引言
硒是一种必需的微量元素,通过参与硒蛋白的合成在维持人类健康方面发挥关键作用,这些硒蛋白调控抗氧化防御、甲状腺激素代谢、免疫反应和生殖功能。尽管人体仅需微量(微克级),但硒的安全摄入范围较窄,缺乏和过量都会导致严重健康问题。
硒缺乏与甲状腺功能受损、免疫力下降以及病毒感染和心血管疾病风险增加相关,而过量摄入可能导致硒中毒和代谢紊乱。
硒的生物效应主要通过谷胱甘肽过氧化物酶、硫氧还蛋白还原酶和碘代甲状腺原氨酸脱碘酶等酶类实现,这些酶共同维持氧化还原平衡并调节能量代谢。由于土壤中硒含量因地理位置差异巨大,食物中的硒含量也各不相同,导致全球人群硒状态存在显著差异。
居住在欧洲、亚洲和非洲部分地区低硒区域的人群特别容易受到缺硒相关疾病的影响,包括克山病和大骨节病。相反,南美洲和美国某些高硒土壤区域的人群可能因膳食摄入过量而面临毒性风险。因此,通过均衡摄入富含硒的食物(如巴西坚果、海产品、肉类、蛋类和谷物)来达到最佳硒状态,对支持内分泌、心血管、神经和免疫健康至关重要。
什么是硒,为何重要?
硒作为硒蛋白(包括谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、硫氧还蛋白还原酶(TrxR)和碘代甲状腺原氨酸脱碘酶D1、D2、D3)的辅助因子,对调节甲状腺激素水平、抵御氧化应激、调节免疫系统和维持生殖健康至关重要。
甲状腺是硒特别富集的器官,其中脱碘酶将甲状腺素(T4)转化为其活性形式三碘甲状腺原氨酸(T3),从而在系统和细胞水平上调节新陈代谢。硒缺乏常与甲状腺功能障碍相关,如甲状腺功能减退和自身免疫性甲状腺炎,而补充硒已被证明可降低自身免疫性甲状腺炎患者的甲状腺自身抗体水平,并可能改善部分患者的甲状腺功能。
作为GPx的关键组成部分,硒能中和活性氧(ROS),限制自由基引起的脂质过氧化,降低氧化应激导致的细胞损伤和炎症。这些抗氧化作用降低了罹患各种慢性疾病和神经退行性疾病的风险。
最佳硒水平增强巨噬细胞、自然杀伤细胞和T淋巴细胞的活性,从而强化免疫防御。含硒制剂调节与抗病毒防御相关的炎症通路(包括在新冠相关文献中讨论的通路)。
富含硒的食物
膳食硒以硒半胱氨酸(SeCys)和硒蛋氨酸(SeMet)形式存在,其含量在不同食物和区域间差异显著。巴西坚果含硒量极高,范围在0.03-512 µg/g之间,主要以SeMet形式存在。即使单颗坚果也可能超过每日需求量,因此定期食用可能成为强效但潜在过量的硒源。
主要食物硒来源。
海产品,包括金枪鱼、沙丁鱼、鲑鱼、牡蛎和虾,含硒量可达5 µg/g。内脏如牛肾(4.5 µg/g)、肝(0.93 µg/g)和心(0.55 µg/g)也富含硒,而禽肉、猪肉、蛋类和乳制品则提供中等含量。
全谷物、豆类和蘑菇的硒含量主要取决于土壤成分。大蒜、洋葱等葱属植物以及西兰花和卷心菜等十字花科蔬菜以解毒形式(如甲基硒半胱氨酸)积累硒。
土壤硒含量范围从芬兰和苏格兰部分地区的缺硒(低于0.1 mg/kg)到美国、中国和南美洲干旱地区的富硒(高达3 mg/kg)。pH值、有机物和氧化还原条件等因素影响硒的生物可利用性。在贫硒土壤中种植的作物会导致缺硒饮食,而在富硒土壤中种植或经硒肥处理的作物则积累更高浓度的硒。
部分食物的硒含量表
食物 | 每份含量(微克) | 每日价值百分比* |
---|---|---|
巴西坚果,1盎司(6-8颗) | 544 | 989% |
金枪鱼,黄鳍,煮熟,3盎司 | 92 | 167% |
沙丁鱼,油浸罐头,滤干,3盎司 | 45 | 82% |
虾,煮熟,3盎司 | 42 | 76% |
猪排,带骨,烤制,3盎司 | 37 | 67% |
牛排,牛后腿肉,烤制,3盎司 | 37 | 67% |
意大利面,煮熟,1杯 | 33 | 60% |
牛肝,煎制,3盎司 | 28 | 51% |
火鸡,无骨,烤制,3盎司 | 26 | 47% |
火腿,烤制,3盎司 | 24 | 44% |
鳕鱼,太平洋,煮熟,3盎司 | 24 | 44% |
鸡肉,鸡胸肉,烤制,3盎司 | 22 | 40% |
低脂乳清干酪,1%脂肪,1杯 | 20 | 36% |
绞牛肉,25%脂肪,煎制,3盎司 | 18 | 33% |
鸡蛋,煮熟,1个大号 | 15 | 27% |
罐头 baked beans(原味或素食),1杯 | 13 | 24% |
燕麦粥,普通和快熟,未强化,加水煮熟,1杯 | 13 | 24% |
蘑菇,波特贝拉,烤制,½杯 | 13 | 24% |
糙米,长粒,煮熟,1杯 | 12 | 22% |
全麦面包,1片 | 8 | 15% |
低脂原味酸奶,1杯 | 8 | 15% |
脱脂牛奶,1%,1杯 | 6 | 11% |
煮熟的扁豆,1杯 | 6 | 11% |
白面包,1片 | 6 | 11% |
菠菜,冷冻,煮熟,½杯 | 5 | 9% |
番茄酱,玛拉里纳,1杯 | 4 | 7% |
开心果,干烤,1盎司 | 3 | 5% |
玉米片,1杯 | 1 | 2% |
青豆,冷冻,煮熟,½杯 | 1 | 2% |
香蕉,切片,½杯 | 1 | 2% |
土豆,烤制,带皮,1个 | 1 | 2% |
花生酱,顺滑,2汤匙 | 1 | 2% |
桃子,黄色,生,1个中等 | 0 | 0% |
胡萝卜,生,½杯 | 0 | 0% |
生菜,罗马生菜,生,1杯 | 0 | 0% |
*每日价值(DV):美国食品药品监督管理局(FDA)制定DV值,帮助消费者在整体饮食背景下比较食物和膳食补充剂的营养成分含量。成人和4岁以上儿童的硒DV值为55微克。FDA不要求食品标签列出硒含量,除非食品中添加了硒。含硒量达到或超过DV 20%的食物被视为高营养来源,但提供较低DV百分比的食物也有助于健康饮食。美国农业部食物数据中央库(FoodData Central)列出了多种食物的营养成分,并按营养含量和食物名称提供了含硒食物的全面列表。
硒的健康益处
硒对甲状腺功能至关重要,特别是通过脱碘酶将T4转化为T3。因此,硒缺乏增加了甲状腺功能减退、桥本甲状腺炎和结节性疾病的风险。短期硒补充(如4-6个月)已使部分因自身免疫性甲状腺炎导致亚临床甲状腺功能减退的患者恢复甲状腺功能正常,尽管抗体和趋化因子水平可能不会改变。
在格雷夫斯病(GD)中,新诊断患者的血清硒通常低于对照组,而硒与抗甲状腺药物联合使用在3-6个月时改善了FT4/FT3/TSH水平,并在6个月时降低了TRAb水平;但这些效果在9个月时未能维持。
硒在实验动物中增强了疫苗诱导的免疫力,这些效果归因于T细胞增殖和自然杀伤(NK)细胞活性的增加。在人类病毒性疾病中,一项针对HIV的随机试验报告称,每日200 μg硒补充剂在24个月内减缓了CD4+ T细胞的下降,但未改善病毒抑制或复合临床终点。在新冠相关研究中,较低的硒/SELENOP水平通常与更差的预后相关,谨慎的补充已被提出,但仍需高质量随机对照试验。
活性氧(ROS)中和也维持脱氧核糖核酸(DNA)和细胞膜的完整性,从而预防慢性炎症和年龄相关认知能力下降。硒蛋白P等硒蛋白保护大脑神经元免受氧化损伤,初步临床证据表明,超营养剂量的硒酸钠可提高脑脊液硒水平,并可能与对硒有反应的阿尔茨海默病患者MMSE评分下降较少相关。
硒支持生育能力,多项研究报告了硒缺乏与流产和男性不育之间的关系。此外,在心血管健康方面,观察性数据表明在有限的硒状态范围内心血管疾病风险较低,但随机试验总体上显示单独补充硒对心血管疾病无益处;然而,一项针对老年人群的瑞典试验发现,对低硒摄入的老年人联合补充硒(每日200 μg)和辅酶Q10可降低长期心血管死亡率。
推荐摄入量与缺乏风险
硒需求因年龄、性别和生理状态而异。世界卫生组织(WHO)基于谷胱甘肽过氧化物酶活性建议19至65岁女性每日26 µg,男性每日34 µg。
2015年2月,德国、奥地利和瑞士营养学会根据血浆硒蛋白P(SePP)饱和度修订了硒摄入建议。每日参考值包括男性70 μg和女性60 μg,哺乳期需求增加至每日75 μg。
对于婴儿,建议0至4个月龄每日10 μg,4至12个月龄每日15 μg。儿童应摄入15 μg/天(1-4岁)、20 μg/天(4-7岁)、30 μg/天(7-10岁)、45 μg/天(10-13岁)和60 μg/天(13-19岁),青少年男孩(15-19岁)需求略高,为70 μg/天。
硒缺乏定义为摄入量低于40 µg/天,主要由土壤缺硒驱动。缺乏可能损害甲状腺激素代谢,增加感染风险,并导致心肌病(克山病)、骨骼异常(大骨节病)和慢性炎症。自身免疫性甲状腺疾病患者,包括新诊断的格雷夫斯病患者,常表现为硒水平降低。
高风险人群包括依赖缺硒土壤的人群、严格素食者以及因胃肠道疾病而影响吸收的个体。因此,通过饮食维持充足摄入对甲状腺功能、免疫防御和长期健康至关重要。
安全性与过量摄入
硒与健康呈U形关系:状态不足会损害硒蛋白功能,而过量则增加毒性风险;摄入量>~400 µg/天与不良反应相关。在营养剂量下,硒发挥抗氧化作用,而高剂量硒可能导致促氧化效应。
过量硒摄入导致硒中毒,其特征是毛发和指甲脆弱、胃肠道不适、大蒜味呼吸、易怒、震颤,严重情况下可能导致肝肺损伤或神经功能损害。甲状腺激素合成等内分泌功能也可能受到干扰,长期过度暴露会增加2型糖尿病风险。
由于硒含量的变异性,尤其是巴西坚果可能单次提供极高剂量,因此适度摄入至关重要。虽然补充剂可能有益于缺硒风险人群,但必须避免过量摄入,因为毒性效应可能来自膳食来源和补充剂。
结论
通过食物来源(包括巴西坚果、海产品、肉类、蛋类和全谷物)而非高剂量补充剂实现最佳硒状态最为安全。通过均衡饮食多样化摄入富含硒的食物可提供充足摄入量,最大化生理益处,并将硒维持在安全限值内,以支持代谢、内分泌和免疫健康,同时最大限度地降低毒性风险。
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