Диссертация (1154530), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Tan et al (2002)предлагаетпринятьследующиепороговыеконцентрациимикроэлемента:менее 125 мкг/кг – область селенодефицита; 125−175 мкг/кг – маргинальнаянедостаточность; 175−3000 мкг/кг – область оптимума; более 3000 мкг/кгпочвы – область избытка.Таким образом, определение концентрации селена в почвах являетсянеобходимой для установления селенового статуса территории Архангельскойобласти.Селен в растениях.
Особое значение имеет содержание селена в растениях,поскольку этот элемент играет важную роль в питании животных.В растениях селен может находиться в виде элементного селена, селенатов,селенитов,аналоговсеросодержащихСеленаты – наиболее усвояемая форма.аминокислотиселенопептидов.13В исследованиях многих ученных (Кабата-Пендиас, 1989; Руденко, 1999;Ермаков, Мухоморов, 2002; Голубкина, 2004; Кузнецов, 2004; Капитальчук, 2008;Вихрева, Лебедева, 2010; Быстрых, 2002; Вощенко, 2001; Bakirdere, 2006;Chasteen, 2003) отмечается, что поступление и накопление селена в растенияхопределяется количеством и формами его в почве, реакцией почвенной среды,содержанием органического вещества, макро- и микроэлементов.Кроме того, на поступление селена в растения влияют глинистые минералы,полуторные оксиды, которые, благодаря своим сорбционным свойствам,способнысущественноограничиватьдоступностьселенадлярастений(Johnsson, 1991; Zha oe tal., 2005; Вихрева, 2001).
Чем выше содержаниеглинистых минералов, тем больше селена и, прежде всего, селенита сорбируется впочве и тем меньше содержание доступной для растений формы. На величинуадсорбированного в почве селена влияет не только количественное содержание вней глинистых минералов, но и их разновидность, качественные характеристики.Совместное действие органического вещества и оксидов железа приводит к ещеболее сильному связыванию селена в почве (Ермаков, 2004; Tam et al, 1995;Барабанщикова, 2001).По Блинохватову А.Ф.
все растения в природных экосистемах поспособности к аккумуляции селена условно разделены на три группы. Крастениям первой группы относятся те, которые способны накапливать в себеселен в 100 – 1000 раз больше, чем его содержится в почве. Обычно эти растениянакапливают селен до 1000 – 15000 мг/кг сухой массы. Растения второй группыобычно накапливают в себе селен в 3 – 10 раз больше, чем его содержится впочве. Максимальное накопление в них селена достигает 200 мг/кг сухой массы.Третья, группа растений, самая многочисленная, обычно накапливает селена в 1 –2 раза меньше, чем его содержится в почве.
Растения этой группы содержат 0,1 –1,0 мг/кг сухого вещества. К растениям третьей группы относятся практически всевозделываемыесельскохозяйственныеБлинохватов, 2001; Голубкина, 2007).культуры(Флоринский,1992;14Путь селена, поступающего из почвы в такие растения, может быть разный.Аккумуляторы селена (1 группа) используют селен в биосинтезе аминокислот,однако последние не участвуют в образовании белков, а аккумулируются ввакуолях, делая, таким образом, селен безвредным для растений (рисунок 1.2).Употребление таких видов растений животными или человеком можетсопровождатьсятоксикозами.Неаккумуляторы(3группа)способнысинтезировать селенаминокислоты, а из них соответствующие белки, что привысоких концентрациях селена приводит к дезактивации значительной частиферментови,какследствие,кгибелирастения(Голубкина,2003;Скрыпник, 2007).Рисунок 1.2 – Метаболизм селена в растениях (Голубкина, Папазян, 2006)В биосфере, миграция селена происходит по пищевой цепи: селен почвы –селен растений – селен животных – селен человека.
Таким образом, почваопределяет главную роль в формировании селенового статуса всех территорий(Ковальский, 1968; Пудовкин, 2014; Feeding times, 2002).151.2 Селен в организме человекаСелен является активным участником метаболизма в организме человека(рисунок 1.3). Он входит в состав специфических селенопротеинов, таких какглутатионпероксидаза,селенопротеинтиоредоксинредуктаза,тиреоиддейодиназа,Р,5-йодотирониндейодиназа,селенопротеиныP,W,T,M(Ребров, 2003; Romanetal., 2014).Рисунок 1.3 – Схема метаболизма селена в организме человека (Голубкина,Папазян, 2006)В естественных условиях селен поступает в организм человека, главнымобразом, в виде селенсодержащих аминокислот – селенометионина (Se-Met)и селеноцистеина (Se-Cys).
Искусственное снабжение организма селеном при егоалиментарном дефиците может осуществляться в форме селенита, селенатанатрияилибиоорганическихсоединенийселена(Мякашкина,2012;Бакаева, 2016; Schrauzer, 2001). Как органический, так и неорганический селен16легко всасывается в желудочно-кишечном тракте. Всасывание селена происходитв дистальном отделе тонкого кишечника, где из растворимых соединений селена,образуются соединения селена с метионином и цистеином (Голубкина, Папазян,2006; Энденее, 2015). Накапливается селен, прежде всего, в почках, печени,костном мозге, сердечной мышце, поджелудочной железе, легких, коже и волосах(Решетник, 2001; Лузан, 2006; Паршукова, 2008).
Селенат- и селенит ионы,поступающие с пищей, быстро восстанавливаются под действием белкатиоредоксина до селеноводорода, присутствующего при физиологическихзначениях рН, в основном, в виде гидроселенид-иона (HSe-). Необходимымкофактором данного процесса является восстановленный глутатион (GSH),причемпредполагается,чтовкачествеинтермедиатаобразуетсяселенодиглутатион (GS-Se-SG) (Громова, Гоголева, 2007; Нимацыренова, 2009).Некоторое количество образующегося селеноводорода, присоединяется кособым селеносвязывающим белкам. Емкость этого пула довольно ограничена.Избыточныеколичестваферментативномуселеноводородаметилированиюсмедленнообразованием,подвергаютсяпоследовательно,метилгидроселенида, диметилселенида и катиона триметилселенония. Этисоединения селена экскретируются с мочой, а диметилселенид – в большихколичествах также и с потом (Свечникова, 2010; Reasbeck et al., 1981).Органические формы селена утилизируются по иному пути, а именно, ввидубольшого сходства физико-химических свойства метионина и селенометионина,последний способен замещать первый, в различных тканевых белках, включаясьпо специфическому для метионина механизму.Можно предположить, что при потреблении избытка Se-Met величинапоследнего пула (консервативное депо селена в организме) может быть ещебольшей.
Часть высвобождаемого Se-Met трансаминируется с образованиемаланинаиметилгидроселенида,которыйдалеелибометилируетсяиэкскретируется, либо деметилируется до селеноводорода, включаемого влабильныйпулИбрагимова, 2010).селенаорганизма(Голубкина,2002;Третьяк,2007;17В настоящее время необходимость селена для организма человеканеоспоримодоказана(Ермаков,1974;Голубкина,Папазян,2006;Антипов, 2012; Авцын, 1991; Аникина, 2002; Вапиров, 2008; Корчина, 2008;Минина, 2008). Считается, что специфическая патология, связанная с дефицитомселена, развивается у человека при поступлении селена в организм в количествахменее 19 мкг/сутки для мужчин и 14 мкг/сутки для женщин (Торшин, 1996;Оберлис, 2008; Stadtman, 2000) .Существуют три подхода к определению физиологической потребности вэтом микроэлементе:1) за физиологический уровень потребления селена принимается величина,при которой активность глутатионпероксидазы-1 составляет 66 % от еёмаксимальной активности, что соответствует 40 мкг/сутки;2) оптимальный уровень потребления селена, при котором активностьглутатионпероксидазы-1 достигает максимального уровня, что соответствует70 мкг/сутки для мужчин и 55 мкг/сутки для женщин;3) верхняя граница безопасного потребления селена, которая основываетсяна данных эпидемиологических исследований в регионах, где рационы питаниянаселения характеризуются высоким содержанием микроэлемента, но при этом невыявляется каких-либо неблагоприятных последствий для здоровья человека(Галочкин, 2011; Alfthan, 1992; Contempre,1995; Navaro-Alarcon, 2009).В этой связи в последние годы появились рекомендации, согласно которымвеличина потребности в селене составляет 70–350 мкг/сутки для мужчин и55–350 мкг/сутки для женщин (Голубкина, 2002; Торшин, 2006; Ellis, 2003).1.3 Обеспеченность селеном организма человека и пути корректировкиселенового статусаДо недавнего времени оценку обеспеченности селеном организма человекапроводили на основании определенного теоретически и экспериментальноустановленного уровня селена в почвах, а также отдельных данных по18содержаниюмикроэлементаврастенияхиживотныхипочастотезарегистрированных случаев болезни Кешана и Кашина-Бека (Ермаков, 2008;Воробьева, 2011).По литературным данным геохимическими провинциями глубокогодефицита селена в России являются Читинская область, Бурятия, Хабаровскийкрай, а токсические концентрации селена найдены в Туве (Майманова, 2003),а также на Южном Урале (Сусликов, 2000; Скальный, 2012).В работах Н.А.
Голубкиной (2002, 2006, 2010), посвященных состояниюобеспеченности территорий Российской Федерации селеном, отмечается дефицитселена в двадцати семи регионах России – Бурятия, Читинская и Иркутскаяобласть,Северо-западныеЛенинградская,регионыАрхангельская,РоссийскойНовгородская,Федерации(Мурманская,Вологодская,Ярославская,Ивановская, Тверская и Московская области), а также страны Балтии (Голубкина,Папазян, 2006). В. А. Тутельян и В.В. Ермаков (2000) выделяют, помимодефицита, почвы с нормальным уровнем содержания селена (Западная Сибирь,Дальний Восток).Важнымпоказателемобеспеченностиселеноморганизмаявляетсясодержание микроэлемента в крови человека.