Selenas mityboje ir jo svarba sveikatai

Selenas (Se) yra būtinasis mikroelementas, reikalingas žmogaus organizmo sistemų, ypač nervų, imuninės, reprodukcinės, širdies ir kraujagyslių, normaliam funkcionavimui. Daugelio mokslinių tyrimų rezultatai rodo, kad šis elementas svarbus saugant nuo širdies ir kraujagyslių, nervų, reprodukcinės, judėjimo sistemų ligų, vėžinių susirgimų, taip pat reikalingas užtikrinant imuninės sistemos veiklą bei padeda apsaugoti ląsteles nuo senėjimo [1, 2]. Seleno turinti aminorūgštis seleno cisteinas įeina į seleno turinčių baltymų (seleno baltymų) sudėtį. Seleno baltymai atlieka daug įvairių funkcijų;  jų sintezės efektyvumas organizme priklauso  nuo su maistu gaunamo Se kiekio. Dėl šios priežasties gaunamo Se kiekis ir seleno baltymų raiškos ar aktyvumo pokyčiai yra susiję su daugelio minėtų ligų vystymusi. Todėl ypač svarbu palaikyti optimalų Se kiekį organizme. Esant jo trūkumui, reikėtų rinktis produktus, kuriuose gausu Se, arba vartoti Se papildus. Svarbu paminėti tai, kad riba tarp nepakankamo Se kiekio ir pertekliaus yra gana siaura. Todėl per didelis suvartojamo Se kiekis sukelia neigiamas pasekmes organizmui. 
Šios apžvalgos tikslas – pateikti naujausių mokslinių duomenų apie mikroelemento Se svarbą žmogaus sveikatai, jo trūkumo ar pertekliaus pasekmes bei pagrindinius maisto šaltinius ir papildus, užtikrinančius optimalų Se kiekį organizme. Atlikta tyrimų ir mokslinės literatūros apie mikroelementą seleną, jo kiekius  maisto  produktuose bei rekomenduojamas paros normas, biologines funkcijas, trūkumo ir pertekliaus pasekmes žmogaus organizmui apžvalga. Paieškai anglų kalba naudoti raktažodžiai: selenium, antioxidant, anti-cancer, dose, supplements. Duomenys rinkti panaudojant šias paieškos sistemas: „PubMed“, „Medline“, „Sprin- gerLink“, „Wiley Inter Science“. Apžvelgti 2009–2019 m. moksliniai straipsniai.


PAGRINDINIAI SELENO MAISTO ŠALTINIAI IR REKOMENDUOJAMA PAROS NORMA
Se kiekis maiste priklauso nuo šio elemento kiekio dirvoje, kuris gana skirtingas įvairiose geografinėse vietovėse [3]. Svarbu tai, kad Se kiekis maiste priklauso nuo augalų gebėjimo kaupti šį mikroelementą (augalai neorganinį Se verčia organiniu), tai lemia Se kiekį augalinės ir gyvūninės kilmės maisto produktuose. Duomenys rodo, kad daugelyje Europos Sąjungos šalių tiek dirvoje, tiek maiste Se kiekiai nepakankami [4]. Lietuva priskiriama regionui, kurio dirvoje, taip pat ir augalų bei gyvūnų organizmuose Se trūksta [5]. Suomija buvo pirmoji šalis, kurioje Se trūkumas dirvoje ir maiste buvo išspręstas nuo 1984 m. pradėjus naudoti trąšas, papildytas natrio selenatu [3], ir vartojant Se maisto papildus [6].
Maisto produktuose Se gali būti tiek organinės (pvz., seleno metioninas), tiek neorganinės (pvz., selenitas (IV) arba selenatas (VI)) formos [7]. Palyginti dideli Se kiekiai yra maisto produktuose, kuriuose gausu baltymų, ypač mielėse, mėsoje, jūrų gėrybėse, kiaušiniuose, ankštinėse daržovėse, grūdinėse kultūrose, pieno produktuose (1 lentelė) [7, 8]. Daugelis augalinės  kilmės  produktų, išskyrus  paminėtuosius lentelėje, turi palyginti nedidelį Se kiekį [7, 8]. Termiškai apdorojant maistą Se kiekis jame sumažėja [9]. Rekomenduojama Se paros norma priklauso nuo geografinės vietovės ir įvairiose šalyse gana skirtinga. Naujausiais duomenimis, Se vidutinė paros norma yra 55 μg (0,7 μmol) [10]. Didesni Se kiekiai (60–70 μg) per dieną rekomenduojami nėštumo ir maitinimo krūtimi laikotarpiu [10]. Gaunant mažiau nei 15 μg Se per dieną, didėja rizika susirgti ligomis, kurių vystymasis siejamas su Se trūkumu. Kita vertus, normos, viršijančios 400 μg Se per dieną, yra toksiškos ir gali  sukelti selenozę, taip pat didina ir kitų ligų riziką [2].
Reikėtų pabrėžti tai, kad vyresnio amžiaus bei alkoholį vartojančių žmonių organizmuose Se įsisavinimas mažėja [11], taip pat daug jo netenka pacientai, kuriems taikoma ilgalaikė hemodializė [12], sergantys AIDS [13].
 
1 lentelė. Seleno kiekis (μg/g) maisto produktuose

Maisto produktas

Seleno kiekis, μg/g

Mielės

500 – 3000

Braziliški riešutai

0,85 – 6,86

Svogūnai

0,5

Česnakai

0,5

Lašiša

0,21 – 0,27

Jautiena

0,01 – 0,73

Vištiena

0,15

Kiauliena

0,27 – 0,35

Pieno produktai

0,01 – 0,55

Kiaušiniai

0,09 – 0,25

Duona

0,09 – 0,2

 
SELENO BIOLOGINĖS FUNKCIJOS IR POVEIKIS SVEIKATAI
Žmogaus organizme yra 25 seleno turintys baltymai – seleno baltymai, atliekantys įvairias funkcijas; kai kurių jų funkcijos iki šiol nėra visiškai išaiškintos [14–16]. Jiems priklauso fermentų glutationo peroksidazių, tioredoksino reduktazių, jodtironino dejonidazių šeimos baltymai ir nefermentiniai baltymai SelP, SelH, SelI, SelK, SelM, SelN, SelO, SelR, SelT, SelV, SelW. Jie veikia kaip antioksidantai ir saugo nuo baltymų bei lipidų oksidacinių pažaidų, dalyvauja ląstelių proliferacijos ir apoptozės reguliacijos procese, palaiko skydliaukės hormonų ir kalcio homeostazę, atlieka kitas funkcijas [17, 18]. Pavyzdžiui, pagrindinis ląstelių antioksidantinis fermentas yra glutationo peroksidazė, kurios veikimui būtinas Se. Šis fermentas padidina viduląstelinių sistemų antioksidantinį pajėgumą ir sumažina ląstelių pažaidas, apsaugodamas nuo laisvųjų radikalų sukeliamo oksidacinio streso [19, 20]. Tioredoksino reduktazių šeimos fermentai palaiko redokso balansą redukuodami tioredoksiną, oksiduotą glutationą, vandenilio peroksidą, lipidų peroksidus. Daugelio vėžinių susirgimų atveju nustatyta padidėjusi šių baltymų raiška. Naujas ir perspektyvus vėžinių ligų terapijos būdas yra tioredoksino reduktazių slopinimas tam tikrais farmaciniais preparatais (pvz., auranofinu) [21]. SelP yra pagrindinis kraujo plazmos seleno baltymas; tai žymuo, kurio koncentracija atspindi Se kiekį organizme [20, 22]. Šis seleno baltymas atlieka Se pernašos  kepenų į periferinius audinius funkciją [21]. Jei su maistu Se gaunama nepakankamai, negali efektyviai vykti kraujo plazmos SelP raiška [22]. Iki šiol kai kurių seleno baltymų, pvz., SelO, SelI, funkcijos dar neišaiškintos [15, 16].
Oksidacinis stresas siejamas su daugelio ligų, tokių kaip širdies ir kraujagyslių, neurodegeneracinės, imuninės, reprodukcinės bei kvėpavimo sistemų, vėžio, cukrinio diabeto, reumatoidinio artrito, kataraktos, vystymusi [1, 2, 19]. Žinoma, kad, vartojant Se optimaliomis normomis, jis veikia kaip antioksidantas, tačiau per didelis Se kiekis skatina prooksidantinį poveikį [23]; tai lemia galimybę panaudoti Se junginius vėžinių susirgimų terapijoje. Nustatyta, jog Se maisto papildai, vartoti tinkamomis normomis (200 μg per dieną mielių papildų forma), sumažino riziką susirgti prostatos, krūties, kepenų, plaučių, storosios žarnos vėžiu [24, 25]. Priešvėžinis Se junginių poveikis susijęs ne tik su seleno baltymų kaip antioksidantų  veikimu,  bet ir apima sąveiką su sunkiaisiais metalais, poveikį imuniniam ir uždegiminiam atsakui, angiogenezės slopinimą ir kitus mechanizmus [2]. Pavyzdžiui, žinoma, kad Se gali suardyti cinko homeostazę, dėl to atsiradusios pažaidos metalotioneinų (baltymų, prijungiančių cinką) sistemoje gali lemti DNR pažaidas ir vėžinius susirgimus [26]. Se maisto papildai, vartojami kartu su chemoterapija ir radioterapija, gali padidinti chemoterapinių vaistų efektyvumą ir sumažinti jų sukeliamus šalutinius poveikius [27, 28]. Kita vertus, klinikinių tyrimų duomenys apie priešvėžinį Se poveikį dar yra nepakankami ir kai kurie iš jų prieštaringi. Pastaraisiais    metais mokslininkų  susidomėjimo sulaukė ir aktualia bei inovatyvia tyrimų sritimi tapo Se nanodalelės, kurios pasižymi antioksidantiniu, priešvėžiniu, priešuždegiminiu,  antidiabetiniu ir kitais poveikiais [28]. Se nanodalelių priešvėžinio poveikio biocheminiai mechanizmai, šių dalelių pritaikymo galimybės bei perspektyvos vėžinių susirgimų prevencijoje ir terapijoje plačiai aptartos naujuose moksliniuose straipsniuose [26–32]. Didžiulę nanodalelių įvairovę lemia skirtingi sintezės būdai; tam tikrų ligandų prijungimas nanodalelių paviršiuje paskatina efektyvesnį jų patekimą į ląstelestaikinius. Manoma, kad į vėžines ląsteles nanodalelės patenka endocitozės būdu, generuoja aktyvių deguonies junginių / radikalų susidarymą vėžinėse ląstelėse, dėl to sukelia apoptozę, mitochondrijų membranos trūkius, DNR fragmentaciją, stabdo šių ląstelių augimą. Jos galėtų būti naudojamos ne tik vaistų pernašai, vėžio diagnostikai bei terapijai, bet ir su uždegimu susijusioms ligoms, tokioms kaip vėžiniai susirgimai, diabetas, artritas, nefropatija, kepenų fibrozė, gydyti [28]. Be to, jos gali būti pritaikytos kaip priemonė, mažinanti vaistų sukeltą toksiškumą [29, 33].
 
SELENO TRŪKUMO IR PERTEKLIAUS SUKELIAMOS PASEKMĖS
Žinoma, kad optimali Se koncentracija suaugusio žmogaus kraujo serume yra 80–120 μg/l. Kai koncentracija kraujo serume mažesnė nei 80 μg/l, padidėja uždegimo, autoimuninių ligų, nevaisingumo, vėžinių susirgimų rizika [11]. Per didelė koncentracija kraujo serume (>120 μg/l) gali lemti hiperglikemiją, hiperlipidemiją, hiperinsulinemiją, 2-ojo tipo diabetą, aterosklerozę [11]. Duomenys rodo, kad tiek Se stoka, tiek Se perteklius siejamas su neurodegeneracinių susirgimų rizikos padidėjimu bei imuninės sistemos funkcijos sutrikdymu [1]. Pavyzdžiui, Alzheimerio ligos, išsėtinės sklerozės, piktybinių auglių smegenyse atvejais nustatyta sumažėjusi Se koncentracija tiek kraujo plazmoje, tiek smegenyse [34, 35]. Be to, sumažėjusi tokių seleno baltymų, kaip SelM, SelP, SelT, SelW, GPx, raiška siejama su padidėjusia rizika susirgti tokiomis neurologinėmis ligomis, kaip epilepsija, Alzheimerio, Parkinsono, Huntingtono ligos [35].
Jau seniai pastebėta, kad, pavyzdžiui, tam tikroje Kinijos dalyje dėl Se stokos pasireikšdavo Keša- no liga (kardiomiopatija). Be to, organizme trūkstant Se dėl susilpnėjusio jodtironino dejonidazių aktyvumo sumažėja skydliaukės hormonų sintezė, gali išsivystyti endeminis miksedeminis kretinizmas (hipotirozė). Stokojant šio elemento, padidėja rizika susirgti nefropatija, prostatos vėžiu, išemine širdies liga, endemine osteoartropatija (Kashin-Beck liga), neurologinėmis ligomis. Esant Se trūkumui, organizmas optimalią Se koncentraciją nerviniame audinyje stengiasi palaikyti kitų audinių Se sąskaita. Se stoka siejama su negrįžtamomis smegenų audinio pažaidomis [36], koordinacijos ir kognityviųjų funkcijų sutrikdymu [1]. Be to, pažeidžiama imuninė sistema, todėl padidėja bakterinių ir virusinių infekcijų rizika [37–39].
Kita vertus, per didelis Se kiekis sukelia viduriavimą, pykinimą, nuovargį, sąnarių skausmą [40]. Didesnis nei 400 μg paros kiekis gali sukelti selenozę, jos simptomai yra virškinimo ir nervų sistemų sutrikimai, lūžinėjantys nagai, odos bėrimai, česnako kvapas iškvepiamame ore, kurį lemia lakus dimetilselenidas [7, 8].
 
SELENO MAISTO PAPILDAI
Vienas iš būdų, taikomų Se kiekiui maiste padidinti, yra dirvos tręšimas trąšomis, papildytomis Se. Kitas – tai maisto papildų bei vitaminų ir mineralų preparatų, turinčių Se, vartojimas. Juose gali būti tiek organinės, tiek neorganinės formos Se [7]. Žinoma, kad organiniai Se papildai seleno metionino forma yra lengviau pasisavinami ir saugesni, lyginant su neorganinėmis druskomis [41]. Kaip jau minėta anksčiau, labai svarbu, kad nebūtų viršytos rekomenduojamos paros normos. Svarbu pabrėžti, kad Se papildai rekomenduojami tik tada, kai su maistu gaunama per mažai Se. Tokiu atveju kraujyje gali būti nustatoma Se koncentracija arba atliekamas vieno ar kelių seleno baltymų kiekybinis įvertinimas [42]. Kraujo plazmoje ar serume Se koncentracija turėtų būti ne mažesnė kaip 80 μg/l, kad jo pakaktų normaliai seleno baltymų sintezei [43]. Žmonės, kurių kraujyje Se koncentracija yra 122 μg/l arba didesnė, neturėtų vartoti Se papildomai [1].
Optimaliam  Se  kiekiui  organizme  palaikyti Se papildomai galima vartoti įvairiomis formomis. Viena iš papildų formų – tai selenu papildytos mielės, kuriose gausu seleno metionino. Mielės sukaupia net iki 3 000 μg/g Se [3]. Tai vertingas papildas, kuris yra pranašus dėl paprasto gamybos būdo, palyginti mažos kainos ir saugumo. Tyrimais patvirtinta, kad seleno metioninas palaiko kraujo plazmos glutationo peroksidazės aktyvumą, pasižymi priešvėžiniu poveikiu [3]. Kita papildų forma – selenu papildyta augalų biomasė, kuri gaunama daiginant pasirinktas sėklas neorganinių Se druskų turinčiame vandenyje. Tokioje biomasėje gausu Semetilselenocisteino, pasižyminčio stipriu priešvėžiniu poveikiu, lyginant su kitais Se junginiais. Semetilselenocisteino ir γ-glutamil Semetilselenocisteino taip pat gausu česnakuose, svogūnuose, brokoliuose. Paminėtina, kad sintetiniam Semetilselenocisteinui nebūdingas priešvėžinis poveikis, kuriuo pasižymi natūraliai augaluose esantis Semetilselenocisteinas [44]. Dar viena alternatyva – selenu papildyta nepatogeninių mikroorganizmų Lactobacillus arba Saccharomyces biomasė, auginta terpėje su neorganiniu Se [45]. Mikroorganizmai dėl fermentinių reakcijų paverčia neorganinį Se organiniu, todėl tokioje biomasėje gausu selenocisteino ar selenometionino. Ji gali būti naudojama pieno produktų jogurto ir kefyro gamyboje, taip šiuos produktus papildant organiniu Se.
 
APIBENDRINIMAS
Taigi Se yra būtinas imuninės, reprodukcinės ir nervų sistemų funkcionavimui, taip pat skydliaukės, raumenų, širdies veiklai. Svarbu dar kartą paminėti, kad tarp nepakankamo ir toksiško Se kiekio labai siaura riba. Tam, kad vyktų pakankama seleno baltymų raiška, su maistu turi būti gaunamas optimalus Se kiekis (55 μg per parą), nes tiek per mažas, tiek per didelis kiekis yra siejamas su padidėjusia rizika susirgti tokiomis ligomis, kaip vėžiniai, neurodege-neraciniai susirgimai, taip pat gali vystytis imuninės sistemos pažaidų. Daugelį biologinių funkcijų Se atlieka būdamas seleno baltymų (tiek fermentų, tiek nefermentinių baltymų) sudėtyje. Se poveikis organizme pasireiškia priklausomai nuo kiekio: optimalus Se kiekis maiste lemia Se įtraukimą į seleno baltymų struktūrą ir antioksidanto funkcijos realizaciją, didesnė nei rekomenduojama paros norma sąlygoja prooksidantines Se junginių savybes. Taigi tais atvejais, kai su maistu gaunama per mažai Se, rekomenduojama vartoti Se maisto papildų: Se papildytų mielių arba Se junginių iš augalų bei nepatogeninių mikroorganizmų biomasės.
Mokslinių ir klinikinių tyrimų duomenys apie priešvėžinį Se poveikį vis dar prieštaringi, todėl reikalingi tolesni išsamūs tyrimai, kurie padėtų atskleisti priešvėžinio Se poveikio biocheminius mechanizmus ir Se junginių gebėjimą moduliuoti chemoterapinių vaistų efektyvumą bei toksiškumą. Tai leistų optimaliau panaudoti šį mikroelementą vėžinių susirgimų prevencijai ir gydymui taikant kartu su chemoterapija ir (ar) radioterapija. Be to, svarbu išsiaiškinti Se sąveiką su kitais elementais, taip pat maisto komponentais / maisto papildais. Šiuo metu ypač aktualūs tyrimai, kuriais siekiama nustatyti įvairialypį Se nanodalelių poveikį bei plačias pritaikymo perspektyvas įvairių ligų prevencijoje, diagnostikoje ir terapijoje.
Literatūros apžvalgą parengė:
Lolita Kuršvietienė, Inga Stanevičienė. Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Medicinos fakulteto Biochemijos katedra