Физиолошке предности нове испоруке селена путем наночестица, 1. део

Апстрактан:

Унос селена (Се) у исхрани у физиолошком опсегу је критичан за одржавање различитих биолошких функција, укључујући антиоксидантну одбрану, редокс хомеостазу, раст, репродукцију, имунитет и производњу хормона штитне жлезде. Хемијски облици селена у исхрани су разноврсни, укључујући органски Се (селенометионин, селеноцистеин и селен-метил-селеноцистеин) и неоргански Се (селенат и селенит). Претходне студије су у великој мери истраживале и упоређивале здравствене утицаје семена из исхране на пољопривредне стоке и људе, где је селен у исхрани показао различите предности, укључујући побољшане перформансе раста, имунолошке функције и нутритивни квалитет меса, са смањеним оксидативним стресом и упалом, и на крају побољшано здравље штитне жлезде и плодност код људи. Појава наночестица представља нову и иновативну технологију.

Месо је један од важних извора исхране за људе. Месо није само извор протеина и аминокиселина, већ садржи и низ витамина и минерала, као што су гвожђе, цинк, селен итд., који играју незаменљиву и важну улогу у људском здрављу.

Поред тога, научна истраживања такође показују да умерен унос меса може помоћи у побољшању имунитета организма. Месо је богато хранљивим материјама, које могу да обезбеде енергију и хранљиве материје потребне људском телу, чиме се одржава нормалан метаболизам и имунолошка функција тела. Истраживања су показала да људи којима недостају хранљиве материје као што су протеини и витамини имају слабији имуни систем и подложнији су спољашњим клицама и вирусима.

Поред тога, месо богато гвожђем такође игра виталну улогу у имунолошком систему. Гвожђе је важна компонента људског тела. Он није само један од саставних елемената хемоглобина, већ има и регулаторни ефекат на бела крвна зрнца у имунолошком систему, што помаже у побољшању отпорности организма. Остали хранљиви састојци у месу, као што су цинк и селен, такође помажу у повећању отпорности тела и смањењу појаве болести.

Наравно, приликом конзумирања меса треба обратити пажњу на праву количину. Прекомерни унос ће наштетити вашем здрављу. У исто време, требало би да изаберете свеже, чисто и безбедно месо и усвојите здраве методе кувања, као што су смањење пржења, печења на роштиљу и других метода кувања на високим температурама, да бисте задржали хранљиве материје. Уопштено говорећи, месо је незаобилазан извор исхране, а умерени унос може помоћи у побољшању имунитета организма. Са ове тачке гледишта, морамо побољшати свој имунитет. Цистанцхе може значајно побољшати имунитет јер полисахариди у Цистанцхеу могу регулисати имуни одговор људског имуног система, побољшати стресну способност имуних ћелија и појачати бактерицидни ефекат имуних ћелија.

Кликните додатак цистанцхе десертицола

Посебно, Се у облику наночестица (СеНП) има нижу токсичност, већу биорасположивост и ниже излучивање код животиња, и повезан је са снажнијим и супериорнијим биолошким активностима (у упоредивој дози Се) од традиционалних хемијских облика дијететског Се. Као резултат тога, сада се активно истражује развој прилагођених СеНП-а за њихову употребу у интензивној пољопривреди и као кандидата за терапеутске лекове за људске патологије. Овај преглед наглашава биолошке утицаје СеНП-а на раст и репродуктивне перформансе, њихову улогу у модулацији топлотног и оксидативног стреса и упале, и различите начине синтезе СеНП-а.

Кључне речи:

нано-селен; раст; биолошка расположивост; плодност; оксидативни стрес; упала.

1. Увођење селена

Елементарни селен (Се) је есенцијални елемент са способношћу да побољша различите биолошке функције, укључујући антиоксидативну одбрану, редокс хомеостазу, раст, репродукцију, имунитет и производњу тироидних хормона [1]. Селен се издваја првенствено путем исхране и присутан је у организму у траговима, иако дистрибуција варира између типова ткива.

Препоручена дијететска доза показује уску границу са документованим корисним и токсичним ефектима [2,3]. Претходне студије су показале да су физиолошки нивои изван препорученог опсега уноса Се штетни; Низак Се у исхрани је повезан са болестима штитне жлезде, дијабетесом и метаболичким поремећајима, док прекомерни Се изазива цитотоксичност [4–6]. Стога је строга регулација оптималних физиолошких нивоа Се кључна за метаболичку хомеостазу и фармаколошку сигурност. Дијетални Се се генерално добија из морских плодова, органа, мишићавог меса, житарица и семена [7].

Међутим, различити појединачни уноси Се због локалних варијација у садржају Се у земљишту (укључујући документовани недостатак Се) подстакли су употребу додатака Се да би се постигао потребан дневни унос Се [8].

Штавише, пошто се препоруке за јавно здравље увелико разликују, а локална храна такође може да варира у нивоима елементарног села, развој суплемената заснованог на сену захтева пажљиву процену како би се обезбедио сигуран унос пре него што се савет може објавити људској популацији.

1.1. Селенопротеини

Биолошки, Се је инкорпориран првенствено у селенопротеине као аминокиселине селенометионин и селеноцистеин на активним местима [9]. На пример, глутатион пероксидаза (ГПк) и јодотиронин дејодиназа (ДИО) су значајни селенопротеини укључени у антиоксидативну одбрану и метаболизам тироидних хормона, респективно (погледајте слику 1).

Тренутна литература сугерише да је адекватан ниво Се у телу функционално важан за различите аспекте, укључујући заштиту од појачаног оксидативног стреса и промене физиолошке метаболичке хомеостазе.

Насупрот томе, појединци са ниским статусом Се могу негативно утицати на активност селенопротеина, где се у тешким условима, недостатак Се и висок статус Се поклапају са низом патологија, укључујући гојазност [10,11], рак [12,13], артропатију [14] као и неколико имунолошких и неуролошких поремећаја [15,16].

Постоји све већи број истраживања са фокусом на улози Се у превенцији рака што указује на везу између високе изложености Се и смањеног ризика од рака дојке, једњака и простате [12,18,19]. Штавише, селенит је показао терапеутске ефекте против рака, где је третман селенитом стимулисао апоптозу ћелија рака путем механизма који укључује појачано стварање РОС-а и акумулацију водоник-пероксида што је, на крају, смањило виталност ћелија [20].

Међутим, неке студије показују недоследне резултате, где нису утврђени корисни ефекти у интервентним студијама које су повећале унос Се у патологијама, укључујући рак, дијабетес и кардиоваскуларне болести; штавише, суплементација Се у корелацији са повећаном појавом рака простате и дијабетеса [21,22].

Процењене су везе између Се и неколико других инфламаторних поремећаја. На пример, недавна истраживања су показала антиинфламаторну улогу Се у селенилисаним растворљивим дијететским влакнима добијеним од проса [22] и формулацији наночестица у мишјем моделу инфламаторне болести црева (ИБД) [23–25].

Што се тиче последњег, показало се да дијететски Се одржава хомеостазу цревне микробиоте и функцију баријере код мишева са ДСС-индукованим колитисом, са Се-посредованом заштитном активношћу дебелог црева коју карактерише смањено формирање РОС, повећан антиоксидативни капацитет и ослабљен имуни одговор црева, чиме се штити ћелијски функције и митохондријалне структуре од прекомерног оксидативног стреса. Друге опсервационе студије су такође показале да су пацијенти са ИБД имали ниже нивое Се од здравих појединаца, што потенцијално илуструје значај Се у исхрани као антиоксиданса/микронутријента у патогенези ИБД код људи [26,27].

Даља истраживања су показала да је статус Се повезан са гојазношћу, хроничном болешћу повезаном са упалом, где су примећени неутрални или корисни ефекти суплементације [11,28,29]. Занимљиво је да доступни подаци указују да сексуални диморфизам игра улогу у одређивању исхода болести; овде је нижи статус Се био повезан са вишим БМИ и повећаним ризиком од дијабетеса и пријављеним инциденцијама инфаркта миокарда код жена, док је супротно утврђено код мушкараца [30].

Насупрот томе, савремена истраживања су открила да суплементација Се не модулира оксидативно оштећење и ћелијску пролиферацију унутар ткива дојке код пацијената са повећаним ризиком од рака дојке [31]. Друге студије су такође показале да пацијенти са инфламаторним обољењима, укључујући реуматоидни артритис (РА), обично конзумирају релативно висок унос Се [32,33].

Ипак, друге студије које су испитивале статус серума у ​​корелацији РА са нижим нивоима Се у серуму, сугеришући да је потенцијални механизам деловања укључивао редистрибуцију серума серума у ​​ткива како би се ублажио локални оксидативни стрес и производња РОС у патогенези РА [34,35].

Недоследност у горе документованим исходима је сложено питање због инхерентних биолошких и еколошких варијација, заједно са променљивим (основним) статусом Се код појединаца пре суплементације, као и хемијским облицима и дозама коришћеним у пријављеним студијама суплементације Се.

Без обзира на то, додатак семену у исхрани остаје популарна опција која се користи за промовисање здравијег начина живота и оптимизацију прехрамбених навика, јер би обогаћивање овим микронутријентом потенцијално могло да унапреди здравствене бенефиције код људи [22,36].

1.2. Хемијски облици селена

Дијетални Се је доступан у различитим хемијским облицима. Иако су комерцијални суплементи Се широко доступни и лако доступни, хемијски облици Се и доза у различитим производима су недоследни и нису стандардизовани. Штавише, хемијски облици селена у исхрани који се налазе у храни су такође разноврсни, укључујући органски Се (селенометионин, селеноцистеин и селен-метил-селеноцистеин) и неоргански Се (селенат и селенит) од којих су органски облици добијени из биљака главни у исхрани. извор Се у људској исхрани [37].

Стога, унос различитих извора хране богатих Се и додатака Се може имати различите ефекте на метаболичке путеве и показати различите биолошке и токсиколошке утицаје на живе системе [38–40].

Упркос овом јазу у знању, постоји недостатак истраживања која упоређују специјацију Се у различитим хемијским облицима и њихов одговарајући учинак на различите здравствене аспекте код људи, наглашавајући потребу да се одреди оптимални хемијски облик Се са максималним здравственим предностима који се могу подржати и објавити у препорукама за исхрану.

Претходне студије су у великој мери истраживале и упоређивале утицаје различитих хемијских облика Се на здравље животиња на фармама, као што је живина. Биорасположивост органских и неорганских облика Се разликује се, при чему је задржавање органских облика веће и тело их користи ефикасније од неорганских облика [41].

Ово диференцијално задржавање органо-Се облика се приписује органском Се, као што је селенометионин, који је хемијски сличан метионину, који се обично инкорпорира у базен метионина унутар мишића као облик складиштења Се. Стога се, на основу тога, селенометионин обично користи у храни за интензивну перадску праксу [6,41]. Међутим, неоргански облици се лако апсорбују и уопште, доступни докази указују на то да неоргански Се показује појачане заштитне ефекте против одређених патологија, укључујући Паркинсонову болест [42,43].

Дакле, натријум селенит је такође побољшао интестиналну упалу и хистолошка оштећења код мишјих модела колитиса путем смањења проинфламаторних цитокина и одређених популација Т-ћелија, уз истовремену регулацију антиинфламаторних цитокина [44]. Паралелно, показало се да селенит селективно промовише апоптозу у ћелијама рака простате и плућа ин витро [20,45] што сугерише још једну корисну активност овог елемента у траговима када се примењује у овом хемијском облику.

Недавно је развијен низ синтетичких једињења Се са биолошким активностима и њихови терапеутски ефекти су проучавани на животињским моделима који опонашају менталне поремећаје и дегенеративне болести. На пример, показало се да седам једињења 3-[(4- хлорофенил)селанил]-1-метил-1Х-индол (ЦМИ) ублажавају поремећаје крвно-мождане баријере и смањују упалу и оксидативни стрес у мозгу постсептичких мишева са психолошким поремећајима, укључујући депресију, анксиозност и когнитивна оштећења [46].

У другој студији, показало се да ЦМИ преокреће промене понашања налик депресији изазване стресом, неуроинфламацију и оксидативну неравнотежу код мишева кроз механизам повезан са смањењем нивоа кортикостерона, појачаним антиоксидативним активностима и инхибирањем оксидативног стреса [47]. Уочени су слични терапеутски ефекти против понашања сличног депресији и когнитивних оштећења изазваних болешћу и тегобом због рака дојке [48]. Штавише, ЦМИ је побољшао немогућност осећања задовољства и анксиозности изазване кортикостероном кроз побољшање понашања и биохемијске промене [49].

Уз растућу преваленцију депресије и анксиозности у комбинацији са све већим доказима који указују на антиинфламаторна и антиоксидативна својства Се, молекули који садрже селен се сада сматрају обећавајућим терапијским кандидатима за потенцијалну борбу против промена у понашању и биохемијским променама које су централне за развој психолошких симптома.

Испорука биоактивног терета путем наночестица представља нову, нову и иновативну технологију. Као пример, примена нанотехнологије у испоруци минерала у побољшаној апсорпцији сточне хране и биорасположивости хранљивих материја је од тада револуционисала индустрију живине [50].

Доступна литература је показала да Се у облику наночестица (СеНП) има смањену токсичност, већу биорасположивост и ниже излучивање и да је обично повезан са појачаним биолошким активностима у поређењу са одговарајућим неорганским или органским селеноједињењима код животиња [51–55].

Стога, овај преглед наглашава биолошке утицаје СеНП-а на раст и репродуктивне перформансе, њихову улогу у модулацији топлотног и оксидативног стреса и упале, и различите начине синтезе СеНП-а.

Иако је било неколико опсервационих студија великих размера за различите неорганске и органске хемијске форме Се као што је претходно поменуто, колико је нама познато, није било испитивања са СеНП-овима на људима осим ин витро студија које су користиле људске ћелијске линије.

2. Наночестице селена

Упркос значају Се на физиолошку метаболичку функцију, укључујући раст као што је горе поменуто, физиолошки нивои Се присутни су у уском распону концентрација између нутритивно дефицитарних, есенцијалних и токсичних доза [2].

Стога је чврста регулација нивоа Се у физиолошки оптималном опсегу критична за одржавање хомеостазе и избегавање генотоксичности. Главна предност СеНП-а је знатно нижа токсичност уз задржавање сличних физиолошких утицаја и ефикасности у повећању активности селенопротеина у поређењу са другим хемијским селено-формама као што је документовано у неким [3,55,56], мада не у свим [57,58]. ], доступне литературе.

Ова појачана активност се може приписати циљаној испоруци Се у специфична ткива. Упркос ограниченим студијама о токсикологији СеНП, студија која је истраживала и упоређивала токсиколошке профиле СеНП-а са оним органског и неорганског Се показала је значајно смањен ризик од токсичности за облик нано-возила Се [59].

Дакле, мишеви којима је давана доза од 2 мг СеНПс/кг телесне тежине дневно нису показали доказе потиснутог раста за разлику од оних мишева којима је даван органски и неоргански Се у истој дози, при чему је селенит највише оштетио јетру и бубреге. Наночестице селена су такође изазвале мање смрти ћелија коштане сржи од других облика Се и поред тога, спречиле су оштећење ДНК.

Како би синтеза Се помоћу хемијских метода потенцијално могла да користи токсичне и штетне реагенсе, постоји све већи интерес за развој и производњу СеНП-ова коришћењем процеса који се називају „зелена синтеза“, који користи микроорганизме, укључујући бактерије, гљиве и вирусе за стварање СеНП-а, чиме се минимизирање загађења животне средине и потенцијалних здравствених проблема који произилазе из хемијских прекурсора [60].

Потенцијал да се СеНП-ови користе као терапеутски агенси се сада истражује са новим доказима који подржавају терапијску предност код болести, као што су Алцхајмерова болест, повреда јетре и отпорност на антибиотике [61–63]. Ове активности могу бити повезане са СеНП-овим побољшањем испоруке лекова повећаном селективношћу и диференцијацијом између болесних и здравих ћелија, чиме се омогућава циљано ослобађање терета у специфичним ткивима и самим тим смањујући нежељени ефекти [64].

Поред побољшања болесних стања, СеНП се такође истражују у пољопривреди и производњи прехрамбених усева. Тренутно, акумулирани докази указују на то да СеНП представљају обећавајући биолошки агенс, где је побољшан раст животиња [65,66], побољшан однос конверзије хране [41,67], побољшан имунитет (који даје повећану отпорност на болести и топлотни стрес) [51, 56,65,68,69], побољшана плодност [70,71] и очување квалитета меса [56,72] за људску исхрану су демонстрирани у аквакултури и живинарској индустрији [52].

Међутим, допуна СеНП-а остаје изазов јер је суплементација Се са СеНП-овима релативно нов концепт и СеНП-ови морају бити произведени у различитим концентрацијама како би одговарали потребама у исхрани широког спектра животиња са различитим основним статусом Се да би се на крају постигла оптимална суплементација исхрани.

Даља истраживања су неопходна да би се успоставили додатни режими исхране за исхрану животиња за производњу меса обогаћеног селеном, а самим тим и повећање садржаја села у храни за људску исхрану.

2.1. Механизми биоактивности за наночестице селена

Упркос обећавајућим резултатима са СеНП, постоји ограничено знање о механизмима апсорпције СеНП и метаболичке конверзије у телу, што је довело до забринутости око потенцијалне дугорочне токсичности употребе СеНП [52].

Наночестице селена показују повећано узимање након ингестије јер су ови СеНП-ови мање величине са већим површинама и пропуснији су кроз зидове капилара, што доводи до супериорног преузимања епителних ћелија и побољшане биоактивности. Посебно, СеНП показују ниже стопе излучивања у поређењу са другим облицима Се [73].

Ова комбинована својства повећаног уноса и смањеног излучивања олакшавају акумулацију СеНП-а у ткивима дојке и дуоденума, због формирања наноемулзијских капљица са сферичним и некристалним структурама, са мањом акумулацијом у јетри која учествује у детоксикацији и уклањању [74,75]. ].

Иста студија је такође показала да су СеНП нетоксични, што је показано одсуством хистолошких абнормалности у ткивима јетре и мозга и паралелним налазима из друге студије који показују значајно нижу токсичност СеНП у поређењу са другим облицима Се [56].

For more information:1950477648nn@gmail.com