Właściwości i funkcje selenu.pdf

Funkcje biologiczne pierwiastków i ich związków. II. Selen, seleniany, związki selenoorganiczne

249

Funkcje biologiczne pierwiastków i ich związków.

II. Selen, seleniany, związki selenoorganiczne

HELENA PUZANOWSKA-TARASIEWICZ, LUDMIŁA KUŹMICKA, MIROSŁAW TARASIEWICZ

Wyższa Szkoła Kosmetologii i Ochrony Zdrowia w Białymstoku, Zakład Nauk Chemicznych, kierownik: prof. dr hab. H. Puzanowska-Tarasiewicz

Funkcje biologiczne pierwiastków i ich związków. II. Selen,

seleniany, związki selenoorganiczne

Puzanowska-Tarasiewicz H., Kuźmicka L., Tarasiewicz M.

Biological function of some elements and their compounds. II.

Selenium, selenate, selenium organic compounds

Puzanowska-Tarasiewicz H., Kuźmicka L., Tarasiewicz M.

Wyższa Szkoła Kosmetologii i Ochrony Zdrowia w Białymstoku,

Zakład Nauk Chemicznych

Higher School of Cosmetology and Protection of Health in Bialystok,

Poland, Department of Chemistry Sciences

W pracy opisano znaczenie selenu i jego związków w organizmach

żywych. Selen, jako antyutleniacz, chroni komórki przed generacją

wolnych rodników. Wchodzi w skład około 20 enzymów. Jednym z

najważniejszych enzymów zawierających selen jest peroksydaza

glutationowa, która bierze udział w metabolizmie H 2 O 2 i chroni przed

utlenianiem lipidów. W organizmach selen najczęściej występuje w

aminokwasach, takich jak: selenocysteina i selenometionina, w któ-

rych zastępuje siarkę, a także w połączeniu z białkami. Połączenia

aminokwasowe mają istotne znaczenie w funkcjach RNA, w biosyn-

tezie i aktywności hormonów tarczycy. Niedobór selenu powoduje

zmniejszenie aktywności peroksydazy glutationowej selenozależnej,

która występuje w mitochondriach i cytozolu. Sprzyja także choro-

bie mięśnia sercowego, układu kostnego, krążenia, nowotworom,

infekcjom i przeziębieniom.

The review is devoted to the role of selenium and its compounds for

living organisms. Selenium as an antioxidant protects the cells from

generating free radicals. It constitutes an integral part of approxima-

tely 20 enzymes. Glutathione peroxidase, which participitates in

metabolism of H 2 O 2 and plays a protective role against lipids oxida-

tion is one of the most important enzymes containing of selenium. In

organisms, selenium occurs most frequently in amino acids, where

it replaces sulphur, such as selenocystein and selenometionine, as

well as in bonds with proteins. Amino acid bonds are significant in

functions of RNA, in biosynthesis and activity of thyroid hormones.

Selenium deficiency leads to decrease in selenium-dependent glu-

tathione peroxidase, which occurs in mitochondria and cytosole. It

causes also heart muscles diseases, the skeletal and circulatory

systems disorders, neoplasms, infections, and cold.

Słowa kluczowe: selen, związki, rola w organizmach żywych

Key words: selenium, compounds, role for living organism

Pol. Merk. Lek., 2009, XXVII, 159, 249

Selen jest niezbędnym składnikiem organizmu ludzkiego i

występuje we wszystkich jego komórkach. Ciało ludzkie za-

wiera 12-16 mg selenu. Najwięcej znajduje się go w nerkach,

trzustce, przysadce i wątrobie. Wchodzi w skład około 20

enzymów, m.in. występuje w peroksydazie glutationowej, któ-

ra spełnia główną rolę ochronną przed utlenianiem lipidów

błon komórkowych. Selen bierze udział w metabolizmie nad-

tlenku wodoru i wodoronadtlenków lipidowych. W procesach

tych odgrywa rolę zbliżoną do witaminy E. Jako przeciwutle-

niacz uczestniczy w procesach metabolicznych na poziomie

komórkowym, chroniąc błony komórkowe przed wolnymi rod-

nikami, dzięki czemu zmniejsza ryzyko wystąpienia raka,

chorób serca i naczyń krwionośnych. Jest niezbędny do pra-

widłowego funkcjonowania układu immunologicznego oraz

przekazywania impulsów nerwowych w ośrodkowym układzie

nerwowym. W organizmie ludzkim występuje najczęściej w

połączeniu z aminokwasami, cysteiną (selenocysteina) i

metioniną (selenometionina) oraz w związkach z białkami.

Najnowsze badania wskazują [14], że selen odgrywa istotne

znaczenie w syntezie DNA i RNA oraz w detoksykacji wol-

nych rodników. Działając synergistycznie z witaminą E zapo-

biega lub opóźnia starzenie się komórek, chroniąc błony mi-

tochondriów, mikrosomów i cytochromów przed utlenianiem

(peroksydacją) lipidów [14].

Selen uważany jest za pierwiastek wybitnie toksyczny.

Nadmierne stężenie selenu w organizmie powoduje zaha-

mowanie proliferacji komórek, replikacji DNA, syntezy białek

i prowadzi do stresu oksydacyjnego oraz wzmożonej perok-

sydacji lipidów i tworzenia kompleksów z metalami odkłada-

jącymi się w komórkach mózgowych [16]. Selen, występując

w diecie w stężeniu około 5-15 ppm, działa toksycznie; przy

w stężeniach poniżej 3 ppm – przyśpiesza wzrost komórek i

zapobiega chorobom. Neutralizuje ponadto działanie aflatok-

syn i metali ciężkich, np. Cd, Hg, Pb, Co, Be. Interakcje za-

chodzące między selenem, a metalami śladowymi mają zna-

czenie fizjologiczne. W organizmach powstają łatwo selenki

tych metali, które – ze względu na słabą rozpuszczalność –

podlegają wyłączeniu z procesów biochemicznych. W wyni-

ku tych reakcji selen może unieruchamiać toksycznie działa-

jący nadmiar metali, które odkładają się głównie w organach

miąższowych.

Bioprzyswajalność selenu zależy zarówno od formy wy-

stępowania i składu pożywienia, jak i od indywidualnych wła-

ściwości organizmu. Najłatwiej pobierane są seleniany(IV) i

seleniany(VI), selenometionina, selenocysteina oraz amino-

we związki selenu. Objawami niedoboru selenu są: bladość,

dolegliwości mięśniowe, dolegliwości stawowe, łamliwe pa-

znokcie, podatność na zakażenia, zaburzenia czynności ser-

ca, zaburzenia widzenia, częste przeziębienia oraz oznaki

starzenia się.

SELEN W ŚRODOWISKU NATURALNYM

Selen jest naturalnym składnikiem skorupy ziemskiej. Więk-

sze jego nagromadzenie występuje przy złożach siarki lub

siarczków metali oraz w glebach ilastych (2,3-4,2 mg/kg).

Gleby podlegające silnej erozji, jak np. w rejonach górskich,

odznaczają się zwykle niską zawartością tego pierwiastka.

Zawartość selenu w glebach normalnych nie przekracza zwy-

kle 2 mg/kg [13], w wodach naturalnych jest bardzo zróżni-

cowana i waha się w granicach 2-300 ng/dm 3 wody [13], w

powietrzu atmosferycznym od 0,008 do 5 ng/m 3 . Podczas

spalania kopalin, np. węgla do atmosfery emitowane są głów-

250

H. Puzanowska-Tarasiewicz, L. Kuźmicka, M. Tarasiewicz

nie lotne związki selenu (selen elementarny, dwutlenek sele-

nu, dwumetyloselenek), które mogą utrzymywać się w po-

wietrzu około 45 dni [14]. Źródłem selenu jest także dym ty-

toniowy, w którym stwierdzono 0,001-0,063 g/papieros.

Dodatkowym źródłem selenu atmosferycznego może być

emisja wulkaniczna oraz wietrzenie skał pochodzenia wul-

kanicznego.

Selen atmosferyczny przenika do oceanów, jezior, wód

morskich i podziemnych, a częściowo jest pobierany przez

rośliny i, za ich pośrednictwem wraz z roślinnymi składnika-

mi diety, trafia do organizmów zwierząt i ludzi [7, 14]. Sche-

mat zaproponowany przez brytyjskiego badacza Diplocka [4]

przedstawia krążenie selenu w przyrodzie (ryc. 1).

gleby przez większość roślin jest selenian(VI), w mniejszym

stopniu także selenian(IV). Selen magazynowany jest w ro-

ślinach w formie aminokwasów, selenometioniny, selenocy-

steiny, Se-metyloselenocysteiny, selenocystationiny, seleno-

homocysteiny [12] (tab. 1). Rośliny, np. zboża, trawy, które

nie akumulują selenu, pobrany z gleby selen metabolizują

do selenometioniny – wolnej lub wbudowanej do białek. W

wyniku biologicznej degradacji organicznych związków sele-

nu mogą powstać – selen, selenki, metyloselenki. Do atmos-

fery jest najczęściej wydzielany lotny dwumetyloselenek [16].

Tabela 1. Niektóre nieorganiczne i organiczne związki selenu [14]

Table 1. Some inorganic and organic compounds of selenium [14]

Wzór chemiczny

Nazwa

Chemical formula

Name

Rośliny

Gleba

H 2 Se

Selenek dwuwodoru

SeO 2

Dwutlenek selenu

H 2 SeO 3

Kwas selenowy(IV)

H 2 SeO 4

Kwas selenowy(VI)

Na 2 SeO 3

Selenian(IV) sodu

Na 2 SeO 4

Selenian(VI) sodu

Zwierzęta

GS-Se-H

Glutationyloselenol

GS-Se-SG

Selenodiglutation

CH 3 -Se-H

Metyloselenol

Osady i skały

osadowe

(CH 3 ) 2 Se

Dwumetyloselenek

Jon trimetyloseleniowy

CH 3 -Se-CH 2 -CH 2 -CH(NH 2 )COOH Selenometionina

H-Se-CH 2 -CH(NH 2 )COOH Selenocysteina

HCOO-(NH 2 )CHCH 2 -Se-Se-CH 2 -CH(NH 2 )COOH Selenocystyna

H-Se-CH 2 -CH 2 -CH(NH 2 )COOH Selenohomocysteina

CH 3 -Se-CH 2 -CH(NH 2 )COOH Se-metyloseleno-

cysteina

NH 2 -CH 2 -CH 2 -Se-Se-CH 2 -CH 2 -NH 2 Selenocystamina

HCOO-CH(NH 2 )-CH 2 -Se-CH 2 -CH 2 -CH(NH 2 )COOH Selenocystationina

Człowiek

Życie wodne

Selen i jego związki są toksyczne, dlatego należy pamię-

tać, że zarówno ich nadmiar, jak i niedobór wpływa nieko-

rzystnie na organizm. Prawdopodobnie mechanizmy toksycz-

nego działania selenu polegają na reakcji selenianów(IV) z

grupami tiolowymi aminokwasów i tworzeniu selenocysteiny

i selenometioniny – organicznych związków selenu uważa-

nych za bardziej toksyczne od związków nieorganicznych (ła-

twiej rozpuszczają się w lipidach i szybciej dyfundują przez

błony komórkowe) [14]. Selenian(IV) może wypierać siarkę,

podczas syntezy związków siarkoorganicznych, oraz zakłó-

cać metabolizm metioniny. Toksyczne działanie selenu może

ujawniać się także w procesach oksydacyjnych związków,

takich jak: glutation, koenzym Q 10 i kwas liponowy [14].

Atmosfera

oceany

morza

jeziora

wody

płynące i

podziemne

Skały

wulkaniczne

Skały

Działalność

wulkaniczna

Rdzeń

Ziemi

Ryc. 1. Schemat krążenia selenu w przyrodzie [4]

Fig. 1. Circulation scheme of selenium in nature [4]

SELEN W ORGANIZMIE CZŁOWIEKA

Rośliny łatwo pobierają selen występujący w formie roz-

puszczalnych związków (seleniany(VI) i seleniany(IV)), przy

czym jego pobieranie jest coraz większe w miarę zwiększa-

nia się pH gleby, temperatury otoczenia, a maleje z nasile-

niem opadów deszczu [14]. Jednak najważniejszym czynni-

kiem wpływającym na zawartość selenu w roślinie jest jej

gatunek. Przykładowo bogatym źródłem selenu są nasiona

jęczmienia i soi, z warzyw – szparagi, kalarepa oraz orzechy

kokosowe. Szczególnie bogaty w selen okazał się korzeń

cykorii [14]. Żywność o wysokiej zawartości białka, tzn. mię-

so i ryby, jest najbogatszym źródłem selenu, np. ryby słodko-

wodne zawierają go od 134 do 166 g/100g [7]. Mąka razo-

wa zawiera trzykrotnie więcej selenu niż biała [7].

Wszystkie związki selenu dobrze wchłaniają się z przewodu

pokarmowego (50-90%) i układu oddechowego [3]. Wchłania-

nie selenu przez skórę u ludzi zachodzi tylko w niewielkim stop-

niu, np. chlorek selenylu dobrze wchłania się przez skórę.

Związki organiczne selenu są łatwiej absorbowane przez

organizm niż związki nieorganiczne. W wodzie i glebie selen

występuje w postaci selenianów(VI) lub selenianów(IV). For-

mą selenu najbardziej przyswajalną z gleby przez większość

roślin jest selenian(VI), w mniejszym stopniu – selenian(IV).

Selen wchłonięty do organizmu jest początkowo wiązany

przez krwinki czerwone oraz przez albuminy i globuliny oso-

cza, a następnie transportowany do tkanek. W wątrobie, krwi,

osoczu, śledzionie seleniany(VI) są redukowane przez en-

zymy do selenianów(IV) lub selanu H 2 Se. Większe powino-

wactwo do tkanek wykazują seleniany(IV). Mogą one two-

rzyć kompleksy z białkami i być szybciej przyłączone do en-

zymu glutationu peroksydazy. Seleniany(IV) mogą przenikać

przez barierę krew-łożysko i przedostawać się do płodu. W

osoczu, hemoglobinie i mięśniach, nieorganiczne związki

selenu przekształcają się w organiczne selenokompleksy.

ZWIĄZKI SELENU

Selen w przyrodzie występuje zarówno w formie nieorganicz-

nej, jak i organicznej. Formą selenu najlepiej przyswajalną z

(CH 3 ) 3 Se +

Funkcje biologiczne pierwiastków i ich związków. II. Selen, seleniany, związki selenoorganiczne

251

Zawartość selenu w tkankach i płynach ustrojowych jest

zazwyczaj niska. Erytrocyty zawierają więcej selenu niż cała

krew ogółem, przy czym zawartość selenu w plazmie i oso-

czu jest taka sama [14]. Stosunek selenu w krwinkach czer-

wonych do jego zawartości w osoczu wynosi 3:1.

Główną drogą wydalania selenu jest mocz (z kałem wy-

dalanie jest 2-krotnie mniejsze). Ponadto jest on wydalany z

potem i wydychanym powietrzem w postaci dwumetylowej

formy selenu. Przemiany zachodzące w tym procesie mogą

przebiegać według następującej reakcji:

białka zawierające grupy –SH, DNA, lipidy, kwasy nukleino-

we. W wyniku reakcji powstają wolne rodniki substancji or-

ganicznych.

Z dotychczasowych badań wynika [2], że stężenia ROS i

szybkość reakcji ROS uszkadzających komórki zależą od

równowagi pomiędzy szybkością wytwarzania ROS, a stę-

żeniami przeciwutleniaczy drobnocząsteczkowych i aktyw-

nością enzymów ochronnych organizmu. Zaburzenie równo-

wagi prooksydacyjno-antyoksydacyjnej, prowadzące do

zwiększenia stężeń ROS określone zostało jako stres oksy-

dacyjny.

Stres oksydacyjny występuje w wielu sytuacjach, zazwy-

czaj spowodowanych ekspozycją komórek, tkanek czy orga-

nizmów na dodatkowe źródła ROS bądź zwiększeniem szyb-

kości endogennej wytwarzania ROS, np. wskutek nadczyn-

ności tarczycy [15].

Obecnie uważa się, że stres oksydacyjny leży u podłoża

lub występuje w przebiegu wielu chorób, m.in. nowotworo-

wych [8]. Z punktu widzenia kancerogenezy najistotniejsze

są uszkodzenia mogące prowadzić do trwałych zmian struk-

tur kwasu dezoksyrybonukleinowego. Szczególne znaczenie

w inicjowaniu rodnikowych procesów utleniania, doprowadza-

jących do uszkodzeń makrocząsteczek biologicznych, przy-

pisuje się nadtlenkowi wodoru i wodoronadtlenkom. Nadtle-

nek wodoru powstaje w organizmie w stosunkowo dużych

ilościach w normalnych procesach metabolicznych, takich jak:

utlenianie kwasów tłuszczowych z udziałem enzymów flawi-

nowych, czy też w procesie fagocytozy, czyli niszczenia wi-

rusów, bakterii, bądź martwych komórek przez niektóre for-

my leukocytów. Również powstające w organizmie aniono-

rodniki ponadtlenkowe O 2 – pod działaniem dysmutazy nad-

tlenkowej przekształcają się w H 2 O 2 – substancję szkodliwą

w komórce.

Jednym z enzymów uczestniczących w procesach roz-

kładu H 2 O 2 i wodoronadtlenków jest peroksydaza glutationo-

wa. W enzymie tym, którego ustalonym fragmentem centrum

aktywnego jest selen w postaci selenocysteiny leżącej w po-

zycji 45 w łańcuchu peptydowym [15]. Selenocysteina w wa-

runkach fizjologicznych jest całkowicie zdysocjowana (pK~5),

rozkłada H 2 O 2 do H 2 O, zaś wodoronadtlenki do alkoholu.

Selen utlenia się do kwasu selenowego.

Działanie przeciwnowotworowe selenu nie ogranicza się

jedynie do peroksydazy glutationowej, gdyż za efekt ochron-

ny selenu mogą odpowiadać inne selenoproteiny, tzn. sele-

nocysteina lub selenometionina. Selen neutralizuje działa-

nie aflatoksyn, które znane są z nowotworowego i terako-

gennego wpływu na organizm. Zmniejsza także aktywność

rodników, które mają szczególną zdolność do zaburzania in-

tegracji cząsteczkowej dotyczącej kodu genetycznego. Prze-

prowadzone dotychczas badania wykazały, że selen hamuje

zarówno fazę inicjacji koncerogenezy jak i rozwój nowotwo-

ru, gdyż prawdopodobnie blokuje syntezę DNA w komórkach

nowotworowych – hamując peroksydację lipidów, usuwając

nadtlenki i wolne rodniki [5].

Selen wprowadzony do organizmu z wodą pitną lub po-

karmem w postaci nieorganicznej Na 2 SeO 4 , Na 2 SeO 3 , SeO 2

lub organicznej – selenometioniny, selenocysteiny, seleno-

glutationu, selenocyjanianu benzylu i innych związków sele-

nu – powoduje istotne, czasem nawet ponad 50-procentowe

zmniejszenie liczby oraz wielkości indukowanych chemicznie

nowotworów. Efekt ochronny związków selenu występuje do-

piero po przekroczeniu zawartości progowej selenu w poży-

wieniu, tj. około 2-3 ppm, co odpowiada dawce co najmniej

250-300 g/dzień. Przekracza to kilkakrotnie przeciętną za-

wartość selenu w pożywieniu ludzi, leży jednak poniżej dol-

nej granicy toksyczności (5-6 ppm, 750-1000 g/dzień) [8].

Przyczyny toksyczności selenu nie są do końca poznane

i przypuszczalnie ten sam mechanizm jest odpowiedzialny

za toksyczne, jak i przeciwnowotworowe działanie związków

selenu [5]. Sugeruje się, że w procesie tym biorą udział reak-

tywne formy tlenu, powstające podczas utleniania glutationu

w obecności selenianu(IV), oraz reakcje selenianów(IV) z

Na 2 SeO 4 Na 2 SeO 3 (CH 3 ) 2 Se

Procesy biometylacji zmierzają w kierunku odtrucia organi-

zmu, gdyż dwumetylowana forma selenu jest mniej toksycz-

na niż pozostałe związki [10].

Z największą wydajnością selen odkłada się w wątrobie i

nerkach oraz we włosach i paznokciach. Prawdopodobnie

niezanieczyszczone włosy i paznokcie ludzkie zawierają se-

len w stężeniu 0,28-0,33 oraz 0,55 mg/kg – odpowiednio we

włosach i paznokciach [14].

Największe znaczenie biologiczne selenu w organizmie

jest związane z jego występowaniem w centrach aktywnych

wielu enzymów i białek. Selen jest składnikiem peroksydazy

glutationowej, która spełnia główną rolę ochronną przed utle-

niającym działaniem nadtlenku wodoru, nadtlenków organicz-

nych na lipidy błon komórkowych [7].

Selen, jako składnik innych enzymów oksydacyjno-reduk-

cyjnych i cytochromów b i c bierze udział w procesach meta-

bolicznych na poziomie komórkowym. Przenikając przez bło-

ny komórkowe selen reaguje z białkami oraz pobudza synte-

zę przeciwciał [7]. Dostarczony z pożywieniem, związany

głównie w selenoaminokwasach, w postaci selenometioniny

i selenocysteiny, jest bardziej przyswajalny od związków nie-

organicznych, tj. selenianów(VI) i selenianów(IV).

Najlepiej poznanym szlakiem metabolizmu selenu w or-

ganizmach zwierzęcych jest stopniowa redukcja selenianu(IV)

do selanu H 2 Se, a następnie jego metylacja:

H 2 Se CH 3 SeH (CH 3 ) 2 Se (CH 3 ) 3 Se +

Selenian(IV) na drodze nieenzymatycznej reaguje z glu-

tationem (GSH) dając selenodiglutation (GS-Se-SG). Powsta-

jący selenodwuglutation w obecności reduktazy glutationo-

wej ulega przemianie do glutationyloselenolu (GS-SeH). Su-

geruje to, że w reakcji tej może brać udział również tioredok-

syna – powszechnie występujący enzym [3]. Układ tioredok-

syna–reduktaza tioredoksyny redukuje zarówno selenian(IV),

jak i GS-Se-SG do selenku (HSe – ). Selenek wodoru – po-

średni metabolit powstający w przemianie wszystkich form

selenu w komórce – może być wykorzystany do syntezy se-

lenobiałek lub dalej metabolizowany poprzez metylację do

jonu trzymetyloselenowego (CH 3 ) 3 Se + , który jest wydalany z

moczem.

SELEN A CHOROBY NOWOTWOROWE

Selen jako przeciwutleniacz ogranicza procesy peroksydacji

lipidów, DNA i RNA, a więc chroni komórki przed uszkodze-

niami genetycznymi. Różnorodne uszkodzenia makrocząste-

czek biologicznych w wyniku nieprawidłowego przebiegu wie-

lu procesów utleniania są przyczyną powstawania chorób

nowotworowych. Uszkodzenia te, wywołane przez różne re-

aktywne formy tlenu – ROS (ang. reactive oxygen subject),

opisano w monografii Bartosza [2].

Tlen potrzebny jest nam głównie do oddychania. Według

biochemików jest niezbędny do przebiegu wielu reakcji en-

zymatycznych, w wyniku których z substancji organicznych

powstaje ostatecznie CO 2 i H 2 O i uwalnia się energia. Z dru-

giej jednak strony tlen, reagując ze składnikami organizmów

żywych, uszkadza cząsteczkowe składniki komórek, m.in.

252

H. Puzanowska-Tarasiewicz, L. Kuźmicka, M. Tarasiewicz

CH 2 -SeCN

Se + Cl –

CH 2 -SeCN

I. II. III. IV.

Ryc. 2. Syntetyczne związki selenoorganiczne o aktywności cytostatycznej: I – ebselen, II – chlorek trzyfenyloseleniowy, III – selenocyjanian benzylu, IV – 1,4-

fenylo-bis-(metyleno)-selenocyjanian

Fig. 2. Synthetic of selenium organic compounds with cytostatic activity: I – ebselenium, II – triphenylselenite chloride, III – benzyl-cyanoselenate, IV – 1,4-

phenyl-bis-(methylene)-cyanoselenate

grupami tiolowymi wytwarzające toksyczne związki alkilose-

lenowe o działaniu konkurencyjnym z siarką. Następuje za-

burzenie procesów alkilacji niezbędnych dla funkcjonowania

niektórych szlaków metabolicznych [10].

Substancje zawierające selen, do niedawna uznawane za

czynnik nowotworowy, obecnie uważa się za przeciwnowo-

tworowy, tj. za substancje zdolne do hamowania procesu

tworzenia się rakotwórczych metabolitów i przeciwdziałają-

ce inicjowaniu procesów transformacji oraz promocji. Selen

jest tylko jednym z pierwiastków w całej grupie związków nie-

zbędnych do kontroli tworzenia substancji wolnorodnikowych

w organizmie [9]. W organizmie występują też inne zmiata-

cze wolnych rodników, m.in. -tokoferol (witamina E) i -ka-

roten (prowitamina A). W organizmie wszystkie te substan-

cje tworzą pewien potencjał oksydacyjno-redukcyjny, zdolny

do ochrony wrażliwych struktur chemicznych. Prawdopodob-

nie, selen przez reduktazę glutationu, a także przez seleno-

proteiny, koordynuje działanie pozostałych zmiataczy wolnych

rodników i dlatego ma tak ważne znaczenie dla całego sys-

temu ochrony organizmu przed wolnymi rodnikami. Natural-

nie występujące nieorganiczne związki selenu oraz seleno-

aminokwasy hamują proces nowotworowy, ale są toksyczne

dla komórek i zwierząt. Dlatego otrzymano syntetycznie wie-

le związków selenu, m.in. ebselen o minimalnej toksyczno-

ści [12] (ryc. 2).

Minimalna toksyczność ebselenu, w porównaniu z toksycz-

nością naturalnie występujących związków selenu, prawdo-

podobnie wynika z odmiennego metabolizowania tego związ-

ku w organizmie. Metabolizm selenu zawartego w ebsele-

nie, podobnie jak w przypadku innych syntetycznych związ-

ków selenoorganicznych, przebiega bez uwolnienia selenu

pierwiastkowego Se 0 i nie wchodzi w całą pulę selenu [11].

Najmniejszą toksycznością charakteryzuje się chlorek trzy-

fenyloseleniowy (ryc. 2). Wywiera on działanie cytostatycz-

ne, nie wywołując jednocześnie uszkodzenia błon komórko-

wych czy nici DNA. Selen, podawany w różnych postaciach,

propagowany jest także jako środek immunostymulujący [6].

cji wolnych rodników i nadtlenków oraz syntezy DNA i RNA.

Pierwiastek ten jest bardzo ważny dla funkcjonowania syste-

mu immunologicznego. Niedobór selenu prowadzi do uszko-

dzenia mięśnia sercowego, chorób układu krążenia (choro-

ba Keshana), choroby układu kostnego (choroba Kashin-

Becka) oraz schorzeń nowotworowych [1]. Niekorzystnie

wpływa na aktywność limfocytów oraz zmniejsza możliwości

obronne organizmu.

Selen wchłonięty do organizmu początkowo wiązany jest

w krwinkach czerwonych oraz przez albuminy i globuliny oso-

cza, a następnie transportowany do tkanek [14]. Nieorga-

niczne związki selenu przekształcają się w organiczne se-

lenokompleksy w mięśniach, hemoglobinie i osoczu. Sole

selenianów(VI) we krwi, osoczu, wątrobie i śledzionie redu-

kowane są do selenianów(IV) lub selanu, które mogą two-

rzyć kompleksy z białkami. Większe powinowactwo do tka-

nek wykazują seleniany(IV) niż seleniany(VI) [3].

PIŚMIENNICTWO

1. Andrzejak R., Goch J.H., Jurga M.: Rola selenu w patofizjologii człowie-

ka. Post. Hig. Dośw., 1996, 50, 292-307.

2. Bartosz G.: Druga twarz tlenu. Wolne rodniki w przyrodzie. Wyd. Nauk.

PWN. Warszawa, 2003, 227-245.

3. Daraga A., Szymańska J.A.: Selen i jego wybrane związki stosowane w

formach farmaceutycznych i kosmetologicznych. Pol. J. Cosmetol., 2003,

1, 26-34.

4. Diplock A.T.: Selenium and health. Sc. Rev., Limited London, 1985, 81.

5. El-Bayoumy K.: Evaluation of chemopreventive agents against breast can-

cer and proposed strategies for future clinical intervention trials. Carcino-

genesis, 1994, 15, 2395-2420.

6. Jendryczko A.: Modulacyjne właściwości selenu w procesach odporno-

ściowych. Wiad. Lek., 1994, 47, 198-202.

7. Masłowska J., Gawłowska A., Baranowski W.: Znaczenie i poziom sele-

nu w produktach spożywczych. Biul. Magnezol., 1998, 3, 146-154.

8. Rajca A.: Chemiczne aspekty roli selenu w mechanizmach obrony orga-

nizmów przed powstawaniem chorób nowotworowych. Wiad. Chem.,

1990, 44, 665-677.

9. Schrauzer G.N.: Selenium mechanistic aspects of anticarcinogenic ac-

tion. Biol. Trace Elem. Res., 1992, 33, 51-62.

10. Seńczuk W.: Toksykologia. PZWL. Warszawa, 1990, 347-350.

11. Sies H.: Ebselen: a glutatione peroxidase mimic. Meth. Enzymol., 1994,

234, 476-482.

12. Wachowicz B.: Selen w roslinach. Wiad. Botaniczne, 1993, 37, 87-89.

13. Wang D., Alfthan G., Aro A.: Determination of total selenium and disso-

lved selenium species in natural waters by fluorometry. Environ. Sci. Tech-

nol., 1994, 28, 383-387.

14. Wesołowski M., Ulewicz B.: Selen – pierwiastek śladowy niezbędny dla

człowieka, występowanie, znaczenie biologiczne i toksyczność. Farm.

Polska, 2000, 56, 1004-1019.

15. Yidela L.A.: Energy metabolism, thyroid calorigenesis, and oxidative stress:

functional and cytotoxic consequences. Redox Rep., 2000, 5, 265-275.

16. Żbikowska H.M.: Metabolizm selenu w komórce i organizmie człowieka.

Postępy Biol. Kom., 1997, 24, 303-313.

PODSUMOWANIE

Selen nazywany jest pierwiastkiem życia, gdyż jego obec-

ność w organizmie człowieka jest niezbędna do jego prawi-

dłowego funkcjonowania. Początkowo uważano selen za

substancję toksyczną, następnie kancerogenną, a obecnie

za substancję wprost niezbędną [2]. Selen wchodzi w skład

około 20 enzymów, m.in. jest składnikiem centrum aktywne-

go peroksydazy glutationowej – czynnika przeciwutleniają-

cego, zapobiegającego głównie utlenianiu hemoglobiny. Jego

nadmiar może być równie szkodliwy, co jego brak. Główna

rola selenu, podobnie jak witaminy E, związana jest w orga-

nizmie z kontrolą procesów peroksydacji lipidów, detoksyka-

Otrzymano 14 maja 2009 r.

Adres: Helena Puzanowska-Tarasiewicz, Wyższa Szkoła Kosmetologii i Ochro-

ny Zdrowia w Białymstoku, 15-875 Białystok, ul. Krakowska 9; tel. 085 749

94 30, e-mail: kuzmicka@uwb.edu.pl

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: