Селен: Антиоксидант с критична роля в борбата със стареенето, част 1

Резюме: Стареенето се характеризира с дисбаланс между увреждането, нанесено от реактивни кислородни видове (ROS) и антиоксидантната защита на организма. Като важен хранителен фактор, микроелементът селен (Se) може да премоделира постепенните и спонтанни физиологични промени, причинени от оксидативен стрес, което потенциално води до предотвратяване на заболявания и остаряване в добро здраве. Тя участва в подобряването на антиоксидантната защита, имунните функции и метаболитната хомеостаза. Неадекватният статус на Se може да намали продължителността на човешкия живот чрез ускоряване на стареенето или увеличаване на уязвимостта към различни заболявания, включително дисфункция на имунитета и риск от рак. Този преглед подчертава наличните проучвания за ефективната роля на Se в механизмите на стареене и показва потенциалните клинични последици, свързани с неговата консумация. Бяха обсъдени и основните източници на органичен Se и предимствата на неговите наноформулации.

Гликозидът на цистанхе може също така да повиши активността на SOD в сърдечните и чернодробните тъкани и значително да намали съдържанието на липофусцин и MDA във всяка тъкан, като ефективно улавя различни реактивни кислородни радикали (OH-, H₂O₂ и др.) и предпазва от увреждане на ДНК, причинено от ОН-радикали. Cistanche phenylethanoid гликозидите имат силна способност за изчистване на свободните радикали, по-висока редуцираща способност от витамин С, подобряват активността на SOD в сперматозоидната суспензия, намаляват съдържанието на MDA и имат известен защитен ефект върху функцията на мембраната на спермата. Полизахаридите Cistanche могат да повишат активността на SOD и GSH-Px в еритроцитите и белодробните тъкани на експериментално стареещи мишки, причинени от D-галактоза, както и да намалят съдържанието на MDA и колаген в белите дробове и плазмата и да увеличат съдържанието на еластин, имат добър очистващ ефект върху DPPH, удължава времето на хипоксия при стареещи мишки, подобрява активността на SOD в серума и забавя физиологичната дегенерация на белия дроб при експериментално стареещи мишки. С клетъчна морфологична дегенерация експериментите показват, че Cistanche има добра антиоксидантна способност и има потенциала да бъде лекарство за предотвратяване и лечение на заболявания, свързани със стареенето на кожата. В същото време, ехинакозидът в Cistanche има значителна способност да пречиства DPPH свободните радикали и има способността да пречиства реактивните кислородни видове и да предотвратява индуцираното от свободните радикали разграждане на колагена, а също така има добър възстановителен ефект върху увреждането на анионите от свободните радикали на тимина.

Кликнете върху предимствата на rou cong rong

【За повече информация:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Ключови думи: селен; полза за здравето; остаряването на човека; антиоксидантен ефект; имунозащита; химиопрофилактика

1. Въведение

Стареенето е важен рисков фактор за развитието на много свързани с възрастта разстройства [1]. Тъй като има устойчива тенденция към застаряване на човешкото население в световен мащаб, броят на заболяванията, свързани със стареенето, също постепенно нараства. Патогенезата на различни здравословни разстройства, включително невродегенеративни заболявания или рак, се дължи на натрупването на реактивни кислородни видове (ROS), които причиняват оксидативен стрес и възпаление, които са основните фактори, допринасящи за клетъчното стареене [1,2]. Като цяло стареенето се характеризира с дисбаланс между увреждането, причинено от ROS и антиоксидантната защита на организма [3]. Свободните радикали могат да бъдат произведени поради влиянието на замърсители на околната среда, метални йони, радиация или странични продукти от метаболизирани лекарства [4]. Производството на ROS и окислителното увреждане на биомакромолекулите (нуклеинови киселини, липиди и протеини) може да представлява подходяща среда за развитие на заболявания, свързани с възрастта [5,6]. Ендогенните защитни механизми на човешкото тяло не могат да осигурят пълната превенция на увреждането на ROS и различните естествени източници на диетични антиоксиданти са особено важни за тази цел [7]. Антиоксидантните свойства на много полифеноли, витамини и микроелементи са добре известни [4,7–11]. Дефицитът на микроелементи като витамини и минерали може да потисне имунитета и да причини предразположение към инфекциозни заболявания, рак, невродегенерация, сърдечно-съдови заболявания и хормонален дисбаланс [12]. Естествените антиоксиданти, като ефективни уловители на свободните радикали, са незаменими при превенцията и лечението на много заболявания, свързани с възрастта [1,4].

Микроелементът селен (Se) се счита за хранителна добавка за подобряване на здравето, тъй като притежава ценни антиоксидантни свойства [13]. Той може да премоделира постепенни и спонтанни биохимични и физиологични промени, потенциално водещи до превенция на заболявания и здравословно стареене, тъй като участва в подобряването на антиоксидантната защита, имунните функции и метаболитната хомеостаза [14]. Тя се среща естествено във водата, почвата и храната [15]. Аминокиселините, пептидите и ензимите се считат за основните биологично важни органични съединения, съдържащи Se [13]. Селеноцистеинът, S-to-Se заместен вариант на аминокиселината цистеин, е ключов компонент на селенопротеините [16]. По този начин физиологичният ефект на Se се дължи главно на включването му в селенопротеините [17].

Трябва да се отбележи, че 25 селенопротеина са открити при хора [18]. Селенопротеините са замесени в много метаболитни и функционални пътища, като стареене, рак или инфекция [19]. По този начин, Se-съдържащият ензим глутатион пероксидаза може да помогне за понижаване на реакциите на свободните радикали до поносими нива чрез редуциране на H2O2 до H2O и органичните хидропероксиди (ROOH) до алкохол (ROH) [20,21]. Se-зависимите глутатион пероксидази (GPX1–4 и GPX6) и тиоредоксин редуктазите (TrxR1-3) директно потискат оксидативния стрес; цитозолният GPX4 е от съществено значение за ембрионалното развитие и оцеляването на клетките. GPX1 е най-разпространеният селенопротеин и основна метаболитна форма на Se в тялото срещу тежък оксидативен стрес [22]. Между другото, GPX1 е първият селенопротеин, открит в тялото на бозайник [17]. GPX1 е специален селеноензим на бозайници, който поддържа редокс равновесието чрез детоксикация на ROS [17]. Известни са и няколко неензимни селенопротеини, като селенопротеини F, H, I, K и др. [17]. Avery и Hoffmann съобщават, че дефицитът на Se може да причини имунна некомпетентност, значително повишавайки чувствителността към патогени или дори рак [17]. Например, здравните функции на селенопротеин К са доказани в примера за функциониране на имунната система [23].

Според препоръките на СЗО дневният прием на Se от възрастни трябва да бъде 40–70 µg/ден в зависимост от пола и телесното състояние (тегло, бременност при жените и др.) [24]. Въпреки това средното съдържание на Se в ежедневната диета доста често не достига това ниво. Типичното ниво на дневна консумация варира в диапазона 30–50 µg/ден в различните европейски страни [20]. Трябва да се отбележи, че Se в дози над 400 µg/ден проявява вредно действие. Неконтролираният прием на продукти, обогатени със Se, може да доведе до отравяне [20]. Следователно Se може да се счита за микроелемент, характеризиращ се с много тесен диапазон от концентрации в човешкото тяло между дефицит, оптимални физиологични и токсични нива [20]. Ползите от Se за човешкия организъм най-често се оценяват по време на изследване на съдържанието му в биологичен материал (кръв, плазма, урина, тъкан) или глутатион пероксидазната активност [25]. Нормалният диапазон за плазмения Se е около 120–160 ng/mL [26].

Дефицитът на Se, който засяга около един милиард души по света, може значително да засегне здравето [27]. В много страни Se може да има дефицит поради ниската му концентрация в почвите и съответно в растенията, които растат върху този субстрат [13]. Такива известни ендемични азиатски заболявания като Кешан и Кашин-Бек се дължат на дефицит на Se. Трябва да се спомене, че повече от 50 процента от китайските региони се характеризират с дефицит на Se в почвата [28]. Тя има тясна граница между основните си нива и количествата, свързани с токсичността [13]. Като цяло здравният ефект на Se (полезен или токсичен) зависи от дозата и е свързан с химичната форма на този микроелемент и неговата бионаличност [29]. Лекият излишък на съдържание на Se може да доведе до токсичност; следователно трябва да се приема внимателно и предпазливо [20,30]. Резултатите за здравето възникват, когато има липса или излишък на Se в тялото (Фигура 1). По-специално, дефицитът на Se води до ендокринни и имунни нарушения, инфекции, хронични възпаления, невродегенерация, сърдечно-съдови заболявания и рак, което в крайна сметка влияе отрицателно на дълголетието [31].

Излишъкът от Se в някои географски региони може да причини друго заболяване, наречено „селеноза“ [13,32]. Клиничните признаци на селеноза включват миризма на чесън от дъха и диария, алопеция, белене на ноктите, болки, раздразнителност, втрисане, треперене и неврологични увреждания. Екстремните случаи на селеноза могат да показват промени в черния дроб, цироза, белодробен оток, белодробни лезии или смърт [33].

Основната форма на Se, поглъщана от хората, се счита за селенометионин [17]. Струва си да се отбележи, че органичният селенометионин може да причини токсичност при концентрации, много по-високи от неорганичния Se [34]. Органичният Se, особено SeMet, основният хранителен вид, е по-полезен от неговата неорганична форма в рамките на една балансирана диета [29].

Този елемент, приет в излишък като хранителна добавка или в резултат на замърсяване на околната среда, може да има токсичен ефект под формата на ставни заболявания и нарушения на кръвоносната система [35]. Здравето на ноктите на краката демонстрира хранителния статус на Se в епидемиологични проучвания по-значително от други биомаркери [31].

Рискът от дефицит на Se изглежда нараства пропорционално на възрастта [36] и свързаните с възрастта заболявания [22]. Se може да се счита за индикатор за дълголетие в възрастното население, тъй като играе роля в поддържането на здравето при застаряващите индивиди [37]. Неадекватният статус на Se може да намали продължителността на човешкия живот чрез ускоряване на процеса на стареене или увеличаване на уязвимостта към различни заболявания, свързани с възрастта. González и др. показаха, че поддържането на добри серумни нива на Se е важно, тъй като може да повлияе на самовъзприемането на здравето, физическата активност и, следователно, качеството на живот при по-възрастните хора [38]. Този преглед подчертава наличните проучвания за ефективната роля на Se в механизмите на стареене и показва потенциалните клинични последици, свързани с неговата консумация. Бяха обсъдени и основните източници на органичен Se.

2. Ролята на Se в превенцията и лечението на здравословни разстройства

2.1. Оксидативен стрес, възпаление и имунитет

В неизбежния процес на стареене, предвиден от природата, има дисбаланс между антиоксидантната защита и ROS, необратими промени в обновяването на митохондриите и изчерпване на стволовите клетки [39]. Според Alehagen et al., тези нарушения са тясно свързани с хронично възпаление, което придружава свързаните с възрастта заболявания [39]. Simonoff и др. твърдят, че антиоксидантният статус на възрастните хора може да бъде оценен чрез измерване на нивата на Se и витамин (A и E) в кръвта [40]. Серумните и плазмените нива на Se, активността на глутатион пероксидазата и концентрациите на селенопротеин Р са често използвани мерки за статус на Se при хора [17].

Se притежава антиоксидантни, имуностимулиращи и противовъзпалителни ефекти [33]. Много селенопротеини участват в регулирането на антиоксидантните активности [41]. Селеноцистеиновият остатък в селенопротеин К се счита за отговорен за неговата биоактивност [23]. Селенопротеините като GPXs 1–4 ефективно детоксикират клетъчните пероксиди, които предпазват от ROS [13]. In vivo проучванията показват, че при мишки, третирани с коремна инжекция с D-галактоза за индуциране на модела на стареене, селенопротеините, извлечени от богат на Se ориз, повишават ензимния антиоксидантен капацитет (GSH-Px и SOD) в черния дроб и серума на мишки от групата на Se-диета, в сравнение с контролната група [42].

Като кофактор на ензимите, участващи в антиоксидантната защита, Se играе важна роля в регулирането на различни възпалителни процеси в организма [35]. Недостатъчното ниво на Se в организма се свързва с такива възпалителни кожни заболявания като псориазис и атопичен дерматит [43]. Като цяло, Se стимулира нарастващото производство на антитела в имунната система [20,44]. Оптималният статус на Se (60–175 ng Se/mL плазма) може да смекчи възпалителния процес и да намали усложненията в белите дробове, червата и др. [17]. Еспаладори и др. установиха, че Se, използван за интраканално лечение, може да потенцира лечебните ефекти на калциевия хидроксид в противовъзпалителния отговор в периапикалните зъбни тъкани [45]. Според Ceyan et al., Se демонстрира защитния ефект срещу оксидативна токсичност, предизвикана от дентална амалгама [46].

Група от 16 столетници на възраст от 101 до 105 години, живеещи в района на Горна Силезия (Полша), са имали значително по-високи активности на глутатион редуктаза и каталаза на червените кръвни клетки в сравнение с млади, здрави възрастни жени [47]. Увеличаването на активността на ензимите в кръвта на столетниците, главно глутатион редуктазата и каталазата, може да се тълкува като благоприятен отговор на оксидативния стрес, което позволява баланса между производството на ROS и ефикасността на антиоксидантната защита при нормално стареене [ 47]. Добавянето на Se при пациенти с респираторен дистрес синдром може също да модулира възпалителния отговор чрез възстановяване на антиоксидантния капацитет на белите дробове чрез нивата на интерлевкин (IL)-1 и IL-6 [48]. Селенопротеините са много важни за метаболизма на простаноидите поради техните имуномодулиращи ефекти [49].

Дефицитът на Se вреди на състоянието на вродените и адаптивни имунни отговори [17]. Въздействието на Se върху имунната система е многоцелево, т.е. модулира активността на неутрофилите, макрофагите, естествените клетки убийци и Т и В-лимфоцитите [18]. Проучванията от последното десетилетие показват, че оптималната добавка на Se може да се използва за ефективна подкрепа на имунната система по време на детска левкемия [50]. Достатъчното ниво на Se подобрява функциите на фагоцитоза в макрофагите и активността на Т-клетките [51].

Много селеноензими и неензимен селенопротеин К, трансмембранен протеин на ендоплазмения ретикулум, важен за калциево-зависимото сигнализиране, играят важна роля в активирането на имунните клетки [18,52]. Марсиел и Хофман съобщават, че калциевата хомеостаза може да бъде променена, когато различни видове клетки се трансформират в туморни клетки. Селенопротеин К, играещ важна роля в регулирането на имунитета като кофактор за ензим, участващ в пост-транслационни модификации и узряване на протеини в ендоплазмения ретикулум, насърчава калциевия поток в ендоплазмения ретикулум на имунните клетки [23]. По този начин, дефицитът на Se е свързан не само с нарушена антиоксидантна защита, но и с калциев поток и сгъване на протеини в клетките [53]. Може да се заключи, че добавките на Se могат да повишат имунитета срещу рак или други заболявания, създавайки възможност за здравословно дълголетие.

2.2. Инфекции

Както е известно, ROS често се произвеждат в човешкото тяло по време на вирусни инфекции и техният излишък може да предизвика оксидативен стрес, който е един от отличителните белези на клиничните симптоми на много заболявания [54]. Сред основните микронутриенти, замесени в прогресирането на вирусна инфекция, Se играе важна роля в редокс хомеостазата и антиоксидантната защита поради включването му, както вече беше споменато, в жизненоважните селенопротеини [55,56]. Например, добавянето на Se силно повлиява вирусната супресия и възстановяването на Т-клетките при HIV-инфектирани пациенти в Руанда [57]. Пациентите, заразени с туберкулоза и ХИВ, имат по-нисък Se статус в сравнение със здрави хора [17].

За трета година коронавирусната болест COVID-2019 засяга милиони хора и води до периодични глобални пандемични огнища. Дефицит на Se е регистриран при няколко здравословни разстройства, причинени от вируси, включително COVID-19 [35,55]. Скорошни проучвания разкриха, че пациентите с COVID-19 имат по-ниски циркулиращи нива на желязо (Fe), цинк (Zn) и Se [58]. Добавянето на Se при пациенти с COVID-19 е полезно за предотвратяване на прогресията на заболяването [59]. Hargreaves и Mantle установиха, че коензимите Q10 и Se могат да намалят оксидативния стрес и нивата на възпаление при заразени с COVID-19-пациенти [60]. Se-съдържащите агенти се считат за важни регулатори на защитните механизми срещу COVID-19 поради техните противовъзпалителни и имуномодулиращи свойства [61].

Антибиотичната резистентност и ракът сега се считат за двата най-значими проблема за общественото здраве, които водят до значителна смъртност на населението на планетата поради смъртта на над 1,5 милиона души годишно [62]. Това предполага, че антибиотиците и наличните химиотерапевтици не осигуряват ефективно лечение на такива сериозни здравословни проблеми. Наночастиците Se демонстрират значителна антибактериална активност срещу мултирезистентни бактерии [63]. Se-съдържащият уплътнител елиминира образуването на биофилм в зъбната плака, причинено от патогенни бактерии Streptococcus mutants, S. sanguinis и S. salivarius [64,65]. Seguya и др. сравняват ефикасността на органичен селенов уплътнител и хлорхексидин диацетат за предотвратяване на образуването на биофилм от S. mutants върху човешки зъби [66]. Съобщава се, че хлорхексидин диацетатът и органоселенът леко инхибират прикрепването на S. mutants към зъбите [66].

Добавката на Se е била полезна по време на мишка инфекция с бразилски щам на Trypanosoma cruzi, което води до намалени паразитемии и увеличена продължителност на живота. След 64 дни на инфекция, групите, получаващи 4 ppm и 8 ppm Se като натриев селенат в питейната вода, показват 60 процента преживяемост, а групата без Se демонстрира 0 процента преживяемост [67].

2.3. Нарушения на ендокринната система

Както е известно, правилното функциониране на щитовидната жлеза изисква няколко елемента, включително Se, Zn и мед (Cu), в допълнение към йода [68]. Тя е един от важните регулатори на метаболитните процеси и е необходим оптимален прием за поддържане на хомеостазата [69].

Както беше съобщено наскоро, бяха идентифицирани 35 селенопротеина [70]. Както отбелязва Шомбург [71], значителен брой селенопротеини участват във функционирането на щитовидната жлеза. Дефицитът на Se е от решаващо значение за развитието на тиреоидит на Хашимото и болест на Грейвс [72]. Тежкият дефицит на Se в диетата по време на бременност може да причини развитие на автоимунно заболяване на щитовидната жлеза [73].

Три от тях са йодотиронин дейодинази, които играят ключова роля в метаболизма на хормоните на щитовидната жлеза. Една от критичните роли на Se-ензимите е участието в синтеза на хормони на щитовидната жлеза и следователно в регулирането на основния метаболизъм във всички телесни клетки и тъкани [74]. Йодотиронин дейодиназите разцепват йод-въглеродните връзки в метаболизма на тиреоидния хормон. Селенопротеините P и GPX 3, присъстващи в човешката плазма, често се оценяват като биомаркери за оценка на Se статуса на даден организъм [13,34]. Приложението на Se в случай на автоимунен тиреоидит намалява титрите на автоимунните антитела и подобрява благосъстоянието на пациентите [75].

Постоянният дефицит на Se може също да причини безплодие [35]. Много клинични проучвания показват, че дефицитът на Se в няколко репродуктивни усложнения, като мъжко и женско безплодие, спонтанен аборт, преждевременно раждане и др. [76,77].

Както беше заключено от Prabhu и Lei, както дефицитът, така и свръхпредлагането на Se изглежда нарушават регулацията на глюкозния метаболизъм и потенцират риска от диабет тип 2 в няколко проучвания върху животни, с по-малко ясни асоциации, открити в клиничните проучвания [34].

2.4. Рак

По време на 5-годишни епидемиологични проучвания и клинични изпитвания, проведени от японски учени, са установени значимите ефекти от достатъчно ниво на Se при пациенти с различни видове рак [78]. Разаги и др. съобщават, че хранителните дози Se могат да стимулират имунната система срещу рак [18]. Противораковите ефекти на селенопротеин К са разкрити в меланомни модели in vivo и човешки меланомни клетъчни линии [23]. Според Varlamova et al., в антиканцерогенния ефект на Se участват различни механизми. Освен изразените антиоксидантни ефекти, Se-съдържащите съединения могат да поддържат стабилността на ДНК, да регулират възпалителните и имунните реакции и да инхибират токсичността на тежките метали [79]. По този начин Se притежава антикарциногенни свойства, особено ако се прилага превантивно преди началото на заболяването или в ранния стадий на неговото развитие [20,56,80]. Въпреки това, предозирането му може да действа като прооксидант, предизвикващ клетъчна смърт. Както е известно, противораковият механизъм на Se е свързан с неговия значителен антиоксидантен капацитет [20]. Разаги и др. забелязали, че състоянието на Se при пациенти с рак е силно свързано с концентрациите на провъзпалителни цитокини [18]. Варламова и Туровски описват основните цитотоксични действия на метилселениновата киселина върху различни ракови клетки [81].

Като се има предвид, че раковите клетки са доста уязвими към излагане на ROS, насочването към антиоксидантния капацитет на туморните клетки се счита за обещаваща стратегия за противоракова терапия [82]. При повишени, но несмъртоносни дози, Se действа като прооксидант и инхибира растежа на раковите клетки без странични ефекти върху нормалните клетки [53,83]. Според Wang et al., откриването чрез поточна цитометрия показва намалена жизнеспособност на ракови клетки на черен дроб на биволски плъх, индуцирана от Se наночастици (над 24 µM) [84]. Това се дължи главно на апоптоза на туморни клетки, а не на некроза. По този начин Se се счита за „нож с две остриета“ поради неговите антиоксидантни свойства при хранителни нива или прооксидантни ефекти при супер хранителни нива [18,85]. В туморните клетки, поради киселинното рН състояние с редокс дисбаланс, прекомерните съединения на Se причиняват свръхпроизводство на ROS, което води до ER стрес и нарушаване на целостта на митохондриите [79]. Противораковите ефекти на Se-съединенията са свързани със способността им да индуцират оксидативен стрес и последващо увреждане на ДНК в раковите клетки, което води до задължителна апоптоза [17]. Напротив, приемът на Se на оптимално ниво би могъл да предотврати увреждането на ДНК в здравите клетки и съответно появата на мутации.

Както е известно, доброкачествената хиперплазия на простатата и аденокарциномът са тясно свързани с възрастта на мъжете. Daragó и др. установяват, че дефицитът на Zn, Cu и Se причинява смущаваща хомеостаза в етиологията на гореспоменатите заболявания на простатата [86]. Наночастиците Se с размер под 100 nm, произведени чрез нов зелен процес, наречен импулсна лазерна аблация в течности (PLAL), показват противораков ефект върху човешки глиобластомни и меланомни клетки [62]. Противораковите ефекти на Se-наноформулациите инхибират растежа на раковите клетки чрез прекъсване на клетъчния цикъл в синтетичната фаза [87]. Селенометилселеноцистеинът, открит в обогатени със Se растения от родовете Brassica и Allium, се счита за съединение, притежаващо изявени противоракови свойства [25].

По време на клиничното проучване 325 случая на китайски пациенти с орален рак са анализирани от Chen et al. [88]. Изследвани са множеството взаимодействия между приема на Se, статуса на пиене/пушене и честотата на прием на риба и пресни плодове. Високото ниво на серумния Se се счита за защитен фактор за риска от рак на устната кухина. Подходящата диета и имунитетът се считат за важни модифицируеми фактори при рак на устната кухина [89]. Нивата на Se и церулоплазмин в серума се разглеждат като маркери на заболяването при плоскоклетъчен карцином. Ефектът на Se върху намаляването на смъртността от всякакви причини и рак се наблюдава в 12-годишно проучване, проведено върху 13 887 възрастни в населението на САЩ [90].

2.5. Интоксикация

Тя е ефективен защитен агент за човешкото тяло срещу различни замърсители на околната среда и странични ефекти, свързани с лекарства [91]. Limaye A. и др. установиха, че Se и полифенолът куркумин са доста ефективни срещу афлатоксикоза поради техните изявени антиоксидантни свойства [92]. Bjørklund [93] установи, че множество проучвания показват, че много храни, съдържащи Se, предпазват човешкото тяло от излагане на живак (Hg). Това се дължи на високия афинитет между Se и Hg. Предполага се, че подходящият прием на Se и Zn и някои витамини намалява токсичността, предизвикана от As [94].

3. Ролята на Se в дълголетието и свързаните с възрастта разстройства

Свързани с възрастта разстройства като невродегенерация, сърдечно-съдови заболявания, имунна дисфункция, образуване на бръчки по кожата и др., са тясно свързани с дефицита на Se [95]. Концентрацията на Se в плазмата на здрави възрастни е по-висока, отколкото в популацията на възрастни [96].

Елементите, свързани с възможните ефекти от приложението на Se за увеличаване на дълголетието на животните, бяха широко изследвани [97–100]. Активността на GSH-Px в женските и мъжките мухи на Drosophila melanogaster беше повишена с повишен натриев селенит в средата. Средната продължителност на живота и средната максимална продължителност на живота на мухите в групите Se се подобряват значително в сравнение с контролната група [100]. Друго изследване върху животни показа, че степента на оцеляване на мухи, хранени с диета с дефицит на Se, е наполовина от тази на мухи, хранени с диета, допълнена с оптимални количества Se [99]. Прилагането на натриев селенит в продължение на седем дни значително повишава дълголетието на мишки, инокулирани с 10(5) L797 клетки. Тези резултати предполагат, че анти-левкемичният ефект на натриевия селенит е свързан с инхибирането на ДНК репликацията, транскрипцията и транслацията [97]. В скорошната си публикация Wu et al. предложи нов модел на стареене, чрез който Se в ниски нива може да се счита за хорметичен химикал и да раздели продължителността на здравето и дълголетието [22]. Експерименталните данни на авторите разкриват, че диетичното лишаване от Se увеличава честотата на остеопороза, сива коса, алопеция и катаракта, но изненадващо насърчава дълголетието при мишки; липса също така на ускорено зависимо от възрастта понижение на глюкозния толеранс, инсулиновата чувствителност и стимулираното от глюкозата производство на инсулин.

Steinbrenner и Klotz анализираха епидемиологичните проучвания [101]. Те разкриха, че недостатъчният хранителен прием на Zn и Se може да причини когнитивни дисфункции при възрастни хора. Добавката на Se ефективно възстановява когнитивния спад, свързан със стареенето [2]. Въпреки че Se е от решаващо значение за здравето на мозъка, в същото време той може да прояви невротоксичност, в зависимост от спецификацията и дозировката [102]. Ценните ефекти за грижа за кожата и против стареене са записани от Wei et al. след външно приложение на обогатен със Se ферментирал боб мунг [103].

Исхемичната сърдечна смърт корелира обратно с Se в кръвта в 25 американски града в 22 щата [104]. Установена е връзката между серумния Se и силата на ръкохватката сред 676 жени с умерени до тежки увреждания, живеещи в общността в Балтимор, Мериленд [105]. Проучванията, базирани на населението, показват, че ниските серумни концентрации на Se и общите каротеноиди са свързани с повишен риск от смърт сред по-възрастните жени в населението на САЩ [106]. Според Al-Mubarak et al., недостатъчен прием на Se е открит при 30-50 процента от пациентите със сърдечна недостатъчност [107].

Body Se при столетници се поддържа на адекватно хранително ниво, което предполага положителна връзка между експресията на селенопротеин и дълголетието. Повишените нива на ROS допринасят за патологиите на болестите на Алцхаймер и Паркинсон, които антиоксидантните селенопротеини могат да потиснат. Селенопротеин p (SelP) е от съществено значение за нормалната функция на невронните клетки и предпазва от болестта на Алцхаймер [22].

Учените проведоха няколко изследвания относно факторите на околната среда и храненето, включително консумацията на Se, свързани с дълголетието на хората в китайските райони [104,108–112]. При 446 най-възрастни хора от райони на дълголетие в Китай (5 провинции), медианата (интерквартилен диапазон) на съдържанието на плазмен Se е 1,44 (0,91) µmol/L. Съдържанието на Se, Fe и Cu в плазмата при столетниците е по-високо, отколкото при тези на 90 и повече години; съдържанието на Se в плазмата се увеличава с възрастта. Концентрациите на плазмен Se са били високи при най-възрастните хора в областите с дълголетие [111]. Столетниците от седем области на дълголетие в Китай, които участваха в друго надлъжно проучване [111], имаха по-нисък риск от хронични заболявания и по-висока антиоксидантна активност в сравнение с други възрастови групи и имаха по-високо ниво на хранителни елементи в сравнение с тези на 90 и повече години. Напречно проучване [108] във всичките 18 града и окръга в провинция Хайнан разкрива положителна връзка между дневния прием на Cu, Se и Zn от храна и вода и индексите на стареене и дълголетие. Друго китайско проучване потвърди, че процентът на дълголетните хора в района Zhongxiang, където жителите обикновено имат дълъг живот, е тясно свързан със съдържанието на макро и микроелементи в тяхната основна храна, ориз [110]. Авторите на изследването класифицират елементите на ориза въз основа на техния ефект върху дълголетието, което показва, че Se показва положителна корелация с него. Фостър и Джан установиха, че по-малко хора в напреднала възраст живеят в китайските окръзи, където болестите на Кашин-Бек и Кешан са ендемични, отколкото в незасегнатите окръзи [112]. Тези изследователи го обосновават с повишена смъртност от ендемични и хронични заболявания в райони с дефицит на Se и ускорено стареене поради прекомерно клетъчно увреждане. В райони с дефицит на Se в Китай, продължителността на живота на възрастните е значително намалена, с появата на увреждане на сърдечния мускул [104]. Хуанг и др. [113] откриват по-високи съотношения на разпределение 85 плюс /65 плюс, което показва повишена дълголетие в крайбрежните южни и източни райони на Китай, докато се наблюдават по-високи нива на разпределение на Se в почвата [109]. Хранителни фактори като Se и омега-3 мастни киселини в морската риба са от решаващо значение за дълголетието там.

Кохортно проучване на 227 възрастни възрастни, живеещи в 14 старчески домове в Астурия (Испания), разкрива, че субектите с горен тертил на серумния Se имат повече от два пъти по-голяма вероятност да докладват добро здравословно състояние, добра дъвчеща способност и да правят повече от 6 0 минути упражнения/ден [38]. Изследователи, които са проектирали 9-годишно надлъжно EVA проучване във Франция, включващо 1389 свободно живеещи участници на възраст 59–71 години [37], изследват връзките между плазмения Se и дълголетието. Те заключават, че неадекватният плазмен Se може да повлияе неблагоприятно на поддържането на оптимално здраве при застаряващо население. Сравненията на разпределението на преживяемостта сред квартилите на плазмения Se показват, че смъртността се е увеличила в подгрупи с ниски плазмени концентрации на Se в началото; намаление с 0,2 µmol/L на плазмения Se е значително свързано с по-висок риск от смъртност.

Ниските проценти на дефицити на Se са докладвани като възможно обяснение за дълголетието в проучванията на италиански учени, които не са навършили 100 години. Значително понижение на стойностите на Se е демонстрирано в група ненавършили години/столетници (91–110 години) в сравнение с група възрастни лица (60–90 години). Друго проучване [114] включва субекти, които живеят в Сардиния, италиански остров с по-високо разпространение на столетници, отколкото в други европейски страни. Показано е значително намаляване на концентрацията на Se в плазмата на невъзрастни (89,0 ± 6,3 години) и столетници (101 ± 1 години) по отношение на контролите (61,2 ± 1,1 години); средните геометрични стойности на Se бяха: 111 µg/mL при правилата, 88,9 µg/mL при столетниците.

4. Източници на Se в човешката диета

Органичният Se от храна се счита за безопасен и ефективен източник за поддържане на човешкото здраве [115]. Сред източниците на органичен Se за хората откриваме храни от животински, растителен и гъбен произход [13,116]. Основните животински източници на Se са червени меса, домашни птици, говежди или овчи черен дроб, морски дарове, яйца и млечни продукти [31,35,117]. Основните видове храни, съдържащи Se в сравнително високи количества, са показани на фигура 2.

Растенията могат да абсорбират неорганичен Se от почвата и да го трансформират в органична форма като селенометионин или селеноцистеин, които са много по-достъпни за животни и хора от неорганичните [25,118]. Консумиран от хората, органичният Se се променя чрез свързване на аминокиселини и протеини [25].

Изключително високото съдържание на Se, главно под формата на селенометионин, е характерна черта на бразилските орехи [20]. Броколите, които могат да натрупват многократно повече селен от други растения, се свързват с намален риск от някои видове рак [119]. Консумацията на броколи, обогатени със Se, води до активиране на човешки левкоцити и повишено производство на цитокини по време на имунния отговор [120]. Трябва да се отбележи, че консумираните зеленчуци (чесън, броколи и др.) трябва да съдържат метилирани форми на органичен Se, за да бъдат ефективни в превенцията на рака [25,117]. Метилселениновата киселина може да причини стрес във функциониращия ендоплазмен ретикулум чрез модулиране на мембранните селенопротеини и активиране на апоптозата на рака [52,61,121].

Клъстерният анализ на средните количества на Se в суровините от различни лечебни растения показа, че представителите на Apiaceae и Lamiaceae са по-богати на Se от видовете от други ботанически семейства [122]. Така Majoranae herba (Lamiaceae) съдържа повече от 50 µg/kg Se. Органични Se-съединения от гъбата Grifola frondosa, образувани от нейната комбинация от полизахариди, са много ефективни в имунната регулация и имат противотуморни и анти-стареещи ефекти [123]. Se-съдържащите дрожди са ценен източник на лесно усвоим Se [20]. Fordyce съобщава, че бионаличността на Se е намалена в млечни продукти, гъби и зеленчуци в резултат на готвене, което води до загуба на около 50 процента от Se съединения, особено когато се добавят оцет и сол [124].

През последните десетилетия стратегиите за биообогатяване се прилагат широко за производство на обогатени със Se ядливи растения [125]. Обогатяването на почвата с торове като неорганични съединения на Se води до бързо повишаване на нивата на органичния Se в културите [118]. Също така беше доказано, че растителната биомаса, бактериите и дрождите, обогатени на Se от културалната среда, съдържаща нейните неорганични източници, се считат за перспектива за тази добавка на микроелемент [126]. Обогатената със Se мая е най-евтината органична добавка на Se [25]. Концентрацията на Se в растенията обикновено отразява съдържанието му в почвата и може да варира в много широк диапазон, от 0.005 mg/kg до 5500 mg/kg [13,127]. Se-съдържащите дрожди, използвани като фуражни добавки за добитък, понастоящем са одобрени в европейските страни за обогатяване на храната за животни с този елемент [128].

【За повече информация:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】