Метаболизм селена в организме животных

Особенности метаболизма селена у растений и животных, а также содержании селена в продуктах питания и в крови населения различных регионов России ставят очень важную проблему - проблему селеновой нехватки в масштабах всей страны Surai P.F., (2006).

По мнению Г.Б. Абдуллаева (1972, 1974) способность малых доз селена ускорять ряд метаболических и синтетических процессов позволила использовать его в ряде исследований не только в качестве средства профилактики болезней, но и как фактор, повышающий продуктивность сельскохозяйственных животных.

Ключевой формой метаболизма селена в живых организмах является селеноводород. У животных это соединение синтезируется как из органических, так и неорганических форм микроэлемента, расходуясь на образование селеноцистеина, входящего в активный центр большинства селенсодержащих ферментов. Метилирование селеноводорода осуществляется при избыточном поступлении селена, а метилированные производные выводятся из организма с выдыхаемым воздухом в виде диметилселенида («чесночное дыхание») и с мочой в виде триметилселенида Steele & Benevenga, (1978; 1979; Ip, 1998)

Многие исследователи (Swanson C.A., Patterson B.H., Levander O.A., Vellon C., 1991; Г.И. Боряев, 2000) объясняя биохимические пути, по которым осуществляется метаболизация селена, утверждают, что селен, стимулирует систему ферментативной антиоксидантной защиты организма и указывают на прямую зависимость между концентрацией селена в крови и активностью глутатионпероксидазы, предполагая, что вводимый селен, включается непосредственно в активный центр фермента.

Примерно 30-40% селена в организме находится в форме глютатионпероксидаз (J. R. Arthur, 1997, 2003, В.И. Кулинский, 1999). Введение селенита натрия в рацион сельскохозяйственных животных достоверно повышает уровень селена в крови и активность глютатионпероксидазы (R. Kaur, S. Sharma, S. Rampal, 2003). В дополнение к глютатионпероксидазе селен является составной частью других селенопротеинов, отличающихся по биологическим функциям. Исследователи полагают, что таких протеинов более 30. Большая часть селенопротеинов содержит один остаток селеноцистеина на полипептидной цепочке (R.M. Tujebajeva et al., 2000).

Идея о том, что необходимо учиться у природы и использовать в питании человека и животных формы селена, найденные в основных пищевых продуктах (главным образом селенометионин). В частности, производство продуктов животноводства (яиц, мяса и молока), обогащенных селеном, рассматривается в качестве возможного пути улучшения обеспеченности населения России селеном. В этом направлении уже сделаны первые успешные шаги (селенообогащенные яйца производятся на 14 птицефабриках России), и представляется важным подчеркнуть еще раз тезис о том, что здоровье человека во многом зависит от его питания. Таким образом, решение проблемы селеновой недостаточности России представляется возможным, и в этом важная роль отводится животноводству и птицеводству. Детальный анализ современной литературы свидетельствует о том, что производство продуктов питания, обогащенных селеном, является ни чем иным как возвращением к природе. Например, в яйцах диких птиц содержание селена существенно больше, чем обнаружено в куриных яйцах, произведенных в промышленных условиях на рационах, обогащенных селенитом натрия. Таким образом, относительно низкая концентрация селена в яйцах, мясе и молоке - это искусственно созданная ситуация, результат того, что вопросы качества продуктов животноводства многие годы стояли позади количественных показателей (Фисинин В.И. и др. 2003, 2005; Surai P.F. 2006)

С учетом влияния окружающей среды кормление животных играет основную роль в дальнейшем использовании генетического потенциала. Кормовое вмешательство для предотвращения заболеваний становится нормой. Производители понимают, что не только здоровье животного и гомеостаз организма влияют на его продуктивность, но и здоровье матери может значительно влиять на продуктивность и здоровье потомка.

По мнению Н. Г. Богданов, Н.А. Голубкиной, Г. Ю. Мальцева (1995); Н.А. Голубкиной, В.А. Тутельян (2002) способность животных создавать «запасы» селена в тканях лимитирована. Если физиологически необходимые запасы превышают норму, поступающий избыток селена выводится из организма в короткие сроки. При любом способе введения селена он выводится из организма через почки, легкие и желудочно-кишечный тракт.

Как сообщает Р. З. Сиразиев (1998) при парентеральном введении основная масса селена (до 60 % дозы) у всех видов животных выделяется с мочой, 5 —7 % с калом (эндогенный селен, экскретированный с желчью и поджелудочным соком), 4 — 10 % с выдыхаемым воздухом. В организме жвачных в обычных условиях селена удерживается 20 - 25 %, в организме моногастричных — 18 — 20 %.

Специалисты по питанию уделяют все больше внимания значению и биодоступности микроэлементов в диете человека и рационе животных. Одним из часто недооцениваемых микроэлементов является селен, хотя известно, что многие районы мира испытывают дефицит этого вещества.

Дефицит селена, связан с рядом специфических дегенеративных заболеваний у скота, и понятно, что адекватное количество селена необходимо для основных процессов, таких как рост и воспроизводство. Уже давно установлена связь между селеном и целым рядом практических дорогостоящих проблем, включающих бесплодие самцов и самок, общее развитие и здоровье, устойчивость к заболеваниям, а также расстройство метаболизма гормонов щитовидной железы McCartney, (2006). Большое количество исследований также сфокусировано на взаимодействии селена и заболеваний, таких как болезни сердца и рак у людей. Недавние работы показали связь между гомеостазом селена и широким спектром заболеваний, таким как вирусные инфекции Broome и др., (2004). Важность селена также связана с множеством эффектов, оказываемых на здоровье и качество продукции. Влияние селена на здоровье зависит от формы и дозы микроэлемента Rayman, (2004), Schrauzer, (2001).

Хотя симптомы дефицита селена, различны у разных видов животных, функции микроэлемента в обмене веществ практически одни и те же. После поступления в организм селен встраивается в ряд селенозависимых ферментов и белков, которые играют множество основных биологических ролей. Хорошо известна роль селена как кофактора антиоксидантного фермента глютатион пероксидазы, часто используемого как индикатор статуса селена в организме Surai, (2006).