CAPITOLUL I. SELENIUL – MICROELEMENT ESENȚIAL PENTRU ORGANISMUL UMAN

CUPRINS

CAPITOLUL I. SELENIUL – MICROELEMENT ESENȚIAL PENTRU ORGANISMUL UMAN

1.1. NECESARUL METABOLIC DE SUBSTANȚE NUTRITIVE

1.2. SELENIUL-GENERALITĂȚI

1.3. GEOCHIMIA SELENIULUI

1.5. SELENIUL ÎN PLANTE

1.3. APORTUL RECOMANDAT DE SELENIU

1.4. SUPLIMENTE ALIMENTARE PE BAZĂ DE SELENIU

CAPITOLUL II. METABOLISMUL SELENIULUI ȘI AFECȚIUNILE SELENIU-DEPENDENTE

2.1. DEFICIENȚA ÎN SELENIU

2.1.1. Maladia Keshan

2.1.2. Infertilitatea

2.1.3. Deficitul de seleniu și apariția gușei

2.1.4. Maladia Kashin-Beck

2.1.5. Grupurille de personae cu risc de aport de seleniu insuficient

2.1.6. INTERACȚIUNI ALE SELENIULUI CU ANUMITE MEDICAMENTE

2.2. EXCESUL DE SELENIU

CAPITOLUL 3. SELENIUL ȘI MENȚINEREA SĂNĂTĂȚII

3.1. SELENOPROTEINELE ȘI BOLILE CARDIOVASCULARE

3.2. SELENIUL ȘI SISTEMUL IMUNITAR

3.3. APORTUL DE SELENIU ȘI CANCERUL

3.4. SELENIUL ȘI DECLINUL COGNITIV

CONCLUZII

BIBLIOGRAFIE

INTRODUCERE

Seleniul este un oligoelement care este prezent în mod natural în multe alimente, adăugat în mod intenționat de către producători în altele, și disponibil ca supliment alimentar.

Seleniu este nutritiv esential pentru om, este un element constitutiv al mai multor proteine, denumite selenoproteine, care joaca un rol critic in reproducere, metabolismul hormonilor tiroidieni, sinteza ADN-ului, și protecția antioxidativă și antivirală.

:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::

Capitolul trei din această lucrare se axează asupra bolilor și tulburărilor în care concentrașia de selenium din organism ar putea juca un rol important: cancerul, bolile cardiovasculare, declinul cognitive și boli tiroidiene.

CAPITOLUL I. SELENIUL – MICROELEMENT ESENȚIAL PENTRU ORGANISMUL UMAN

1.1. NECESARUL METABOLIC DE SUBSTANȚE NUTRITIVE

La om, alimentația rațională științifică, are în vedere aspectele cantitative și calitative care să satisfacă adecvat nevoile variabile ale organismului sub aspect energetic, plastic și funcțional, asigurând astfel starea de sănătate.

Fiecare organism uman prezintă particularități proprii din punct de vedere al substanțelor nutritive diferențiindu-se pe grupe de consumatori în funcție de vârstă, sex, masă corporală, activitate depusă, condiții de mediu.

Metabolismul reprezintă ansamblul transformărilor chimice și energetice care au loc în organismul viețuitoarelor (greacă metabole=schimbare).

Este constituit din 2 procese antagoniste:

catabolismul este caracterizat prin procese de degradare a unor constituienți și eliberare de energie.

anabolismul este caracterizat prin procese de sinteză cu captarea de energie (consum).

Nu se poate face o separare netă între catabolism și anabolism, aceste două procese se petrec simultan, urmând însă căi metabolice diferite, cu sisteme enzimatice diferite, cu mecanism de control proprii.

Orice organism viu este străbătut continuu de un flux energetic, orice organism viu preia din mediu energia chimică potențială inclusă în substanțele organice alimentare și prin procesele metabolismului intermediar, eliberează energia potențială și o transformă în acele tipuri de energie cu ajutorul cărora să-și poată desfășura activitatea, această dinamică energetică reprezintă metabolismul energetic.

Organismul cheltuie unități variabile de energie în funcție de condițiile în care trăiește.

Acest fapt se repercutează asupra tuturor funcțiilor de hrănire, respirație, motorii încât fluxul de energie trebuie ajustat conform necesităților.

Toate activitățile celulare necesită energie, aceasta este eliberată din diverse reacții chimice ce se desfășoară permanent în celula vie.

Principalul mecanism de eliberare a energiei este oxidarea, materialele producătoare de energie în celule sunt de natură exogenă (exterior, din alimente) sau endogenă (lipide, glicogen) formează împreună un fond din care se degradează cota necesară pentru diverse activități celulare.

Producerea de energie în organismul uman are loc prin degradarea unor substanțe cu potențial ridicat de energie (glucide, lipide) aceste sunt prezente în combinații alimentare furnizate organismului prin hrană sau din rezerve.

În fiziologie, energia se măsoară în calorii și anume:

1 cal = cantitatea de căldură necesară pentru ridicarea temperaturii unui gram de apă cu un grad celsius.

1 cal= 1 g apă cu 10C (15-16 grade celsius).

1 kcal = 1000 calorii.

Pentru a putea compara ratele metabolismului a diferitelor organisme, determinările trebuie făcute în condiții asemănătoare numite "în condiții bazale".

În aceste condiții bazale se realizează cea mai redusă cheltuială energetică și anume energia cerută de simpla întreținere a organismului la intensitatea cea mai redusă.

Metabolismul bazal se determină în condiții de inaniție (nemâncare – 12 ore după ultima priză de alimente), de confort termic și de relaxare fizică și chimică. Se exprimă în calorii sau în consum sau mililitri în oxigen.

Metabolismul bazal variază cu vârsta, sex, starea de nutriție, factorii climatici și are și variații patologice (la hiperfuncții ale glandelor metabolice creste, iar la hipofuncție scade).

Orice activitate fiziologică cere o cantitate de energie suplimentară față de bază, direct proporțională cu efortul redus cu ritmul, cu raportul între efort/pauză cu durata activității musculare, etc.

Dacă metabolismul unui om la pat necesită valori calorice apropiate de cele ale metabolismului bazal, în schimb pentru omul care depune o muncă necesitățile calorice sunt condiționate de consumul energetic necesar efectuării acestei munci.

Astfel normele FAO/OMS și adaptate condițiilor țării noastre de către Institutul de Igienă și Sănătate Publică, arată ca în funcție de activitatea fizică, profesională, există 4 grupe de activitate ce cer eforturi energetice diferite și anume:

1. Activitate lejeră

– bărbați : funcționari, medici, avocați, vânzători, arhitecți.

-femei: funcționari, medici arhitecți, gospodine ce dispun de aparatură casnică.

2. Activitatea moderată:

-barbați: studenți, muncitori în industria ușoară, agricultură modernizată, construcții, militari în termen.

-femei:studente, gospodine fără aparatură casncă,

-muncitoare din industria ușoară.

-vânzătoare.

3.Activitate intensă:

-bărnați: muncitori forestieri, mineri, în industria grea, militari în perioada de instrucție, atleți.

-femei:dansatoare, muncitoare în agricultură.

4. Activitatea excepțională

-bărbați: tăietori de lemne, muncitori din industria metalurgică, forjori.

-femei: munctioare în construcții.

Intensitatea efortului fizic este determinată de numărul de mușchi ce intră în activitate, frecvența contracțiilor musculare, metabolismul energetic, proporțional cu greutatea corporală.

In funcție de grupa de activitate profesională necesarul energetic este cuprins între 2500-6000 kcal. Dacă alimentația realizează un aport caloric inferior consumului energetic, echilibrul energetic al organismului devine negatic și este nevoit să utilizeze rezervele nutritive (lipide și glicogen) și chiar proteine structurale, scăzând în greutate.

Când aportul alimentar depășește necesitățile energetice, plusul se depune sub formă de rezerve lipidice, organismul crește în greutate și dacă situația se prelungește se ajunge la obezitate.

Consumul de energie necesar digestiei si metabolizării alimentelor se apreciază la 20-30% din metabolismul total. Aceasta se datorează masticației mișcărilor, aparatului digestiv, transferurilor chimice, secretării sucurilor digestive, osmozei.

Cheltuiala de energie necesară asimilării unei anumite substanțe nutritive este diferită în funcție de categorie (glucide, lipide, proteine)

Omul, ca toate mamiferele și păsările face parte dintre organismele homeoterme acestea sunt organisme care-și păstrează temperatura indiferent de viariația temperaturii mediului ambiant. (greacă homoios= asemănător)

Termoreglarea = funcția prin care organismele reușesc să-și mențină temperatura corpului constantă, aceasta este o condiție pentru desfășurarea în bune condițiuni a metabolismului.

Termoreglarea se realizează grație unui aparat foarte complex care funcționează pe principiul termostatului menținând permanent și dinamic echilibrul între producerea și pierderea de căldură din organism.

Reglarea acestui aparat se realizează la nivelul SNC –Sistemul nervos central.

Termogeneza – rezultatul reacțiilor metabolice producătoare de energie se numește o termoreglare chimică.

Sursa cea mai importantă de căldură este activitatea țesutului muscular striat (din energia eliberată din reacțiile chimice ale contracțiilor musculare, doar 25% este transformată în lucru mecanic, restul de 75% este transformată în căldură.

Când temperatura mediului ambiant tinde să diminueze temperatura corpului, intensifică tonusul muscular și când temperatura sângelui scade cu mai mult de 0,6 grade Celsius, apare frisonul, care duce la internogenezei.

Cele mai bogate energetic sunt substanțele grase.

Termoliza – pierderea de căldură se realizează prin mecanisme fiziologice (prin contact cu suprafețe reci, se numește radiații, sau te arunci în apă = conducție-convenție, evaporarea apei prin transpirație).

Nevoile energetice ale organismului sunt acoperite cu precădere din consumarea substanțelor organice complexe (glucide, lipide, proteine) acestea plus sărurile minerale și vitamine, trofine, prin metabolizarea lor sunt furnizoare de energie au rol plastic și catalitic.

De aceea dacă pentru nevoile energetice se poate acoperi cu o singură categorie de trofine din punct de vedere trofic ele nu se pot substitui una alteia.

NECESARUL GLUCIDIC; LPIDIC ȘI PROTEIC

GLUCIDELE -se mai numesc hidrați de carbon sau zaharuri – sunt substanțe organice, simple din punct de vedere al numărului de elemente și anume alcătuite din carbon, hidrogen și oxigen.

Cele mai răspândite sunt: monozaharidele (glucoză, fructoză, galdoză); dizaharide (zaharoză, maltoză, lactoză); polizaharide (amidon, glicogen, celuloză).

Ele sunt în primul rând energogenetică (productor de energie)

În condiții fiziologice normale furnizează organismului 65% din energia necesară. Energia poate fi obținută și prin oxidarea lipidelor, glucidelor, totuși în condiții obișnuite glucidele reprezintă combustibil potențial al tuturor celulelor, deoarece glucidele se oxidează total iar produșii intermediari (bioxid de carbon și apă) sunt netoxici și ușori metabolizabili.

Metabolizarea insuficientă a glucidelor activează metabolismul lipidic cu efecte nedorite

Caracteristicile glucidelor și metabolizarea au valoare calorica de 4 kcal/gram

Necesarul glucidelor este 6 grame/kg greutate corp/zi.

Avantaje: se digeră ușor, se absorb repede, se găsesc în cantități mari, au preț de cost scăzut

Calitativ din punct de vedere nutritiv este de preferat consum de amidon 80%, consum de zaharoză fiind maxim 60 grame/yi

Rolul – asigură exclusiv energia pentru SNC

este tonic al celulei hepatice

contribuie la formarea rezervei de glicogen (consumat în activitatea musculară)

sunt indispensabile pentru metabolizarea celorlalte categorii de profine (lipide și proteine), în organism este necesară existența unui raport între proteine lipide, glucide, în funcție de activitatea fizică.

Circulă în organism sub formă de glucoză.

Se depune în rezervă sub formă de glicogen în ficat.

Celulozele (fibre alimentare) ocupă un rol important în alimentație și sunt formate din numeroase polizaharide prezente în alimente (celuloze, hemiceluloze, ignină, pectină, amidon, mucilagii, etc.).

Au efect pozitiv în mecanismele digestiei, contribuind la scăderea colesterolului la un necesar de 2700 kcal cantitatea de fibre= 30 grame/zi, nu sunt digerate și nu sunt absorbite în intenstine.

Rolul lor

asigură un tranzit intenstinal normal

are efecte metabolice, impiedică apariția obezității, a diabetului, litiazei biliare (pietre).

Lipsa lor duce la afecțiuni ale colonului, apedincită cronică.

Lipidele sunt substanțe organice alcătuite din acizine (lipide și proteine), în organism este necesară existența unui raport între proteine lipide, glucide, în funcție de activitatea fizică.

Circulă în organism sub formă de glucoză.

Se depune în rezervă sub formă de glicogen în ficat.

Celulozele (fibre alimentare) ocupă un rol important în alimentație și sunt formate din numeroase polizaharide prezente în alimente (celuloze, hemiceluloze, ignină, pectină, amidon, mucilagii, etc.).

Au efect pozitiv în mecanismele digestiei, contribuind la scăderea colesterolului la un necesar de 2700 kcal cantitatea de fibre= 30 grame/zi, nu sunt digerate și nu sunt absorbite în intenstine.

Rolul lor

asigură un tranzit intenstinal normal

are efecte metabolice, impiedică apariția obezității, a diabetului, litiazei biliare (pietre).

Lipsa lor duce la afecțiuni ale colonului, apedincită cronică.

Lipidele sunt substanțe organice alcătuite din acizi grași și glicerini

Clasificare în:

După proveniență: animale și vegetale

Nutrițional după conținutul în: acizi grași saturați și acizi grași nesaturați.

A devenit importantă cunoașterea în acizi grași deoarece s-a constatat o legătură direcă între consumul crescut în acizi grași saturați sau nesaturați din alimentație și apariția unor boli metabolice cardiovasculare.

După posibilitatea sintezei proprii de acizi grași: acizi grași neesențiali, pot fi sintetizați de organism; acizi grași esențiali, nu pot fi sintetizați de organism și trebuie luați din alimente

Rol:

sunt necesare sub aspect energetic, plastic, funcțional;

acoperă 25-35% din totalul caloriilor.

Sunt utile în lupta împotriva frigului;

Un volum mic dezvoltă cantități mari de energie (1 gram dezvoltă 7 kilocalorii)

Se constituie în rezerve cu rol în protecția la frig, șocuri mecanice, la elasticitatea pielii.

Intră în structura unor componente celulare )fosfolipidele=

Au rol plastic în formarea membranei

Au rol în nutriție atât cele animale cât și cele vegetale.

Consumul exagerat – duce la obezitate, travaliu digestiv mărit; solicită ficatul; consum exagerat în acizi grași saturați duce la creșterea colesterolului, infarct, accidente cerebrale, scleroza vaselor;

-carența grăsimilor în alimentație duce la tulburări în termoreglare, perturbări de creștere, leziuni renale

Din punct de vedere chimic, proteinele sunt substanțe organice foarte complexe ce au în componență Ca,H, O, Na, S, acoperă 13-16% din totalul caloriilor.

ROL

sunt componente ale țesurilor, intră în structura celulelor, i-au parte la creșterea și refacerea lor (deci au rol plastic);

participă la formarea unor enzime sau fermenți (catalizatori);

intră în structura unor hormoni cu rol în reglarea activității organismului

toate au rol catalictic – pentru că intră în structura unor enzime sau hormono

i-au parte la menținerea echilibrului ozmotic la repartiția apei și a substanțelor dizolvate.

Intervin în procesul de apărare a organismului prin formarea anticorpilor.

Protejează organismul contra acțiunii toxice a unor substanțe cu care se leagă chimic, rezultând producerea unor compuși nenocivi.

Au rol energetic în unele situații prin arderea proteinelor din țesuturile nevitale, în scopul acoperirii energetice.

Se alcătuiesc structuri complicate ale proteinelor rezultate din aminoacizi, acestia sunt pietrele de construcție ale organismului. Se cunosc 30 de aminoacizi dintre care 8 esențiali și la copii +2, aceștia neputând fi sintetizați de organism.

Alimentația noastră conține un amestec de proteine care diferă prin compoziția lor în aminoaciyi, prezența aminoacizilor esențiali în anumite proporții în construcția proteinei îi conferă valoarea biologică (nutrițională).

Din punct de vedere al valorii biologice proteinele se clasifică astfel:

proteine de clasa I-a (complete) conțin toți aminoacizii esențiali în proporție adecvată organismului uman. Se găsesc în ou, carne, lapte, brânzeturi, pește

proteine de clasa a II-a, parțial complete cu valoare biologică medie, conțin toți aminoacizii esențiali dar unii sunt în cantități reduse, se mai numesc aminoacizi limitanți, deoarece la sinteya de proteine numai până la epuizarea lor

proteină de clasa a III-a sau incomplete in structura lor lipsesc unul sau mai mulți aminoacizi esențiali……… Ex. La porumb zeina sau colagen din țesut conjunctiv.

-la adult proteinele în dietă sunt necesare pentru menținerea organismului. 18-19% din proteinele din țesuturi sunt în mod constant degradante și înlocuite în ritmuri diferite, astfel stratul edipelial al intestinului subțire se reînnoiește la 3-4 zile, pe când colagenul prezent în tendoane și alte țesuturi conjunctive se reîmmoiesc la câțiva ani.

Viteza medie de reînnoire a proteinelor la adult = 400 grame / zi.

-aportul de proteine pe grupe de populație

-pentru un adult sănătos 1,2-1,5 grame proteină/kgcorp/zi, dintre acestea proteină de orgine animală.

-pentru persoanele cu cheltuieli energetice mari, din mediu toxic, covalescență 1,5-2 grame P/K/Z/, 50% de origine animală.

-starea de dezvoltare a organismului (la un nou născut necesarul este de 6 ori mai mare decat la un adult)

-starea fiziologică a organismului (graviditate, alaptare)

-exercițiu fizic intens

-diverse stări patolofice cer în plus sau în minus.

Important este aportul proteinelor cu aminoacizi necesari.

Lipsa duce la tulburări de creștere la copii

Excesul de proteine în alimentatie duce la creșterea în sânge a produșilor finali ai metabolismului (degradare)-

Pierderile rezultate din metabolizarea proteinelor le face recomndabile ca surse energetice.

Necesarul de apă

Apa este un elemente indispensabil vieții și mediului în care se desfășoară toate reacțiile biologice. Pierderea a 10% din apa organismului duce la moarte în câteva yile. Daca fără hrană un om poate rezista o lună, fără apă moare în câteva zile.

Rolul în organism:

dizolvă toate substanțele nutritive din hrană , le transportă la celule unde sunt metabolizate și transportă apoi rezidurile pentru a fi eliminate prin rinichi, piele plămâni, etc.

intervine în menținerea constantă a temperaturii corpului eliminând căldura suplimentară prin transpirație.

Favorizează o serie de reacții enzimatice;

Constituie solventul în care sunt dizolvate substanțele minerale f[când posibilă acțiunea acestora.

Apa este adusă în organism, fie ca atare, fie prin alimente. Există de asemenea, o cantitate de apă ce rezultă din arderea proteilor, lipidelor, glucidelor. Aceasta este denumita apa de combustie sau apă metabolică pe care organismul o folosește pentru nevoile sale hidrice.

Între aportul de apă și eliminarea ei este un echilibru reglat de sistemul nervos central ca și de unii hormoni.

Necesarul de elemente minerale

Deși se găsesc în cantități mici în comparație cu celelalte nutritive, au o importanță deosebită pentru organism. În general în organism substanțele minerale au rol catalic.

Sunt însă minerale cu rol primordial în formarea și refacerea țesuturilor – rol plastic.

Substanțele minerale fac parte din categoria substanțelor nutritive esențiale (se i-au din altă parte), care nu pot fi sintetizate de corpul uman ci necesar a fi preluate ca atare din alimente. (Aparțin grupei proteinelor prin aminoacizii esențiali, acizi grași, toate minerale și vitaminele).

În structura organismului se află două elemente minerale (bioelemente). Ele sunt fie macroelemente (în cantități mai mari de ordinul gramelor): calciu, fosfor, sodiu, potasiu, magneziu; fie microelemente sau oligoelemente în cantități mici sau foarte mici: iod. Fluor, cupru, etc.

În organism bioelementele se pot prezenta sub forme de soluții saline sau sunt componente ale unor molecule organice (ex: Fe, face parte din hemoglobină, iodul în hormonii tiroidieni, sulful în aminoacizi, fosforul în nucleoproteine fosfolipide, etc.). Absența acestor bioelemente duce la apariția tulburărilor carențiale specifice, boli endemice, etc.

Calciul

Este elementul mineral cu ponderea cea mai ridicată în organism, cca 2% din greutatea corpului. 99% se află în oase și în dinți, și numai 1% în sânge și celule. Chiar și în această concentrație calciu este de importanță vitală. Organismul dispune de un mecanism de autoreglare prin care, în momentul scăderii concentrației din sânge a calciului, acesta este scos din oase, unde are rol de rezervor.

Aare un important rol plastic în formarea și reînnoirea oaselor și dinților. La naștere scheletul fetal are 24-32 grame calciu. Îmbogățirea cu săruri de calciu se face până la 24-35 ani, cu mult după încetarea creșterii oaselor. În structura oaselor au loc permanente reînnoiri și modificări ce determină ca 700 miligrame de calciu să intre și să iasă zilnic din oase. Intervine în coagularea sângelui, prin formarea tromboplastimei și transformarea fibrinogenului în fibrină, facilitează absorbția vitaminei B12, participă la mecanismul contracției musculare, impreună cu magneziul diminuează excitabilitatea musculară, ceea ce justifică utilizarea sărurilor de calciu și magneziu în neuropsihiatrie și controlează transmiterea impulsului nervos la nivelul celulei nervoase.

Magneziu

Se găsește în organism Mg+2 într-o cantitate de 20-35 grame din care aproximativ 2/3 se găsește în oase și dinți, 1/3 în mușchi, țesuturile moi și în structurile intracelulare. Mg participă în structura oaselor (rol plastic), intervine in metabolismul calciului, potasiului, asimilarea vitaminei D (rol catalitic), este activator al unor enzime, participă la relaxarea musculară și la transmiterea impulsului nervos, ajută la menținerea ritmului cardiac, la normalizarea tensiunii arteriale, reduce riscul bolilor cardiace.

Sodiul

În organismul uman se găsește în cantități de 155 grame . Este un electrolit caracteristic umorilor (lichide) organismului, fiind repartizat preponderent extracelular (intracelular doar 5-10%) și contribuie la menținerea diferențelor de potențial electric între interiorul și exteriorul celulelor. Sodiul menține volumul și echilibrul hidric la nivel de celulă, ajută la controlul permeabilității celulare, are rol în contracția musculară și transmiterea impulsului nervos.

Potasiu

Este un electrolit, care față de natriu se găsește preponderent intracelular (extracelular doar 10%). Impreună cu natriu și magneziu au rol în menținerea diferenței electrice la nivelul membranelor celulare. 180 grame în organism. Potasiul menținerea echilibrului hidric în realizarea contracției musculare și transmiterea impulsului nervos și scade hipertensiunea arterială.

Sulful

Este un element electronegativ care se găsește în toate țesuturile organismului, fiind indispensabil structurilor proteice. Este unul din elementele cu rol plastic, intrând în structura aminoacizilor sulfurați. Reprezintă 0-25% din greutatea corpului. Sulful intră în structura unor aminoacizi, condiționează sinteza colagelului (rol catalitic), este un component al insulinei și diaminei, ajută la formarea cheratinei din păr și unghii.

Fosforul

Este un element electronegativ din punct de vedere cantitativ în organism urmând calciu. Se regăsește în cantități de 450-700 grame la un adult. Cea mai mare cantitate de fosfor (85%) se găsește în oase și dinți, dar și în compoziția acizilor nucleici, enzime, fosfoproteine. În organism se găsește numai sub formă pentavalentă, în altă combinație devenind toxic.

Fierul

Se găsește în cantitate de 5 grame într-un organism matur. În sânge, se găsește sub formă de hemoglobină și are rol în transportul oxigenului de la plămâni la țesuturi. Se mai află și în țesuturi, în structura unor fermenți, în ficat, măduva osoasă, splină, mucoasă intestinală. Fierul participă la transportul oxigenului de către hemoglobină către celule, fierul circulă în organism în combinații proteice, fierul liber fiind toxic. Totodată este component al unor enzime producătoare de energie.

Zincul

Este în cantitate de 2-3 grame/adult, fiind prezent în toate celulele corpului, dar mai ales în ficat, ochi, os, piele, păr, unghii.Este implicat în sinteza ADN și ARN, necesar în funcționarea sistemului imun, este parte a unor enzime și îndeplinește și funcția de antioxidant (Se+E+C)

Necesarul de vitamine

Vitamina a – retinol, antixeroftalmică, vitamina creșterii

Reprezintă un grup de compuși înrudiți structural și cu activități biologice similare, și anume:

-retinoizi – vitamina A performată

-carotenoizi – provitamina A=betacaroten.

ROL:

rol în creșterea și menținerea normală a țesuturilor epiteliale

activează sistemul imun îmbunătățind rezistența la infecții

reduce riscul aparițiilor bolilor degenerative prin rolul antioxidant al carotenoizilor

rol în creșterea și dezvoltarea normală a oaselor

ajută la formarea pigmentului din ochi și la funcționarea retinei, prin expunerea la lumină, o parte a compușilor cu vitamina A sunt utilizați și trebuie refăcuți.

Efect protector în bolile oculare – cataractă

Crește longevitatea și luptă împotriva senilității

NECESAR și DZR

Depinde de vârstă, activitate fizică, stări patologice. DZR pentru adulți 4500-500u.i. în 24 ore sau 6-15 mg carotenoizi/24 ore. Pentru copii se recomandă 1500-4500 ui/24 ore.

Deficitul se manifestă prin:

neadaptarea la lumină-întuneric și orbirea la întuneric la carență severă

la carență cronică – uscăciunea ochilor.

Keratinizarea epiteliilor

Disfuncții ale aparatului reproducător

Excesul

creșterea fragilității oaselor, dureri osoase, căderea părului, edeme

mărirea ficatului și splinei

vedere încețoșată, somnolență, cefalee, scăderea apetitului, descuamarea pielii.

Grupele de risc sunt batrânii, copii, femeile gravide.

Surse alimentare

carotenoizii – pigmenți din plante de culoare galben-roșu. Se găsește în cartofi dulci, piersici, pepene galben, papaia, portocale, morcovi, legume cu frunze verzi, spanac, brocoli, varză rapiță.

Retinoizii – de origine animală gălbenuș de ou, carne, pește, lapte și derivate.

Vitamina D – vitamina antirahitică

Este alcătuită dintr-un complex numit calciferol. Este liposolubilă, cele mai importante fiind vitaminele D2 și D3 – acestea două sunt provitamine

ROL:

reglarea metabolismului calciului și al fosforului în procesul de osificare (catalitic)

Fără ea organismul nu poate utiliza calciul.

Oferă protecție împotriva osteoporozei

Reglează nivelul sanguin al calciului și fosforului

Implicată în funcționarea sistemului imun.

Stimulează producția de insulină

Stimulează producerea hormonilor tiroidieni.

DEFICIT: determină rahitismul la copii și osteomacia(se manifestă prin dureri de cap, deformări ale oaselor etc) la adulți.

SURSE ALIMENTARE: D2 – ouă, unt, ultei de pește, ficat, și în cantități mici în legumele cu frunze verzi. Pentru D3 – în formă naturală ce se formează în piele prin expunerea la soare, dar se găsește și în alimentele de origine animală: ulei de ficat de pește, ficat de vacă, porc, vițel, grăsimi animale.

Vitamina E – tocoferoli , vitamina antisterilității.

Constă dintr-un grup de compuși liposolubili. Este o vitamină foarte controversată, în ceea ce privește beneficiile duse sănătății.

ROL:

de inhibare a coagulării sângelui;

de scădere a presiunii sanguine, mărind excreția urinară și acționând ca diuretic.

Este un oxidant foarte puternic, neutralizând radicalii liberi;

Acționează sinergic cu alți antioxidanți ca, seleniu, zinc, vitamina C

Previne bolile degenerative

Împiedică lezarea oxidativă a altor substanțe nutritive ca vitamina A, C, Betacaroten.

Întărește sistemul imun.

NECESAR: în general, dozele optime pentru un adult sunt de 100-400 u.i./zi (unități internaționale), iar pentru persoanele din grupele de risc este recomandată până la 800 u.i./zi.

EXCESUL: la doze foarte mari poate provoca efecte adverse, ca: slăbiciune, greață, tulburări emoționale.

SURSE ALIMENTARE: Vegetale: uleiurile de floarea soarelui, soia, porumb, grâu, sofran, legume verzi, nuci și alte grăunțe. Surse animale: ficat, galbenuș de ou, unt, margarină. Temperatura crescută din timpul procesării termice a alimentelor poate distruge vitamina E., Acestea pot însă suporta temperaturi de până la 250 C0, dar sunt sensibile la oxigen, mai ales când sunt în stare liberă.

Vitamina K – vitamina antihemoragică

Naturală K1 – fitokinonă – vegetală

K2 – menakinonă – produsă de bacteriile ce trăiesc în tractul intestinal.

Sintetică K3 – cea mai activă formează menaionă sintetică.

ROL:

este componenta principală în sinteza proteinei responsabile de coagularea sângelui (rol plastic)

este necesară în construcția osoară (rol catalitic)

DEFICIT: se produce în timpul utilizării antibioticelor care distrug flora microbiană purtătoare de vitamina K. Carența determină coagularea anormală a sângelui cu tendințe de sângerare.

NECESAR – dozele recomandate sunt de 60 micrograme pentru bărbați și 80 micrograme pentru femei. Doza optimă este de 120 micrograme/24 ore.

EXCES: se referă la vitamina K3 cea mai activă care este potențial toxică, afectând funcțiile ficatului și determinând o formă de anemie. Icterul noului născut a fost corelat cu excesul vitaminei K3.

SURSE ALIMENTARE: K1 – brocoli, spanac, cereale, fructe, ouă, lactate. Vitamna K este rezistentă la prepararea termică, dar poate fi distrusă prin expunerea la lumină și la oxigen.

Toate vitaminele prezentate anterior, sunt LIPOSOLUBILE.

Vitamine hidrosolubile

Vitaminele complexului B – este un ansamblu de 11 vitamine hidrosolubile, care se găsesc împreună în natură și sunt într-o strânsă inter-relație funcțională. Se găsesc în alimentele naturale dar poate fi produsă și de microflora intestinală; în cantități mai mari se produce la persoanele hrănite cu lapte.

I-au parte la:

– majoritatea proceselor prin care se procură energie

– buna funcționare a sistemului nervos

– menținerea tonusului muscular

– buna funcționare a diferitelor țesuturi și organe

Vitamina B1 – tiamină, anti beri-beri.

A fost descoperită în anul 1920

ROL:

este implicată în metabolismul carbohidraților

menținerea funcționării normale a sistemului nervos

DEFICIT: dacă este sever poate provoca boala beri-beri care are efecte asupra sistemului nervos și se manifestă prin lipsa puterii musculare, spasme ale picioarelor, paralizii ale membrelor inferioare, tulburări psihice. Boala a fost descoperită în Orientul Mijlociu, unde orezul este hrana de bază a populației. În momentul descoperirii morăritului orezul a fost decorticat, pierzându-se principala sursă de vitamina B1

NECESAR: la adulți 1,5 mg/zi, pentru persoanele foarte active sau bolnavii de ficat, alcoolicii, aportul este de 10 mg/zi-

EXCESUL: se produce doar prin administrarea unor doze mari, intravenos. Manifestat prin alergii, șoc anafilactic.

SURSE ALIMENTARE: Vegetale: pâinea neagră, drojdia de bere, mazăre, fasole, nuci, semințe. Animale: organe, carne de porc fără grăsimi. Temperaturile ridicate pot distruge o parte din vitamina B1 iar prin fierbere o parte trece în lichidul de fiert. Lumina distruge o parte din B1

Vitamina B2 – riboflavină – descoperită în 1930

ROL:

implicată în producerea de energie

intră în structura unor coenzime.

Esențială pentru creșterea și repararea țesuturilor.

Necesară pentru funcționarea vitaminei B6 si a niacinei

Rol catalitic pentru B6 și niacină

DEFICIT: un consum mai mic de 0,55 mg/zi produce manifestări carențiale ca: scăderea în greutate și a apetitului, piele uscată, crăpături, cruste, tulburări oculare, anemii, modificări comportamentale. Determină carență de vitamina B6 și niacină.

NECESAR: DZR pentru un adult 2 mg/zi, 5 pentru persoanele active

EXCESUL se excretă

SURSE ALIMENTARE: lactatele cu conținut scăzur de grăsime, carne, ficat, organe, pește, vegetale avocado, brocoli, spanac, varză de bruxelles. Prelucrarea termică și expunerea la lumină scade conținutul din B2

Vitamina B3 – niacină sau vitamina PP sau antipelagră.

Prezintă două forme naturale active:

acidul nicotic

nicotinamida

ROL:

acționează ca o coenzimă în producerea de energie

este implicată ăn metabolismul principalilor nutrienți

scade colesterolul total din sânge

scade incidența bolilor cardiovasculare

DEFICIT: afecțiuni ale pielii (descuamări, pigmentări); afecțiuni ale sistemului nervos (iritabilitate, anxietate, depresie, dezorientare, demență); apare pelagra (cei trei D: dermantită, diaree, demență)

NECESAR: Pentru un adult 20 mg/zi în funcție de starea fiziologică.

EXCES: prezintă risc scăzut, totuși un consum crescut de acid nicotinic poate provoca furnicături, mâncărimi ale pielii, artimii cardiace. Consumul ridicat de nicotinamidă nu prezintă riscuri.

SURSE ALIMENTARE: carne, organe, pește, făină integrală, roșii, cartofi, nuci. Rezistă la prelucrare termică dar se dizolvă în apă

Vitamina B5 – acidul pantotenic

Este răspâmdit pe scară largă atât în alimente de origine animală cât și în cele de origine vegetală

ROL:

organismul o convertește rapid în conezima A necesară producerii de energie în organism

necesară producerii de hormoni ca și a hemoglobinei

participă la transmiterea impulsului nervos

asigură funcținarea glandelor suprarenale

se pare că intră în tratamentul unor boli ca artrita reumatoidă.

DEFICIT ȘI EXCESE: prezintă risc minim.

NECESAR 10 mg/zi-100 mg/zi în situații de stres prelungit sau efort fizic intens.

SURSE ALIMENTARE: somon, carne de porc, vită, lapte, ouă, cereale integrale, drojdie și aproape toate vegetalele proaspete. Vitamina B5 se pierde ușor prin toate etapele procesării alimentelor (conservare, înghețare, divizare, prelucrare termică)

Vitamina B6 – piroxidina – descoperită în 1930

ROL:

funcționează ca o conezimă în principal în metabolizarea proteinelor

în formarea hemoglobinei

în funcționarea normală a sistemului nervos

importantă în producerea de energie prin degradarea gligogenului și utilizarea acizilor grași ca sursă de energie.

Împiedică depunerea colesterolului pe peretele arterial, prevenind bolile coronariene.

Ameliorează depresia, astmul, oboseala musculară

DEFICITUL: se întâlnește rar, cu manifestări cutanate, stomatite, anemii, scăderea imunității.

NECESAR: în funcție de starea organismului și cantitatea de proteină intrată prin alimentație. 1,8-2,2 mg/zi.

EXCES: apare numai la doze mari de 500 mg/zi cu simptome de dermatite, dificultăti de mers, etc.

SURSE DIN ALIMENTE: drojdie de panificație și de bere, germeni de grâu, soia, alune, nuci, spanac, carne, organe, pește ouă. Vitamina B6 se degradează în timpul procesului alimentar prin expunere la temperaturi ridicate, lumină și oxigen.

Vitamina B12 – cobalamină sau ciancobalamină

ROL:

implicată în producerea de globule roșii

implicată în sinteza principalelor trofine

protejează celula hepatică

implicată în sinteza ARN și ADN

factor de creștere la copii

împreună cu B6 și acidul folic previne bolile cariovasculare.

DEFICITUL DUCE LA: anemia pernicioasă, manifestată prin slăbiciune, oboseală, piele palidă, etc.; inutilizarea suficientă a acidului folic. Unii oameni nu pot absorbi vitamina B12, datorită lipsei unui factor produs de mucoasa stomacală și care ajută la absorbție.

NECESAR: 2-5 micrograme/zi, în unele stări patologice 100-400/zi.

SURSE DE ALIMENTE: asigurate de alimentele de origine animală, organe, carne, peste, moluște, gălbenuș de ou, lapte. Este stabilă la căldură și lumină dar se pierde în cantități mici prin procesarea alimentelor.

Acidul folic – folat sau folacină, descoperit în 1940

Rol:

în metabolizarea aminoacizilor și în sintezele proteice (captare de energie)

în sinteza adn și arn

previne bolile cardiace coronariene impreună cu b6 și b12

protejează impotriva defectelor de tub neural, un defect foarte sever la naștere (1990)

Deficit: duce la posibilități mai ridicate de îngustarea arterelor mai ales dacă este asociat cu un deficit de b6 și b12; displezie cervicală. produce cefalee, palpitații, iritabilitate, anemii, probleme de memorie, paranoia, tulburări digestive, dureri ale limbii.

Necesar și dzr 400-600 micrograme/zi.

Excesul: poate masca semnele deficitului de b12 și impiedică acțiunea medicamentelor anticonvulsive

Surse alimentare: nuci, brocoli, grâu integral, organe animale. Prin procesare și expunere la lumină se poate pierde 50% din acidul folic.

Vitamina C – acidul ascorbic sau antiscorbutică

Rol:

în formarea unor proteine intercelulare (colagen și elastină)

este antioxidant, intervenind în prevenirea și lupta împotriva bolilor degenerative (cardiovasculare, cancer, cataractă)

în funcționarea sismului imun

blochează formarea unor compuși cu potențial cancerigen

în creșterea absorbției fierului în tractul digestiv.

Poate reduce absorbția plumbului la nivel intestinal

Diminuează reacțiile alergice, ajută la vindecarea rănilor, la menținerea sănătății gingiilor.

Crește longevitatea, încetinește pierderea memoriei.

DEFICIT: apare greu în țările dezvoltate, fiind rapid ecretată de organism trebuie reînnoită. Fumatul, stresul, diabetul, bolile cronice cresc nevoia organismului în vitamina C. Simptome: oboseală, scăderea apetitului,, slăbiciune musculara, infecții, scorbut (slăbiciune, gingii spongioase, dinți moi, articulații moi, hemoragii)

NECASRUL ȘI DZR: în funcție de vârstă 60-250 mg/zi. Nu este pericol de EXCES chiar la doze de 100 de ori mai mari. Reacții adverse: greață, cefalee, calculi renali.

SURSE ALIMENTARE: legume, fructe (citrice, varză, ardei, spanac, pătrunjel, brocoli, varza de bruxelles, conopidă). Vitamina C scade în timpul procesării alimentelor și este distrusă prin expunere îndelungată la lumină și temperaturi ridicate.

1.2. SELENIUL-GENERALITĂȚI

Istoric

Elementul cu numărul atomic 34, seleniul, a fost descoperit de chimistul suedez Jöns Jakob Berzelius în 1817. Descoperirea sa a fost considerată la vremea respectivă o constatare importantă, dar, în același timp, aparent accidentală. Omul de știință Fellow Martin Klaproth a descoperit un produs secundar de culoare roșie care credea că se datorează elementului telur. Berzelius a continuat să analizeze în continuare compusul a fi considerat impuritate și a ajuns la concluzia că este un element necunoscut care are proprietăți similare cu cele ale telurului.

Jons Berzelius a decis să numească noul element după cuvântul grecesc "selene", care înseamnă lună.

Proprietăți fizice și chimice

Seleniul este un nemetal și poate fi comparat chimic cu alți omologi ai săi din aceeași grupă, sulful și telurul.

Seleniul este un metaloid situat în sistemul periodic în grupa a VI principal (figura 1). De obicei apare împreună cu sulful sau îl înlocuiește pe acesta din compușii sai.

Acesta poate exista în mai multe forme alotropice: sub formă amorfă ca pulbere de culoare roșie sau cu structură cristalină hexagonală, formând un alotrop gri metalic stabil.

Figura 1. Așezarea seleniului în sistemul periodic

Spre deosebire de sulf, seleniu este un semiconductor, și de aemenea este un bun fotoconductor, având capacitatea de a schimba energia luminoasă în energie electrică. Pe lângă această capacitate deosebită de a converti energia luminii în energie electrică, acest are și proprietatea de fotoconductie (conductivitatea electrică a seleniului crește datorită prezenței luminii sau, cu alte cuvinte, acesta devine un fotoconductor mai bun pe măsură ce crește intensitatea luminii).

Seleniul este cunoscut ca având peste 20 izotopi diferiți; cu toate acestea, numai 5 dintre aceștia sunt stabili. Cei cinci izotopi stabili ai seleniului sunt: 74Se, 76Se, 77Se, 78Se, 80Se.

Reactivitatea chimică

Din punct de vedere al numerelor de oxidare, seleniul se găsește sub formă de:

– Se-2, în H2Se, un gaz reactive extreme de toxic;

– Se0, seleniu elementar; solid roșu amorf sau negru cristalin: insolubil și nereactiv;

– Se+4 în selenit (SeO32-): solubil și toxic, dar ușor de redus la seleniu elementar;

– Se+6 în selenat (SeO42-): cel mai solubil și toxic, ușor de preluat de către plante;

Principalele caracteristici ale seleniului sunt redate în tabelul 1.

Tabel 1. Proprietăți fizice și chimice ale seleniului

În scoarța terestră, abundența acestui element este de 0,05 ppm, putând fi găsit ca înlocuitor al sulfului în pirită, calcopirită, sau mineralele cupru-plumb-zinc sulfuroase. Există câteva minerale rare precum crooksit-ul (Cu7(Tl,Ag)Se4) sau clausthalit-ul (PbSe).

De asemenea, în forma elementară mai poate fi găsit în depozitele de uraniu sedimentare și fosfatice sau în gazele vulcanice, cu o concentrație care variază de la 0,1ppm până la 1200 ppm.

Se obține din rafinarea nămolurilor anodice, de la electroliza cuprului sau din prafurile de ardere de la topitoriile de minereu sulfurat. Producția anuală de seleniu este de peste 2100 de tone metrice.

Seleniul există în două forme (figura 2): anorganic (selenat și selenit) și organic (selenometionina și selenocisteină​​). Ambele forme pot fi bune surse alimentare de seleniu. Solurile conțin selenit anorganic și selenat pe care plantele îl acumulează și îl se convertesc la formele organice, mai ales selenocisteină ​​și selenometionină și derivații lor metilici.

selenocisteină selenometionină

Figura 2. Principalele forme anorganice și organice de seleniu

Reacția cu hidrogenul

Atunci când reacționează cu hidrogenul, seleniul formează seleniura de hidrogen, H2Se, un gaz inflamabil incolor.

Reacția cu oxigenul

Se8(s) + 8O2(g) → 8SeO2(s)

Seleniul arde în aer cu o flacără albastră rezultând în urma arderii dioxid de seleniu solid sau trioxid de seleniu (SeO3).

Reacția cu halogenii

Seleniul reacționează cu fluorul, F2 și formează hexafluorura de seleniu.

Se8(s) + 24F2(g) → 8SeF6(l)

Cu clorul și bromul formează diclorura și respective dibromura de seleniu:

Se8 + 4Cl2 → 4Se2Cl2(l)

Se8 + 4Br2 → 4Se2Br2(l)

Reacția cu metalele

Seleniul reacționează cu metalele pentru a forma seleniuri. Exemplu: formarea selenurii de aluminiu:

3 Se8 + 16 Al → 8 Al2Se3

Reacția cu săruri ale metalelor tranziționale

Seleniul reacționează pentru a forma săruri numite selenite. Exemplu: selenitul de argint (Ag2SeO3) și sodiu selenit (Na2SeO3).

Seleniul organic

Cea mai mare cantitate de seleniu organic se găsește sub formă de selenometionină în țesuturile animale și umane, unde poate fi încorporat în mod nespecific cu metionina în proteinele corpului. Musculatura scheletică este situsul principal de stocare a seleniului, cumulând aproximativ 28% – 46% din conținutul total de seleniu. Atât selenocisteina și cât și selenitul sunt reduse pentru a genera seleniură de hidrogen, care, la rândul său, este transformat în selenofosfat utilizat pentru biosinteza selenoproteinelor.

Este crucial ca o persoană sănătoasă să primească cantitati adecvate de seleniu fie din dietă, fie cu ajutorul unui supliment adecvat. Așa cum se cunoaște deja, glutationul (peptida care contine aminoacizii cisteina, glicina si acid glutamic) necesită seleniu pentru a fi produs.

Studiile au aratat că persoanele care au concentrație crescută de glutation în organism rămân mai sanatoase și trăiesc mai mult deoarece glutationul are functie de coenzima in numeroase reactii de oxidoreducere în care funcționează ca antioxidant, reactionand cu agentii oxidanti potential periculosi, oxidandu-i. Relația dintre seleniu și glutation a devenit însă abia recent cunoscută.

Cele mai des folosite metode de verificare a deficitului/excesului de seleniu sunt concentrația plasmatică și concentrația serică. Concentrațiile în sânge și urină reflectă aportul recent seleniu. Analizele de păr sau unghii în conținutul de seleniu pot fi folosite pentru a monitoriza aportul pe termen lung de seleniu (luni sau ani). Cuantificarea uneia sau mai multor selenoproteine (cum ar fi glutation peroxidaza și selenoproteina P) sunt, de asemenea, utilizate ca o măsură a seleniului funcțional. Concentrațiile plasmatice normale ale seleniului sunt de 8 micrograme / dL sau chiar și mai mari la persoanele sanatoase.

Utilizările seleniului

Seleniul este utilizat în diverse ramuri ale industriei, precum: fabricarea de sticla, electronice, în agricultură, producția de aliaje metalice, și în producția chimică și de pigmenți, aplicații agricole / biologice (de exemplu, ca un aditiv pentru hrana animalelor / îngrășământ pentru plante).

Cererea de seleniu poate crește în viitor, datorită posibilității de a folosi seleniu pentru a înlocui plumbul în aramă și alte aliaje pe bază de plumb.

Dintre țările lumii, Canada este printre cei mai mari producători și utilizatori de seleniu.

Datorită proprietății acestui element de a fi fotoconductor, el poate fi utilizat în fotocelule, în fotografie precum și în producția de celule solare. Seleniul este folosit cu success și în producția de tonere pentru fotocopiatoare, imprimante laser sau imprimante fotografice. În afară de utilizările sale din industria electronică, seleniul este utilizat în industria dfabricării de sticlă. Când seleniu este adăugat la sticlă, este capabil de a neutraliza culoarea altor elemente găsite în compoziția respectivă, fiind, în esență, decolorizator. Elementul mai este utilizat în producția de aliaje fiind un aditiv pentru oțelul inoxidabil.

1.3. GEOCHIMIA SELENIULUI

Depunerile atmosferice de seleniu, în special în vecinătatea zonelor industriale care produc cărbune sunt semnificative pentru unele sisteme sol-plante. În majoritatea solurilor, cu toate acestea, conținutul de seleniu din rocă și cantitatea de selenium provenind din precipitații sunt doi dintre cei mai importanți factori determinanți ai nivelului de seleniu din sol.

Rocile magmatice au cel mai mic conținut de seleniu(10 până la 50 ppb), în timp ce rocile sedimentare sunt în general cu conținut mai mare în seleniu. Șisturile au cea mai mare concentrație de seleniu (500 până la 28.000 ppb). La nivel mondial, concentrația medie de selenium din sol este de 400 ppb, dar există anumite zone (America de Nord) unde conținutul variază între 6.000 și 28.000 ppb seleniu.

Solurile din această regiune sunt alcaline, iar clima este semi-aridă, constatându-se de câtre cercetători o corelație între alcalinitatea solului concomitant cu nivelul ridicat de seleniu. În zona Valley din California, apele subterane de mică adâncime au niveluri ridicate de seleniu datorită

sedimentelor formațiunilor de șist cretacic (figura 3).

Figura 3. Roci sedimentare bogate in selenium (zona San Joaquin Valley) si reprezentarea schematică a circuitului seleniului din roci în panza de apă preatică

Ipoteza elaborată de Dr. Ivan Barnes de la Institutul Geologil Survey din SUA este că aceste sedimente au dobândit seleniu datorită depunerilor sub formă de seleno-sulfuri de fier. Mai târziu, atunci când aceste sedimente au fost expuse la condiții de oxidare, seleniu a apărut sub formă de săruri: selenit și selenat, în timp ce sulful a apărut ca sulfați. Aceste depozite au fost apoi erodate datorită precipitațiilor ajungând în cursurile apelor dulci și apelor oceanelor. Apele proaspete și marine conțin seleniu în medie în concentrația 0,2 – 0,1 ppb deși nivelurile din infiltrațiile de apă din zonele cu sol seleno-feruos sunt cu doua până la trei ordine de mărime mai mari decât aceste valori.

Un recent studiu geologic a analizat apele de mică adâncime și subterane din partea de vest a regiunii San Joaquin arătând că aceste ape au niveluri relativ scăzute sau moderate de selenium (mai puțin de 10 ppb) în probele prelevate din zona Rezervorului Kesterson. Când aceste ape au fost aduse la suprafață și vărsate în rezervorul Kesterson, seleniul crescut din punct de vedere cantitativ datorită florei și faunei acvatice ( fitoplancton, zooplankton – figura 4).

Figura 4. Circuitul ionilor de selenium în natură

Seleniul asimilat de către microorganismele acvatice este transformat biochimic în seleniu organic sau seleniu legat de carbon, în special selenocisteina și seleno-metionina. Aceste forme de seleniu din țesuturile plantelor și animalelor acvatice sunt mai eficient adsorbite de orgnismul uman decât formele anorganice (selenit sau selenat). Oamenii de știință au subliniat faptul că acest mecanism de transfer al seleniului a condus la intoxicarea cu seleniu a păsărilor acvatice din zona Kesterson.

1.5. SELENIUL ÎN PLANTE

După cum s-a menționat anterior, deficitul de selenium în efectivele de animale este larg răspândit în California.

Deficitul de seleniu la oameni este destul de rar, deși s-au semnalat anumite cazuri la copiii din China care au murit, în zonele afectate de "boala Keshan," considerată a fi cauzată de deficiența de seleniu.

Deficiența este probabil cauzată de concentrația de seleniu din alimente care este mai mică de 50 ppb. Intervalul de 100 până la 1.000

Ppb este considerat a fi normal, iar pragul de toxicitate este cuprins între

3.000 – 5.000 ppb.

Rădăcinile plantelor asimilează seleniu din sol și apă fie sub formă de selenat sau selenit (forme ionice). Cantitățile de selenium din sol sunt reglementate de solubilitățile formelor adsorbite și de transformarea lor în forme organice (figura 5). Aproximativ 25 de genuri de plante sunt clasificate ca plante care acumulează selenium în exces.

De obicei, frunzele plantelor care acumulează selenium în exces emit mirosuri neplăcute acest fenomen făcând ca animalele domestic sa le evite și deci nu contribuie la acumularea de niveluri toxice de selenium decât atunci când animalele sunt forțate de lipsa de vegetație să le consume.

Cele mai multe cazuri de toxicitate seleniu la animalele domestice sunt datorate consumului de furaje cultivate pe soluri seleno-iferoase. Concentrațiile de seleniu din plante sunt corelate pozitiv cu concentrația crescută a acestui element în soluri, dar absorbția este

afectată și de pH-ul solului și temperature atmosferică. Concentrațiile de seleniu tind să fie mai mari în boabele și semințele unor plante, deși unele plante precum porumbul sunt raportate concentrații mari și în frunzele și tulpinile speciei.

Figura . Repartitia seleniului in mediu

Asa cum am amintit, anumite plante (figura 6) acumulează în organele vegetative seleniu. Dacă aceste plante intră în alimentația animalelor, există pericolul unei supradozări cu acest element la animale.

Astfel de specii de plante care acumulează selenium fac parte din genurile Astragalus și Oxytropis, din familia Fabaceae și sunt originare din America de Nord, zona de preerie (centrul și vestul Americii de Nord).

A

B

C

Figura 6. Specii de plante care acumulează seleniu în organelle vegetative: a- Oxytropis lambertii, b- Oxytropis maydelliana, c- Oxytropis deflexa

Aceste plante sunt consumate de animale în special primăvara devreme și toamna târziu, atunci când de cele mai multe ori este singura plantă verde disponibilă.

Un exemplu în acest sens a fost descoperit în San Joaquin Valley din California când bovinele au manancat plante bogate în seleniu. După o perioadă de timp de la consum, s-a observat că animalele prezentau anumite simptome precum distrofia musculară, comportament ciudat, agresiune, letargie, depresie, pierderea echilibrului, nervozitate, chiar și avort la animalele gestante.

Deși simptomele se reduc cu timpul, după îndepărtarea animalului de la expunerea la ingerarea de plante, unele leziuni ale nervilor sunt permanente. La cai, care sunt deosebit de sensibile la selenoză leziunile creierului sunt extreme de grave și pot să le facă periculoase pentru om.

1.3. APORTUL RECOMANDAT DE SELENIU

Recomandările în ceea ce privește aportul optim de selenium și alți nutrienți sunt furnizate într-o primă etapă de Dietary Reference Intakes (DRIs) și verificate de Institutul de Medicină al Academiei Naționale.

DZR este termenul general pentru un set de valori de referință utilizate pentru planificarea și evaluarea aportul de nutrienti la oamenii sanatosi. Aceste aporturi, variază în funcție de vârstă și sex și includ:

Doza zilnică recomandată (DZR): reprezintă nivelul mediu zilnic al unui aport suficient pentru a îndeplini cerințele nutriționale ale unui procent de 97% -98% din persoanele sanatoase.

aport adecvat (AA): se stabilește când dovezile sunt insuficiente pentru a fixa DZR și este stabilit un nivel minim necesar al aportului nutrițional;

Cantitatea medie zilnic (CMZ): cantitatea medie zilnică de substanță estimată a îndeplini cerințele a 50% din persoane sanatoase. Aceasta este utilizat de obicei pentru evaluarea caracterului adecvat al aportul de nutrienti în grupurile de populație, dar nu individual la persoane.

Nivelul superior tolerabil (NTS): aportul zilnic maxim pentru care este puțin probabil să se manifeste efecte negative asupra sănătății.

Tabelul 1 prezintă DZR pentru seleniu în µg. Pentru nou-născuți de la naștere până la 12 luni, a fost stabilit aportul adecvat (AA) pentru seleniu care este echivalent cu aportul mediu de seleniu la sugari sănătoși, alaptati la san.

Tabel 1. DZR pentru selenium în funcție de vârstă

Surse de seleniu

1. Surse alimentare

Fructele de mare si organele sunt sursele de hrană cele mai bogate în seleniu. Alte surse includ mușchii, cerealele si semintele precum și produsele lactate. Cantitatea de seleniu din apa de băut nu este semnificativă nutritiv pentru cele mai multe regiuni geografice. Principalele surse alimentare de seleniu in dieta americana sunt pâinea, cerealele, carnea, carnea de pasăre, peștele și ouăle.

Cantitatea de seleniu dintr-un anumit tip de alimente pe bază de plante depind de cantitatea de seleniu din sol și mai mulți factori, cum ar fi pH-ul solului, cantitatea de materie organică din sol, forma în care se găsește seleniul în sol, care contribuie sau nu la absorbția și asimilarea acestuia în plante,. Ca urmare, concentrația seleniului în produsele alimentare vegetale variază foarte mult. De exemplu, potrivit Departamentul Agriculturii din SUA, nucile conțin 544 µg seleniu / 30 grame produs în Brazilia, această valoare variind pe scară largă (cu zeci de micrograme) în funcție de localizarea geografică,.

Figura 7. Cantitatea de seleniu din sol in funcție de poziționarea geografică

Conținutul de selenium din sol afectează cantitățile de seleniu din carnea animalelor care mănâncă prduse vegetale, astfel cantitățile de seleniu din produsele de origine animală variază și ele destul de mult. Totuși, concentrația seleniului din sol are un efect mai mic asupra nivelului de seleniu din produsele de origine animală decât în produsele alimentare pe baza de plante deoarece animalele mențin concentrațiile tisulare de seleniu prin mecanisme homeostatice. În plus, diversele formule de furaje cu care sunt hrănite animalele includ selenium ușor asimilabil.

În ceea ce privește seleniul în produsele alimentare, Rusia și China au zone mari de sol sărac în seleniu. În mod obișnuit rapoartele arată un deficit de seleniu în aceste zone, deoarece cea mai mare parte din hrana lor este cultivată și consumată pe plan local.

Mai multe surse alimentare de seleniu sunt prezentate în tabelul 2.

Tabel 2. Conținutul în selenium al diverselor surse alimentare

Deficitul de seleniu și dieta fără gluten

În mod ideal, ar trebui să fim în măsură să obținem toate substanțele nutritive de care avem nevoie din dieta noastră, lucru care devine din ce în ce mai dificil.

Sursele alimentare pentru fiecare dintre cei trei aminoacizi, triptofan, cisteină și glutamină, și utilizați în producția de glutation sunt cele bogate în proteine. Acestea includ: carnea de miel, carnea de vită, pasăre, pește, ouă.

De asemenea, proteinele din zer găsite în produsele lactate este un alt mod de a crește și de a menține un nivel mai ridicat de glutation din organism.

Persoanele cu boala celiacă sau care au o dietă fără gluten din alte motive sunt deosebit de sensibile la deficiențele nutriționale. Nutrienții de interes pentru un pacient care au un regim alimentar fără gluten includ vitamina D, vitaminele B, calciu, fier, zinc și fibre. Deși deficitul de seleniu este mai puțin frecvent la persoanele consumatoare tipic occidentale, persoanele care urmeaza o dietă fără gluten au un risc de deficit ridicat. Grâul și derivații săi, cum ar fi făina sau cerealele, sunt de multe ori o sursă de seleniu, astfel încât atunci când aceste elemente sunt omise intr-o dietă fără gluten, conținutul de seleniu nu este întotdeauna recuperat. În plus, deteriorarea intestinului mic cauzat de boala celiaca poate împiedica absorbția de seleniu și alte elemente nutritive.

1.4. SUPLIMENTE ALIMENTARE PE BAZĂ DE SELENIU

Seleniul este disponibil în suplimente alimentareîn amestec cu multivitamine/multiminerale (figura 8 A) dar și ca supliment alimentar unic (figura 8 B), de celemai multe ori în forma de selenometionină sau drojdie seleniu-îmbogățită (crescută într-un mediu cu concentrație mare de seleniu), ca selenit de sodiu sau selenat de sodiu.

A

B

Figura 8. Suplimente alimentare cu selenium: A-seleniu cu multiminerale/vitamine; B-seleniu ca principiu active unic

Corpul uman absoarbe mai mult de 90% din selenometionina dar doar aproximativ 50% din selenit.

Câteva studii au comparat absorbția relativă și biodisponibilitatea diferitelor forme de seleniu. Într-unul din studii, 10 grupe de subiecți au fost repartizati aleatoriu și au primit fie o doză de placebo fie 200 sau 600 µg / zi de seleniu sub formă de selenometionină, selenit de sodium sau drojdie organic (care conține 75% seleniu în formă de selenometionină) timp de 16 săptămâni. Biodisponibilitatea seleniului, în funcție de excreția urinară, a fost cea mai mare pentru selenometionina și cu mult mai mică pentru selenit.

Totuși, suplimentarea cu oricare dintre aceste forme a afectat nivelul plasmatic de seleniu nu și activitatea glutation peroxidazei sau selenoproteinelor confirmând faptul că participanții la studiu nu aveau o carență de seleniu înainte de a fi început să ia suplimentele cu acest microelement.

Majoritatea persoanelor consuma cantitati adecvate de seleniu. O analiză a datelor cuprinse între anii 2009-2010 efectuată de Institutul National de Sanatate si Nutritie arată că consumul mediu zilnic de seleniu la persoanele cu vârsta de peste 2 ani este de 108,5 µg provenind doar din alimentație și din produse alimentare și suplimente cumulat este de 120,8 µg.

Bărbații adulți au un aport zilnic mai mare de seleniu (134 µg / 151 µg din alimente și din alimente + suplimente) comparativ cu femeile adulte (93 µg /108 µg din alimente + din alimente și suplimente). In Statele Unite, 18% – 19% dintre adulți și copii folosesc un supliment alimentar cu conținut de seleniu.

Analiza datelor din anii 2003-2004 în ceea ce privește valoarea medie a concentrației serice de seleniu la adulți cu vârsta de peste 40 ani este de 13.67 g / dL. Barbatii au niveluri ușor mai ridicate seleniu în ser decât femeile, iar alibi au niveluri mai mari decât afro-americani.

Concentrația serică de seleniu la persoanele din Statele Unite si Canada variază în funcție de zonă oarecum din cauza diferențelor în cantitățile de seleniu din sol și din alimentele consumate. De exemplu, concentrațiile mai mari sunt caracteristice persoanelor care stau în vestul Statelor Unite comparative cu cei din sud și nord-est. Transportul de produse alimentare permite în mod obișnuit ca persoanele care locuiesc în zone cu sol sărac în seleniu asimilează totuși cantități suficiente de seleniu.

1.5. METODE DE DETERMINARE A SELENIULUI

CAPITOLUL II. METABOLISMUL SELENIULUI ȘI AFECȚIUNILE SELENIU-DEPENDENTE

2.1. DEFICIENȚA ÎN SELENIU

Deficitul de seleniu produce schimburi biochimice care ar putea predispune pe oamenii supuși unui stres suplimentar să dezvolte anumite boli.

2.1.1. Maladia Keshan

De exemplu, deficitul de seleniu în combinație cu un alt factor stresant (posibil o infectie virala) poate conduce la boli precum maladia Keshan (figura 9), o cardiomiopatie care a luat amploare în China forțând guvernul la sponsorizarea unui program prin care s-a realizat suplimentarea cu seleniu în anii 1970. Acest program a fost inființat după ce s-a constatat că în zonele de apariție a maladiei aportul de selenium era de doar 11 µg / zi; Cantități de cel puțin 20 µg / zi protejează adulții de boala Keshan.

Figura 9. Aspectul miocardului în maladia Keshan. Ventriculul stâng al inimii este îngroșat, dilatat cu fibroză subendocardică

2.1.2. Infertilitatea

Deficitul de seleniu este asociat și cu infertilitatea persoanelor de sex masculin și ar putea juca un rol in boala Kashin-Beck, un fel de osteoartrita care apare în unele zone din China, Tibet și Siberia. Tot deficitul de seleniu ar putea exacerba deficitul de iod, și implicit ar conduce la creșterea risculului apariției cretinismului la copii.

2.1.3. Deficitul de seleniu și apariția gușei

Concentrația seleniului în tiroidă este mai mare decât în orice alt organ din organism, și, la fel ca iodul, seleniul are funcții importante în sinteza hormonilor tiroidieni și metabolismului.

Dovezi epidemiologice susțin existența unei relații între nivelul de seleniu si functia glandei tiroide. O analiză a datelor cu privire la 1.900 de participanti la studiu indică o relație de invers proporționalitate a concentrațiilor serice între seleniu și volumul tiroidian, riscul de gușă, si riscul de deteriorare a țesutului tiroidian la persoanele cu deficiență de iod ușoară. Totuși, aceste rezultate au fost statistic semnificative doar la femei. Un studiu pe 805 adulți cu deficit de iod ușoar din Danemarca au găsit o relație inversă semnificativă între concentrația serică de seleniu și volumul tiroidian al femeilor (figura 10).

Figura 10. Creșterea volumului tiroidian în jurul gâtului la femei

Studii clinice randomizate, au analizat efectele suplimentării cu seleniu la pacienții cu boli tiroidiene. Astfel, într-un din ele au fost suplimentate dietele a 368 de adulți sănătoși cu vârsta 60-74 ani cu placebo, 100, 200, sau 300 µg / zi seleniu timp de 6 luni neconstatându-se niciunn efect asupra funcției tiroidiene, chiar dacă nivelurile de seleniu plasmatic au crescut semnificativ.

Un alt studiu efectuat pe 159 de pacienți cu ușoară oftalopatie Graves cărora li s-a administrat placebo sau 200 µg / zi seleniu (ca selenit de sodiu), 1.200 mg / zi pentoxifilina (un agent antiinflamator) timp de 6 luni a arătat că comparativ cu pacienții tratați cu placebo, la cei tratati cu seleniu rezultatele oftalmologice s-au înbnătățit la 61% din pacientii. Mai mult decât atât, doar 7% din grupul tratat cu seleniu au prezentat progresia ușoară a bolii, în comparație cu 26% dintre cei din grupul placebo.

Femeile cu anticorpi peroxidaza tiroidiana tind sa dezvolte hipotiroxinemia timp ce acestea sunt gravid sau disfuncții tiroidiene și hipotiroidism după naștere. Autorii unei analizeefectuate pe 151 de femei gravide cu anticorpi peroxidaza tiroidiană cărora le-au fost administrate suplimente de seleniu zilnic conținând 200 µg sub formă de selenometionina susțin că suplimentarea selenometionina în această populație este o strategie promitatoare, în special pentru reducerea tiroidei postpartum.

Este nevoie de cercetari suplimentare pentru a stabili daca suplimentele cu seleniu pot ajuta la prevenirea sau tratarea bolilor tiroidiene.

2.1.4. Maladia Kashin-Beck

Degenerarea articulatiilor cartilajului articular (Maladia Kashin-Beck) a fost asociată cu deficitul de seleniu caracteristic persoanelor din Zonele din nordul Chinei, Coreea de Nord, precum și estul Siberiei.

Această maladie afectează copiii cu vârsta cuprinsă între 5 și 13 ani. Formele severe pot duce la deformări și nanism (figura 11).

Figura 11. Maladia Kashin-Beck

Din păcate, odată apărută această maladie, nu poate fi stopată prin creșterea aportului de seleniu. Alte cause incriminate pentru apariția maladiei și associate cu deficitul de selenium includ: toxinele fungice din cereale, deficitul de iod și apă potabilă contaminată.

2.1.5. Grupurille de personae cu risc de aport de seleniu insuficient

1. Persoane care trăiesc în regiuni cu soluri sărace în seleniu

Deficiența în seleniul este foarte rar întâlnită în Statele Unite și Canada.

Aportul de seleniu din America de Nord, chiar și în zonele slab aprovizionate cu acest microelement, depășește DZR. Cu toate acestea, oamenii care locuiesc în alte țări și a căror dietă constă în primul rând în legume cultivate în zonele cu concentrații scăzute de seleniu în sol au un risc mai mare de deficit de selenium. Cele mai mici aporturi de seleniu din lume sunt în unele părți din China, unde procente mari de populație, au un nivel dietetic scăzut, aportul alimentar provenind în principal din alimente de origine vegetală. Deși Noua Zeelandă se număra în trecut printer țările ai cărei locuitori aveau un aport redus în selenium, acest lucru s-a schimbat radical după ce s-au importat cantități mari de cereal (în special grâu) decu concentrație mare de selenium pentru alimentația populației și a animalelor.

2. Persoane care fac dializă

Nivelurile de seleniu sunt semnificativ mai mici la pacienții supuși hemodializei pe termen lung decât la persoanele sanatoase. Hemodializa îndepărtează ionii de seleniu din sange.

În plus, pacienții hemodializați au un risc de aport mic de seleniu din cauza anorexie rezultă din uremie și restricțiile alimentare pe care aceștia le urmează. Deși suplimentarea cu seleniu crește nivelul acestuia în sange la pacientii hemodializati, este nevoie de mai multe cercetări pentru a stabili dacă suplimentele au efecte clinice benefice la aceste persoane.

3. Persoanele cu HIV

Procentul imbolnăvirilor cu SIDA este mai mare la populația cu un nivel scăzut de seleniu în sol (țările africane): Zimbabwe, 25.84 %; Botswana, 25,10 %; Zambia, 19,07 %; Africa de Sud, 12,91 %; și Coasta de Fildeș, 10,06 %.

În schimb, în Senegal (Africa de Vest) este cel mai mic procent de îmbolnăviri de SIDA – 1,77 % , relație de invers proporționalitate cu conținutul de seleniu din sol- care are cea mai mare concentrație (Senegalul are de asemenea și una dintre cele mai mici rate de cancer din Africa, unii cercetători considerând acest fapt un alt beneficiu al solului extreme de bogat în seleniu).

Nivelurile de seleniu sunt scăzute la oamenii cu HIV, probabil din cauza aportului inadecvat (în special în țările în curs de dezvoltare). Pierderile de ioni de selenium din organism se pot datora și diareei excesive sau malabsorbției acestuia. Studiile observaționale au găsit o asociere între concentrațiile de seleniu mai mici la persoanele cu HIV si un risc crescut de cardiomiopatie, moarte, și, la femeile gravide, risc crescut de transmiterea HIV la descendenți și deces precoce al bebelușilor proveniți din mame purtătoare,.

Unele studii clinice randomizate privind suplimentarea cu seleniu la adulți infectați cu HIV au demonstrate că prin creșterea cantității de selenium din dietă poate reduce riscul de spitalizare și previne contactarea formei virale HIV-1; Prevenirea HIV-1 virale a putut fi explicată în aceste studii prin mărirea numărului de celule CD4, un tip de celule albe din sange care lupta impotriva infectiei. Cu toate acestea, studiul a aratat că suplimentarea cu seleniu la femeile gravide poate preveni moartea timpurie a nou-născutului dar nu previne HIV-1 virală – nu se mărește numărul de celule CD4.

2.1.6. INTERACȚIUNI ALE SELENIULUI CU ANUMITE MEDICAMENTE

Seleniul poate interacționa cu anumite medicamente, iar unele medicamente pot avea un efect negativ asupra nivelului de seleniu.

Persoanelor cărorale sunt administrate astfel de medicamente în mod regulat ar trebui să verifice cantitatea de selenium din sânge și să regleze aportul acestui microelement în așa fel încât să nu le fie afectată sănătatea.

Cisplatin-ul este un agent chimioterapic pe bază de platină anorganică, utilizat pentru a trata cancerul ovarian, de vezică urinară, plămâni, și alte tipuri de cancer. Cisplatinul poate reduce nivelurile de seleniu în păr și ser, dar dacă aceste scăderi ale concentrației au un impact semnificativ clinic nu este încă stabilit. Unele studii au arătat că suplimentarea cu seleniu poate reduce toxicitatea cisplatin-ului, suplimentarea cu seleniu ameliorând efectele secundare ale chimioterapiei.

Medicația pentru reducerea nivelului de cholesterol – simvastatina (Zocor) si niacina sunt utilizate pentru a reduce colesterolul LDL și a crește colesterolul HDL la persoanele cu boli de inimă. Luând antioxidanți, inclusiv seleniu, împreună cu aceste medicamente, se poate reduce eficacitatea lor. Teoretic, seleniul poate reduce, eficacitatea și a altor statine, inclusiv atorvastatina (Lipitor), fluvastatin (Lescol), lovastatin (Mevacor), și prevastatin (Pravachol).

Alte medicamente care pot interacționa cu seleniul:

1. Medicamente care subțiază sângele (anticoagulante):

Antitrombina (ATryn®, Thrombate III®)

Apixaban (Eliquis®)

Argatroban

Aspirina (Bayer® and others)

Bivalirudin (Angiomax®)

Cilostazol (Pletal®)

Clopidogrel (Plavix®)

Dipiridamol (Persantine®)

Drotrecogin alfa (Xigris®)

Eptifibatide (Integrilin®)

Fondaparinux (Arixtra®)

Heparina

2. Antiinflamatoare nesteroidiene (NSAIDs):

Celecoxib (Celebrex®);

Diclofenac (Cambia™, Cataflam®, Flector®, Solaraze® Gel, Voltaren®, Voltaren® Gel, Voltaren®-XR, Voltaren Ophthalmic®, Zipsor™);

Ibuprofen (Motrin®, Advil®, Nuprin®);

Indomethacin (Indocin®, Indocin SR®);

Ketoprofen (Orudis®, Actron®, Oruvail®);

Ketorolac (Toradol®);

Meloxicam (Mobic®);

Naproxen (Naprosyn®) or naproxen sodium (Aleve®, Anaprox®, Naprelan®);

3. Barbiturice

Amobarbital (Amytal®)

Butalbital (Fioricet®, Fiorinal®)

Pentobarbital (Nembutal®)

Phenobarbital (Luminal®)

Primidone (Mysoline®)

Secobarbital (Seconal®)

2.2. EXCESUL DE SELENIU

Aportul ridicat al formelor organice și anorganice de seleniu poate avea efecte cornice. Indicatorii timpurii ale excesului de selenium în organism sunt un miros de usturoi în respirație și un gust metalic în gură.

Cele mai frecvente semne clinice de intoxicație cronică cu ioni de seleniu (selenoză) includ: pierderea parului si unghiilor, îngălbenirea unghiilor. Alte simptome includ leziuni ale pielii și ale sistemului nervos, greață, diaree, eruptii cutanate, dintii pestriți, oboseala, iritabilitate și anomalii ale sistemului nervos.

Așa cum s-a discutat mai devreme, nucile de Brazilia conțin cantitati foarte mari de seleniu (68-91 µg pe 30 grame), toxicitate seleniului putând apărea daca sunt consumate cu regularitate.

Toxicitatea acută mai poate rezulta din ingestia de roduse care conțin cantități mari de seleniu.

În scopul evitării intoxicațiilor cu selenium, au fost stabilite limitele maxime tolerabile de selenium pentru bărbați și femei așa cum sunt ele redate în tabelul 3.

Tabel 3. Limitele maxime tolerabile de seleniu

CAPITOLUL 3. SELENIUL ȘI MENȚINEREA SĂNĂTĂȚII

3.1. SELENOPROTEINELE ȘI BOLILE CARDIOVASCULARE

Seleniul este un mineral pe care organismul îl utilizează în formarea unor proteine, existând astfel mai mult de 25 de selenoproteine diferite (cum ar fi enzima glutation peroxidaza). Aceste proteine specifice sunt sunt utiliyate de organism ca unii din cei mai puternici antioxidanti care acționează pentru a preveni deteriorarea celulară cauzată de radicalii liberi. De asemenea, ajută la reglarea funcției tiroidiene și ajută sistemul imunitar.

A

B

C

Figura 12. Selenoproteine: A- selenocisteina; B-selenometionina; C-selenoglutationul (GSeH)

Selenoproteinele ajută la prevenirea modificărilor oxidative suferite de lipide, reduc inflamația și previn agregarea trombocitelor. Experții au sugerat că suplimentele cu seleniu ar putea reduce riscul apariției bolilor cardiovasculare sau deceselor associate cu bolile cardiovasculare.

Deficiența de selenoproteină W musculară (WMD – white muscle disease) este asociată cu anumite boli degenerative care apar la toate animalele (mai ales oi și capre), mai frecvent intalnită la animalele de vârstă mică, stimulate la o creștere rapidă în vederea sacrificării (figura 13).

Figura 13. Deficiența de selenoproteină W (WMD – white muscle disease) la ovine

In studiile pe animale s-a constatat că concentrațiile de selenoproteină W sunt necesare pentru metabolismul muscular. Importanța selenoproteinei W pentru metabolismul mușchilor scheletici umani nu este încă pe deplin înțeleasă. Calcifierea musculaturii scheletice la ovine și bovine, boala mușchiului alb, este prevenită dacă are loc suplimentarea furajelor cu seleniu.

Datele epidemiologice privind rolul seleniului în bolile cardiovasculare au dat concluzii contradictorii. Unele studii au găsit o relație între concentrațiile serice de seleniu si riscul de dezvoltare a unor boli coronariene sau hipertensiune. O meta-analiză a 25 de studii observaționale a descoperit ca persoanele cu concentrații mai mici de seleniu au avut un risc mai mare de a dezvolta boli coronariene. Cu toate acestea, alte studii nu au reușit să găsească legături semnificative statistic între concentrațiile de seleniu si riscul de boli de inima sau de deces cardiac.

Mai multe studii clinice au examinat dacă suplimentarea cu seleniu reduce riscul de boli cardiovasculare. Într-un studiu randomizat, controlat cu placebo, 474 de adulți sănătoși cu vârsta cuprinsă între 60-74 ani, cu o concentrație medie în plasmă de seleniu 9,12 µg / dl au fost suplimentate cu 100, 200, sau 300 µg de seleniu pe zi sau placebo timp de 6 luni. Suplimentarea cu 100/200 µg de seleniu pe zi a ajutat la scăderea valorilor plasmatice ale colesterolului total și lipoproteinelor cu densitate mare (HDL) precum și ale colesterolului plasmatic comparativ cu grupul placebo, în timp ce administrarea a 300 µg / zi a crescut semnificativ nivelul de HDL. Alte studii au au arătat că suplimentarea cu seleniu (200 µg / zi) sau suplimentarea cu o pastila cu multivitamine / multiminerale cu conținut de seleniu (100 µg / zi) nu reduce riscul de boli cardiovasculare sau de deces cardiac.

O revizuire a studiilor legate de suplimentarea cu seleniu pentru prevenția primară a bolilor cardiovasculare nu a gasit apariția unor efecte semnificative statistic.

Limitarea dovezilor clinice obținute pana in prezent nu conduc clar la utiliarea suplimentelor cu seleniu pentru prevenirea bolilor de inima, in special la persoanele sanatoase.. Studii clinice suplimentare sunt necesare pentru a intelege mai bine contribuțiile ionilor de seleniu din suplimentele alimentare la sănătatea cardiovasculară.

3.2. SELENIUL ȘI SISTEMUL IMUNITAR

Acum câțiva ani, cercetătorii care studiază diverși viruși gripali au descoperit că animalele cu deficit de seleniu au fost mai sensibile la boli infectioase.

Descoperirea șocantăa fost că în cazul în care animalele cu un deficit de seleniu au fost contaminate cu virusul gripal, virusul a suferit o mutație genetică transformându-se într-o formă mult mai virulentă decât cea inițială.

Cercetatorii au comparat virusul inițial și forma mutantă, și au considerat că primul ar putea provoca în mod obișnuit numai o pneumonie ușoară, în timp ce acesta din urmă ar pune viata in pericol deoarece a condus la apariția unei pneumonii severe.

În termeni simpli, ei au descoperit că deficiențele de seleniu provocă mutatii virale care ar putea transforma un virus gripal inofensiv într-o pandemie la nivel mondial.

3.3. APORTUL DE SELENIU ȘI CANCERUL

Datorită efectelor acestuia asupra reparării ADN-ului, apoptozei celulare, precum și funcțiilor preventive endocrine și a mecanismelor prin care ajută la menținerea sistemului imunitar prin proprietățile sale antioxidante, seleniul ar putea juca un rol în prevenirea cancerului.

Studiile epidemiologice au sugerat o asociere inversa între seleniu si riscul de cancer colorectal, de prostată, de plămân, vezică, piele, esofagian, și cancer gastric.

Într-un review efectuat de Brinkman și colab. asupra legăturii dintre aportul de seleniu și prevenirea cancerului, subiecții cu atortul cel mai mare de selenium au avut un risc cu 31% mai mic de apariție a cancerului și cu 45% un risc de mortalitate cauzată de cancer, 33% mai puține șanse de a dezvolta un cancer de vezică urinară și, la barbati, 22% risc mai mic de a dezvolta cancer de prostata. Autorii nu a gasit nici o legătură între aportul crescut de seleniu si riscul de cancer de san. O meta-analiză a 20 de studii epidemiologice a demonstrat de asemenea o relație de inver proporționalitate între nivelurile de seleniu plasmatic și riscul de cancer de prostată.

Alte studii clinice randomizate referitoare la suplimentarea cu seleniu in vederea prevenirii cancerullui au avut rezultate contradictorii. Autorii unui articol au concluzionat pe baza a nouă studii clinice randomizate că seleniul ar putea ajuta la prevenirea cancerului gastro-intestinal însă rezultatele trebuie să fie confirmate și in alte studii clinice randomizate. O analiză secundară, randomizată, a luat în studiu 1312 adulti din SUA, cu o istorie de carcinoame cu celule scuamoase ale pielii constatând că consumul de drojdie de 200 µg / zi seleniu timp de 6 ani a fost asociatăcu un risc de 52% până la 65% mai mic de a dezvolta cancer de prostată acest efect fiind mai puternic la barbate. Prevenirea cancerului prin asocierea seleniului cu vitamina E, conform unui studiu controlat la 35.533 barbati în varsta de 50 de ani sau mai mult din Statele Unite ale Americii, Canada, și Puerto Rico, a fost întreruptă după 5.5 ani când analizele au aratat că asocierea a 200 µg / zi seleniu cu 400 unități internaționale (UI) / zi de vitamina E nu previne riscul de cancer de prostata. Pacienții au fost urmăriți 1.5 ani după ce au incetat sa ia suplimentele confirmând lipsa unui efect semnificativ între suplimentarea cu seleniu și riscul de cancer de prostata.

Mai mult decât atât, în anul 2001 a început un studiu randomizat care a demonstrat că suplimentarea alimentației cu vitamina E și seleniu nu este recomandată ca modalitate de prevenție a cancerului de prostată ci chiar poate acționa diametral opus, crescând șansele apariției unei astfel de maladii.

Cei 36.000 de voluntari sanatosi, de varsta mijlocie, participanti la studiu au fost impartiti in patru grupe. Fiecare pacient a luat două pastile pe zi:

-primul grup: 400 unități internaționale (UI) de vitamina E, plus 200 de micrograme de seleniu;

– al doilea grup: vitamina E 400 unități internaționale (UI), plus placebo;

– al treilea grup: 200 de micrograme de seleniu plus placebo;

– al patru-lea grup: două placebo.

Deși studiul trebuia să dureze până în 2011, a fost oprit trei ani devreme, deoarece nici vitamina E, nici seleniul nu arătau nici uasupra sănătății subiecților.

O echipa de cercetatori din intreaga SUA a analizat aproape 5.000 de voluntari din cei 36.000 de participant care au trimis spre analiza unghiile. Acestea sunt o modalitate foarte bună de a masura cat de mult seleniu este în corpul unui om. Noul studiu a aratat ca:

– luând vitamina E, a fost amplificat riscul de a dezvolta cancer de prostata la bărbații care au inceput studiul având un nivel scazut de seleniu;

– luând seleniu, fie singur, fie în combinație cu vitamina E, fie ca unic supliment, a crescut riscul de cancer de prostată la bărbații care au inceput studiul cu un nivel ridicat de selenium;

– printre barbatii care nu au luat nici vitamina E nici seleniu, cei care au inceput studiul cu un nivel ridicat de seleniu au existat mai multe sanse să dezvolte cancer de prostată comparativ cu barbatii care a inceput cu un nivel scazut de seleniu. (aceasta a dus la concluzia că dăunător este seleniul adăugat în suplimente, nu seleniul din alimente) .

În 2003, FDA formulat o mențiune referitoare la produsele alimentare și suplimentele alimentare imbunătățite cu seleniu. FDA a stabilit că în timp ce "unele dovezi științifice arată că un consum de seleniu poate reduce riscul unor forme de cancer care această dovadă este limitată și nu este concludentă". Sunt necesare mai multe cercetari pentru a confirma relația dintre aportul crescut de selenium si riscul de cancer și pentru a determina dacă suplimentele cu seleniu pot ajuta la prevenirea vreunei forme de cancer.

3.4. SELENIUL ȘI DECLINUL COGNITIV

Concentrațiile serice de seleniu scad odată cu vârsta. Concentrațiile de seleniu deficitare ar putea fi asociate cu functionarea mai slabă a creierului odată cu înaintarea în vârstă, posibil datorită scaderi activității antioxidante a ionilor de seleniu.

Rezultatele studiilor observaționale sunt din nou contradictorii. În două studii ample, participanții cu niveluri mai scazute de seleniu plasmatic la momentul inițial au dezvoltat mai rapid un ușor declin cognitive de-a lungul timpului. O analiză a datelor NHANES cu privire la 4809 persoane în vârstă din Statele Unite nu a gasit nici o asociere între nivelul seric de seleniu (care a variat de la 11.3-13.5 µg / dL) și rezultatele testelor de memorie.

Cercetatorii au evaluat dacă suplimentele antioxidante având un conținut de seleniu mărit reduc riscul de tulburari cognitive la persoanele in varsta. O analiză a datelor efectuată pe pe 4447 de participanti cu varsta cuprinsă între 45-60 ani din Franța a constatat că, în comparație cu persoanele cărora li s-a administrat placebo, suplimentarea zilnic cu 120 mg acid ascorbic, 30 mg vitamina E, 6 mg beta-caroten, seleniu 100 µg, și 20 mg de zinc timp de 8 ani a fost asociată cu rezultatele bune ale testelor de memorie episodica si fluență semantic. Pacienții au fost urmăriți timp de 6 ani după ce studiul sa încheiat. Cu toate acestea, contribuția independent a seleniului la efectele observate în acest studiu nu poate fi determinată.

CONCLUZII

Așa cum s-a precizat deja, seleniul este un oligoelement esențial. În funcție de nivelul de expunere, în cantități mari acesta provoacă toxicitate atât la animale cât și la oameni.

La animale, seleniul este un component al glutation peroxidazei și al superoxid dismutazei, care detoxifica organismul de radicali liberi precum radicalul peroxo și radicalul hidroxo, provenind de la deteriorarea țesuturilor, în special membranele celulare. Este posibil ca seleniul să ândeplinească și alte funcții, inclusiv participarea la sistemul mitochondrial de transport al electronilor in muschi.

Deficitul, observat cel mai ușor la animalele cu tulburări de comportament conduce în cazurile cele mai severe la boala "mușchiului alb", deficit care a fost asociat cu furaje cu conținut scăzut în seleniu, deoarece acestea sunt cultivate pe soluri acide cu niveluri mai ridicate de oxizi de fier și mi sărace în acest element.

BIBLIOGRAFIE

1. Sunde RA. Selenium. In: Ross AC, Caballero B, Cousins RJ, Tucker KL, Ziegler TR, eds. Modern Nutrition in Health and Disease. 11th ed. Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins; 2012:225-37

2. Minaev, V. S., S. P. Timoshenkov, and V. V. Kalugin. "Structural and Phase Transformations in Condensed Selenium." Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, volume 7, number 4, 2005, pp. 1717–1741.

3. Sunde RA. Selenium. In: Bowman B, Russell R, eds. Present Knowledge in Nutrition. 9th ed. Washington, DC: International Life Sciences Institute; 2006:480-97

4. Terry EN, Diamond AM. Selenium. In: Erdman JW, Macdonald IA, Zeisel SH, eds. Present Knowledge in Nutrition. 10th ed. Washington, DC: Wiley-Blackwell; 2012:568-87

5. Davis CD. Selenium supplementation and cancer prevention. Curr Nutr Rep 2012;1:16-23.

6. Sunde RA. Selenium. In: Coates PM, Betz JM, Blackman MR, et al., eds. Encyclopedia of Dietary Supplements. 2nd ed. London and New York: Informa Healthcare; 2010:711-8

Institute of Medicine, Food and Nutrition Board. Dietary Reference Intakes: Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids. National Academy Press, Washington, DC, 2000.

Chun OK, Floegel A, Chung SJ, Chung CE, Song WO, Koo SI. Estimation of antioxidant intakes from diet and supplements in U.S. adults. J Nutr 2010;140:317-24.

Rayman MP. Food-chain selenium and human health: emphasis on intake. Br J Nutr 2008;100:254-68.

Rayman MP. Selenium and human health. Lancet 2012;379:1256-68.

U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 25. 

Thomson CD, Chisholm A, McLachlan SK, Campbell JM. Brazil nuts: an effective way to improve selenium status. Am J Clin Nutr. 2008 Feb;87(2):379-84.

Burk RF, Norsworthy BK, Hill KE, Motley AK, Byrne DW. Effects of chemical form of selenium on plasma biomarkers in a high-dose human supplementation trial. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2006;15:804-10.

U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. What We Eat in America , 2009-2010

Bailey RL, Gahche JJ, Lentino CV, Dwyer JT, Engel JS, Thomas PR, et al. Dietary supplement use in the United States, 2003-2006. J Nutr 2011;141:261-6.

Laclaustra M, Stranges S, Navas-Acien A, Ordovas JM, Guallar E. Serum selenium and serum lipids in US adults: National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) 2003-2004. Atherosclerosis 2010;210:643-8.

Xun P, Bujnowski D, Liu K, Morris JS, Guo Z, He K. Distribution of toenail selenium levels in young adult Caucasians and African Americans in the United States: the CARDIA Trace Element Study. Environ Res 2011;111:514-9.

Kafai MR, Ganji V. Sex, age, geographical location, smoking, and alcohol consumption influence serum selenium concentrations in the USA: third National Health and Nutrition Examination Survey, 1988-1994. J Trace Elem Med Biol 2003;17:13-8.

Chen J. An original discovery: selenium deficiency and Keshan disease (an endemic heart disease). Asia Pac J Clin Nutr 2012;21:320-6.

Jirong Y, Huiyun P, Zhongzhe Y, Birong D, Weimin L, Ming Y, et al. Sodium selenite for treatment of Kashin-Beck disease in children: a systematic review of randomised controlled trials. Osteoarthritis Cartilage 2012;20:605-13.

Derumeaux H, Valeix P, Castetbon K, Bensimon M, Boutron-Ruault MC, Arnaud J, Hercberg S. Association of selenium with thyroid volume and echostructure in 35- to 60-year-old French adults. Eur J Endocrinol 2003;148(3):309-15.

Marcocci C, Kahaly GJ, Krassas GE, Bartalena L, Prummel M, Stahl M, et al. Selenium and the course of mild Graves' orbitopathy. N Engl J Med 2011;364:1920-31.

Negro R, Greco G, Mangieri T, Pezzarossa A, Dazzi D, Hassan H. The influence of selenium supplementation on postpartum thyroid status in pregnant women with thyroid peroxidase autoantibodies. J Clin Endocrinol Metab 2007;92:1263-8.

Tonelli M, Wiebe N, Hemmelgarn B, Klarenbach S, Field C, Manns B, et al. Trace elements in hemodialysis patients: a systematic review and meta-analysis. BMC Med 2009;7:25.

Stone CA, Kawai K, Kupka R, Fawzi WW. Role of selenium in HIV infection. Nutr Rev 2010;68:671-81.

Baum MK, Shor-Posner G, Lai S, Zhang G, Lai H, Fletcher MA, Sauberlich H, Page JB. High risk of HIV-related mortality is associated with selenium deficiency. J Acquir Immune Defic Syndr Hum Retrovirol 1997;15:370-4.

Kupka R, Garland M, Msamanga G, Spiegelman D, Hunter D, Fawzi W. Selenium status, pregnancy outcomes, and mother-to-child transmission of HIV-1. J Acquir Immune Defic Syndr 2005;39:203-10.

Hurwitz BE, Klaus JR, Llabre MM, Gonzalez A, Lawrence PJ, Maher KJ, et al. Suppression of human immunodeficiency virus type 1 viral load with selenium supplementation: a randomized controlled trial. Arch Intern Med 2007;167:148-54.

Kupka R, Mugusi F, Aboud S, Hertzmark E, Spiegelman D, Fawzi WW. Effect of selenium supplements on hemoglobin concentration and morbidity among HIV-1-infected Tanzanian women. Clin Infect Dis 2009;48:1475-8.

Vernie LN, de Goeij JJ, Zegers C, de Vries M, Baldew GS, McVie JG. Cisplatin-induced changes of selenium levels and glutathione peroxidase activities in blood of testis tumor patients. Cancer Lett 1988;40:83-91.

Dennert G, Horneber M. Selenium for alleviating the side effects of chemotherapy, radiotherapy and surgery in cancer patients. Cochrane Database Syst Rev 2006:CD005037

Westermarck HW. Selenium in long term feeding and the frequency of white muscle disease in cattle in Finland during the years 1978±1985. Journal of Agricultural Science Finland 1987; 59: 47±50.

Flores-Mateo G, Navas-Acien A, Pastor-Barriuso R, Guallar E. Selenium and coronary heart disease: a meta-analysis. Am J Clin Nutr 2006;84:762-73.

Rayman MP, Stranges S, Griffin BA, Pastor-Barriuso R, Guallar E. Effect of supplementation with high-selenium yeast on plasma lipids: a randomized trial. Ann Intern Med 2011;154:656-65.

Stranges S, Marshall JR, Trevisan M, Natarajan R, Donahue RP, Combs GF, et al. Effects of selenium supplementation on cardiovascular disease incidence and mortality: secondary analyses in a randomized clinical trial. Am J Epidemiol 2006;163:694-9.

Combs GF, Jr and Gray WP. Chemopreventive agents: Selenium. Pharmacol Ther 1998; 79:179-92.

Dennert G, Zwahlen M, Brinkman M, Vinceti M, Zeegers MP, Horneber M. Selenium for preventing cancer. Cochrane Database Syst Rev 2011:CD005195.

Brinkman M, Reulen RC, Kellen E, Buntinx F, Zeegers MP. Are men with low selenium levels at increased risk of prostate cancer? Eur J Cancer 2006;42:2463-71.

Bjelakovic G, Nikolova D, Simonetti RG, Gluud C. Systematic review: primary and secondary prevention of gastrointestinal cancers with antioxidant supplements. Aliment Pharmacol Ther 2008;28:689-703.

Duffield-Lillico AJ, Dalkin BL, Reid ME, Turnbull BW, Slate EH, Jacobs ET, et al. Selenium supplementation, baseline plasma selenium status and incidence of prostate cancer: an analysis of the complete treatment period of the Nutritional Prevention of Cancer Trial. BJU Int 2003;91:608-12.

Lippman SM, Klein EA, Goodman PJ, Lucia MS, Thompson IM, Ford LG, et al. The effect of selenium and vitamin E on risk of prostate cancer and other cancers: the Selenium and Vitamin E Cancer Prevention Trial (SELECT). JAMA 2009;301:39-51.

U.S. Food and Drug Administration, 2003.

Shahar A, Patel KV, Semba RD, Bandinelli S, Shahar DR, Ferrucci L, et al. Plasma selenium is positively related to performance in neurological tasks assessing coordination and motor speed. Mov Disord 2010;25:1909-15.

Gao S, Jin Y, Hall KS, Liang C, Unverzagt FW, Ji R, et al. Selenium level and cognitive function in rural elderly Chinese. Am J Epidemiol 2007;165:955-65.

Perkins AJ, Hendrie HC, Callahan CM, Gao S, Unverzagt FW, Xu Y, et al. Association of antioxidants with memory in a multiethnic elderly sample using the Third National Health and Nutrition Examination Survey. Am J Epidemiol 1999;150:37-44.

Kesse-Guyot E, Fezeu L, Jeandel C, Ferry M, Andreeva V, Amieva H, et al. French adults' cognitive performance after daily supplementation with antioxidant vitamins and minerals at nutritional doses: a post hoc analysis of the Supplementation in Vitamins and Mineral Antioxidants (SU.VI.MAX) trial. Am J Clin Nutr 2011;94:892-9.