硒在生命科学中的应用研究概况

来源:未知更新时间:2011-04-07 17:15 作者:补硒协会编辑点击:次

1. 硒的发现与存在

1817年瑞典化学家贝尔采利乌斯(Berzelius)在焙烧黄铁矿制硫酸时,发现在铅室的壁上和底部附着有红色的残泥。将残泥加热，即发现一股似腐烂萝卜的臭味，性质与碲相似，经过研究确认其中有一种新的元素，参照碲（原意为地球）的命名，给这个元素取名为硒，即月亮的意思。硒的元素符号是“Se”，它的物理化学特性介于金属与非金属之间。

硒在地壳中的含量相当稀少和分散，其丰度按重量估计约为地壳的7×10^-5，占化学元素的第70位。在地壳上，油页岩、煤、石油中常含有硒，在海水、土壤中也有一定的含量。天然硒很少，且常与天然硫在一起。硒主要以重金属的硒化物存在。除少数国家或地区以硒化矿为硒资源外，多数硒化矿都因矿石产量稀少而没有工业价值，因此硒的主要来源是从重金属硫化矿冶炼铜、锌、镍、银等金属时作为副产品而得到。从硫的沉积物及铀的提纯过程中也可以得到硒。中国湖北省鄂西地区是全国也是世界上的高硒地区，硒的储量大，分布广，硒广泛地分布于植物、土壤、岩石及石煤中。

2. 硒的用途

硒广泛地用于玻璃、陶瓷、染料、橡胶、石油化工、冶金、电镀等行业，特别是高科技产业部门，如半导体器件、光电器件、硒太阳能电池、激光器件、激光和红外光导材料等的制造。由于硒的重量生物活性。硒也广泛地用于医药、保健和农业等部门。

3. 硒与健康研究的三个里程碑

人体所需的营养素分为常量营养素和微量营养素。人体对微量营养素的需要量是每天以毫克或微克计量的，虽然量微，却是保持人体正常功能所必不可少的。硒就是微量营养素之一。人们对各种营养素的认识，是随着科技进步而不断深入的，对硒的认识也是如此。在近几十年前，人们普遍认为硒对人体有毒，而被拒绝。经过半个多世纪的探究，人类才渐渐认识了硒，并把硒誉为“生命的火种”，“具有保健作用的神气矿物”。

20世纪50年代法国科学家施瓦茨（Schwarz）最早发现硒对肝脏有保护作用。他在研究引起肝坏死的病因时，发现含硫氨基酸和维生素E对肝脏都有保护作用，同时发现并与1957年5月17日测定结果，硒对肝脏有更强的保护作用。这是人类第一次证明硒具有动物营养作用，是人类认识硒的第一个里程碑。

20世纪70年代初联合国卫生组织肯定了硒的功效，宣布了硒是动物生命中必不可少的微量元素。这是人类认识硒的第二个里程碑。20世纪60年代初发明了测定微量硒的方法的同时，逐步发现了硒可以缓解雏鸡的维生素E缺乏症，还发现家畜的白肌病是由缺硒引起的，硒又可以预防犊牛及羔羊的白肌病。罗卡尔克(Rotruck)在研究硒的作用时，发现了硒是谷胱甘肽过氧化物酶的构成部分，在缺硒的情况下，这个酶的活性就不能充分表达。这些研究说明，硒是维持机体正常生命的必需物质，于是在1973年，联合国卫生组织宣布，硒是人和动物生命活动中必不可少的微量元素。此后对硒与人体健康的关系的研究更加广泛深入。

人类认识硒的第三个里程碑，是中国人对硒与克山病关系的研究。中国科学家发现克山病区缺硒，硒可以治疗和预防克山病。这项科研成果是在1980年第二届关于硒的国际会议上由中国预防医学科学杨光圻教授宣布的。因为由此确证了硒是人体必需的微量元素。人应该像每天必须摄取淀粉、蛋白质和维生素一样，也必须每天摄取适量的硒。

硒的化合物分为无机硒和有机硒两类，无机硒亚硒酸钠（Na₂SeO₃）、硒酸钠（Na₂SeO₄）的水溶液能被微生物和植物吸收。经微生物和植物吸收的硒，其中有一部分能与这些生物的氨基酸或蛋白质相结合，形成硒蛋氨酸、硒半胱氨酸或含硒酶等多种有机化合物，成为天然有机硒。它们是生物体的一部分，参加新陈代谢，维持生命活动。无机硒和天然有机硒都能被生物体吸收利用。无机硒吸收快、安全性差，天然有机硒吸收慢、利用率高。

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