作者简介：齐玉薇(1962—)，女，副主任药师。学士，长期从事医院制剂和药检工作。

    硒属于分散元素，为人体必需微量元素，也是环境中重要的生命元素。自1817年瑞典科学家Berzlius发现以来，长期受到人们的关注。近十几年来，人们的注意力从研究硒的毒性转移到硒对人和牲畜的营养有益作用方面。缺硒会使人群和牲畜产生心、肝、肾、肌肉等多种组织的病变，出现如克山病、大骨节病、牲畜白肌病等疾病，硒过量则会引起硒中毒。一系列的研究都证实了硒是人畜必需的营养性微量元素，并显示出其生物学作用及生理功能。

    调查显示，土壤、食物、饮水中含硒丰富的国家和地区，癌症的发生率和死亡率都很低，如保加利亚，那里每人每年摄入107600μg的硒，相当于每日进食200μg，比每日进食仅150μg的美国，癌症发病率低得多。

    母岩、土壤和动植物之间的含硒浓度密切相关。硒在地壳中分布零散，含量极不均匀，致使水、土及动、植物食品的含硒量出现显著的地区差异。硒通过生物地球化学营养链：岩石一土壤一水一植物一动物和人给人和动物以影响。因此，研究硒对人体健康的影响，首先应从硒的生态环境人手，研究岩石、土壤、水、动植物中硒的含量及赋存状态、硒在自然界和生物链中的循环和转化，进而研究人体对硒的需求以及硒与人体健康的关系。

1岩石中的硒

    硒在地壳和各种岩石中的含量很低且分布极不均匀。如表1所示，大陆地壳硒的丰度值在0.05～0.12μg／g，不同的作者给出的值不同。地壳中不同性质的岩石，其含硒量又各不相同。Turekian和Wedepohl[1]提出岩浆岩中硒的平均含量均为0.05μg／g，页岩为0.6 pg／g，砂岩为0.05μg／g，碳酸盐为0.08μg／g。鄢明才等[2 ]提出中国华北地区地壳硒含量为0.11μg／g，碎屑岩为0.073μg／g，泥质岩为0.17 μg/g，碳酸盐岩为0.07 μg／g，华岗片麻岩为0.056μg／g。而中国花岗岩类硒的丰度值为0.02μg/g[3]。

表1 不同作者的大陆地壳硒元素丰度（μg/g）

2土壤中的硒

    岩石中的硒通过风化进入土壤。Allaway等认为从土壤系统进入生态系统中的硒是se元素的主要来源。世界各国土壤中的硒大多在0.1～2.0μg／g。中国土壤中硒的背景值为0.21μg／g[4]。自然土壤中的硒，主要来自形成土壤的母岩。因土壤母质和气候条件的差异，不同地区土壤中硒的含量差异很大。新西兰表层土壤硒含量为0.6μg／g。美国中西部高硒地区土壤中硒的含量高达20～40μg／g。中国东北地区土壤平均硒含量为0.108μg /g[5]，海南省土壤硒含量平均0.295μg／g[6]，陕北黄土高原为1～165 ng／g[7]。中国黄河、长江、珠江与浅海沉积物硒丰度分别为0.12、0.20、0.25、0.15μg／g[8]。Swaine[9]认为正常土壤平均含硒量为0.2μg／g，低硒土壤平均含硒量为0.01μg／g，高硒土壤可达30～324μg／g。

    土壤中硒的迁移和硒的有效性与环境条件(如气候、pH、Eh值、有机质、Fe含量、微生物活动等)有关[10]。通常多雨湿润的气候有利硒的迁移，而在湿热地区及偏干的气候有利硒的累积。碱性条件有利于土壤中硒向有效态转化。酸性土壤中硒易于淋溶，碱性有利硒的累积。硒往往被土壤有机质所固定，特别是被富里酸所固定。

    土壤中硒的有效性与硒的存在形式(相／形态)有关，它取决于土壤的含硒量和有关条件。土壤中硒的存在形式(相形态)有元素态硒(Se*)、硒化物(Se2-)、亚硒酸盐(Se4+)、硒酸盐(Se6+)、有机态硒和挥发态硒6种[11]。元素态硒和硒化物不溶于水，植物不能直接吸收利用。亚硒酸盐、硒酸盐和有机态硒均是水溶性的，也是植物重要的硒源。有机态硒是富硒植物腐解的产物，其含量与有机质多少有关。有机态硒易被植物吸收利用，但土壤中部分有机硒易被微生物分解呈气态烷基硒化物(ALKY—Selenium Compound)而挥发。杨光圻等[12]证实谷物和黄豆中硒的浓度和土壤中水溶性硒的含量成正比。

3水中的硒

    水是地球上硒存在和迁移的主要场所，天然水中硒的来源主要依靠岩石风化、大气降雨、水土流失及水中生物体腐解。水中硒可以进入大海，沉积于海底或形成沉积岩，也可以被动植物和微生物所利用。一般河水含硒量为0.5～10ng／g：海水含硒量为4～6 ng／g。低硒地区河流中水的含硒量低于0.1 ng／g，高硒地区河流中水的含硒量可高达50 ng／g。我国嫩江水系硒背景值为0.08 μg／L，洞庭湖水系为0.05μg／L，京津地区为0.01μg／L，明显低于世界淡水为0.2μg／L。海南岛南渡江、昌化江和万泉河河水平均含硒量为1．4 ng／g[6]。通常饮用水中硒含量甚低，一般在l ng／g以下，对人体的总摄入量影响不大，其中毒限量为l0 ng／g(王美珠，1995)。高硒地区饮用水中硒含量可高达56 ng／g[12]。

4植物中的硒

    硒是否为植物必需的营养元素，至今仍未定论[13]。但是，植物在硒循环生态链中占有十分重要的地位，是硒生态链上不可缺少的关键环节。植物是动物摄入硒的主要直接硒源。人体所摄入的硒，也主要是直接地或间接地来源于植物。这就是说，动物硒水平是由所食物的含硒量决定，人体硒水平决定于所食用的植物性或动物性食物的含硒量。当动物和人长期食用含硒量低的植物或其食物时，就会造成硒营养不良，而导致多种疾患。相反，若长期食用硒含量过高的食物则会造成硒中毒。

    植物含硒量的变化幅度较大，其含硒量取决于土壤中有效硒量、植物种类、生长阶段以及环境因素等，一般植物含硒量的范围在0.05～1.50μg／g。多数食用植物和饲料，含硒量均较低，不会对人类和动物产生危害。

    富硒地区植物种间吸硒能力差异较大，杨光圻等[12 ]指出，高硒地区的大白菜含硒36.4μg／g，箩卜缨含硒457 μg／g，韭菜含硒63.0μg／g，玉米含硒8．7μg／g，稻米含硒4.0μg／g，黄豆含硒11．9μg／g，它们均明显偏高。

    低硒地区各种作物含硒量差异较小，一般表现为：十字花科>黑麦草>豆科>禾谷类[14]。植物种子和谷粒中含硒量高于茎秆。而在蔬菜作物中，非可食性部位硒含量高，并在种子成熟期内，大部分可溶性硒化物转移到种子中去。如我国西北及东北地区的主要粮食作物，其平均含硒量在0.02～0.1μg／g。我国茶叶中含硒量在0.021～0.774μg／g [14]。而且不同地区粮食的含硒量不同，如山西晋南山地丘陵玉米、小麦的含硒量分别为0.092、0.067 mg／kg，而汾河平原玉米、小麦的含硒量分别为0.265、0.405 mg／kg；四川的川西山地玉米、小麦的含硒量分别为0.091、0.097 mg／kg，而成都平原则分别为0.230、0.192 mg／kg[15]。

5动物中的硒

    硒是动物的必需营养元素[16]。由于硒的地质分布和存在形态上的差异，造成不同地区植物的含硒量差异较大，以致直接影响不同地区动物的健康。众多国家的综合性调查说明，凡动物出现缺硒症的地区，那里的植物含硒量必定低，据日本、芬兰、澳大利亚、美国、新西兰等国报道：当饲料作物含硒量低于0.01～0.05μg／g时，牲畜出现白肌病，小鸡出现渗出性素质症等。

    在高硒条件下喂养的动物，其组织含硒量通常为3～5μg／g。因硒中毒死亡的猪的组织含硒量甚高，如猪肝为24.60μg／g，肾为36.86μg／g，而患缺硒症死亡的猪的肝组织含硒量仅1.27μg／g，肾组织含硒量为4.55μg／g ，他们之间的差异甚大，故在动物饲养过程中，食用饲料的含硒量必须严格控制在0.104～0.300μg／g的安全值范围(王美珠，1995)。

6  自然界中硒的循环、转化

    硒在自然界的循环是很复杂的。土壤一植物一动物一人体中硒的转化过程，是从无机硒转变成有机硒的过程。环境无机硒通过高等植物的同化作用进入生命有机体系，植物硒不但较动物硒产品的生物有效性高，而且其中的有机硒比无机硒安全有效，所以植物硒是决定食物链硒水平的重要环节。

    Shrift和Frost认为在土壤、植物和动物之间，硒以不同状态循环着，其中微生物占重要地位，有机态硒占了整个循环系的半周，循环的中心是亚硒酸钠。硒的循环是一个损失性的循环。另一方面，硒进入循环的途径也是多方面的，如煤的燃烧、农业生产中磷肥的施用、饲料的硒添加剂等也可使土壤中硒得到补充。

7硒的生物学功能

    硒是生物体多种酶和蛋白质的重要组成成分，为人体必需的微量元素，具很强的生物活性，参与多种生理生化作用。硒的抗氧化性是因含硒谷胱甘肽过氧化物酶(GSH—Px)对体内已生成的过氧化物起解毒作用；参与辅酶A、辅酶Q的合成，刺激免疫球蛋白的产生，有保护心脏、肝、肾和增强免疫的功能；调动人体抗癌因素，抑制癌细胞的生长，降低铅、镉、汞、铊、砷、铬等毒物的毒性；代替维生素E的作用，促进维生素E的利用。注射适量硒化物或服用含硒高的食物，能提高视力。20世纪末，美国的可莱门特的“迈阿密抑瘤实验”表明，硒具有自动捕捉抑杀癌细胞的功能，并能固定肿瘤病灶，防止癌细胞转移。

    硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH—Px)的重要组成成分[17] ，还有细胞色素酶、甘氨酸还原酶、甲酸脱氢酶等各种含Se酶在动物代谢中发挥作用。据报道，人体内GSH—Px中的硒约占人体总硒量的l／3，余下的2／3硒(即非GSH—Px硒)参与多种硒蛋白生化作用外，有些非酶硒可能在体内发挥抗氧化作用。Tapple曾提出，硒化合物的抗氧化作用可包括5个方面：①清除脂质过氧化自由基中间产物；②分解脂质过氧化物；③修复水化自由基(HO·H等)引起的硫化合物的分子损伤；④在水化自由基破坏性生命物质将其清除并转变为稳定化合物；⑤催化巯基化合物作为保护剂的反应。

    大量实验证明，硒能刺激免疫球蛋白及抗体的产生，增强抗体对疾病的抵抗力。硒的主要防病途径：①在细胞和体液中，通过含硒抗氧化酶或蛋白(GSH—Px、PHG—Px、Se—P等)消除脂质氢过氧化物，阻断活性氧和自由基的致病作用；②通过免疫系统(B--淋巴细胞，T--淋巴细胞，巨噬细胞等)中的GSH—Px，控制H 202的释放来调节杀伤作用和保护自身；③通过I型5’一脱碘酶调节甲状腺激素来影响机体代谢；④通过体内硒代谢产物(如甲基化产物)的抗癌作用；⑤通过硒的化学药理作用，如抑菌、拮抗有毒金属等；⑥目前还未发现的含硒蛋白功能[18]。

    硒在生物体内外能减低汞、镉、铊、砷等元素的毒性作用，并与钼、铬、铜、硫等元素有拮抗作用。据认为硒的解毒原理是维生素D中毒时产生的“自由基一过氧化反应一损伤细胞及细胞膜”的毒害作用被抑制的缘故。饲料中加1 μg／g的硒可以降低黄曲霉素Bl的急性毒性损伤，降低试验动物肝中心小叶坏死的程度及死亡率。Kifen认为硒能降低汞及甲基汞的毒性。Mason报道了Se能抗Cd对白鼠的毒害。由此可见，硒在生命过程中占有相当重要的地位。硒也是目前各种具有免疫调节功能的营养素中唯一与抵抗病毒感染有直接关系的营养素[19]，其可通过多种方式增强人体免疫系统调节能力，有效阻止病毒突变，对抗多种病毒感染性疾病[20]。美国西弗吉尼亚大学医学院的研究者们建议每天服用200μg硒，以提高人体免疫力，对抗“非典”[21]。