A Szelén, mint esszenciális nyomelem, étrendi forrásainak vizsgálata Dr. Gergely Valéria Bükfürdő 2010.
A Szelén előfordulása a környezetünkben A szelén esszenciális mikroelem, azonban élettani hatása ambivalens. Hiánya betegségek kialakulásához vezethet, ugyanakkor a szükségesnél akár egy nagyságrendnyivel több mennyiség fogyasztása mérgezést eredményezhet. A szelén szerves illetve szervetlen formája egyaránt előfordul l a környezetünkben és biológiai szervezetekben. Módosulatainak analitikai vizsgálata elengedhetetlen, mivel az elem biológiai hasznosulása illetve toxicitása annak kötési formáján múlik. A szelén módosulatainak kutatása a következő fő területekre osztható: környezeti vizsgálatok; táplálkozási és élelmiszer vonatkozások; orvosi illetve biológiai módosulatok vizsgálata.
A Se egészségügyi vonatkozásai Az 1970-es évek elején felismerték a Se különálló metabolikus funkcióját, miszerint esszenciális eleme a GPX enzimnek, amely a sejtek antioxidáns idá védelmében éb vesz részt. A mai napig számos szelenoenzimet azonosítottak (16). A Clark-féle tanulmány 1996-ban bebizonyította, hogy 200 μg Se/ nap fogyasztása szignifikánsan csökkenti a daganatos megbetegedések számát. A rákmegelőző hatás a már említett glutation peroxidáz enzimen keresztül illetve közvetlen antioxidáns tulajdonságok miatt valósul meg. Számos bizonyíték támasztja alá azt a tényt, hogy a szelén antikarcinogén aktivitását leginkább a szerves módosulatain keresztül fejti ki. Ezek a formák természetesen fordulnak elő az élelmiszerekben, mint például a szelenoaminosavak, szelenometionin (SeMet), SeCys és a metilezett szelén specieszek, mint például a Se-metil-SeCys.
Beépülő/ kiválasztódó főbb szelénmódosulat Anyagcsere jellege Szelénbevitel, μg nap -1 fő -1 SeCys Jellemző anyagcserefolyamatok Létfontosságú Se-fehérjék szintézise (jodotironin- i dejodináz, mitokondriális és reprodukciós szervek-szövetek Se- fehérjéi, szelenoprotein-p) SeMet TMSe + Egyéb funkcionális Nem Szeléntartalmú l Se-fehérjék funkcionális molekulák szintézise és szintézise Se- ürítése (glutationperoxidáz fehérjék a vizeleten keresztül szintézise család) BEÉPÜLÉS/ FELHALMOZÁS 0-70 70-450 optimum: 100-200 között KIÜRÍTÉS DMSe Az emberi szervezet által szintetizált főbb szelénmódosulatok és szerepük a Seanyagcserében MSe- AcG Szeléntartal- mú molekula l szintézise és ürítése a verejtéken és légzésen keresztül >450 2. Ábra. Az emberi szervezet által szintetizált főbb szelénmódosulatok és szerepük a Se-anyagcserében [STADTMAN 1996, REILLY 1998, BEHNE 1998 és KOBAYASHI 2002 alapján].
Néhány élelmiszer illetve élelmiszercsoport szelén koncentrációja Élelmiszer csoport: Se tartalom (μg/g) Gabonafélék 0,01 0,55 Húsok, halak, tojás 001036 0,01-0,36 Tejtermékek < 0.001-0.17 Zöldségek, gyümölcsök < 0,001-0,022 Magas Se tartalmú élelmiszerek Marha vese 0,78-1,45 Brazil dió 08553 0,85-53 Brokkoli < 0,001-0,46 Rák 0,028-1,26 Gomba 0,01-1,40
Ogra és társai a következő három csoportba sorolják a növényeket szelén felvételük szempontjából: Szelenit-akkumulálók például: brokkoli és uborka; Se-Met akkumulálók például: gomba, búza; MeSeCys-akkumulálók például: fokhagyma, hagyma. Az élelmiszerekben a leggyakoribb szelénforrás a fehérjékhez kötött szelén: SeCys, szelenoenzimek és SeMet formájában.(ogra et al., 2004)
A vizsgálatokhoz használt minták I. Szelénnel dúsított gombaminták Jellemzőik: Agaricus bisporus Lentinula edodes II. Szelénnel dúsított lucernacsírák Medicago sativa Jó Se akkumuláló szervezetek; A fogyasztók által kedvelt élelmiszerek; Fehérjében és egyéb tápanyagokban gazdag minták; Előállításuk viszonylag egyszerű és költségkímélő. A minták termesztése: A.b.- szerves Se formával L.e. szervetlen szelén sóval M.s. - szerves Se formával.
Se vizsgálati módszerei Mintaelőkészítés I. Fehérjék elválasztása Mintaelőkészítés II. A fehérje-elválasztási módszerekhez A fehérjék & peptidek szeparálása A Se módosulatanalitikai vizsgálatokhoz Se módosulatanalitikai vizsgálatok IP-HPLC-UV-HG-AFS SEC-HPLC-UV-ICP-MS IC-HPLC-ICP-MS RP-HPLC-ICP-MS Atomi szinten ESI-Q-TOF-MS Molekuláris lá szinten
A gombaminta eredményei Jelintenz zitás 80 Se 1. 1. Szervetlen Se 2.SeCys 3.MeSeCys 4. SeMet?. ismeretlen 500000 2. 250000 3. 4.??? A bizonyítottan rákellenes hatású MeSeCys aminosav származékot elsőként detektáltunk szelénnel dúsított gombamintában. 0 0 600 1200 1800 2400 Idõ (másodperc)
A lucerna csíranövény eredményei A 14 KDa-nál illetve 100-600 Da molekula mérettartományban F3 F4 detektálható szelén. Előbbi 40000 szelén kötésű fehérjék, 36000 F1 F2 utóbbiak szelenoaminosavak 32000 illetve szelén kötésű peptidek. 28000 24000 20000 Kis molekulaméretű 16000 komponensek között a 12000 SeMet, MetSeCys t 8000 azonosítottam. tás ICP-MS Counts ( 78 Se) C Jelintenzit 4000 0 5.00 10.00 15.0 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 Time Idő (perc) (min)
A boltokban kapható Se-nel dúsított élelmiszerek vizsgálata Szelénes tojás Száraz anyagban Egységnyi termékben Napi elfogyasztott élelmiszerme nnyiség (kb) 5 db Kalkulált napi elfogyasztott szelén mennyiség Teljes szeléntartalom 0,266 ± 0,02 μg Se/g 1 tojás: 18,9 μg Se 94,5 μg Se Detektált szelénmódosu latok SeIV: 0,132 ± 0,05 μg Se/g SeVI: 0,121 ± 0,03 μg Se/g 1 tojás: 9,372 μg SeIV + 8,591 μg Se VI 46,9 μg SeIV + 42,9 μg SeVI Szelénes stangli 3db Teljes szeléntartalom 0,394 ± 0,04 μg Se/g 1stangli: 19,7 μg Se 59,1 μg Se Detektált szelénmódosu latok Se VI: 0,400 ± 0,09 μg Se/g 1 stangli: 20 μg SeVI 60 μg SeVI A termékek közül egyedül a szelénes tojás esetén találtunk a szeléntartalomra A termékek közül egyedül a szelénes tojás esetén találtunk a szeléntartalomra utaló indikációt a csomagoláson: eszerint a termék 100 g-jában 9,5-10,5 μg szelén van. Az általunk mért értékek ehhez képest mintegy 20-szor magasabbak.
Összefoglalás Látható, hogy mindkét esetben kizárólag szervetlen szelénmódosulatokat találtunk, melyek biohasznosulása tulajdonképpen a fentiekben leírtak miatt csekély. Másfelől, ezek a módosulatok nem épülnek fehérjékbe, ezáltal nem rendelkeznek a szelenometioninra jellemző antioxidáns hatással. Mi az oka, hogy számos tanulmány ellenére mégis a szeléndúsítást szervetlen módosulatokkal oldják meg? Erre a kérdésre a Magyar Közlöny 2004/56. számában találjuk meg a választ:
Összefoglalás A kereskedelmi forgalomban lévő különleges élelmiszerekben 2006. december 31-ig megengedett tápértéknövelő anyagok között ött a szeléndúsított tt élesztő szerepel, míg a különleges l táplálkozási célú élelmiszerekhez a speciális táplálkozási cél elérése érdekében adható anyagok kategóriában kizárólag a nátrium szelenát, nátrium hidrogén szelenit és a nátrium szelenit. A fentiekből egyértelműen látszik a módosulatszemlélet fontossága a táplálék-kiegészítés céljára alkalmazott anyagok tekintetében. Mivel a szelén különböző kémiai környezetben, azaz különböző molekulákban eltérő biológiai hatással rendelkezik, nagyon fontos eldöntenünk, milyen vegyületet t alkalmazzunk táplálék-kiegészítés céljára.
Köszönöm ö ö a figyelmüket!