硒的营养缺乏现状及补充方式

王立平，唐德剑，沈亚美，曾曼琳

1. 农业部食物与营养发展研究所（北京 100081）；2. 农业部富硒产品开发与质量控制重点实验室（安康 725000）；3. 北京农学院食品科学与工程学院（北京 102206）

1817年，瑞典化学家Jons Jacob Berzelius从硫酸厂铅室底部的红色粉状物质中制得硒，并命名为Selenium，此后相当长的时间内硒一直被认为是一种有毒元素[1]。Sehwarz等[2]首先认识到硒的生物功能，Rotruck等[3]发现硒是谷肤甘肤过氧化酶（GSHPx）的必要成分，同时也是动物体内许多蛋白质的组成成分。硒在动物体内无法合成，是动物体必需的营养元素。硒具有促进生长、保护心血管和心肌健康、解除体内重金属的毒性、保护视器官的健全功能和视力、抗氧化、抗病毒、抗癌、抗衰老以及增强免疫的作用[4-5]。缺硒会导致人体重要脏器功能紊乱，免疫力低下，严重缺硒可引发克山病、大骨节病、关节炎。适当提高硒的摄入量，对预防某些疾病、维持身体健康具有重要意义[4]。因此，判断人体的缺硒程度并提出相对应的补硒方式显得十分重要。

目前全球与硒营养相关的研究比较广泛，对动植物与硒、富硒地区及产业、人体硒营养状态、硒与食品、医学与硒等方面进行的研究有很多，但针对硒的缺乏与过量摄入及其分别产生的危害、不同年龄段不同人群适宜的补硒方式和补硒剂量缺乏整体的介绍与总结。据不完全统计，世界上有42个硒营养缺乏国家，中国是世界上缺硒最严重的国家之一，缺硒的省份占全国总面积的72%，其中30%为严重缺硒地区，约7亿人生活在低硒带，缺硒人数高达几千万[6]。因此让全国人民全面了解硒营养的相关知识，更加科学合理地认识硒、摄入硒刻不容缓。

1 我国目前硒缺乏的现状

中国从东北到西南这一片区域都是缺硒地带，食物中硒含量较低，国民的硒摄入比较缺乏。中国预防医学会2014年对中、日、英、美四国所做的国民硒摄入量的调查结果显示，4个国家中中国居民的日均硒摄入量每天仅有28～40 μg，而其他三个国家居民日均硒摄入量为77～191 μg。目前中国人在硒摄入量上低于世界水平，中国是一个膳食缺硒的国家[4,6]。

1.1 硒缺乏的原因

硒在土壤中呈不均匀分布状态，大部分地区土壤严重缺硒。尽管中国的硒储备量（26 000 t）仅次于加拿大、美国和比利时，位居世界第四位，但是各个地区分布不均，缺硒地区的食物含硒量低，造成当地居民膳食硒的摄入量不足。

此外，食物单一以及不科学的饮食结构也会影响人体对硒的吸收。并且随着年龄的增长，人体对硒的吸收能力降低，但对硒的消耗量却是增加的，因此中老年人更易出现硒营养素的缺乏。此外许凌凌等[7]研究发现人体缺乏维生素E、缺铁、含硫氨基酸含量降低、受惊、细菌感染等也会降低人体对硒的吸收。

另外，硒的主要转化途径是岩石→土壤→植物→动物→人体，从无机到有机，从低等到高等，因此导致了人体中硒含量的不同[9]。

1.2 缺硒的危害

缺硒会导致人体免疫力下降，易患癌症、糖尿病，生殖功能下降，还会引起高血压综合征、心脑血管病、哮喘、肝病等多种疾病。缺硒严重时会导致克山病、关节炎和大骨节病的发生[8]。此外，缺硒还会导致肌肉萎缩和早衰等。

克山病（Keshan disease，KD）是一种原因不明的心肌病，亦称地方性心肌病（Endemic cardiomyopathy，ECD），始见于我国黑龙江省克山县，故命名为克山病。过度缺硒会引起克山病。全国克山病资料表明，克山病患者都处于低硒状态。二十世纪五六十年代，病区年发病率超过50/10 000，病死率高达98%，对病区人民的生命健康造成了极大的威胁。发病类型犹以急型、亚急型为多，转为以潜在型和慢型为主。该病主要病理改变是心肌实质变性、坏死和纤维化，最终导致心脏收缩与舒张功能衰竭。大量流行病学、病理解剖学、临床防治及实验室研究结果表明，该病是一种独立的地方性心肌病[9]。对克山病患病群体使用天然或人工合成的富硒物质可以起到降低发病率、预防克山病的作用[10]。甘泉县是陕西省克山病重病区县之一，1961—1975年间共急发1 219人，死亡205人，严重威胁着居民生命健康，自1976年起在全县范围内对重点人群（主要是农民）采取补硒办法预防克山病。采用亚硒酸钠片、食用硒盐两种补硒的形式。硒干预后克山病发病率逐年下降，到1992年几乎不再出现克山病患病现象，且不再出现克山病致死现象，可以看出补硒治疗的效果显著。目前当地克山病年发病率已降至0.07/100 000以下。

2 硒摄入过量的危害和表现

2.1 硒摄入过量的危害

硒摄入过量（＞400 μg/d）会产生毒害作用[11]，其典型症状是凝血时间延长、脱发、指（趾）甲脱落、步态不稳和眉下皮肤发痒，少数患者可出现神经状况及牙齿损害，严重者会导致死亡[12]。因此，要严格控制硒的补充量，切勿过度摄入硒营养素。人食用含硒量高的食物和水，或从事某些常常接触到硒的工作，可出现不同程度的硒中毒。动物在摄入含硒量高的牧草或其他含硒量高的饲料时，也可发生中毒[13]。临床所见的硒过量而致的硒中毒分为急性硒中毒和慢性硒中毒。1961—1964年间，我国湖北省恩施县部分地区出现了以脱甲和脱发为主的病症，后经学者调查研究发现病发区域属于高硒地区，病人脱甲、脱发的原因是摄入了高硒食物，出现了硒中毒[14]。

2.2 硒中毒的临床表现

2.2.1 急性硒中毒

急性中毒通常是在摄入了大量的高硒物质后发生，每日摄入硒量为400～800 mg/kg时会导致急性中毒。急性硒中毒的特征是脱头发和指甲、皮疹、发生四周神经病、牙齿颜色呈斑驳状态，其主要表现为运动异常和姿势病态、呼吸不畅、胃胀气、高热、脉快、虚脱，严重时可能因呼吸衰竭而死亡。致死性中毒患者死亡前大多先有直接心肌抑制和末梢血管舒张所致顽固性低血压，其特征性症状为呼气有大蒜味或酸臭味、恶心、呕吐、腹痛、烦躁不安、流涎过多和肌肉痉挛。而误服亚硒酸钠导致急性中毒者，可能产生多发性神经炎和心肌炎，应与急性硒中毒鉴别以防误诊[15-16]。

急性硒中毒的患者一般会出现头晕、头痛、无力、嗜睡、恶心、呕吐、腹泻，呼吸、汗液有蒜臭味，上呼吸道和眼结膜有刺激等表现；严重者有支气管炎、寒战、高热、出大汗、手指震颤以及肝肿大等症状。

2.2.2 慢性硒中毒

慢性硒中毒往往是由于每天从食物中摄取240～300 μg硒，像从事冶炼、加工、提取硒的从业人员，长期接触小剂量硒化物的蒸汽和粉尘，长达数月之久才出现症状，其表现为脱发、脱指甲、皮肤黄染、口臭、疲劳、龋齿易感性增加、抑郁等。一般慢性硒中毒都有头晕、头痛、倦怠无力、口内金属味、恶心、食欲不振、腹泻、呼吸和汗液有蒜臭味，还可有肝肿大、肝功能异常、自主神经功能紊乱、尿硒增症状[15-16]。长期高硒会使小儿发育迟滞，毛发粗糙脆弱，甚至有神经症状及智能改变。慢性硒中毒的主要特征是脱发及指甲形状的改变。

2.2.3 治疗措施

急性硒中毒的治疗措施主要是立即脱离现场，安静休息、吸氧，并给予镇静、止咳与平喘药物以及静脉注射硫代硫酸钠，同时治疗肺炎、肺水肿。慢性硒中毒的治疗措施为给予高蛋白饮食，使用保肝药物、维生素和胱氨酸等。用硫代硫酸钠和二巯基丙醇作为排硒药物，能减轻肝脏损害[15-16]。

3 不同人群建议硒摄入量及评价标准

3.1 人体硒的摄入量

硒的人体生理需要量为40 μ g/d，最低需要量为17 μg/d，最高摄入量为400 μg/d，中国营养学会的推荐摄入量为50 μ g/d，而多项研究与调查结果表明，我国成人硒的摄入量低于27 μ g/d。一般情况下正常人摄入量以50～250 μg/d为宜，高于800 μg/d会导致急性或慢性中毒[17]。不同身体状态和工作类型每日硒的推荐摄入量如表1所示。

不同年龄段人体每日硒摄入推荐量如表2所示。

3.2 成年人血硒含量与补硒参考

世界各国关于硒的推荐摄入量标准不一。美国国家科学院公布成人硒参考摄入量（DRI）为55 μ g/d[18]；中国营养学会提出膳食硒供给量标准是50～250 μ g/d；美国毒物与疾病记录机构提出成年人每天摄入350 μg硒才不会对终身健康产生不利影响[19]。根据血硒含量的不同，参考的补硒标准也有差异，成年人血硒含量与补硒参考标准如表3所示。

表1 不同身体状态和和工作类型每日硒的推荐摄入量

表2 不同年龄段每日硒的推荐摄入量

表3 成年人血硒含量与补硒参考标准

3.3 判断人体缺硒的方法

3.3.1 人体缺硒的症状

缺硒的表观症状主要为脱发、脱甲，部分患者出现皮肤病变，少数患者会出现神经异常及牙齿斑驳。此外缺硒严重时还会导致肌体运动障碍、牙床萎缩、视力下降、不可逆地进行性脑病、全血及红细胞GSH-Px活性下降，还会出现肌肉酸痛、无力、心慌等症状[20]。

3.3.2 人体硒浓度的检测方法

3.3.2.1 气相色谱法

此法是根据混合组分A、B在色谱柱中气、液相分配系数的不同而建立起来的，其定量的依据是：待测组分的质量或它在载气中的浓度与检测器的应答信号呈正比。Dilli等[19]用气相色谱法测得30岁左右的健康人尿液中硒浓度为30.3±11.5 μg/d，气相色谱法具有灵敏度高和操作简单快速等优点。

3.3.2.2 中子活化分析法

因硒能产生长寿命核，可以用NAA做定量分析。Cornelis等[21]和Geahchan[22]曾用程序中子活化法分别检测了健康男女日间尿硒的变化情况以及健康人尿中硒的含量；此外，Chisela等[23]用超热中子活化法测定了健康人尿中硒的含量。

3.3.2.3 化学发光淬灭法

Robinson等[24]早年曾用分光光度法测试了39名5～14岁儿童的尿硒含量（21±9 μ g/d）；Sun等[25]曾以三氟己烯-O-苯二胺作诱导剂，利用气相色谱原子光谱分析法测定尿中硒。

3.3.2.4 血小板GSH-Px活性检测法

血小板GSH-Px活性是监测硒营养状态最敏感的指标。短期缺硒，首先导致血小板GSH-Px活性明显下降，随后血浆中的硒水平和GSH-Px活性也大幅下降。此时尚未出现临床症状和表观体征。缺硒全血及红细胞GSH-Px活性下降[24]。

4 硒的补充方式

硒主要以硒酸盐（SeO42-）、亚硒酸盐（SeO32-）、单质硒以及生物体转化后的有机硒等形式存在于自然界中。硒在生物体内主要以有机硒化合物的形式存在，主要有两大类：一类是含硒氨基酸，另一类是含硒蛋白质。到目前为止，人们从哺乳动物和微生物中检测到的含硒氨基酸主要有两种：硒代半胱氨酸（Selenocrysteine，Se-Cys）和硒代蛋氨酸（Selenomethionine，Se-Met）。Se以两种形式存在于蛋白质中：一种是可以离解的因子，另一种是通过共价键与氨基酸结合。以第一种形式存在的Se多见于细菌[25]，哺乳动物中的硒多以第二种形式存在。Se-Met在蛋白质中可代替蛋氨酸的存在，而Se-Cys只在蛋白质的特定位点发挥特殊的功能，主要是催化氧化-还原反应。而在植物体内，硒的存在形式更加多样，除了上述两种常见的含硒氨基酸外，硒还以含硒氨基酸衍生物的多种形式存在[26]。袁丽君等[27]的研究表明可以通过工业硒的营养、膳食补充剂的摄入和硒生物营养强化（包括天然硒生物营养强化、农艺措施硒生物营养强化和育种或基因技术硒生物营养强化）等不同补硒产品补充身体所需硒；还可以通过补硒剂补充人体硒。补硒剂主要有两类：一是无机硒，如亚硒酸钠、硒酸钠；二是有机硒，包括有机硒制剂、富硒地区出产的天然产物以及人工生物转化的各种动、植物和微生物产品，如硒代蛋氨酸、富硒茶叶、富硒水稻、富硒酵母、富硒鸡蛋、富硒灵芝和富硒螺旋藻等。

4.1 增加食物多样性

人体所需要的硒或硒化物可通过进食、呼吸和皮肤获得，其硒源的90%来自食物，所以人体每天摄入硒的量直接受食物含硒量的影响，间接取决于环境中水、土壤的硒含量以及人们的饮食习惯[28]。我国食物中的硒含量特点为：水果＜蔬菜＜畜禽肉类＜谷物＜蛋乳类＜水产类。由于我国居民膳食摄入以谷物为主，蔬菜和肉类为辅，引起硒摄入量偏低，因此建议中国人群增加水产类、蛋乳类食物的摄入以提高硒的摄入量。蔬菜中菌类和大蒜含硒较高，人对菌类所含硒的利用率可达到70%～90%，对鱼类和谷物中的有机硒利用率也可达70%左右。蔬菜、水果中富含的维生素A、C、E可提高硒的利用率。

4.2 工业硒制剂的补充——无机硒

工业硒制剂一般是指无机硒，工业硒营养强化一般是通过向食品中适量添加硒的营养强化剂，从而使食品具有特定营养价值。目前中国境内允许添加的硒营养强化剂只有以下7种：亚硒酸钠、硒酸钠、硒蛋白、富硒食用菌粉、L-硒-甲基硒代半胱氨酸、硒化卡拉胶（仅限用于含乳饮料）、富硒酵母（仅限用于含乳饮料）[29]。工业硒营养强化剂是以亚硒酸钠、硒酸钠为代表的无机硒营养强化剂，无机硒营养强化剂稳定性较差、毒性大，人体吸收利用率较低，同时摄入过量会对人体造成伤害，甚至在生产加工中还会对生产人员的身体产生毒害[24]。

4.3 天然硒制剂的补充——有机硒

是指通过农艺措施、生物技术或育种技术，增加农作物可食部分、畜牧动物或可食微生物的硒含量及其有效形态硒含量的方法。例如富硒产地的作农作物中的大米、大豆、块茎作物、肉、蔬菜和鸡蛋等。通过食用天然富硒区的自然生物营养强化获取的富硒农作物，能够提高膳食硒的摄入量。叶面喷施硒肥可有效提高蔬菜和水果中的硒含量[30]，同时硒矿物肥料可明显提高土壤中硒获取率和硒肥的利用效率[31]。有机硒制剂易吸收而且不易产生毒副作用。

4.4 富硒微生物

富硒微生物主要包括富硒酵母和富硒乳酸菌，富硒酵母可将无机硒转化为有机硒，最终主要转化为硒代蛋氨酸，其富硒能力高达3 000 μg/g，是当前使用最广泛的补硒形式之一。富硒乳酸菌的富硒能力也很强，并且可以转化为纳米硒（100～500 nm），是优质硒的潜在来源[32]。经生物转化而得的有机硒营养强化剂，以硒蛋白、硒酵母为代表，其毒性低，且生物利用率和生理作用更好[33]。

5 结语

硒是人体内必不可少的微量元素，也是人体内唯一不能自身合成的微量元素，人体内没有长期贮藏硒的器官，人体所需的硒应该适时适量摄取，按照中国营养学会推荐，成年人每人每日硒的摄取量为50～200 μg/d，但补硒标准要因人而异，这也是我们现在重点关注的问题。硒的缺乏或过量都会影响人体健康，严重者可导致疾病甚至死亡，因此科学补硒至关重要。通过持续的外界补硒相似的手段可以预防种种营养元素缺乏过度所造成的疾病问题，因此提倡全民每日营养膳食均衡发展，最终使人民群众的身体健康素质得到基本改善。