一、硒元素的性質(zhì)及對生物的作用
硒和碲、硫?qū)儆谕粋�“家族”的元素，它們的性質(zhì)也很相似。但硒元素在地殼中的含量遠(yuǎn)沒有硫那么多，而且總是暗藏在硫化礦中，因其性質(zhì)與硫極為相似，所以一直未能引起人們的注意。硒的發(fā)現(xiàn)是在瑞典首都斯德哥爾摩的一個小礦鎮(zhèn)上，該小礦鎮(zhèn)富有黃鐵礦，為很多硫酸廠提供原料。在用這里的黃鐵礦制造硫酸時，總是有一種紅色的粉末沉積出來，但沒人注意研究它。甚至有人認(rèn)為這種紅色粉末中含有有毒物質(zhì)砷，以至于該小鎮(zhèn)開采出來的黃鐵礦成了不受歡迎的原料。1818年，貝采尼烏斯和甘恩注意到了這一現(xiàn)象，開始研究這種紅色粉末。經(jīng)過研究，他們認(rèn)為這種紅色粉末含有一種可燃性單質(zhì)，由于它的性質(zhì)與碲極為相似，便為它起名為硒，拉丁文的意思是“月亮”(碲的拉丁文意為“地球”)硒是一種在地殼中含量較少的非金屬元素，最初僅被用作玻璃的脫色劑。我們常用的玻璃中含有雜質(zhì)，因而會帶有顏色；如果在玻璃中加入微量的硒，就能使玻璃變得無色透明。另外，如果在玻璃中加入過量的硒還可以制成瑰麗的紅寶石玻璃。在硒元素被發(fā)現(xiàn)后的100多年中，它僅被人們應(yīng)用于玻璃制造業(yè)，并一直將其看成是有毒的元素。它長時間默默無聞并被人們所誤解。
1、硒對人體健康的作用與意義
1935年，我國黑龍江省的克山縣，一種以心肌病變主要表現(xiàn)的急病暴發(fā)流行，造成很多人死亡，因其病因不明，故叫“克山病”。有人預(yù)測，克山病可能與某種化學(xué)元素有關(guān)。中國科學(xué)院地理研究所等單位的科學(xué)家經(jīng)過大量研究調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，克山病的發(fā)病與環(huán)境中的微量元素硒含量過低有直接關(guān)系。從此之后，人們改變了對硒的看法，也加深了對硒的認(rèn)識，并對它開展廣泛而深入的研究。經(jīng)過大量的研究發(fā)現(xiàn)，硒是一種人體必需的微量元素，是人體的15種微量元素之一，人體缺乏硒就會得病。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，硒在人體中起的主要作用有如下幾方面：
第一，硒在人體中能抑制多種癌癥，具有抗癌和防癌的作用。近年來，腫瘤對人類的威脅與日劇增，硒與腫瘤的關(guān)系 也得到了深入的研究。人們發(fā)現(xiàn)，低硒地區(qū)的土著居民土壤和作物中含硒量越低，人體血液中的硒含量越少，癌癥的死亡率越高。據(jù)報導(dǎo)，一個體重為60公斤的人，每天吸收o．8毫克的硒，就不易患癌癥。中藥黃芪中就是因為含有豐富的硒，所以有抗癌作用。那么，硒為什么能抗癌呢?生物化學(xué)家們研究后發(fā)現(xiàn)，硒是谷胱甘肽過氧化物酶的主要成分，這種酶具有抗過氧化物的作用，也能破壞自由基，并對人體氧化過程中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)有解毒作用。而過氧化物則被認(rèn)為是誘發(fā)各種癌癥的根源。因此，土壤和食物的含硒量低的地區(qū)和國家癌癥發(fā)病率明顯高于含硒量高的地區(qū)和國家。我國也作過相應(yīng)的調(diào)查研究，結(jié)果表明：食道癌、胃癌、肝癌及子宮癌的癌癥死亡率與血硒水平呈負(fù)相關(guān)。
第二，缺硒已被認(rèn)為是發(fā)生冠心病的危險因素。大量的相關(guān)資料顯示，心臟病的發(fā)病率與土壤、飲食及人體的硒水平呈明顯的負(fù)相關(guān)。流行病學(xué)研究與大量的動物實驗結(jié)果表明，缺硒與冠心病、動脈硬化及高血壓等心血管疾病關(guān)系密切。動物實驗表明，硒有利于將血壓維持在正常水平，并對多種原因引起的高血壓有調(diào)節(jié)作用。有專家研究得出；區(qū)域性的心血管系統(tǒng)的疾病死亡率與當(dāng)?shù)丨h(huán)境硒水平呈負(fù)相關(guān)；急性心肌梗塞病人的血小板與血漿硒濃度均明顯低于正常對照組。
第三，硒還具有抗衰老的作用，硒是人長壽所必須的微量元素之一。研究發(fā)現(xiàn)，我國湖北有一個百歲老人聚集的長壽地區(qū)，那里的土壤和水中富含硒。據(jù)說當(dāng)?shù)厝瞬粌H健康長壽的特別多，而且姑娘們不用任何化妝晶，卻長得非常漂亮�，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，谷胱甘肽過氧化酶廣泛存在于哺乳動物的紅細(xì)胞、肝、肺、心、腎、腦及其他組織中，它催化還原谷胱甘肽還原體內(nèi)的過氧化物，從而保護人體內(nèi)的細(xì)胞膜免受過氧化物引起的氧化損壞。從而起到抗衰考和護容顏的作用。
第四，硒還能有效地提高機體的免疫力，最近研究發(fā)現(xiàn)，愛滋病人往往處于低硒狀態(tài)，病人的一種常見病癥就是體內(nèi)硒元素的損耗。因而，低硒被認(rèn)為是愛滋病發(fā)病的結(jié)果。由于愛滋病對人類的威脅極大，利用硒來提高愛滋病人的免疫力研究已經(jīng)開展。
硒對人體健康的作用除上述四個方面之外，最新的研究結(jié)果表明，人體缺乏硒會發(fā)生大骨節(jié)病。飲食中缺乏硒是大骨節(jié)病發(fā)病的重要條件。對該病發(fā)病區(qū)的居民膳食中補充硒是目前防治大骨節(jié)病的主要手段之一。又經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，人的眼中硒的含量很高。硒具有保護視覺器官健全及提高視覺敏銳度的功能。人體一旦缺硒，則會導(dǎo)致白內(nèi)障，好發(fā)性近視等眼疾的發(fā)生。
必須說明幾點：①硒是人體必需的微量元素之一，人體對硒的需求量雖然極低，但不能缺少。人體對碩的需求量美國的推薦標(biāo)準(zhǔn)為：男人和女人每天的攝入量分別為70微克和55微克(1微克等于百萬分之一克)i兒童的攝入量應(yīng)根據(jù)體重按比例減少。我國營養(yǎng)學(xué)會推薦的每人海日對硒的攝取量為50微克。②我國有7踹的地區(qū)土壤中缺硒，人的食物和動物的飼料中硒的豐缺標(biāo)準(zhǔn)為：小于0.03ppm(ppm為濃度指標(biāo)，意為百萬分之幾)為缺乏；0．03—0．40ppm?為生理需求量；0．4—3．0ppm為引起病理作用的量；0．3—20ppm為出現(xiàn)臨床病理癥狀的量；大于20ppm為致死量。硒在人體中的最佳濃度為一億分之四至千萬分之一之間，只有保持這個濃度才會對人體有益。如果人體內(nèi)含硒量超過百萬分之四，則會發(fā)生硒中毒。會引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)和消化系統(tǒng)的疾病。③所有的無機硒化合物對人和動物都是劇毒的，如硒酸鈉(Na2Se04)，亞硒酸鈉(Na2Se03)等。這類藥劑不能添加到人類和動物食品和飼料中，只能作為缺硒病人的藥物用。所有的有機硒化臺物也是有毒的，但在飼料和食品中的含量在生理需求量的范圍內(nèi)。人們絕不能擅自服用硒制品，只能從正常的食物中獲得。
2、硒與植物的關(guān)系
(1)、植物對硒的吸收和運輸；
不同植物吸收硒的能力不同，而且同一植物的不同部位吸收硒的能力也不盡相同．一般植物的正常含硒量很小，約為0.05—1.5llg／g(1lg代表微克，1微克等于百萬分之一克，g代表克)，而富硒植物含硒量則可高達(dá)數(shù)干ug／ee眾多研究發(fā)現(xiàn)，十字花科、百合科和豆科植物吸收硒的能力大于菊科、禾本科和傘形花科的植物。一般而言，植物葉片的硒含量從大到小依次為喬木、灌木、草本。
(2)、硒與植物的生長發(fā)育
早期的研究表明，極少量的硒就能刺激硒積聚植物的生長，而強烈地抑制硒非積聚植物的生長。在較高濃度下，大部分植物出現(xiàn)硒中毒癥狀，其生長和生理活動受到抑制，草類表現(xiàn)為葉片白綠病，根組織呈粉紅色：其它植物則表現(xiàn)出生長障礙，黃綠病和葉脈粉紅色或葉面暗綠色；濃度更高時作物呈白色，發(fā)生缺綠病和早熟死亡。研究還發(fā)現(xiàn)，番茄苗加硒培養(yǎng)1周后，3ppn與5ppm濃度硒處理的植株出現(xiàn)硒中毒癥狀，表現(xiàn)根系細(xì)長、根冠黑褐色并腐爛，莖桿纖細(xì)，葉片及頂端嫩葉缺綠。
(3)、硒與植物的抗氧化作用
需氧生物在機體代謝的過程中會產(chǎn)生具有很強氧化能力的活性氧和自由基，活性氧和自由基的產(chǎn)生與清除受保護酶類和小分子抗氧化劑這兩類物質(zhì)的調(diào)控，硒可通過酶促系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)兩種機制發(fā)揮抗氧化功能，從而起到增強植物抗性的作用。
(4)、硒與其它元素的關(guān)系
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：加磷能使植物吸收和積累更多的硒；增加硒索營養(yǎng)會促進整個植株對氮的吸收；硒和重金屬元素之間多表現(xiàn)為頡頏關(guān)系。硒能清除汞等重金屬的毒性。
二、富硒食品的發(fā)展形狀與趨勢
硒對人體健康具有非常重要的生理作用，科技界對硒的研究也不斷地深入。除了嚴(yán)重缺硒的病人可服用硒制劑之外，正常人須從飲食中攝取硒，也就是從食物中獲得有機態(tài)的硒。硒在地球表面的分布很不平衡，世界上約有近50個國家和地區(qū)缺硒，而我國則有70％以上的地區(qū)，約1億人口缺硒，且有不少大城市人口的飲食處于低硒狀態(tài)。因此，盧良恕、李報聲等院士呼吁：“加強富硒農(nóng)產(chǎn)品的開發(fā)，通過普通作物將硒有機化，建立日常食物攝取的人類硒營養(yǎng)模式，加強富硒食品生產(chǎn)，增強人民體質(zhì)，保護人民健康”。現(xiàn)已開發(fā)的富硒食品有如下幾類：①富硒食用菌。通過在生產(chǎn)過程中人工加硒生產(chǎn)出了比普通香菇含硒量高2“倍的富硒香菇(其含硒過高，可能會對人體有毒)，后經(jīng)研究培育出含硒量為1mg／K8的鮮香菇。此外還培育出了富硒的金針菇、平菇、靈芝等。②富硒藻類：經(jīng)人工種植的富硒藻類主要有螺旋藻和小球藻。⑧富硒酵母菌。④富硒茶葉。⑤富硒蔬菜。經(jīng)研究已培養(yǎng)出富硒豆芽、毛豆、大白菜等。⑥富硒大米。據(jù)專家研究，利用每畝1瓶硒肥對水稻進行葉面噴施，大米的含硒量能顯著提高。⑦富硒水果。生產(chǎn)富硒水果僅在蘋果和板栗上有報導(dǎo)。但據(jù)本人所知，桃源縣果樹聯(lián)合會、桃花源果樹研究所與中國科學(xué)院桃源農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站近些年開展了富硒柑橘的研究，已取得了可喜的階段性研究成果，并研制開發(fā)出了柑橘“富硒增甜素”產(chǎn)品。
正常人需從食物中獲得有機態(tài)硒，人類的食物組成無非是兩類，即植物性食品和動物性食品。目前富硒食品的研究和開發(fā)在我國還處于起步階段，還有絕大多數(shù)的食品未開展富硒化生產(chǎn)與開發(fā)。我國缺硒的地區(qū)面積大、人數(shù)多，富硒食物的開發(fā)是保護人民健康，增強人民體質(zhì)的大事。我國的科學(xué)界、各級政府領(lǐng)導(dǎo)及廣大人民群眾都極為關(guān)注富硒食品開發(fā)的事。富硒食品的研究和開發(fā)方興未艾，正處于蓬勃發(fā)展階段：富硒食品的市場需求量大，市場前景是極為廣闊的。
