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生命中的化学元素
1.9.1.3 7-1-3 硒
7-1-3 硒

大约成书于13世纪的《马可·波罗游记》最早记载了我国境内某地的蒙古马在吃了一种草后发生中毒的现象。16世纪,在美洲也有类似的发现。到了1934年人们才发现这是牲畜吃了含硒量高的草而中了毒。牲畜硒中毒的主要症状是脱毛、脱蹄、角变形、四肢僵直,我国有的地方把这称为“碱土病”、“碱毒病”。为此,硒最初被人们看成是有毒的元素,特别是无机硒化合物。例如,氧化硒会损伤皮肤,引起接触性皮炎,可引起结膜炎,空气中氧化硒浓度高会导致人眼红肿。长期接触硒化合物会导致肝功能异常、皮肤发黄、贫血等。

1957年,德国科学家施瓦茨(Schwarz)发现硒是动物必需元素,微量的硒可以阻止大鼠因缺乏维生素E而引起肝坏死。1958年,美国、日本、澳大利亚等国又先后发现硒缺乏是家畜白肌病的病因。1975年科学家最终证实了硒是人体必需的元素。

1981年,我国科学家宣布,长期以来病因不明的克山病(我国黑龙江省克山县发现的一种流行病,患病者主要是儿童和育龄妇女,发病后一两天就因心肌病变突然死亡),缺硒是其病因之一,并应用补充硒盐在防治方面取得了成功,受到国际上高度重视和赞扬。这是我国科学家在“微量元素硒与人体健康”的研究领域中取得的世界领先的研究成果。中国预防医学科学院、西安医学院因此于1984年获得国际生物无机化学家协会授予的“K.Schwarz”奖。近年来关于硒的研究还发现,某些癌症、心血管病等也与缺硒有关。硒与人体健康的关系已逐渐成为生物无机化学家研究的重点。

成年人体内硒的总量约14~21毫克,以肝、胰、肾中含量最高,主要形态是硒氨基酸。人体每日对硒的最低需要量为30~50微克。

硒对人体有着许多重要的生理功能。白内障是老年人的常见病之一。国外有报道说,60%的老年人患有白内障。在我国国内,有些地区60岁以上的老年人中白内障患者也占到40%~45%。诱发白内障的原因有很多,如接触萘或服用抗疟疾药物过多,或缺乏维生素E以及各种必需氨基酸等。然而,导致白内障发生的根本原因,专家们认为:很可能是人体内产生的自由基使细胞膜遭受到严重损害而造成。

人眼中硒的含量很高,人的正常眼睛可以看到6千米远。鹰眼中的硒含量更高,有说是人眼中含硒量的100倍,而鹰的视力远远超出人的视力。它的眼睛在高空时是远视眼,在3000米高空飞翔时,能准确地发现和辨认地面上的小动物,甚至水里的鱼类。老年人晶状体中的硒含量为婴儿的5倍,但白内障患者晶状体中的硒含量只有同龄人的五分之一。动物实验也发现,缺硒母鼠所生的第二、第三胎幼鼠都患了白内障。医生用含硒丰富的药剂确能提高白内障患者的视力。原来在人眼的晶状体中,谷胱甘肽的含量很高,而硒是谷胱甘肽过氧化物酶的重要成分。谷胱甘肽的还原作用就是在谷胱甘肽过氧化物酶的催化下进行的。它能抑制过氧化物的产生和自由基的形成,能将过氧化脂质还原成羟基脂肪酸,因而起到了保护生物膜的作用。

近20多年来,人们已连续在哺乳动物中发现了4种含硒酶,发现了它们都是氧自由基的克星。在人体缺硒时,体内谷胱甘肽过氧化物酶的活性会显著降低,因而脂肪酸过氧化物就会积累。苏联科学家在研究中就发现患急性心肌梗死的病人,血液中脂肪酸过氧化物含量确实剧增,这就有力地证明了硒对心肌的保护作用。

中国农业科学院畜牧研究所等29个科研单位经过长达4年的联合调查,发现全国有71%的县为缺硒地区。从东北的黑龙江省到西南的云南省,有着一条涉及15个省市300多个县的缺硒带。另外,青海、西藏及东南沿海地区也有大面积缺硒区。这些缺硒区也就是克山病和大骨节病的流行区。中国科学院西北水土保持研究所试验成功了提高粮食中硒含量的方法,给农作物喷洒可溶性硒——亚硒酸钠,每亩仅用1克,就可显著提高粮食中的硒含量,这个方法已用于我国广大的缺硒地区,使克山病得到了有效的防治。

硒还对甲状腺有着重要影响,硒缺乏可引起甲状腺腺泡纤维化,导致甲状腺功能损害,因此硒和碘之间有着协同作用。硒由于与甲状腺功能有关,因此也与人体的生长发育、生育有关。此外,硒还有着拮抗重金属、解毒以及抗衰老作用。硒还能增强人体的免疫作用,抑制病毒的感染。

临床证明,癌症病者往往缺硒,因此认为硒有抗癌作用,此种研究近年来一直是研究的热点。已对20个国家癌症死亡率与硒摄取量之间的关系进行过研究,结果表明两者成反比关系。血清低硒者发生癌症的相对危险度为高硒者的2倍乃至5.8倍。癌症患者的血硒越低,预后就越差。我国江苏省启东市是肝癌高发区,该病的死亡率也与血硒含量成反比关系。研究证明,中药黄芪有一定的抗癌作用,究其原因就是黄芪含硒丰富。

1983年,湖北曾对百岁老人所吃的粮食、饮水及土壤中的16种微量元素进行了分析测定,发现除钙、镁、锰、锶、锌、氟多外,硒的含量也要高出一般地区2~3倍。百岁老人头发中硒、锰含量也高。这说明人体内硒含量高(不超出正常范围)对人体来说是有着积极意义的。1984年中国科学院兽医研究所测定了26省市不同地区猪肝中的硒含量,发现硒的含量与当地长寿老人数目成正相关关系。近年来,江苏省地质调查研究院对如皋长寿地区白蒲镇的土壤进行了测试,结果表明:这个地区每千克土壤中,碘、锌、硒的平均含量分别达3.3毫克、57.3毫克、0.047毫克,明显高于其他地区。因此认为,如皋长寿老人多与当地土壤的硒、锌、碘含量有一定的联系。

在各种食物中,以动物内脏含硒最为丰富,其次是鱼类、肉类、谷类和蔬菜。内脏中硒含量可达百万分之1.0,海味中为平均百万分之0.57,坚果中为平均百万分之0.72,小麦中为百万分之0.04~0.71,面粉中为百万分之0.01~0.60,水果蔬菜中平均为百万分之0.02。大蒜含二甲硒,因此硒也较丰富,为百万分之0.2,各种人工合成食品含硒量都极少。

可是硒也绝对不能吸收过量。1963年秋,湖北恩施就曾发生过硒中毒。有一个村,全村共23人,其中有19人发病。他们在摄入硒达中毒剂量后,经过5~10天潜伏期就开始出现中毒症状,表现为:口味发酸,食欲减退,四肢无力,头皮发痒,头皮疼痛等;接着就出现指(趾)甲和毛发受损,重者头发在1~2天内全部脱光,轻的一边脱一边长;指(趾)甲出现浑浊,呈蓝紫色,甲弧下陷。经测定,患者发硒含量高达27.6~100毫克/千克,平均为64.4毫克/千克,为一般人发硒的300多倍。中毒的原因系所吃的粮食中含硒量高,粮食中的硒来源于当地的土壤,系受一种含硒量平均为1009毫克/千克的石煤的污染。要指出的是,严重的硒中毒甚至会引起嗅觉丧失,乃至死亡。所幸的是硒的急性中毒一般无须特殊治疗,关键是停止高硒饮食,阻止大量硒进入人体,即可渐渐恢复,因为硒可大量从尿中排出。

硒引起中毒的原因被认为是硒和硫有竞争作用,硒能替代正常细胞代谢中的硫,因而抑制体内许多含硫氨基酸酶的巯基,此外还对细胞代谢的氧化过程有抑制作用。它还能部分取代维生素E,影响维生素C和K的代谢。

有许多研究都认为硒作为一种抗氧化剂能起到保护细胞、防治癌症的作用。但也有人指出,硒的安全范围很窄,在百万分之0.02~百万分之1,超出这个范围就会对哺乳动物的健康产生不良影响。人体内硒含量过高,将会致癌。临床上也有报道:一病人长期超量补硒,引起中毒,患上了白癜风。美国医学科学院认为,硒的最低中毒量为每天900微克,每天从饮食和药物中摄入的硒应不超过400微克才是安全的。