Synergizm selenu z witaminą E

OID (277) 9/2014
OID (261) 06/2013
Synergizm selenu z witaminą E
Witamina E jest organicznym związkiem chemicznym, stanowi ona mieszaninę tokoferoli
i tokotrienoli (są mniej znane i posiadają budowę podobną do tokoferoli). We krwi początkowo występuje ona w formie niezwiązanej,
a następnie wiąże się z frakcją B lipoprotein. Tokoferole są cieczami o żółtej barwie, są
przezroczyste, rozpuszczalne w tłuszczach
i rozpuszczalnikach organicznych, a nierozpuszczalne w wodzie. Tokoferole są przede
wszystkim przeciwutleniaczami, które ochraniają przed utlenieniem witaminę A, karoten,
wielonienasycone kwasy tłuszczowe czy koenzym Q. Jako główny przeciwutleniacz rozpuszczalny w tłuszczach witamina E chroni
błony komórkowe przed wolnymi rodnikami,
które uszkadzają błony komórkowe i tym samym zwiększają ich przepuszczalność. Błona
komórkowa reguluje przepływ substancji odżywczych, zapewniając w ten sposób równowagę składników niezbędną do jej normalnego funkcjonowania i rozwoju. Z tych powodów
bardzo ważne jest właśnie na poziomie komórki ograniczenie produkcji wolnych rodników.
Istota witaminy E polega na przekształcaniu
wolnych rodników w związki całkowicie pozbawione toksyczności lub też mało toksyczne. Ponieważ ma ona zdolności wiązania się
z tlenem, tym samym zapobiega ich wytwarzaniu. Tokoferole odgrywają bardzo ważną
rolę w łańcuchu przenośników wodoru. Utrzymują stabilność membran wewnątrzkomórkowych ścian erytrocytów zawierających dużą
ilość nienasyconych kwasów tłuszczowych.
Rola przeciwutleniacza jest szczególnie uwidaczniana w wielu takich reakcjach, w których
również uczestniczą selen i glutation. Witamina E odgrywa też ważną rolę w syntezie hemu,
bierze udział w syntezie białek hemowych (cytochromów, hemoglobiny). U kur także sty-
muluje reakcje immunologiczne, współdziałając z selenem. Podnosi odporność organizmu
na zakażenia wirusowe i bakteryjne poprzez
zwiększenie liczby limfocytów, poprawia aktywność makrofagów, wzmacnia ściany naczyń krwionośnych.
Niedobór witaminy E u młodych ptaków powoduje skazę wysiękową, obrzęki na skórze,
wysięki w jamie osierdziowej oraz encefalomację (rozmiękczenie mózgu). Ta jednostka chorobowa objawia się niezbornością ruchów, kurczęta nie są zdolne utrzymać pionowej postawy
i mają trudności z poruszaniem się. Te objawy są związane z uszkodzeniami na poziomie
móżdżku. Jednostką chorobową spowodowaną niedoborem witaminy E u kacząt jest zwyrodnienie mięśni. Ptaki są wówczas osowiałe,
mają kłopoty z utrzymaniem równowagi, podpierają się dziobem, nie mają apetytu. W żołądku mięśniowym tych osobników występują
ogniska martwicze, tworzą się nadżerki na błonie śluzowej, w jelitach powstają wybroczyny
i nieżytowe stany zapalne. Również u indyków
przy niedoborach w paszy witaminy E mogą
występować schorzenia mięśni i uszkodzenia żołądka. Niedobory tej witaminy u osobników dorosłych najczęściej nie powodują aż
tak drastycznych zmian jak u ptaków młodych.
Na pewno deficyty witaminy E mają ujemny
wpływ na wyniki wylęgowości, zarodki wówczas obumierają już w pierwszych dniach inkubacji, co spowodowane jest pękaniem pierwszych tworzących się naczyń krwionośnych.
W przeciwieństwie do pozostałych witamin
rozpuszczalnych w tłuszczach nadmiar witaminy E jest wydalany z organizmu z kałomoczem. Zapotrzebowanie drobiu na witaminę E
uzależnione jest od gatunku, wieku, kierunku
użytkowania (wg Norm Żywienia Drobiu wynosi od 10 do 70 mg na 1 kg mieszanki). Jest
OID (277) 9/2014
OID (261) 06/2013
ono także zależne od zawartości w paszy tłuszczu i selenu. Witamina ta jest syntetyzowana
tylko przez rośliny. Bogate w nią są kiełki nasion (głównie pszenicy) i ziarna zbóż. W roślinach zielonych skumulowana jest głównie w liściach, a nie w łodygach.
Do prawidłowego funkcjonowania organizmu zarówno ludzkiego jak i zwierzęcego niezbędna jest obecność selenu. Jego działanie
w organizmie jest ściśle związane z witaminą E i aminokwasami zawierającymi siarkę.
Selen wchodzi w skład peroksydazy glutationowej – enzymu odgrywającego rolę przeciwutleniacza wewnątrz komórek (stymuluje ją).
Enzym ten bierze udział w utlenianiu glutationu, w ten sposób rozkładając pojawiającą się
w komórkach H₂O₂ do H₂O. Jest to ważne dla
procesów komórkowej detoksykacji, ponieważ
nadtlenki tworzone przez H₂O₂ mogą powodować utlenianie wielonienasyconych kwasów
tłuszczowych wchodzących w skład błon komórkowych. Aktywność peroksydazy glutationowej ma działanie oszczędzające witaminę E
i odwrotnie, witamina E zmniejsza zapotrzebowanie na selen. Występuje więc synergizm
działania witaminy E i selenu. Oznacza to, że
wspólnie kilkakrotnie potęgują efekt działania każdego z osobna. Od selenu uzależniona jest też aktywność innych enzymów. Podnosi on także odporność organizmu, zwiększa
liczbę limfocytów, reguluje także ich funkcjami. Głównym objawem niedoboru selenu jest
skaza wysiękowa, polegająca na tworzeniu się
obrzęków spowodowanych zmianami przepuszczalności naczyń kapilarnych. Część białek o niskiej masie cząsteczkowej dyfunduje
do wysięku. Jednocześnie można obserwować
podwyższone stężenie albumin w osoczu. Deficyt selenu u ptaków młodych, tak jak awitaminoza E, powoduje także słaby wzrost, zwiększenia śmiertelności, zwyrodnienie móżdżku
i zwyrodnienie mięśni (szkieletowych, mięśni żołądka mięśniowego, mięśnia sercowego),
które objawiają się ogniskami martwicowy-
mi. Ponadto ptaki słabo opierzają się, obserwuje się puchlinę brzuszną, zwłóknienie i zanikanie trzustki. U drobiu dorosłego niedobór
selenu obniża płodność, a nawet prowadzi do
bezpłodności (podobnie jak awitaminoza E).
Selen jest pierwiastkiem chemicznym i został
odkryty raczej przypadkowo przez szwedzkiego chemika J.J. Berzeliusa w 1817 roku. Znane są alotropowe odmiany selenu: metaliczny,
selen płynny - bezpostaciowy (czarny) i selen
czerwony. Jest jednym z najważniejszych mikroelementów w żywieniu zarówno zwierząt
jak i ludzi. Wykryty został w szlamie komór
w fabryce produkującej kwas siarkowy z pirytów. Już w notatkach pochodzących z XIII
wieku można znaleźć opisy dotyczące toksyczności selenu przyjmowanego z pożywieniem.
Znany podróżnik Marco Polo podczas jednej
z wypraw znalazł rośliny bogate w selen rosnące na terenach górzystych w zachodnich Chinach. Zaobserwowano, że rośliny zjadane przez
zwierzęta powodowały u nich odpadanie kopyt. Podobne obserwacje przeprowadzono na
przełomie XIX i XX wieku w Nebrasce i innych
zachodnich obszarach USA. Pierwiastek ten
był przez długi okres czasu tematem kontrowersyjnym a nawet wręcz niepokojącym, Był
nawet uznawany wyłącznie za silnie toksyczny. W latach pięćdziesiątych XX wieku odkryto, że selen oddziaływuje toksycznie i może powodować dystrofię mięśniową oraz wykazano
wówczas, że niedobory zarówno selenu jak i witaminy E u szczurów mogą powodować ostrą
martwicę wątroby.
Selen jest niezbędnym składnikiem organizmów zwierzęcych i występuje we wszystkich
komórkach. Najwięcej zawierają go: wątroba,
warstwa korowa nerek, trzustka, przysadka.
Większość selenu w organizmie jest stosunkowo labilna. Zawartość selenu w pokarmach jest
bardzo zmienna i zależna od zawartości selenu
w glebie przeznaczonej do uprawy. Gleby na terenie Polski uważane są za dosyć ubogie w ten
pierwiastek. Niektóre zaburzenia u zwierząt
OID (277) 9/2014
OID (261) 06/2013
na tle żywieniowym reagują na podanie selenu lub witaminy E wskazując, że istnieje ścisły związek między tymi dwoma składnikami.
Przyswajalność selenu zwiększona jest w diecie bogatej w białka i witaminy (głównie E),
a utrudniona przy podwyższonej ilości metali ciężkich i siarki.
Ważną datą dla zrozumienia biochemicznej
roli selenu jest rok 1973, kiedy odkryto, że selen
jest integralnym składnikiem enzymu peroksydazy glutationowej, następnie w 1990 roku
stwierdzono, że dejodaza jodotyroniny zawiera
selenocysteinę. Te odkrycia oraz identyfikacja
wielu selenobiałek i selenoenzymów sprawiły,
że rozpoczęły się intensywne badania nad fizjologiczną rolą selenu, problemami żywieniowymi związanymi z zapotrzebowaniem na ten
pierwiastek, objawami klinicznymi niedoboru
czy nadmiaru selenu.
Pierwiastek ten swoją nazwę zawdzięcza greckiej bogini księżyca Selene. Jest on naturalnym
składnikiem skorupy ziemskiej, jest mianowicie pierwiastkiem śladowym. Pomimo małej
zawartości w skorupie ziemskiej selen jest szeroko rozpowszechniony w przyrodzie. Wchodzi w skład wielu skał, minerałów, gleb, występuje w materiale pochodzenia wulkanicznego
i księżycowego. Ponadto występuje także w węglu, popiele węglowym.
Jest on zaliczany do niezbędnych mikroelementów, i w odróżnieniu od witaminy E w nadmiarze może być toksyczny. W ilościach od 0,1
do 0, 2 mg w kg mieszanki jest bardzo pożądany, natomiast przy zawartości około 4 mg w kg
mieszanki mogą występować objawy jego zatrucia. Zbyt duży udział selenu prowadzić
może do spadku wylęgowości i do deformacji
zarodków. U ptaków dorosłych podobnie jak
witamina E niedobór selenu obniża płodność.
W żywieniu drobiu selen chroni przed różnymi schorzeniami, a także polepsza wartość odżywczą jaj i mięsa wchodząc w ich skład chemiczny. Tak więc produkty drobiarskie mogą
być bogatym źródłem łatwo przyswajalnych
antyoksydacyjnych związków ważnych dla
zdrowia konsumenta.
Selen w naturze występować może w formie organicznej oraz nieorganicznej. Selen organiczny jest absorbowany prawie całkowicie w 8090%, natomiast selen nieorganiczny w 40-70%.
Formy nieorganiczne tego pierwiastka to selenek, selenin, selenian. Są one przyswajalne
przez rośliny i zostają wbudowywane w cząsteczki białek poprzez syntezę aminokwasów siarkowych (selenoaminokwasów), takich
jak: selenometionina oraz selenocysteina. Ze
związków organicznych (wbudowany w cząsteczki aminokwasów) jest on przez drób przyswajany i akumulowany w tkankach podobnie
jak aminokwasy. W ziarnach zbóż około 50%
selenu znajduje się w postaci selenometioniny.
Bardzo dobrym źródłem selenu są drożdże,
kiełki pszenicy, otręby pszenne, owies, czosnek oraz lucerna. Selen nieorganiczny nie jest
tak skuteczny i ażeby uzyskać efekt podobny do
tego, jaki uzyskuje się stosując formę organiczną – selenometioninę, należy podawać dużo
większą jego dawkę. Nieorganiczny selen jest
z organizmu wydalany z moczem, kiedy następuje wysycenie organizmu tym pierwiastkiem, zaś selen organiczny jest magazynowany
w tkankach, gdzie część selenu wiąże się z bardzo ważnym enzymem - peroksydazą glutationu, a reszta z hemoglobiną i innymi białkami.
Reasumując, witamina E jest wspaniałym partnerem selenu w procesach ochrony narządów
organizmu przed szkodliwym wpływem wolnych rodników, a także łączne działanie tych
obu czynników daje najlepsze efekty. Wspólnie pełnią funkcje ochronną błony mitochondria, mikrosomów, cytochromów przed utlenianiem tłuszczów i zapewniają prawidłowy
wzrost oraz płodność organizmu.
Spis piśmiennictwa dostępny u autorki
dr inż. Henryka Korytkowska,
UTP Bydgoszcz