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硒与大健康发展国际高峰论坛发言摘登

硒与癌症研究

杰拉尔德·康姆斯

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我们首次在人类随机临床试验中证明硒具有抑癌功效,开展了第一项人类硒代谢遗传决定因素的研究,还有大量从培养细胞和动物模型的基础研究到人体代谢和临床研究。主要研究微量营养素功能、饮食和癌症预防等。

动物肿瘤模型实验结果显示,硒与癌症是有一定的关系,基础的癌症比如乳腺癌及肠癌,大部分研究都是证明硒对抗癌是有效的,硒含量越少,患癌率会增加,日常摄入适当量的硒元素,癌发生率会变小,硒去抗肿瘤为0.1-0.2PPM,拥有合适的硒含量很重要,但摄入不足或者摄入过多都会影响人的身体健康。

硒可能阻碍细胞的周期,与蛋白质结合帮助更好地强化化疗的能力,加强细胞的凋亡。人体所需的硒元素主要来源是食物,但硒元素在身体中不是很稳定。不同的人硒元素的比值、患癌的比例都不一样。硒化合物确定对人体有益,但也并非对所有的个体受用。未来要进一步加强硒与人体健康的研究。


硒与人体健康研究工作进展

李 拓

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2016年挂牌的湖北省硒与人体健康研究院,主要从事硒与肿瘤发生发展的相关性及内在机制、硒与阿尔茨海默病(AD)相关性、硒与人体健康、人口的相关性的流行病学、硒在癌症治疗过程中效减的疗效等研究。

硒调节肠道微生态对阿尔茨海默病的影响和机制研究。利用恩施地区富硒生态环境开展老年人群认知能力调查,分析肠道微生态,提出硒摄入量调节肠道微生态并在预防阿尔茨海默病中发挥重要作用这一假设。选择建始、巴东、恩施高硒区和利川低硒区的老年人群,进行认知能力的问卷调查,收集血样标本和大便标本进行分析,结论是高硒区与低硒区人群认知能力有明显差异性,即高硒区人群认知能力优于低硒区人群认知能力。同时,发现高低硒地区共有菌种1583种,高硒区独有菌种746种,低硒区独有菌种为505种,显示微量元素硒的摄入量对肠道微生态的菌群有明显的影响。进一步从菌群的门、纲、序、科、属、种所占有的比例去分析,高硒区和低硒区的肠道菌群也存在差异性。

富硒植物——碎米荠在癌症治疗中作用研究。碎米荠,十字花科,恩施地区常见小草本植物,可食用、药用。碎米荠具有超级富集硒的作用,且主要成分是有机硒,是有机硒提供的可靠来源。碎米荠富含各种有机硒,硒代胱氨酸、硒代半胱氨酸是形成有机硒的主要成分,实验证明它们对肿瘤细胞具有一定的杀伤作用,当硒代半胱氨酸与抗肿瘤药物吉非替尼联合应用时,具有明显增效作用。

硒在癌症治疗过程中增效减副的疗效研究。硒具有抗氧化和清除自由基的能力,研究表明其对多种人类癌症,包括胃癌均有显著的抑制作用。亚硒酸钠作为一种含硒药物,在临床上能治疗恶性肝病及术后早期肝功能衰竭。


硒蛋白的领先研究

多尔夫·哈特菲尔德

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我们致力于蛋白质合成研究,在蛋白质纯化、蛋白质合成以及细菌遗传学方面获得了丰富经验。

硒有延缓衰老、预防癌症、调节甲状腺、提升免疫能力等功能。人体有25种硒蛋白,不同硒蛋白质有不同的功能,它们都有很强的活性、很强的氧化性。目前,研究与人体免疫密切相关的硒蛋白有8种。硒蛋白对人体健康有重要影响,硒蛋白的缺乏与疾病有关联,缺乏与过多会影响人体的头脑、关节等。硒是自然界中最好的抗氧化剂之一,硒蛋白有抑制肿瘤的功能。

在遗传密码中加入第21个蛋白源氨基酸Sec。建立了Sec的生物合成及半胱氨酸生物合成的从头合成途径,导致硫氧还蛋白还原酶中半胱氨酸取代Sec。研究表时,硫氧还蛋白还原酶1 (TR1)是哺乳动物细胞中主要的抗氧化剂,它能保持哺乳动物细胞的健康状态,保护它们免受癌症和其他疾病的侵袭,同时也能促进癌症的发生。


硒与老年健康研究及科学补硒

金银龙

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研究显示,不同硒水平人群认知能力组间比较均有显著性差别,在控制APOE基因多态性等多种混杂因素后,指甲硒水平与认知能力之间呈正相关,低指甲硒水平与多项认知功能的低得分均显著相关。

与指甲硒水平最低组比较,指甲硒水平较高组的高血压发病风险显著增加。长期高硒暴露与糖尿病风险增加显著相关,指甲硒较高组空腹血糖和胰岛素抵抗水平均显著高于指甲硒水平最低组。美国两次全国营养与健康横断面调查发现,血硒水平与糖尿病患病率呈正相关。

土壤中硒多以硒酸盐、亚硒酸盐、元素硒和有机硒化合物形式存在,其中硒酸盐较易溶解,也最容易被植物根系吸收利用。由于各地土壤中硒水平的差异,农作物中硒含量差别也很大。棕褐土壤生长的粮食、蔬菜通常硒含量较低,红黄土壤生长的粮、菜硒含量相对较高。

人体硒含量与粮食中硒含量关系最为密切,因人体硒几乎全部来自于粮食。因此调查补硒地区粮食硒含量非常重要。如能发现含硒量较高的粮食、蔬菜,利用其在缺硒地区补硒最为理想。

WHO推荐中国人每日摄硒量为40-70μg,中国营养学会建议中国人每日摄硒50-250μg为适宜的生理需要量。适宜硒有抗氧化损伤、免疫调节、心血管保护、生殖功能维护、延缓老年白内障发生等有益生物学作用。硒缺乏或过量,有抑制多种酶活性、硒中毒、克山病、大骨节病、II型糖尿病、高血压等不良生物学效应。

有研究发现当碘、硒都缺乏时,可使大鼠发生严重甲状腺功能减退,并可使克汀病发病率增加;硒与钼联合作用可增进预防克山病的作用;缺硒状态下,钼的生物活性发生障碍;锌对硒的利用有拮抗作用;硒在一定范围内有助于氟的排出。


硒的生物营养强化及应用

盖瑞·巴纽埃洛斯

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关于国际硒植物修复及生物营养强化领域研究,首先要清楚什么是硒的生物营养强化,即努力增加植物中硒的含量。

在植物世界里,植物本身是不需要硒的,硒与硫化物十分接近,硒的摄入是通过硫的渠道进行的。在富含天然硒的土壤中种植植物,对其叶面喷施硒肥,叶面喷施硒肥是最普遍的做法,但在美国是不允许在土壤中加入无机硒的,只能在土壤中加入有机硒,土壤中增加了硒的含量,硒被植物吸收,成为植物氨基酸的一部分。植物中硒的比例提升,人和动物的吸收量会增加。

我们在恩施收集了土壤样本,对土壤进行分组检测,分析硒的浓度情况,采集样本不仅是分析植物、动物中硒的含量,还要记录食物中不同含量的硒,水稻、玉米、萝卜,硒在不同的谷物、不同的土壤,硒含量都不一样。现在,我们需要进一步确定硒的分布、评估不同植物硒的含量、确定哪些硒热点区域。需要想办法找到人体血液中的硒含量、硒在抗癌中的含量、硒在甲状腺中的表达等。


无机硒和有机硒的代谢研究

刘家发

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硒是人体必需的微量元素。

植物性食物的已知硒形态:有机硒为主、无机硒较少,含硒氨基酸、硒多糖、硒核酸、硒多酚、硒色素等。

动物性食物的已知硒形态:以硒代半胱氨酸、硒蛋氨酸为主。

化合物来源亚硒酸钠、硒酸钠、硒蛋白、富硒食用菌粉、硒化卡拉胶、硒酵母等,用于调制乳粉、大米及其制品、面包、饼干、杂粮粉等。

从急性毒性、亚慢性毒性、生殖发育毒性、慢性毒性等方面,现有研究提示硒蛋氨酸的毒性低于亚硒酸钠;硒蛋氨酸与亚硒酸钠毒性的比较研究缺乏系统性,其毒性差异的机制研究比较缺乏,值得进一步探究。

相较于无机硒(亚硒酸钠),血液中有机硒(硒蛋氨酸和硒胱氨酸)的浓度略高,提示补充有机硒更利于补充硒的保留;相较于单次补硒,持续7天补硒明显增加各组织器官中总硒浓度水平。总体上看,无论硒形态和补硒时间差异,硒在组织中的分布遵循:肾脏>肝脏>睾丸>心脏、肌肉,提示肾脏和肝脏是硒的主要储存器官,也容易成为毒性靶器官。

总体上看,单次补充三种形态硒,非缺硒大鼠均迅速通过尿液排出硒,这是单次补硒后大鼠血液和组织内硒含量逐渐恢复本底水平的主要途径;摄入外源硒早期,无机硒(亚硒酸钠)显现出更高速率的硒代谢速率,推测这是无机硒较难维持机体硒水平的原因。

在安全范围内,补充等量的有机硒比无机硒更能有效提高生物血液和组织中硒的沉积量;单次补硒可以短期增加血液中的总硒水平,48小时之后基本代谢到初始水平,在肌肉等组织器官中难以长期保留;而持续补硒能有效提高和维持体内血液和组织中的总硒水平,保证补硒效果。


硒是动物必不可少的元素

珍·霍尔

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我来自美国俄勒冈州立大学动物医学院生物医学系,我主要研究的对象是动物,包括补硒对绵羊和牛的免疫反应的影响、营养免疫学等。

硒是动物必不可少的元素,硒蛋白的功能可以抗氧化,有机硒存在于氨基酸中,无机酸一般存在于矿石中。

美国俄勒冈州硒不足,实验表明,缺硒容易得白肌病,导致内脏和骨骼变形。

硒是蛋白活性酶的一个部分,目前哺乳动物基因组中有25中硒蛋白。硒可以帮助抗氧化,可以调节癌细胞状态,但要适量补硒。虽然硒不是植物的必需元素,但适当进行硒施肥是很好的办法,不过摄入过量硒会硒中毒。

动物的BRD病与缺硒有关,让动物吃生物发酵的干草,以色剂区分硒含量,一旦摄入更多的硒,动物身体硒含量更高。同时,硒可以强化干草菌,高硒的动物细菌种类更丰富,有利于抵抗BRD疾病。


补硒预防多种疾病

程锦泉

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硒是人体14种必需微量元素之一,其抗氧化能力是VE的500倍,补硒将成为预防多种疾病的主要手段之一,但硒的效应与毒性是一把双刃剑。另外,硒蛋白对人体健康有重要影响。

到目前为止,科学研究发现人类的40多种疾病与缺硒有关。如肝病、肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病等。研究指出,凡缺硒的人,多种病毒感染后容易出现明显的症状。

我国科学家于树玉在研究硒与肝癌关系时发现硒与乙肝病毒感染密切相关。在长达8年的人群补硒研究中发现,补硒能减低35.1%的原发性肝癌(PLC)发病率。

研究发现富硒地区塞内加尔等地HIV携带者发展成艾滋病(AIDS)人的进程十分缓慢后,硒与AIDS的关系就越来越受到重视。有报道称缺硒的HIV病人的死亡率是正常水平的20倍。硒对病毒的作用机制比较复杂,涉及到宿主细胞及病毒本身硒蛋白的表达、功能及相互作用。

目前研究可归纳为:维持机体内的氧化还原平衡。机体内充分的硒能够保持机体的氧化还原平衡状态,降低病毒RNA的氧化损伤,从而减少病毒突变率。宿主细胞内充分的硒保证了机体的免疫系统不受严重损伤。

SelK是一种内质网膜蛋白,根据目前的研究结果表明,硒蛋白K可能参与生理功能:降低心肌细胞中ROS的水平,抗氧化损伤;参与调节内质网应激,参与调节内质网相关蛋白降解,参与炎症和免疫应答的调节。

不同的环境硒水平和机体硒水平,手足口病的发病率不同,高硒地区和低硒地区的HFMD发病率显著高于富硒地区;手足口病患者血硒含量显著低于健康儿童,血浆硒含量和手足口病病情呈显著负相关。


硒在人体中的作用与精准检测

卢茨·施默博格

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硒以月亮女神命名,硒是十分美丽、十分有力量的一种微量元素,但适量地摄入才会有良好美丽的效果。

有人进行营养治疗,使得硒中毒脱发,硒摄入过多中毒是我们要避免的问题,这是我们深入研究的初衷。曾有一家公司因硒比例错误,生产的配方未进行精准测量,而使得指甲脱落。动物实验表明,硒对骨骼和肌肉生长都有影响,对骨头的形状、头脑的发育都有影响,缺硒导致脑功能发育不全,学习能力差。

在中国,硒资源分布不均、人口多,关于硒补充剂,我们需要在中国做更多实验。通过几十年的调查,硒对直肠癌有效果,硒的含量低的国家,有更高的癌症发病率。关于甲状腺,缺硒容易甲减,特别在妇女中容易发生因而要补硒。现在,我们可以在半个小时内快速检测出人体是否缺硒,硒的摄入需要引起重视。


植物硒及其硒蛋白的研究

雷红灵

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1988年,中国营养学会将硒列为15种每日膳食营养素之一。

硒蛋白参与特定酶的代谢活动,尤其是在甲状腺激素代谢、氧化还原反应、生殖功能和免疫功能等方面。硒蛋白可以清除身体正常代谢和呼吸过程中不断生成的活性氧、氮,抑制DNA、RNA、蛋白质、脂类等生物分子的烷基化,预防许多疾病的发生与发展。

在决定是否补硒时,需要根据不同地区土壤和膳食中的硒含量,及人体内的血硒水平,对日补硒量和补硒持续时间加以区别对待和控制,选择合适的补硒源。

自然补硒:通过各种措施,增加农作物、畜牧动物、野生可食用植物以及可食微生物的硒含量的方法。人工补硒:通过向一般食品中适量添加硒的营养强化剂。人体对无机硒的生物利用率较低,且无机硒稳定性差,毒性大。有机硒强化剂是经生物转化的,毒性低,生物利用性更好,特别是大分子有机硒,高效低毒,是最好的补硒源。

硒进入植物体内,首先形成硒醚,和丝氨酸结合,形成硒代半胱氨酸,硒代半胱氨酸通过代谢形成硒代甲硫氨酸,进而转化为硒甲基甲硫氨酸和硒甲基硒代半胱氨酸(SeMSC),SeMSC被认为是高硒植物中大量存在而避免硒毒害的一种主要形式。

硒的存在形态主要是与蛋白质相结合的硒代氨基酸。为了更高效地提取生物样品中的硒蛋白,通常采用加热、搅拌、微波和超声波等辅助提取技术中的一种或多种。

恩施州硒资源开发利用可通过微生物转化、植物转化、动物转化,用于生产富硒农产品、富硒保健品、畜禽产品等。