Міграція селену у біогеохімічному ланцюзі: ґрунт – вода – рослина – продукція птахівництва – людина

Abstract

Селен – один з найважливіших мікроелементів, необхідних для нормального функціонування живих організмів. У навколишньому середовищі він присутній як у неорганічних, так і органічних формах у морських і прісноводних системах, ґрунтах, біомасі та атмосфері. Розподіл його в наземних екосистемах відзначається великою різноманітністю. У світі існують біогеохімічні провінції глибокого дефіциту і токсичних концентрацій цього мікроелементу. Варіабельність біохімічних характеристик ґрунтів і води різних регіонів світу зумовлює суттєві відмінності щодо вмісту селену в рослинах. Загальний вміст селену в рослинах залежить від ряду чинників: типу ґрунту, величини рН, окисно-відновного потенціалу, запасів селену у ґрунтах, форм селенових сполук (доступна чи недоступна), опадів, температури та стадії росту самої рослини. Установлено кореляцію між вмістом селену у ґрунті та у кормових рослинах, з одного боку, та організмом тварин і птиці – з іншого. Зернові культури, тварини і птиця, що вирощені на ґрунтах різних типів екосистем, формують харчовий ланцюг людини. Тому харчові продукти є основним джерелом селену для організму людини. Селеновий статус населення сильно варіює: від 10 мкг/доб. – у селенодефіцитних регіонах до 1400 мкг/доб. – у регіонах селенозів. Значна кількість країн світу характеризується помірними та низькими показниками споживання селену з продуктами рослинництва та тваринництва. Недостатнє надходження його в організм людини (залежно від ступеня дефіциту) призводить або до фізіологічних змін у межах звичайної регуляції, або до значних порушень метаболізму, або до виникнення специфічних захворювань. Із дефіцитом селену пов’язано понад 75 різних захворювань та больових симптомів. Однин із шляхів підвищення селенового статусу людини – включення в раціон продуктів, збагачених цим мікронутрієнтом, у тому числі й м’яса птиці. Збагачене селеном м’ясо можна вважати дієтичним продуктом функціонального призначення для людини з біокорегуючою дією. Його споживання сприятиме профілактиці гіпоселенозу. Крім того, такий підхід забезпечує демпферний ефект для людини і виключає можливість токсикозів, внаслідок специфічних дієтичних схильностей окремих осіб при непомірному споживанні збагаченого селеном продукту. При цьому слід враховувати, що між рекомендованими нормами (50–120 мкг/доб.) та максимально допустимим рівнем споживання селену (400 мкг/доб.) існує вузький діапазон і за високих концентрацій він може виявляти токсичну дію на організм людини. Подальші комплексні еколого-токсикологічні дослідження рівнів та закономірностей міграції селену в навколишньому середовищі необхідні передусім для мінімізації негативних наслідків для здоров'я людей, пов'язаних з небезпечними концентраціями цього мікроелемента.

Selenium is an essential micronutrient required for normal functioning of living organisms. It is distributed in inorganic and organic forms in marine and freshwater systems, in soils, biomass, and atmosphere. Its distribution patterns in terrestrial ecosystems have great diversity. There are biogeochemical provinces with selenium deficiency and toxic concentrations of this trace element. Variability of biochemical characteristics of soil and water in different regions of the world makes significant differences in the content of selenium in plants. The total content of selenium in plants depends on several factors: soil type, pH, redox potential reserves of selenium in soils, selenium compounds form (available or unavailable), precipitation, temperature and growth stage of the plant. There is a correlation between the content of selenium in the soil and feed on plants, on the one hand, and animals and birds – on the other. Cereal crops, animals and birds, grown in soils of different types of ecosystems are included in human food chain, therefore food is a major source of selenium for human organism. Selenium status of the population varies, from 10 g-3/day in selenium deficient regions to 1400 g-3/day in regions with selenium toxicity. Large number of countries are characterized by moderate and low levels of selenium intake from foods of plant-grower and stock-raising. Inadequate flow of it in the body (depending on the degree of deficiency) could lead to physiological changes within the normal regulation or significant metabolic disorders or cause the specific diseases, since selenium deficiency is associated with more than 75 different diseases and pain symptoms. The only way of selenium contamination increase in human organism is the selen inclusion in the diet enriched with such micronutrient, like poultry meat. The selenium-enriched dietary meat product can be considered as biocorrection food and iIts consumption will contribute to the prevention of hiposelenoz. Nevertheles, there is a narrow range between the recommended rates (50–120 g-3/day) and the maximum permissible level of selenium consumption (400 g-3/day) while at high concentrations it can cause toxic effects in human body. Further comprehensive environmental and toxicological studies of migration patterns and levels of selenium in the environment should be done to minimize adverse effects to human health associated with dangerous concentrations of selenium.