Немає нічого важливішого для нас з вами, ніж здоров'я. Саме тому з таким інтересом стежать читачі за публікаціями про все, що так чи інакше позначається на нашому фізичному благополуччі. Тоді розповімо і про те, як впливають на здоров'я мікроелементи, зокрема, селен.
Селен, безумовно, яд...
До 1957 року селену супроводжувала лише погана слава отруйної речовини. Тваринники виявили, що якщо раціон великої рогатої худоби перезбагачений селеном (зокрема, містить помітну частку рослин сімейства астрагалів, що накопичують цей елемет), то скотина захворює: тварини худнуть, втрачають шерсть, їх роги і копита розм'якшуються і набувають потворну форму. Через розлади зору та нервової системи порушується координація рухів і тварини рухаються по колу (крутяться). Звідси і назва хвороби - вертячка.
Діставалося від селену і людині. У хіміків і робітників, зайнятих у виробництві селенових випрямлячів електричного струму, фотоелементів, сонячних батарей і ксероксів, які не дотримуються техніки безпеки, з'являлася задишка, блювота, прискорене серцебиття, розлад зору, нервової системи. Іноді отруєння виявлялося навіть смертельним. Ось чому хіміки зберігають селеновмістні речовини в сейфах в компанії з іншою отрутою - сполуками миш'яку, ртуті, талію...
Механізм отруєння селеном остаточно не з'ясований, хоча його біохімічні наслідки дозволили вченим припустити, що селен блокує дісульфідні і сульфгідрильні групи білків-ферментів і кератинів. При цьому розвивається тканинна гіпоксія і руйнуються клітинні і внутрішньоклітинні мембрани.
...але обійтись без селену неможливо
Практично у будь-якої отрути з часом виявляють і корисні властивості. Сталося таке і з селеном. Виявилося, що дефіцит його і для тварин, і для людини не менш небезпечний, ніж надлишок. Початок таким дослідженням поклав К.Шварц. У 1944 р він виявив, що у щурів, яких утримували на казеїновому раціоні, який попередньо обробляли лугом, швидко розвивалася некротична дегенерація печінки. Поквапившись, Шварц зробив висновок, що луг видаляє з білкового раціону щурів сірковмісні амінокислоти і вітамін Е. Лише через сім років вчений наблизився до справжньої розгадки: луг руйнує якийсь життєво важливий селено-вмістний компонент, який він назвав «третім чинником».
Відкриття Шварца послужило поштовхом до проведення доброї сотні досліджень. Досить швидко вдалося з'ясувати, що нестача селену провокує у тварин більше двадцяти важко протікаючих захворювань, схожих за симптомами з Е-авітамінозом: білом'язову хворобу молодняку тварин і птахів, токсичну дистрофію печінки у поросят, безпліддя... Весь перелік навіть не хочеться наводити, та і нема чого. Важливо, що цей букет хвороб назвали «хворобами селеновой недостатності».
Для людей селеновая недостатність теж обертається великими неприємностями - наприклад, кардіопатією, включаючи інфаркт міокарда. Порушується сприйняття світла оком, виникають дистрофія і фіброз підшлункової залози. В останнє десятиліття нестачу селену в їжі людини почали розглядати як одну з причин різних пухлинних захворювань і імунодефіциту.
Категоричні висновки медиків і ветеринарних лікарів відразу підкріплювалися біохімічними дослідженнями. Виявилося, що нестача в організмі селену негативно позначається на цілісності клітинних мембран і працездатності згрупованих на них ферментів, знижуючи їх активність на 30-50%, викликає накопичення кальцію всередині клітин, порушує метаболізм амінокислот і кетокислот, знижує ефективність енергопродукуючих процесів... Словом, нічого доброго.
Отже, багато селену - погано, мало - не краще. Знову потрібна золота середина. Де ж вона? Перш, ніж відповісти на це питання, треба чітко уявити собі, навіщо селен потрібен організму.
Біологічна роль селену
Позначити її коротко і ясно поки не вдається. Пов'язано це з різноманітністю функцій селену. Його мікрокількості виявили практично у всіх органах і тканинах тварин. Максимальні концентрації селену - в селезінці, печінці, нирках, серці, м'язах, сітківці ока. Всі ці органи працюють невтомно. Ледачі органи і тканини селеном менш багаті. Це перш за все відноситься до тканин жирових депо.
Якщо ми перемістимося на клітинний рівень, то дізнаємося, що селеном багаті і імунні клітини. А якщо зробимо ще один крок і почнемо розглядати молекули, то виявимо, що селен міститься в доброму десятку білків, багато з яких виявляють ферментативну активність (форміатдегідрогеназа, гліцінредуктаза, селеновмістні цитохром С і ферредоксин). Але перелік селенозалежних ферментів по праву повинна відкривати глутатионпероксидаза - таємнича незнайомка Шварца, що так нудно назвав її «третім чинником». Цей фермент - чемпіон серед інших за змістом селену: кожна з його чотирьох субодиниць містить по одному атому селену.
Тепер, коли стали відомі місця дислокації селену, залишалося лише зробити висновок про те, що його біологічна роль полягає у формуванні активних центрів ферментів, відповідальних за метаболізм амінокислот, переміщення електронів в дихальних ланцюгах, руйнування ліпоперекисей і т.д.
Чи можна якийсь із цих процесів назвати головним? Звичайно, ні. Всі вони взаємозалежні і взаємообумовлені. Але ми тут зупинимося насамперед на те, як селен бере участь в організації імунної відповіді організму.
Селен і змій-Горинич
Сьогодні точно відомо, що добавки селенистих препаратів активізують імунну систему організму (як скажуть фахівці, активізують фагоцитарну активність макрофагів і гранулоцитів, цитолітичну активність Т-кілерів, вироблення імуноглобулінів і т.п.). Вважають, що мікроелемент впливає на біосинтез імунних білків і бере участь в організації «дихального вибуху». Останній, як відомо, - одне із знарядь імунокомпетентних клітин.
«Дихальний вибух» вельми нагадує звички Змія-Горинича, який вдихав повітря і вивергав зі своїх трьох пащ полум'я. Деякі клітини імунної системи працюють так само. Вони захоплюють кисень, заряджають його електроном (02) і з його допомогою виробляють найсильніший бактерицид - гідроксильний радикал (ОН-). Ось ця-то парочка впроваджується в клітку небажаного гостя і роздуває в ній радикальну пожежу, від якого прибулець гине.
При чому ж тут селен? А ось до чого. У спеціальних дослідах встановлено, що нестача селену блокує «дихальний вибух» гранулоцитів і деяких інших імунних клітин. Дуже схоже на те, що селен бере участь як в самій організації цього процесу, так і в порятунку своїх господарів від їх же власної зброї - супероксіданіону і гідроксильного радикала. Які інтимні механізми його участі в організації нападу і захисту? Дати відповідь на це питання поки не зміг ніхто. Ясно одне - без селену імунна система обійтися не може. А тепер згадаємо про імунодефіцитах різного роду, якими останнім часом страждає все більше людей - чи не наслідок це незабезпеченності організму сучасної людини селеном?
Селеновий дефіцит
Основний природний резервуар, з якого тварини черпають необхідний ультрамікроелемент - грунт, а конкретніше - гумус.
Середній вміст селену в грунтах становить 0,24 мкг/г. Причому концентрація селену в грунті коливається в досить великому діапазоні 0,01-0,5 мкг/г грунту.
Зрозуміло, що селен з грунту витягають рослини. Причому інтенсивність, з якою рослини поглинають селен, не обов'язково пов'язана з його змістом в грунті. Скажімо, на торфовищах і в заплавах, де селену відносно багато, рослини засвоюють його погано, а на чорноземах і сероземах - добре. Тут ключову роль грають інші обставини, наприклад, кислотність грунтових розчинів: реакція повинна бути нейтральною або слаболужною. Якщо грунту забруднені, то коренева система рослин всмоктує елемент насилу. Інша обставина - забруднення грунтів: сполуки сірки і важких металів знижують рухливість, а значить - біодоступність селену.
Тепер зрозуміло, чому селену в рослинах стає все менше: ерозія грунтів прогресує в усьому світі - значить, знищується гумус, а закислення і забруднення грунтів - теж повсюдне явище.
Отже, селену все менше, та й той, що накопичили рослини, доходить до людини не в повному обсязі: 30-50% губляться при термообробці їжі, ще якусь частину селеновмістних органічних сполук мікроби перетворюють в елементарний селен, який організм не засвоює.
Хоча потреби організму в селені відносно невеликі У тілі «середньої» людини міститься його лише 14-15 мг. Це кількість для здорової людини, в принципі, забезпечується нормальним харчуванням. Але через різного роду стреси організм починає більш інтенсивно витрачати селен, а значить - вимагати поповнення його запасів.
Щоб протистояти хронічному отруєнню оксидами сірки та азоту, чадним газом і важкими металами, пестицидами і ... горілкою, всі захисні системи організму повинні працювати більш інтенсивно. І кожна з них при розподілі убогого селенового пайка вимагає свою частку.
Не виключено, що людство непомітно рухається до ще однієї катастрофи - втрати захисних сил через нестачу селену в організмі.
Спроба ліквідації селенового дефіциту
Перші спроби наступу на селеновий дефіцит зробив той же К.Шварц. Він встановив, що введення в організм тварин селеновмістних хімічних сполук в тій чи іншій мірі запобігає некрозу печінки. В якості носіїв селену він випробував безліч неорганічних і органічних речовин різного ступеня доступності. Слідом за Шварцем до пошуку підключилися біологи, хіміки та біохіміки.
Якщо проаналізувати накопичений матеріал, то звертають на себе увагу дві особливості. Перша полягає в тому, що в 98% досліджень в якості джерела селену використовували селеніт натрію. Може бути, він - один з найбільш доступних і дешевих селенових препаратів? А може, свою роль зіграла «наводка» Шварца? А може, селеніт натрію - найефективніший засіб? Відповісти на це питання однозначно важко, можливо в доступності і відносній дешевизні селеніту натрію.
Друга особливість досліджень - виключно переможні мотиви в оголошенні результатів. За словами медиків, мікродози селенита відновлювали втрачені функції селезінки і печінки. З'ясувалося, що селеніт натрію здатний полегшувати наслідки опіків і радіоактивного опромінення і навіть ... протистояти розвитку деяких форм раку. Під натиском селенита відступали і прояви імунодефіциту.
Але більш за все раділи вчені, які займаються проблемами ветеринарії і тваринництва. Все той же селенит натрію успішно зарекомендував себе як лікувальний і профілактичний засіб в боротьбі з цілими двома десятками захворювань сільськогосподарських тварин, а також ... як засіб підвищення їх продуктивності. Дійсно, селеніт підбадьорює і без того верткі сперматозоїди. Саме селен багато в чому допомагає їм досягти своєї вічної мети: в складі білка з молекулярною масою 17000 дальтон він локалізується в серединній частині хвостів сперматозоїдів. Через його дефіцит часто хвости перестають обертатися або взагалі відвалюються, прирікаючи своїх господарів на нерухомість.
А чи не занадто захопилися вчені селеніту натрію? Адже скільки-небудь міцних підстав для того, щоб визнати його переможцем в конкурсі ліквідаторів селенового дефіциту, немає. Ні, навіть не дивлячись на те, що цей препарат сьогодні, по суті, єдиний з офіційно дозволених до застосування у ветеринарії. Адже селенит натрію високо токсичний (ЛД50 2-20 мг/кг живої ваги), його водні розчини, які додають в корм, повинні бути свіжоприготовленими, інакше з солі виділяється чистий селен, якого не засвоює організм тварини.
Може, варто було пошукати альтернативу селеніту в ряду органічних сполук селену? Таких спроб було багато, і дуже успішних.
Виявляється, організм тварини вміє вигризати з селеноорганіки мікроелемент, щоби потім вбудовувати його в селенозалежні білки.
Але, на жаль, більшість селеноорганічних з'єднань, особливо тих, які отримують заміщенням інших гетероатомів в природних з'єднаннях, настільки ж остротоксичні, як і селеніт натрію. Виняток становлять лише селенофени, величини ЛД50 яких коливаються в межах 90-2500 міліграм/кг ваги. Порівняльні випробування селеніту натрію і замінених селенофенів, проведені в медичному інституті, не виявили лідера в боротьбі з токсичним гепатитом: всі препарати виявилися однаково хороші.
В якості носія селену синтезували і випробували легкодоступні, малотоксичні і стабільні трициклічні селенопірани.
Однак у селеноорганічних з'єднань, порівняно з неорганічними є своя специфіка. Виявилося, що селеноорганіка добре працює, коли піддослідні тварини знаходяться в умовах кормового стресу - корму або замало або він прогіркший. А в благополучні періоди життя тварин добавка селеноорганікі в корм залишалася як би непоміченою - правда, якщо не брати до уваги, що поголів'я молодняка все ж зберігалося краще. У той же час біостимулюючий вплив селеніту натрію проявляється практично завжди, незалежно від рівня і якості годівлі.
У чому причина специфіки? Справа в тому, що неорганічні сполуки селену організм тільки відновлює до Sе2_, а органічні він змушений ще й попередньо окисляти. Зв'язок С-Sе дуже важко піддається гідролізу і розривається найлегше при дії окислювачів. З огляду на те, що при різних стресах різко посилюється окислювальна функція організму, стає зрозуміло, чому селеноорганічні з'єднання максимально спрацьовують в неблагополучні періоди життя тварин і поводяться «тихо» в благополучні.
Недолік це селеноорганічних з'єднань чи їх гідність? Хочеться думати, що гідність. Адже це, по суті, реалізація ідеалу медицини «не нашкодь».
Що ж стосується економічної сторони питання, а саме додаткових приростів і приростів тварин, то і тут селеноорганічним з'єднанням - зелене світло. Чого-чого, а кормових, як, втім, і інших стресів нашим тваринам, в умовах теперішнього господарювання, вистачить ще надовго.
Потрібен селен - їжте на здоров'я гриби
З тваринами ми начебто розібралися. А що порадити читачеві, стурбованому своїм здоров'ям? Може, вдатися до творінь рук колег-хіміків? Не поспішайте. Щось підозріло мало відомостей про негативні сторони селенового зілля. Краще пропустити їх через рослини. Саме так вчинили фіни, що почали з 1984 року вводити в макродобрива селенові добавки у вигляді селената натрію в дозах 6 мг/кг для фуражних культур і 16 мг/кг для зернових. Який ефект? Він, ймовірно, полягає в мовчанні фінів з приводу свого здоров'я. Значить, міцне. Хвора людина мовчати про своє здоров'я не буде.
Проте для наших співгромадян приклад фінів - лише просто приклад. Стан справ в нашому сільському господарстві самі знаєте який - поля часто взагалі перестали отримувати макродобрива. Але не слід засмучуватися. Вихід є, і підказує його нам природа.
Згадаймо про поведінку прихворівших диких тваринах. Хворі лосі чомусь змінюють своє звичайнє меню і починають віддавати перевагу грибам. А серед останніх вибирають переважно мухомори. Так само роблять багато дрібніших тваринки і навіть хворі домашні собаки, збігають від будинку в лісову аптеку. Що інстинктивно шукають в грибах нічого не розуміючі в хімії тварини? Чи не селен? Дуже схоже, що саме його. Гриби - природні концентратори селену, справляються з цим обов'язком в 100-600 разів краще, ніж лугові трави і злаки. Дощовики, лисички, опеньки і маслюки містять від 2 до 7 мг селену в кожному кілограмі сухої маси. Чемпіон же по акумуляції селену - червоний мухомор. Чи не тому саме до нього приходять на тремтячих ногах хворі лосі? Чи не тому червоний мухомор - один з компонентів цілющого знахарського зілля?
Природа рідко помиляється, запрограмувавши для тих чи інших рослинних організмів аномальне накопичення в них тих чи інших хімічних елементів. У природі все доцільно. Звичайно, звелівши грибам накопичувати селен, вона думала не про здоров'я грибоїдів, а самих грибах. Великі концентрації в них селену - мабуть, обов'язкова умова їх високій швидкості росту: адже гриби зростають буквально на очах. Дуже може бути, що сама ймовірність грибного врожаю залежить від можливостей грибниці накопичити в собі за літо достатні запаси селену.
Як би там не було, а гриби колись займали гідне місце на столах наших пращурів і повинні бути обов'язковою складовою частиною нашого з вами меню. «Будеш стрункий і високий, якщо п'єш томатний сік!» - такий був в ходу рекламний текст в пройденому столітті. Пропонуєм рекламу грибам: «Грибний обід відведе від багатьох бід!».
