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          硒 機體的抗氧化劑

          發布日間:2020-09-29   瀏覽次數:424

          軟科學課題組歷時10 年研究,初步梳理出了硒元素有益于人體健康的多種生物學作用,今天給大家重點科普,硒 集體的氧化劑。首先帶大家了解硒元素對于人體健康有哪些生物學作用:

          抗氧化損傷,抑制基因突變,預防和抑制某些腫瘤發生、發展,防治多種增齡性疾?。ǜ哐獕汉托哪X血管病、糖尿病、骨質疏松、白內障等),防治男性不育,降低胚胎發育 畸形(抗致畸),抑制多種病毒,抗炎性病變,拮抗重金屬和類重金屬毒性,抵御輻射, 預防和延緩衰老,促進機體發育生長,調節免疫,改善負性情緒,保護神經等。其中,硒 的抗氧化性是它最基礎、最重要的生物學功能(黃開勛,等,2009)。

          同時發現,機體缺硒,會使體內的氧化—抗氧化系統失衡引起氧化應激,進而引起幾 乎涉及人體所有器官和組織的病變。

          氧化應激與人類大部分疾病相關

          生命活動依賴于氧,并通過氧化過程獲得機體需要的各種能量,所以說氧對生命 體是不可缺少的。但是,在氧化過程中氧也會對機體造成氧化損傷,造成損傷的物質主要是活性氧自由基(ROS)及其衍生物(黃開勛,等,2009)。

          在正常生理情況下,機體的氧化—抗氧化系統會將自由基的產生和清除維持在一個 動態平衡狀態。但當機體遭到各種有害刺激時,這一氧化—抗氧化系統失去平衡,自由 基的生成超過清除,過度生成與積累的自由基,成為體內的有害物質。國內外大量研究顯示,人類的大部分疾病是 由氧化應激損傷引起或與氧化應激密切相關,比如心血管系統、呼吸系統、消化系統、 泌尿系統、神經系統、內分泌系統、免疫系統、生殖系統等系統的大部分疾病,甚至腫 瘤也與此相關,還有研究發現骨質疏松、白內障、聽力障礙以及男性不育等也有氧化應 激參與其中。

          氧化應激與腫瘤關系的研究更是受到各國科學家的關注,研究認為,氧化應激在腫 瘤的形成中起到重要作用,有的發揮了關 鍵作用。20 世紀 70 年代興起并迅速發展的自由基致癌理論認 為,脂質過氧化反應(LPR)中產生的自由基和過氧化物可引起多種細胞損傷,特別是 ROS 導致的 DNA 的損傷、原癌基因活化和相關信號激活等,都可能是許多癌腫發生的 重要原因。

          硒通過清除體內有害自由基發揮抗氧化作用

          科學家們經過百年探索,已證實人類大部分疾病伴隨著氧化應激和 DNA 損傷過程, 說明氧化應激無處不在,給人類健康帶來極大危害。因此,研究氧化應激損傷及其防護策略已成為生命科學領域的攻關熱點。

          大量研究顯示,在機體的抗氧化體系中,硒是有害自由基的清除劑之一,并通過抗氧化酶類和非酶類的自由基清除劑來實現其抗氧化作用。

          第二個被發現的含硒抗氧化酶即谷胱甘肽磷脂氫過氧化物酶(PHGPx)。它催化的反 應與 GPx 相同,但還能還原 GPx 不能直接還原的磷脂氫過氧化物。這對生物膜免遭損害 有特殊意義。

          除 GPx 之外,谷胱甘肽轉移酶、過氧化氫酶、硫氧還蛋白還原酶等含硒酶以及多種硒蛋白也具有抗氧化作用,能有效保護細胞膜免受過氧化物損害,防止過氧化物在體 內積累,減少 DNA 損傷,預防突變,達到抑制癌變發生的目的。

          (自由基的種類)

          硒抗氧化的活性氧自由基機理

          硒清除有害自由基、防止體內氧化損傷的抗氧化機理是什么呢?

          徐輝碧團隊經過多年深入研究,發現硒在抗氧化時有這樣一種生物學現象:硒在一定 生物化學條件下會表現出生物效應的兩面性,即在較低濃度下,硒對活性氧自由基有清除 作用;在較高濃度時,硒對活性氧自由基有催化作用。

          具體表現是:當體內硒濃度低下時,硒的生物效應低下,即 GPx 活性不足,活性氧 自由基水平較高;硒濃度達到適宜時,生物效應最高,即 GPx 活性最高,活性氧自由基 水平最低;硒濃度超出適宜范圍,就可能出現硒中毒癥狀(圖 8-2)。

          中國科學院陳春英等學者在生物體系做硒的劑量、生物效應與活性氧自由基三者關系 的實驗后,也證實了這一論斷是正確的(徐輝碧,2014)。

          上述硒的劑量(即濃度)、生物效應、活性氧自由基三者關系也遵循著著名的 Weinberg 原理。Weinberg 原理通常研究的是劑量與效應之間的關系。對硒而言,硒與活性 氧自由基之間的這種關系,可能是硒的劑量—效應關系的微觀機制,它調控著硒元素的抗 氧化作用。


          (硒的劑量(即濃度)—生物效應曲線示意(黃開勛,等,2009))

          硒和其他抗氧化劑一起在抗氧化功能上發揮協同增效作用

          硒的抗氧化功能還表現在與維生素 E 的協同作用上。 Combs 等(1974)在 20 世紀 70 年代初就發現硒和維生素 E 在防止動物肝臟細胞中微粒 體和線粒體等亞細胞器膜脂質過氧化方面的協同作用。他們在實驗中發現,給小雞飲食中 單獨補硒或維生素 E,其肝臟微粒體和線粒體的脂質過氧化不能被完全抑制,而在同時喂 以足量的硒和維生素 E 時才能被完全抑制。

          近年來,氧化應激導致肝纖維化乃至肝硬化、特別是肝星狀細胞活化的情況日益受到 關注(張曉嵐,等,2007)。Shen 等(2005)給大鼠同時補充硒和維生素 E,在一定程度 上抑制了由四氯化碳誘導激活的肝星狀細胞增殖,促進急性損傷期肝星狀細胞的凋亡,從 而有效降低肝纖維化,促進肝臟恢復進程。

          硒的作用與維生素 E 相似,但抗氧化效力更大。維生素 E 的抗氧化作用雖不及硒, 但它能抑制各種細胞膜上不飽和脂肪酸的氧化,減少過氧化物的形成。而硒主要是通過 GPx 在細胞質中消除代謝產生的過氧化物。兩者的保護途徑不同,但可發揮協同作用, 減少致癌物質含量,共同保護細胞免遭傷害,預防和抑制腫瘤的發生、發展(王健, 2014;陳元明,2014)。

          黃開勛、徐輝碧等(2009)也認為,硒的抗氧化性是多方面的。硒的作用還與維生素 E 的抗氧化作用緊密相連。兩者在細胞抗氧化損傷上相互補充。維生素 E 存在于細胞及亞細 胞膜上,硒則存在于細胞水相的水溶性酶蛋白的組成成分中心。兩種物質在不同的位置上 協同完成對細胞膜脂質過氧化的抑制和中間產物的代謝還原,從而保護細胞結構乃至功能 免受損傷。
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