硒在生命科学中的应用研究概况(六)

来源:未知更新时间:2011-04-02 08:47 作者:中国补硒协会点击:次

人类活动空间（环境）重硒的分布特征

（一）环境的概念

地球和人类施宇宙的产物，一切生命都起源于宇宙中无机元素。无机环境创造了生命，生命的活动范围却是有限的，绝大多数生物集中在地表和水面100m以内的生物圈层中。此圈层是人类活动的空间，因而又称之为“人类圈”或“智慧圈”。其中，整个无机环境或宇宙—地球—生物圈这一“大宇宙”称之为“外环境”，因生物体机体组织及体液循环系统即“小宇宙”称之为“内环境”。虽然内环境对于外环境是独立的，生命机制是多种多样的，但特定的生态条件和元素环境与包括人在内的一切生命却是个统一的整体。从系统论观点来看，可称为“环境系统”。。在整个环境系统中，维持人体生命健康，就是要保持内环境中生活条件的稳定。

内外环境是相互作用的，外环境的微小变化会引起内环境的强烈反应。而生物体有自我调节的机制，通过复杂的生理协调活动来抵御各种外环境变化的冲击，以维持一种有变化但又相对稳定的状态——内稳态。这种保证正常生命健康的生理协调功能称为“内稳态调节机制”。内稳态调节机制的作用方式由两种：一是当外环境元素过多时抵御其过量摄入体内，抵御不住时就加大排泄量排出体外或储存在生物体“仓库”内，以避免或减少伤害；当外环境元素缺乏时，内环境就加大吸收量或从体内调动“库”��，释放所缺乏的元素。二是加快火减缓生命活动过程的速度。这就是生物和人抵御外环境元素过多（丰）或过少（缺）变化，以维持正常生命活动的办法。

（二）境中硒三维分布的不均匀性

微量元素硒普遍存在于内、外环境中，但它的分布（主要指其浓度、含量或丰度）不是固定不变和千篇一律的。硒的含量随时间、空间和物种而异，呈现极为复杂的三维分布不均匀性。

1、 外环境硒元素空间分布的不均匀性

硒在外环境空间分布的不均匀性是指地理位置、海拔高度、坡向等条件造成的差异。其中，硒过量或硒缺乏显著的区域往往会出现硒中毒或硒反应症（selenium response symptom；因硒营养缺乏引起的病例症状）。全世界报道发现硒反应症的有20多个国家，在南北半球各呈现一条大致纬向性的分布带，基本上为30°以上的中高纬度。我国环境低硒带呈东北—西南走向，其西北方向为干旱地区富硒环境，东南方向为湿润地区富硒环境。在低硒带内，我国克山病、大骨节病及动物白肌病等均有分布。在东南富硒带内的湖北恩施县的部分地区也曾有硒中毒的事件发生。硒元素空间分布的不均匀性十分显著，查清外环境硒的空间分布有利于生物体内环境的协调。

2、 内环境硒元素空间分布的不均匀性

这种空间分布既反映了各种生物体在地理位置、海拔高度等方面的不同，也包含了生物和人体的不同组织、不同器官内的差异。通常情况下，不同地区同一生物体内的硒含量不同；同一生物不同部位、器官间的硒含量也不完全一致。人体环境中硒的空间分布与动物体硒的元素空间分布同样有类似特点。

3、外环境硒元素发生学分布的不均匀性

土壤中的硒是植物（直接）和动物（间接）的主要硒来源，风化的岩石（母质）或水层又是土壤中硒的主要供给者。无机环境中的岩石、母质和土壤等，由于产生的基础、条件和发生发展过程的差异而形成性质各异的不同类型，通常称之为发生学上的差异。

不同岩石含硒量差异。夏卫平等分析了114个岩样和陆架沉积物中的微量硒，发现硒在各类岩石中的含量差异十分悬殊。主要岩类硒含量（μg/g）关系如下：板岩（0.131）﹥粘土岩﹥基岩﹥、超基性岩﹥（0.107）﹥酸性岩﹥玄武岩（0.080）﹥花岗岩（0.059）﹥紫色砂岩（0.030）﹥石灰岩。即从变质岩（0.142）、岩浆岩（0.070）到沉积岩（0.056），硒丰度递减。在岩浆岩系列中，则由酸性岩到超基性岩，含量递减。

4、外环境基因型分布的不均匀性

生物体各自的基本化学组分特征，是在其最初起源的环境元素条件下形成的。在漫长的自然适应、进化、分化过程中或人工杂交产生新变异后，通过遗传基因予以固定并传递到后代。生物的多样性所反映元素的差异与外环境发生学有相似点，但因是有生命的并通过基因传递，故称为物种或基因型差异。

了解不同作物间的分布差异有利于调整食物生产和消费结构。人体饮食摄入的硒主要来源于粮食和绿色蔬菜。一般来讲，海产品、动物肝脏、紫皮蒜、谷物、瘦肉中的硒含量相对丰富些。在克山病区，大豆的含硒量比玉米高150%，小麦可比吃玉米降低发病率70%。

对人体发硒进行比较，通常男性的比女性的硒含量要高些。

5、内、外环境时间分布的不均匀性

从亿万年的地质年代的角度来看，环境系统内的硒元素始终是在循环运动着的。一定空间分布的硒在时间尺度上的分布总是不均匀的。在内环境里，其含量也随着不同的生育期、年龄、季节和昼夜等而发生着变化。澳大利亚的营养学家Tinggi在对全澳州的牛奶硒含量的测试（1990，1991）中发现：夏季（23.47μg/L）﹥秋季（20.08μg/L）﹥春季（20.01μg/L）﹥冬季（19.97μg/L）。英国生物无机化学家威廉斯（1977）通过动物试验发现，随着年龄增长，硒元素在体内（人发除外）的积累越多。新生儿体内的血硒含量低于成年人。成年人体内的血清硒在早上九点半至晚上九点半内呈波浪型的变化，早上高，中午一点时半有个高峰，晚上九点半时最低。这是人体内环境生理活动节律性的反映，也为服药、补充元素等调节内环境提供了最适剂量及最适时间的依据。

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