Селен: антиоксидант, играющий решающую роль в борьбе со старением, часть 1

Абстрактный: Старение характеризуется дисбалансом между повреждением, вызванным активными формами кислорода (АФК), и антиоксидантной защитой организма. В качестве важного питательного фактора микроэлемент селен (Se) может реконструировать постепенные и спонтанные физиологические изменения, вызванные окислительным стрессом, что может привести к профилактике заболеваний и здоровому старению. Она участвует в улучшении антиоксидантной защиты, иммунных функций и метаболического гомеостаза. Неадекватное состояние Se может сократить ожидаемую продолжительность жизни человека за счет ускорения старения или повышения уязвимости к различным расстройствам, включая дисфункцию иммунитета и риск развития рака. В этом обзоре освещаются доступные исследования эффективной роли селена в механизмах старения и показаны потенциальные клинические последствия, связанные с его потреблением. Также обсуждались основные источники органического селена и преимущества его нанопрепаратов.

Гликозид цистанхе также может повышать активность СОД в тканях сердца и печени и значительно снижать содержание липофусцина и МДА в каждой ткани, эффективно удаляя различные активные кислородные радикалы (ОН-, Н₂О₂ и др.) и защищая от повреждения ДНК, вызванного ОН-радикалами. Цистанхефенилэтаноидные гликозиды обладают сильной акцепторной способностью свободных радикалов, более высокой восстановительной способностью, чем витамин С, улучшают активность СОД в суспензии сперматозоидов, снижают содержание МДА и оказывают определенное защитное действие на функцию мембран сперматозоидов. Полисахариды цистанхе могут усиливать активность СОД и GSH-Px в эритроцитах и ​​тканях легких экспериментально стареющих мышей, вызванную D-галактозой, а также снижать содержание МДА и коллагена в легких и плазме, повышать содержание эластина, хороший очищающий эффект на DPPH, продлевает время гипоксии у стареющих мышей, улучшает активность SOD в сыворотке и задерживает физиологическую дегенерацию легких у экспериментально стареющих мышей Эксперименты с клеточной морфологической дегенерацией показали, что Cistanche обладает хорошей антиоксидантной способностью и потенциально может стать лекарством для профилактики и лечения заболеваний кожи, вызывающих старение. В то же время эхинакозид в цистанхе обладает значительной способностью улавливать свободные радикалы DPPH и обладает способностью улавливать активные формы кислорода и предотвращать вызванную свободными радикалами деградацию коллагена, а также оказывает хорошее восстанавливающее действие на повреждение свободных радикалов тимина.

Нажмите на преимущества rou cong rong

【Для получения дополнительной информации:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Ключевые слова: селен; польза для здоровья; старение человека; антиоксидантный эффект; иммунозащита; химиопрофилактика

1. Введение

Старение является важным фактором риска развития многих возрастных заболеваний [1]. Поскольку наблюдается устойчивая тенденция к старению населения планеты в глобальном масштабе, количество заболеваний, связанных со старением, также постепенно увеличивается. Патогенез различных нарушений здоровья, включая нейродегенеративные заболевания или рак, обусловлен накоплением активных форм кислорода (АФК), вызывающих окислительный стресс и воспаление, которые вносят основной вклад в клеточное старение [1,2]. Как правило, старение характеризуется дисбалансом между повреждением АФК и антиоксидантной защитой организма [3]. Свободные радикалы могут образовываться под влиянием загрязнителей окружающей среды, ионов металлов, радиации или побочных продуктов метаболизма лекарств [4]. Продукция АФК и окислительное повреждение биомакромолекул (нуклеиновых кислот, липидов и белков) могут представлять подходящую среду для развития возрастных заболеваний [5,6]. Эндогенные защитные механизмы организма человека не могут полностью предотвратить повреждение АФК, и для этого особенно важны различные природные источники пищевых антиоксидантов [7]. Хорошо известны антиоксидантные свойства многих полифенолов, витаминов и микроэлементов [4,7–11]. Дефицит микронутриентов, таких как витамины и минералы, может подавлять иммунитет и вызывать предрасположенность к инфекционным заболеваниям, раку, нейродегенерации, сердечно-сосудистым нарушениям и гормональному дисбалансу [12]. Природные антиоксиданты как эффективные поглотители свободных радикалов незаменимы в профилактике и лечении многих возрастных заболеваний [1,4].

Микроэлемент селен (Se) рассматривался как пищевая добавка для улучшения здоровья, поскольку он обладает ценными антиоксидантными свойствами [13]. Он может реконструировать постепенные и спонтанные биохимические и физиологические изменения, что может привести к профилактике заболеваний и здоровому старению, поскольку он участвует в улучшении антиоксидантной защиты, иммунных функций и метаболического гомеостаза [14]. В природе она содержится в воде, почве и пище [15]. К основным биологически важным Se-содержащим органическим соединениям относят аминокислоты, пептиды и ферменты [13]. Селеноцистеин, замещенный S-на-Se вариант аминокислоты цистеина, является ключевым компонентом селенопротеинов [16]. Таким образом, физиологический эффект селена в основном обусловлен его включением в состав селенопротеинов [17].

Следует отметить, что у человека обнаружено 25 селенопротеинов [18]. Селенопротеины участвуют во многих метаболических и функциональных путях, таких как старение, рак или инфекция [19]. Таким образом, Se-содержащий фермент глутатионпероксидаза может помочь снизить свободнорадикальные реакции до допустимого уровня за счет восстановления H2O2 до H2O и органических гидропероксидов (ROOH) до спирта (ROH) [20,21]. Se-зависимые глутатионпероксидазы (GPX1–4 и GPX6) и тиоредоксинредуктазы (TrxR1-3) непосредственно подавляют окислительный стресс; цитозольный GPX4 необходим для эмбрионального развития и выживания клеток. GPX1 является наиболее распространенным селенопротеином и основной метаболической формой селена в организме против тяжелого окислительного стресса [22]. Кстати, GPX1 был первым селенопротеином, обнаруженным в организме млекопитающих [17]. GPX1 представляет собой особый селенофермент млекопитающих, который поддерживает окислительно-восстановительное равновесие путем детоксикации АФК [17]. Известно также несколько неферментативных селенопротеинов, таких как селенопротеины F, H, I, K и др. [17]. Avery и Hoffmann сообщили, что дефицит селена может вызывать иммунную недостаточность, значительно повышая восприимчивость к патогенам или даже к раку [17]. Например, оздоравливающие функции селенопротеина К были доказаны на примере функционирования иммунной системы [23].

Согласно рекомендациям ВОЗ, суточная доза селена взрослыми должна составлять 40–70 мкг/сут в зависимости от пола и состояния организма (масса тела, состояние беременности у женщин и др.) [24]. Тем не менее среднее содержание Se в суточном рационе нередко не достигает этого уровня. Типичный уровень суточного потребления колеблется в пределах 30–50 мкг/сут в разных европейских странах [20]. Следует отметить, что Se в дозах выше 400 мкг/сут оказывает вредное действие. Неконтролируемый прием продуктов, обогащенных селеном, может привести к отравлению [20]. Таким образом, Se можно рассматривать как микроэлемент, характеризующийся очень узким диапазоном концентраций в организме человека между дефицитным, оптимальным физиологическим и токсическим уровнями [20]. Польза Se для организма человека чаще всего оценивается при изучении его содержания в биологическом материале (кровь, плазма, моча, ткань) или активности глутатионпероксидазы [25]. Нормальный диапазон содержания Se в плазме составляет около 120–160 нг/мл [26].

Дефицит селена, от которого страдает около миллиарда человек во всем мире, может существенно повлиять на здоровье [27]. Во многих странах может наблюдаться дефицит селена из-за его низкой концентрации в почвах и, соответственно, в растениях, произрастающих на этом субстрате [13]. Такие известные эндемические азиатские болезни, как Кешан и Кашина-Бека, связаны с дефицитом селена. Следует отметить, что более 50% регионов Китая характеризуются дефицитом селена в почве [28]. Она имеет узкий разрыв между ее эссенциальными уровнями и количествами, связанными с токсичностью [13]. Как правило, влияние Se на здоровье (полезное или токсическое) зависит от дозы и связано с химической формой этого микроэлемента и его биодоступностью [29]. Незначительное превышение содержания Se может привести к токсичности; таким образом, его следует принимать осторожно и осторожно [20,30]. Последствия для здоровья возникают при недостатке или избытке селена в организме (рис. 1). В частности, дефицит селена приводит к эндокринным и иммунным нарушениям, инфекциям, хроническому воспалению, нейродегенерации, сердечно-сосудистым заболеваниям и раку, что в конечном итоге отрицательно сказывается на продолжительности жизни [31].

Избыток селена в некоторых географических регионах может вызвать другое заболевание, называемое «селенозом» [13,32]. Клинические признаки селеноза включают чесночный запах изо рта и диарею, алопецию, отслаивание ногтей, боли, раздражительность, озноб, тремор и неврологические нарушения. Крайние случаи селеноза могут проявляться изменениями печени, циррозом, отеком легких, поражением легких или смертью [33].

Основной формой селена, поступающего в организм человека, считается селенометионин [17]. Стоит отметить, что органический селенометионин может вызывать токсичность при концентрациях, значительно превышающих неорганический Se [34]. Органический Se, особенно SeMet, основной вид пищи, более полезен, чем его неорганическая форма, в рамках сбалансированной диеты [29].

Этот элемент, принимаемый в избытке в виде пищевых добавок или в результате загрязнения окружающей среды, может оказывать токсическое действие в виде заболеваний суставов и нарушений системы крови [35]. Здоровье ногтей на ногах демонстрирует статус питания Se в эпидемиологических исследованиях более значительно, чем другие биомаркеры [31].

Риск дефицита селена, по-видимому, увеличивается пропорционально возрасту [36] и возрастным заболеваниям [22]. Se можно рассматривать как показатель долголетия в пожилом населении, поскольку он играет роль в поддержании здоровья у стареющих людей [37]. Неадекватное состояние Se может сократить ожидаемую продолжительность жизни человека за счет ускорения процесса старения или повышения уязвимости к различным возрастным заболеваниям. Гонсалес и др. показали, что поддержание хорошего уровня селена в сыворотке важно, поскольку это может повлиять на самооценку здоровья, физическую активность и, следовательно, на качество жизни пожилых людей [38]. В этом обзоре освещаются доступные исследования эффективной роли селена в механизмах старения и показаны потенциальные клинические последствия, связанные с его потреблением. Также обсуждались основные источники органического Se.

2. Роль селена в профилактике и лечении заболеваний.

2.1. Окислительный стресс, воспаление и иммунитет

В неизбежном процессе старения, предусмотренном природой, возникает дисбаланс между антиоксидантной защитой и АФК, необратимые изменения в обновлении митохондрий и истощение стволовых клеток [39]. По данным Alehagen et al., эти нарушения тесно связаны с хроническим воспалением, сопровождающим возрастные заболевания [39]. Симонов и др. утверждали, что антиоксидантный статус пожилых людей можно оценить, измеряя уровни селена в крови и витаминов (А и Е) [40]. Уровни Se в сыворотке и плазме, активность глутатионпероксидазы и концентрации селенопротеина P обычно используются для измерения статуса Se у людей [17].

Se обладает антиоксидантным, иммуностимулирующим и противовоспалительным действием [33]. Многие селенопротеины участвуют в регуляции антиоксидантной активности [41]. Остаток селеноцистеина в селенопротеине К считается ответственным за его биологическую активность [23]. Селенопротеины, такие как GPX 1–4, эффективно детоксицируют клеточные пероксиды, защищающие от АФК [13]. Исследования in vivo показали, что у мышей, получавших абдоминальную инъекцию D-галактозы для индукции модели старения, селенопротеины, извлеченные из богатого Se риса, повышали ферментативную антиоксидантную способность (GSH-Px и SOD) в печени и сыворотке мышей. группы Se-диеты по сравнению с контрольной группой [42].

В качестве кофактора ферментов антиоксидантной защиты Se играет важную роль в регуляции различных воспалительных процессов в организме [35]. Недостаточный уровень Se в организме связан с такими воспалительными заболеваниями кожи, как псориаз и атопический дерматит [43]. Как правило, Se стимулирует увеличение выработки антител в иммунной системе [20,44]. Оптимальный Se-статус (60–175 нг Se/мл плазмы) может смягчать воспалительный процесс и уменьшать осложнения в легких, кишечнике и т. д. [17]. Эспаладори и др. обнаружили, что Se, используемый для внутриканального лечения, может потенцировать заживляющие эффекты гидроксида кальция при противовоспалительной реакции в периапикальных тканях зубов [45]. Согласно Ceyan et al., Se продемонстрировал защитный эффект от окислительной токсичности, вызванной зубной амальгамой [46].

Группа из 16 долгожителей в возрасте от 101 до 105 лет, проживающих в районе Верхней Силезии (Польша), имела значительно более высокую активность глутатионредуктазы и каталазы в эритроцитах, чем у молодых здоровых взрослых женщин [47]. Повышение активности ферментов крови долгожителей, в основном глутатионредуктазы и каталазы, можно интерпретировать как благоприятный ответ на окислительный стресс, обеспечивающий баланс между продукцией АФК и эффективностью антиоксидантной защиты при нормальном старении. 47]. Добавление Se у пациентов с респираторным дистресс-синдромом также может модулировать воспалительную реакцию, восстанавливая антиоксидантную способность легких через уровни интерлейкина (IL) -1 и IL -6 [48]. Селенопротеины очень важны для метаболизма простаноидов из-за их иммуномодулирующего действия [49].

Дефицит селена ухудшает состояние врожденных и адаптивных иммунных реакций [17]. Влияние селена на иммунную систему многоцелевое, т. е. модулирующее активность нейтрофилов, макрофагов, натуральных киллеров, Т- и В-лимфоцитов [18]. Исследования последнего десятилетия показали, что оптимальную добавку селена можно использовать для эффективной поддержки иммунной системы при детской лейкемии [50]. Достаточный уровень Se улучшал фагоцитозные функции макрофагов и активность Т-клеток [51].

Многие селеноферменты и неферментативный селенопротеин К, трансмембранный белок эндоплазматического ретикулума, важный для кальций-зависимой передачи сигналов, играют важную роль в активации иммунных клеток [18,52]. Марсиэль и Хоффманн сообщили, что гомеостаз кальция может быть изменен, когда различные типы клеток трансформируются в опухолевые. Селенопротеин К, играющий важную роль в регуляции иммунитета в качестве кофактора для фермента, участвующего в посттрансляционных модификациях и созревании белков в эндоплазматическом ретикулуме, способствует току кальция в эндоплазматическом ретикулуме иммунных клеток [23]. Таким образом, дефицит Se связан не только с нарушением антиоксидантной защиты, но и с потоком кальция и фолдингом белков в клетках [53]. Можно сделать вывод, что добавки селена могут повысить иммунитет против рака или других заболеваний, создавая возможность для здорового долголетия.

2.2. инфекции

Как известно, АФК часто образуются в организме человека при вирусных инфекциях, а их избыток может индуцировать окислительный стресс, являющийся одним из признаков клинических симптомов многих заболеваний [54]. Среди основных микроэлементов, участвующих в развитии вирусной инфекции, Se играет важную роль в окислительно-восстановительном гомеостазе и антиоксидантной защите благодаря его включению, как уже упоминалось, в жизненно важные селенопротеины [55,56]. Например, добавка селена сильно повлияла на подавление вируса и восстановление Т-клеток у ВИЧ-инфицированных пациентов в Руанде [57]. Пациенты, инфицированные туберкулезом и ВИЧ, имели более низкие уровни Se по сравнению со здоровыми людьми [17].

Вот уже третий год коронавирусная болезнь COVID-2019 поражает миллионы людей и приводит к периодическим глобальным пандемическим вспышкам. Дефицит Se был зарегистрирован при ряде заболеваний, вызванных вирусами, включая COVID-19 [35,55]. Недавние исследования показали, что у пациентов с COVID-19 более низкие уровни циркулирующего железа (Fe), цинка (Zn) и Se [58]. Добавление селена у пациентов с COVID-19 оказалось полезным для предотвращения прогрессирования заболевания [59]. Харгривз и Мантл обнаружили, что коэнзимы Q10 и Se могут снижать уровень окислительного стресса и воспаления у пациентов,-19-инфицированных COVID [60]. Se-содержащие агенты считались важными регуляторами механизмов защиты от COVID-19 из-за их противовоспалительных и иммуномодулирующих свойств [61].

Устойчивость к антибиотикам и рак в настоящее время считаются двумя наиболее значимыми проблемами общественного здравоохранения, которые приводят к значительной смертности населения планеты из-за гибели более 1,5 млн человек в год [62]. Это говорит о том, что антибиотики и доступные химиотерапевтические средства не обеспечивают эффективного лечения таких серьезных проблем со здоровьем. Наночастицы Se продемонстрировали значительную антибактериальную активность против бактерий с множественной лекарственной устойчивостью [63]. Se-содержащий герметик устранял образование биопленки в зубном налете, вызванное мутантными патогенными бактериями Streptococcus, S. sanguinis и S. salivarius [64,65]. Сегуя и др. сравнили эффективность селенорганического герметика и диацетата хлоргексидина для предотвращения образования биопленки мутантов S. на зубах человека [66]. Сообщалось, что диацетат хлоргексидина и селенорганическое немного ингибировали прикрепление мутантов S. к зубам [66].

Добавление селена было полезным во время инфицирования мышей бразильским штаммом Trypanosoma cruzi, что приводило к снижению паразитемии и увеличению продолжительности жизни. Через 64 ​​дня после заражения группы, получавшие селен в количестве 4 и 8 частей на миллион в виде селената натрия в питьевой воде, выживали на уровне 60 процентов, а группа без Se демонстрировала 0 процентов выживаемости [67].

2.3. Заболевания эндокринной системы

Как известно, для правильного функционирования щитовидной железы помимо йода необходимы несколько элементов, в том числе Se, Zn и медь (Cu) [68]. Она является одним из важных регуляторов метаболических процессов, и оптимальное потребление необходимо для поддержания гомеостаза [69].

Как сообщалось недавно, было идентифицировано 35 селенопротеинов [70]. Как было отмечено Schomburg [71], в функционировании щитовидной железы участвует значительное количество селенопротеинов. Дефицит Se имеет решающее значение для развития тиреоидита Хашимото и болезни Грейвса [72]. Тяжелый дефицит селена в рационе во время беременности может вызвать развитие аутоиммунного заболевания щитовидной железы [73].

Три из них представляют собой йодтиронин-дейодиназы, играющие ключевую роль в метаболизме тиреоидных гормонов. Одной из важнейших ролей Se-ферментов является участие в синтезе гормонов щитовидной железы и, следовательно, в регуляции основного обмена во всех клетках и тканях организма [74]. Йодтиронин-дейодиназы расщепляют йод-углеродные связи в метаболизме тиреоидных гормонов. Селенопротеины P и GPX 3, присутствующие в плазме человека, часто оцениваются как биомаркеры для оценки Se-статуса организма [13,34]. Введение Se при аутоиммунном тиреоидите снижало титры аутоиммунных антител и улучшало самочувствие больных [75].

Стойкий дефицит селена также может быть причиной бесплодия [35]. Многие клинические исследования указывают на дефицит селена в некоторых репродуктивных осложнениях, таких как мужское и женское бесплодие, невынашивание беременности, преждевременные роды и т. д. [76,77].

Как пришли к выводу Prabhu и Lei, как дефицит, так и избыток селена, по-видимому, нарушают регуляцию метаболизма глюкозы и потенцируют риск развития диабета 2 типа в нескольких исследованиях на животных, при этом в клинических исследованиях были обнаружены менее четкие ассоциации [34].

2.4. Рак

В ходе 5-годовых эпидемиологических исследований и клинических испытаний, проведенных японскими учеными, были установлены значительные эффекты достаточного Se-статуса у пациентов с различными типами рака [78]. Разаги и др. сообщили, что питательные дозы Se могут стимулировать иммунную систему против рака [18]. Противораковые эффекты селенопротеина К были выявлены на моделях меланомы in vivo и на клеточных линиях меланомы человека [23]. По данным Варламовой и соавт., в антиканцерогенном действии Se участвуют различные механизмы. Помимо выраженного антиоксидантного действия, Se-содержащие соединения могут поддерживать стабильность ДНК, регулировать воспалительные и иммунные реакции и ингибировать токсичность тяжелых металлов [79]. Таким образом, Se обладает антиканцерогенными свойствами, особенно при профилактическом введении до начала заболевания или на ранней стадии его развития [20,56,80]. Однако его передозировка может действовать как прооксидант, вызывая гибель клеток. Как известно, противораковый механизм селена связан с его значительной антиоксидантной способностью [20]. Разаги и др. заметили, что статус Se у онкологических больных сильно коррелирует с концентрацией провоспалительных цитокинов [18]. Варламова и Туровский описали основные цитотоксические активности метилселениновой кислоты в отношении различных раковых клеток [81].

Учитывая, что раковые клетки весьма уязвимы к воздействию АФК, воздействие на антиоксидантную способность опухолевых клеток считается многообещающей стратегией противоопухолевой терапии [82]. В повышенных, но несмертельных дозах Se действует как прооксидант и ингибирует рост раковых клеток без побочных эффектов на нормальные клетки [53,83]. Согласно Wang et al., обнаружение с помощью проточной цитометрии показало снижение жизнеспособности раковых клеток печени крыс-буйволов, вызванное наночастицами Se (более 24 мкМ) [84]. Это произошло в основном за счет апоптоза опухолевых клеток, а не их некроза. Таким образом, Se считался «палкой о двух концах» из-за его антиоксидантных свойств на уровне питания или прооксидантного действия на уровне суперпитания [18,85]. В опухолевых клетках из-за кислого состояния pH с окислительно-восстановительным дисбалансом избыток соединений Se вызывает гиперпродукцию АФК, что приводит к стрессу ER и нарушению целостности митохондрий [79]. Противораковые эффекты Se-соединений связаны с их способностью вызывать окислительный стресс и последующее повреждение ДНК в раковых клетках, что приводит к облигатному апоптозу [17]. Наоборот, потребление селена на оптимальном уровне могло бы предотвратить повреждение ДНК в здоровых клетках и, как следствие, возникновение мутаций.

Как известно, доброкачественная гиперплазия предстательной железы и аденокарцинома тесно связаны с возрастом мужчин. Дараго и др. обнаружили, что дефицит Zn, Cu и Se вызывает нарушение гомеостаза в этиологии вышеупомянутых заболеваний предстательной железы [86]. Наночастицы селена размером менее 100 нм, полученные с помощью нового зеленого процесса, называемого импульсной лазерной абляцией в жидкостях (PLAL), показали противораковое действие на клетки глиобластомы и меланомы человека [62]. Противораковые эффекты Se-нанопрепаратов подавляли рост раковых клеток, прерывая клеточный цикл на синтетической фазе [87]. Селенометилселеноцистеин, обнаруженный в обогащенных селеном растениях из родов Brassica и Allium, считался соединением, обладающим выраженными противораковыми свойствами [25].

Во время клинического исследования Chen et al. проанализировали 325 случаев китайских пациентов с раком полости рта. [88]. Были изучены множественные взаимодействия между потреблением селена, употреблением алкоголя/курения и частотами потребления рыбы и свежих фруктов. Высокий уровень селена в сыворотке расценивался как защитный фактор риска развития рака ротовой полости. Соответствующая диета и иммунитет считаются важными модифицируемыми факторами при раке ротовой полости [89]. Уровни Se и церулоплазмина в сыворотке крови рассматривались как маркеры заболевания при плоскоклеточном раке. Влияние селена на снижение смертности от всех причин и смертности от рака наблюдалось в 12-летнем исследовании, проведенном с участием 13 887 взрослых жителей США [90].

2.5. опьянение

Она является эффективным защитным средством для организма человека от различных загрязнителей окружающей среды и побочных эффектов лекарств [91]. Лимайе А. и соавт. обнаружили, что Se и полифенол куркумин были весьма эффективны против афлатоксикоза из-за их выдающихся антиоксидантных свойств [92]. Bjørklund [93] обнаружил, что многочисленные исследования показали, что многие продукты, содержащие Se, защищают организм человека от воздействия ртути (Hg). Это связано с высоким сродством между Se и Hg. Соответствующее потребление Se и Zn и некоторых витаминов было предложено для снижения токсичности, вызванной мышьяком [94].

3. Роль Se в долголетии и возрастных расстройствах.

Возрастные расстройства, такие как нейродегенерация, сердечно-сосудистые заболевания, иммунная дисфункция, образование морщин на коже и др., тесно связаны с дефицитом селена [95]. Концентрация Se в плазме здоровых взрослых выше, чем у пожилых людей [96].

Вопросы, связанные с возможными эффектами применения селена для увеличения продолжительности жизни животных, широко исследовались [97–100]. Активность GSH-Px у самок и самцов мух Drosophila melanogaster повышалась при увеличении содержания селенита натрия в среде. Средняя продолжительность жизни и средняя максимальная продолжительность жизни мух в группах Se значительно улучшились по сравнению с контрольной группой [100]. Другое исследование на животных показало, что выживаемость мух, получавших рацион с дефицитом селена, была вдвое меньше, чем у мух, получавших рацион с оптимальным количеством селена [99]. Введение селенита натрия в течение семи дней значительно увеличивало продолжительность жизни мышей, которым вводили 10(5) клеток L797. Эти результаты позволяют предположить, что противолейкемический эффект селенита натрия связан с ингибированием репликации, транскрипции и трансляции ДНК [97]. В своей недавней публикации Wu et al. предложили новую модель старения, в соответствии с которой низкие уровни селена можно рассматривать как гормональное химическое вещество, разделяющее продолжительность здоровья и долголетие [22]. Экспериментальные данные авторов показали, что диетическое лишение Se увеличивает частоту остеопороза, седых волос, алопеции и катаракты, но удивительно увеличивает продолжительность жизни у мышей; также отсутствуют ускоренное возрастное снижение толерантности к глюкозе, чувствительности к инсулину и стимулируемой глюкозой продукции инсулина.

Steinbrenner и Klotz проанализировали эпидемиологические исследования [101]. Они выявили, что недостаточное потребление цинка и селена с пищей может вызывать когнитивные дисфункции у пожилых людей. Добавка Se эффективно восстанавливала снижение когнитивных функций, связанное со старением [2]. Несмотря на то, что Se имеет решающее значение для здоровья мозга, в то же время он может проявлять нейротоксичность в зависимости от состава и дозировки [102]. Ценный уход за кожей и омолаживающий эффект были отмечены Wei et al. после наружного применения обогащенных селеном ферментированных бобов мунг [103].

Смертность от ишемического поражения сердца обратно коррелировала с Se крови в 25 городах США в 22 штатах [104]. Связь между селеном в сыворотке крови и силой хвата руки была установлена ​​у 676 женщин со средней и тяжелой степенью инвалидности, живущих в общине, в Балтиморе, штат Мэриленд [105]. Популяционные исследования показали, что низкие концентрации селена в сыворотке крови и общего содержания каротиноидов связаны с повышенным риском смерти среди пожилых женщин в популяции США [106]. По данным Al-Mubarak et al., недостаточное поступление Se обнаружено у 30–50% больных с сердечной недостаточностью [107].

Se в организме долгожителей поддерживается на адекватном с точки зрения питания уровне, что свидетельствует о положительной связи между экспрессией селенопротеина и долголетием. Повышенные уровни АФК способствовали развитию патологий болезни Альцгеймера и Паркинсона, которые могут подавлять антиоксидантные селенопротеины. Селенопротеин p (SelP) необходим для нормальной функции нейронных клеток и защищает от болезни Альцгеймера [22].

Ученые провели несколько исследований, касающихся факторов окружающей среды и питания, включая потребление селена, влияющих на продолжительность жизни человека в районах Китая [104,108–112]. У 446 пожилых пожилых людей из районов долголетия Китая (5 провинций) медиана (межквартильный размах) содержания Se в плазме крови составила 1,44 (0,91) мкмоль/л. Содержание Se, Fe и Cu в плазме у долгожителей было выше, чем у лиц в возрасте 90 лет и старше; содержание Se в плазме с возрастом увеличивалось. Концентрации Se в плазме были высокими у самых пожилых людей в зонах долголетия [111]. Долгожители из семи районов долголетия в Китае, участвовавшие в другом лонгитюдном исследовании [111], имели более низкий риск хронических заболеваний и более высокую антиоксидантную активность по сравнению с другими возрастными группами, а также имели более высокий уровень питательных элементов по сравнению с людьми в возрасте 90 лет и старше. Поперечное исследование [108] во всех 18 городах и уездах провинции Хайнань выявило положительную корреляцию между суточным поступлением Cu, Se и Zn с пищей и водой и индексами старения и долголетия. Другое китайское исследование подтвердило, что процент долгоживущих людей в районе Чжунсян, где жители обычно имеют большую продолжительность жизни, был тесно связан с содержанием макро- и микроэлементов в их основном продукте питания, рисе [110]. Авторы исследования классифицировали элементы риса на основе их влияния на продолжительность жизни, указывая на то, что Se показал положительную корреляцию с ним. Фостер и Чжан определили, что в округах Китая, эндемичных по болезням Кащина-Бека и Кешана, проживает меньше людей пожилого возраста, чем в незатронутых округах [112]. Эти исследователи обосновывают это повышенной смертностью от эндемических и хронических заболеваний в Se-дефицитных районах и ускоренным старением из-за чрезмерного повреждения клеток. В районах Китая с дефицитом селена продолжительность жизни взрослых была сильно снижена с возникновением повреждения сердечной мышцы [104]. Хуанг и др. [113] обнаружили более высокие коэффициенты распределения 85 плюс/65 плюс, указывающие на повышенную продолжительность жизни в прибрежных южных и восточных регионах Китая, тогда как более высокие уровни распределения Se в почве встречаются [109]. Пищевые факторы, такие как Se и омега-3 жирные кислоты в морской рыбе, имели решающее значение для долголетия.

Когортное исследование 227 пожилых людей, проживающих в 14 домах престарелых в Астурии (Испания), показало, что субъекты с верхним терцилем сывороточного Se имели более чем в два раза большую вероятность сообщить о хорошем состоянии здоровья, хорошей жевательной способности и выполнять более 6 0 мин упражнений в день [38]. Исследователи, разработавшие 9-годовое лонгитюдное исследование EVA во Франции с участием 1389 свободноживущих участников в возрасте 59–71 года [37], исследовали взаимосвязь между селеном в плазме и продолжительностью жизни. Они пришли к выводу, что недостаточное количество селена в плазме может отрицательно сказаться на поддержании оптимального здоровья у стареющего населения. Сравнение распределения выживаемости среди квартилей Se в плазме показало, что смертность увеличивалась в подгруппах с низкими концентрациями Se в плазме на исходном уровне; снижение уровня Se в плазме на 0,2 мкмоль/л было значительно связано с более высоким риском смертности.

Низкий процент дефицита селена был указан как возможное объяснение долголетия в исследованиях, проведенных итальянскими учеными в возрасте от 10 до 10 лет. Достоверное снижение значений Se было продемонстрировано в группе старожилов/долгожителей (91–110 лет) по сравнению с группой лиц пожилого возраста (60–90 лет). В другом исследовании [114] участвовали люди, жившие на Сардинии, итальянском острове с более высокой распространенностью долгожителей, чем в других европейских странах. Показано достоверное снижение концентрации Se в плазме девяностолетних (89,0 ± 6,3 года) и долгожителей (101 ± 1 лет) относительно контроля (61,2 ± 1,1 года); средние геометрические значения Se составили: 111 мкг/мл у норм, 88,9 мкг/мл у долгожителей, 81,9 мкг/мл у долгожителей.

4. Источники селена в рационе человека

Органический Se из пищевых продуктов считается безопасным и эффективным источником поддержки здоровья человека [115]. Среди источников органического селена для человека мы находим продукты животного, растительного и грибного происхождения [13,116]. Основными источниками Se животного происхождения являются красное мясо, птица, говяжья или овечья печень, морепродукты, яйца и молочные продукты [31,35,117]. Основные виды пищевых продуктов, содержащих Se в сравнительно больших количествах, показаны на рисунке 2.

Растения могут поглощать неорганический Se из почвы и преобразовывать его в органическую форму, такую ​​как селенометионин или селеноцистеин, которые гораздо более доступны для животных и человека, чем неорганические [25,118]. При поступлении в организм человека органический Se изменяется путем присоединения аминокислот и белков [25].

Чрезвычайно высокое содержание Se, преимущественно в форме селенометионина, является характерной чертой бразильских орехов [20]. Брокколи, которая может накапливать Se во много раз выше, чем другие растения, связана со сниженным риском некоторых видов рака [119]. Употребление брокколи, обогащенной селеном, приводило к активации лейкоцитов человека и увеличению выработки цитокинов во время иммунного ответа [120]. Следует отметить, что потребляемые овощи (чеснок, брокколи и др.) должны содержать метилированные формы органического селена, чтобы быть эффективными в профилактике рака [25,117]. Метилселениновая кислота может вызывать стресс в функционирующем эндоплазматическом ретикулуме за счет модуляции мембранных селенопротеинов и активации апоптоза рака [52,61,121].

Кластерный анализ средних количеств Se в сырье различных лекарственных растений показал, что представители Apiaceae и Lamiaceae более богаты Se, чем виды из других ботанических семейств [122]. Так, Majoranae herba (Lamiaceae) содержала более 50 мкг/кг Se. Органические Se-соединения из гриба Grifola frondosa, образованные комбинацией полисахаридов, были очень эффективны в регуляции иммунной системы и обладали противоопухолевым и омолаживающим действием [123]. Se-содержащие дрожжи являются ценным источником легкоусвояемого Se [20]. Фордайс сообщил, что биодоступность селена снижается в молочных продуктах, грибах и овощах в результате приготовления пищи, что приводит к потере около 50 процентов соединений селена, особенно при добавлении уксуса и соли [124].

В последние десятилетия стратегии биообогащения широко применялись для производства съедобных растений, обогащенных селеном [125]. Обогащение почвы удобрениями, такими как неорганические соединения Se, приводит к быстрому увеличению уровня органического Se в сельскохозяйственных культурах [118]. Также было продемонстрировано, что растительная биомасса, бактерии и дрожжи, обогащенные селеном из культуральной среды, содержащей его неорганические источники, рассматривались как перспективные для добавления этого микроэлемента [126]. Дрожжи, обогащенные селеном, являются самой дешевой органической добавкой селена [25]. Концентрация селена в растениях обычно отражает его содержание в почве и может колебаться в очень широких пределах от 0,005 мг/кг до 5500 мг/кг [13, 127]. Se-содержащие дрожжи, используемые в качестве кормовой добавки для скота, в настоящее время одобрены в европейских странах для обогащения кормов для животных этим элементом [128].

【Для получения дополнительной информации:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】