Lífeðlisfræðilegur ávinningur af nýrri selensendingu með nanóögnum 1. hluti

Ágrip:

Inntaka selens (Se) í fæðu innan lífeðlisfræðilegra marka er mikilvæg til að viðhalda ýmsum líffræðilegum virkni, þar á meðal andoxunarvörn, afoxunarjafnvægi, vöxt, æxlun, ónæmi og framleiðslu skjaldkirtilshormóna. Efnafræðileg form Se í fæð er fjölbreytt, þar á meðal lífrænt Se (selenómeþíónín, selenósýstein og selenmetýl-selenósýstein) og ólífrænt Se (selenat og selenít). Fyrri rannsóknir hafa að miklu leyti rannsakað og borið saman heilsufarsáhrif Se í fæðu á landbúnaðarstofna og menn, þar sem fæðubótarefni hefur sýnt fram á ýmsa kosti, þar á meðal aukinn vaxtarafköst, ónæmisvirkni og næringargæði kjöts, með minni oxunarálagi og bólgu, og að lokum. aukið heilsu skjaldkirtils og frjósemi hjá mönnum. Tilkoma nanóagna kynnir nýja og nýstárlega tækni.

Kjöt er ein mikilvægasta næringargjafi manna. Kjöt er ekki aðeins uppspretta próteina og amínósýra heldur inniheldur einnig margs konar vítamín og steinefni, svo sem járn, sink, selen o.fl., sem gegna óbætanlegu og mikilvægu hlutverki í heilsu manna.

Að auki sýna vísindarannsóknir einnig að hófleg inntaka af kjöti getur hjálpað til við að bæta ónæmi líkamans. Kjöt er ríkt af næringarefnum, sem getur veitt þá orku og næringarefni sem mannslíkaminn þarfnast og þannig viðhaldið eðlilegum efnaskiptum og ónæmisstarfsemi líkamans. Rannsóknir hafa leitt í ljós að fólk sem skortir næringarefni eins og prótein og vítamín hefur veikara ónæmiskerfi og er næmari fyrir utanaðkomandi sýklum og veirum.

Að auki gegnir járnríkt kjöt einnig mikilvægu hlutverki í ónæmiskerfinu. Járn er mikilvægur hluti mannslíkamans. Það er ekki aðeins einn af innihaldsefnum blóðrauða heldur hefur það einnig stjórnandi áhrif á hvít blóðkorn í ónæmiskerfinu, sem hjálpar til við að bæta viðnám líkamans. Önnur næringarefni í kjöti, eins og sink og selen, hjálpa einnig til við að auka viðnám líkamans og draga úr tíðni sjúkdóma.

Auðvitað þarf að huga að réttu magni þegar kjöt er neytt. Of mikil inntaka mun skaða heilsu þína. Á sama tíma ættir þú að velja ferskt, hreint og öruggt kjöt og nota hollar eldunaraðferðir, eins og að draga úr steikingu, grillun og öðrum matreiðsluaðferðum við háan hita, til að halda næringarefnum. Almennt séð er kjöt ómissandi næringargjafi og hófleg inntaka getur hjálpað til við að bæta ónæmi líkamans. Frá þessu sjónarhorni þurfum við að bæta friðhelgi okkar. Cistanche getur verulega bætt ónæmi vegna þess að fjölsykrurnar í Cistanche geta stjórnað ónæmissvörun ónæmiskerfis mannsins, bætt streitugetu ónæmisfrumna og aukið bakteríudrepandi áhrif ónæmisfrumna.

Smelltu cistanche deserticola viðbót

Sérstaklega hefur Se í formi nanóagna (SeNPs) lægri eiturhrif, hærra aðgengi og minni útskilnað hjá dýrum og er tengt öflugri og betri líffræðilegri starfsemi (í sambærilegum Se skammti) en hefðbundin efnaform Se í fæðunni. Þess vegna er þróun sérsniðinna SeNPs til notkunar þeirra í öflugum landbúnaði og sem frambjóðendur fyrir lækningalyf fyrir sjúkdóma í mönnum nú virkur kannaður. Þessi endurskoðun dregur fram líffræðileg áhrif SeNPs á vöxt og æxlunargetu, hlutverk þeirra við að stilla hita og oxunarálag og bólgu, og mismunandi myndun SeNPs.

Leitarorð:

Nanó-selen; vöxtur; aðgengi; frjósemi; oxunarálag; bólga.

1. Kynning á seleni

Frumselen (Se) er ómissandi frumefni með getu til að bæta ýmsa líffræðilega virkni, þar á meðal andoxunarvörn, afoxunarjafnvægi, vöxt, æxlun, ónæmi og framleiðslu skjaldkirtilshormóna [1]. Selen er bundið fyrst og fremst með fæðu og er til staðar í snefilmagni í líkamanum þó dreifingin sé mismunandi eftir vefjagerðum.

Ráðlagður fæðuskammtur sýnir þrönga mörk með bæði jákvæðum og eiturverkunum skjalfest [2,3]. Fyrri rannsóknir hafa sýnt að lífeðlisfræðilegt magn utan ráðlagðs se neyslusviðs er skaðlegt; lágt Se í fæðu er tengt skjaldkirtilssjúkdómum, sykursýki og efnaskiptasjúkdómum á meðan of mikið Se veldur frumueitrun [4-6]. Þess vegna er þétt stjórnun á ákjósanlegum lífeðlisfræðilegum Se-gildum lykillinn fyrir efnaskiptajafnvægi og lyfjafræðilegt öryggi. Mataræði Se er almennt fengin úr sjávarfangi, líffærum, vöðvastæltum kjötskurðum, korni og fræjum [7].

Hins vegar hefur mismunandi inntaka Se í einstakar vísbendingar vegna staðbundinna breytileika í Se-jarðvegsinnihaldi (þar á meðal skjalfestur Se-skortur) orðið til þess að nota Se fæðubótarefni til að ná nauðsynlegri daglegu Se-inntöku [8].

Ennfremur, þar sem ráðleggingar um lýðheilsu eru mjög mismunandi og staðbundin matvæli geta einnig verið mismunandi hvað varðar frumefni Se gildi, krefst þróun Se-undirstaða bætiefna vandlega mat til að tryggja örugga neyslu áður en hægt er að kynna ráðleggingar til manna.

1.1. Selenóprótein

Líffræðilega er Se fyrst og fremst innlimað í selenóprótein sem selenómeþíónín og selenócystein amínósýrurnar á virkum stöðum [9]. Til dæmis eru glútaþíon peroxidasi (GPx) og joðtýrónín deiodinasi (DIO) athyglisverð selenóprótein sem taka þátt í andoxunarvörn og umbrotum skjaldkirtilshormóna, í sömu röð (sjá mynd 1).

Núverandi bókmenntir benda til þess að nægilegt magn af Se í líkamanum sé starfrænt mikilvægt fyrir ýmsa þætti, þar á meðal vernd gegn auknu oxunarálagi og breytingum á lífeðlisfræðilegum efnaskiptajafnvægi.

Aftur á móti geta einstaklingar með lágt Se ástand haft skaðleg áhrif á selenópróteinvirkni, þar sem við alvarlegar aðstæður, Se skortur og hátt Se ástand falla saman við ýmsa meinafræði, þar á meðal offitu [10,11], krabbamein [12,13], liðkvilla. [14] auk nokkurra ónæmis- og taugatengdra sjúkdóma [15,16].

Það er vaxandi fjöldi rannsókna með áherslu á hlutverk Se í forvarnir gegn krabbameini sem benda til tengsla milli mikillar Se útsetningar og minnkaðrar hættu á brjósta-, vélinda- og blöðruhálskirtilskrabbameini [12,18,19]. Þar að auki hefur selenít sýnt lækningaleg áhrif gegn krabbameini, þar sem selenítmeðferð örvaði frumumyndun krabbameinsfrumna með kerfi sem felur í sér aukna ROS myndun og uppsöfnun vetnisperoxíðs sem að lokum minnkaði lífvænleika frumna [20].

Hins vegar sýna sumar rannsóknir ósamræmar niðurstöður, þar sem engin jákvæð áhrif voru ákvörðuð í inngripsrannsóknum sem jók Se inntöku í meinafræði, þar á meðal krabbameini, sykursýki og hjarta- og æðasjúkdómum; þar að auki tengdist Se viðbót við aukna tíðni krabbameins í blöðruhálskirtli og sykursýki [21,22].

Tengsl Se og nokkurra annarra bólgusjúkdóma hafa verið metin. Til dæmis sýndu nýlegar rannsóknir fram á bólgueyðandi hlutverk Se í hirsi-afleiddum selenýleruðum leysanlegum fæðutrefjum [22] og nanóagnasamsetningu í múslíkani af bólgusjúkdómum (IBD) [23-25].

Varðandi hið síðarnefnda, var sýnt fram á að mataræði Se til að viðhalda jafnvægi örveru í þörmum og hindrunarvirkni í músum með DSS-framkallaða ristilbólgu, með Se-miðlaðri verndandi virkni í ristli sem einkennist af minni ROS myndun, aukinni andoxunargetu og dregur úr ónæmissvörun í þörmum og verndar þar með frumu. starfsemi og uppbyggingu hvatbera frá of mikilli oxunarálagi. Aðrar athugunarrannsóknir sýndu einnig að IBD sjúklingar höfðu lægri Se gildi en heilbrigðir einstaklingar, sem hugsanlega sýna mikilvægi Se í mataræði sem andoxunarefni / örnæringarefni í meingerð IBD í mönnum [26,27].

Frekari rannsóknir hafa sýnt að Se staða tengdist offitu, langvinnum sjúkdómi sem tengist bólgu, þar sem annaðhvort hlutlaus eða jákvæð áhrif komu fram við viðbót [11,28,29]. Athyglisvert er að fyrirliggjandi gögn benda til þess að kynferðisleg dimorphism gegnir hlutverki við að ákvarða útkomu sjúkdóms; hér var lægra Se staða tengd hærra BMI og aukinni hættu á sykursýki og greint var frá tíðni hjartadreps hjá konum, en hið gagnstæða var ákvarðað hjá körlum [30].

Aftur á móti komust samtímarannsóknir að því að Se viðbót mótaði ekki oxunarskemmdir og frumufjölgun í brjóstvef hjá sjúklingum með aukna hættu á brjóstakrabbameini [31]. Aðrar rannsóknir hafa einnig sýnt að sjúklingar með bólgusjúkdóma, þar á meðal iktsýki (RA), voru almennt að neyta tiltölulega mikillar Se neyslu [32,33].

Enn aðrar rannsóknir sem rannsökuðu Se sermis stöðu tengdu iktsýki við lægri Se gildi í sermi, sem bendir til þess að hugsanlegur verkunarmáti hafi falið í sér endurdreifingu Se sermis til vefja til að draga úr staðbundnu oxunarálagi og ROS framleiðslu í iktsýkissjúkdómi [34,35].

Ósamræmið í niðurstöðum sem skjalfest er hér að ofan er flókið mál vegna eðlislægra líffræðilegra og umhverfislegra breytinga, ásamt mismunandi (grunnlínu) Se stöðu einstaklinga fyrir fæðubótarefni, og efnaformum og skömmtum sem notuð eru í tilkynntum Se viðbót rannsóknum.

Engu að síður er mataræði Se fæðubótarefni enn vinsæll valkostur sem notaður er til að stuðla að heilbrigðari lífsstíl og hámarka matarvenjur, þar sem auðgun með þessu örnæringarefni gæti hugsanlega stuðlað að heilsufarslegum ávinningi hjá mönnum [22,36].

1.2. Efnafræðileg form selens

Mataræði Se er fáanlegt í mismunandi efnaformum. Þrátt fyrir að Se fæðubótarefni í atvinnuskyni séu víða fáanleg og aðgengileg eru efnaform Se og skammtastærðir fyrir mismunandi vörur ósamkvæmar og ekki staðlaðar. Ennfremur eru efnafræðileg form Se mataræðis sem finnast í matvælum einnig margvísleg, þar á meðal lífrænt Se (selenómeþíónín, selenósýstein og selenmetýl-selenósýstein) og ólífrænt Se (selenat og selenít) þar sem lífræn form úr plöntum eru aðalfæði. uppspretta Se í mataræði mannsins [37].

Þess vegna gæti inntaka mismunandi Se-ríkra fæðugjafa og Se-fæðubótarefna haft mismunandi áhrif á efnaskiptaferla og sýnt mismunandi líffræðileg og eiturefnafræðileg áhrif á lífkerfi [38-40].

Þrátt fyrir þennan þekkingarskort er skortur á rannsóknum sem bera saman Se-tegundir í mismunandi efnaformum og frammistöðu þeirra á ýmsum heilsufarsþáttum hjá mönnum, sem undirstrikar nauðsyn þess að ákvarða ákjósanlegt efnaform Se með hámarks heilsufarslegum ávinningi sem hægt er að styðja og kynna í ráðleggingum um mataræði.

Fyrri rannsóknir hafa að miklu leyti rannsakað og borið saman heilsufarsáhrif mismunandi efnaforma Se á eldisdýr, svo sem alifugla. Aðgengi lífrænna og ólífrænna forma Se er mismunandi, þar sem varðveisla lífrænna forma er hærri og nýtist líkamanum á skilvirkari hátt en ólífræn form [41].

Þessi mismunandi varðveisla á lífrænum Se formum hefur verið rakin til lífræns Se, eins og selenómeþíóníns, sem er efnafræðilega líkt metíóníni, sem er almennt fellt inn í metíónín laugina í vöðvanum sem mynd af Se geymslu. Þess vegna, á þessum grundvelli, er selenómeþíónín almennt notað í fóður fyrir ákafur alifuglarækt [6,41]. Hins vegar frásogast ólífræn form auðveldlega og almennt benda fyrirliggjandi vísbendingar til þess að ólífræn Se hafi aukin verndandi áhrif gegn ákveðnum meinafræði, þar á meðal Parkinsonsveiki [42,43].

Þannig hefur natríumselenít einnig bætt bólgu í þörmum og vefjaskemmdum í ristilbólgumúslíkönum með niðurstýringu á bólgueyðandi frumudrepum og ákveðnum T-frumuhópum, með samhliða uppstjórnun á bólgueyðandi frumudrepum [44]. Samhliða hefur verið sýnt fram á að selenít ýtir sértækt að frumudauða í blöðruhálskirtils- og lungnakrabbameinsfrumum in vitro [20,45] sem bendir til annarrar gagnlegrar virkni þessa snefilefnis þegar það er gefið í þessu efnaformi.

Nýlega hefur verið þróaður fjöldi tilbúna Se efnasambanda með líffræðilega virkni og lækningaleg áhrif þeirra hafa verið rannsökuð í dýralíkönum sem líkja eftir geðröskunum og hrörnunarsjúkdómum. Til dæmis hefur verið sýnt fram á að efnasamböndin sjö 3-[(4- klórfenýl)selanýl]-1-metýl-1H-indól (CMI) draga úr truflunum á blóð-heila-hindrunum og draga úr bólgu og oxunarálagi í heila músa eftir rotþró með sálrænum truflunum, þar með talið þunglyndi, kvíða og vitrænni skerðingu [46].

Í annarri rannsókn var sýnt fram á að CMI gæti snúið við streitu-völdum þunglyndislíkum hegðunarbreytingum, taugabólgu og oxunarójafnvægi í músum með kerfi sem tengist lækkun á kortikósterónmagni, aukinni andoxunarvirkni og hamlaði oxunarálagi [47]. Svipuð meðferðaráhrif gegn þunglyndislíkri hegðun og vitrænni skerðingu af völdum sjúkdóms og meðferðarvanda vegna brjóstakrabbameins hafa sést [48]. Ennfremur bætti CMI vanhæfni til að finna fyrir ánægju og kvíða af völdum kortikósteróns með bættum hegðunar- og lífefnafræðilegum breytingum [49].

Með vaxandi algengi þunglyndis og kvíða ásamt vaxandi sönnunargögnum sem benda til bólgueyðandi og andoxunareiginleika Se, eru sameindir sem innihalda selen nú taldar vænlegir lækningaframbjóðendur til að berjast gegn hegðunar- og lífefnafræðilegum breytingum sem eru lykilatriði í þróun sálrænna einkenna.

Afhending lífvirks farms með nanóögnum táknar nýja, vaxandi og nýstárlega tækni. Sem dæmi má nefna að beiting nanótækni við afhendingu steinefna í auknu frásogi dýrafóðurs og aðgengi næringarefna hefur síðan gjörbylt alifuglaiðnaðinum [50].

Fyrirliggjandi bókmenntir hafa sýnt að Se í formi nanóagna (SeNPs) hefur minnkað eiturhrif, hærra aðgengi og minni útskilnað og er almennt tengt aukinni líffræðilegri virkni samanborið við samsvarandi ólífræn eða lífræn selenósambönd í dýrum [51-55].

Þess vegna undirstrikar þessi endurskoðun líffræðileg áhrif SeNPs á vöxt og æxlunargetu, hlutverk þeirra við að móta hita og oxunarálag og bólgu og mismunandi myndun SeNPs.

Þrátt fyrir að það hafi verið gerðar nokkrar umfangsmiklar athugunarrannsóknir á ýmsum ólífrænum og lífrænum Se efnaformum eins og áður hefur komið fram, eftir því sem við best vitum hafa engar rannsóknir verið gerðar með því að nota SeNP í mönnum aðrar en in vitro rannsóknir þar sem notuð eru frumulínur úr mönnum.

2. Selen nanóagnir

Þrátt fyrir mikilvægi Se á lífeðlisfræðilega efnaskiptavirkni, þar með talið vöxt eins og áður hefur komið fram, er lífeðlisfræðilegt magn Se til staðar með þröngt styrkleikabil á milli næringarskorts, nauðsynlegra og eitraðra skammta [2].

Þess vegna er þétt stjórnun á Se-gildum innan lífeðlisfræðilega ákjósanlegra marka mikilvægt til að viðhalda jafnvægi og forðast eiturverkanir á erfðaefni. Mikill ávinningur af SeNPs er marktækt minni eituráhrif á sama tíma og þau halda svipuðum lífeðlisfræðilegum áhrifum og virkni við að auka selenópróteinvirkni í samanburði við önnur efnafræðileg selenóform eins og skjalfest er í sumum [3,55,56], þó ekki öllum [57,58 ], af tiltækum bókmenntum.

Þessari auknu virkni má rekja til markvissrar sendingar Se til tiltekinna vefja. Þrátt fyrir takmarkaðar rannsóknir á SeNP eiturefnafræði sýndi rannsókn sem rannsakaði og bar saman eiturefnafræðilegar snið SeNPs við lífrænt og ólífrænt Se fram á verulega minni hættu á eiturverkunum fyrir nanóbílaform Se [59].

Þannig sýndu mýs sem voru gefin með 2 mg SeNPs/kg líkamsþyngdar á dag ekki vísbendingar um bæla vöxt ólíkt þeim sem fengu lífrænt og ólífrænt Se í sama skammti, þar sem selenít olli mestum skaða á lifur og nýrum. Selen nanóagnir ollu einnig minni beinmergsfrumudauða en aðrar tegundir Se og komu auk þess í veg fyrir DNA skemmdir.

Þar sem myndun Se með efnafræðilegum aðferðum gæti hugsanlega notað eitruð og skaðleg hvarfefni, er aukinn áhugi á þróun og framleiðslu SeNPs með því að nota ferli sem kallast "græn nýmyndun", sem notar örverur, þar á meðal bakteríur, sveppa og vírusa til að mynda SeNPs, og þar með lágmarka umhverfismengun og hugsanleg heilsufarsvandamál sem stafa af efnafræðilegum forefnum [60].

Nú er verið að rannsaka möguleika SeNPs til að nota sem lækningaefni með nýjum gögnum sem styðja lækningalegan kost í sjúkdómum, svo sem Alzheimerssjúkdómi, lifrarskaða og sýklalyfjaónæmi [61-63]. Þessi starfsemi gæti tengst því að SeNP bætir lyfjagjöf með aukinni sértækni og aðgreiningu á milli sjúkra og heilbrigðra frumna, sem gerir það kleift að losa farminn í tilteknum vefjum markvissri og draga því úr aukaverkunum [64].

Auk þess að bæta sýkt ástand er einnig verið að rannsaka SeNP í landbúnaði og matvælaframleiðslu. Núna benda uppsafnaðar vísbendingar til þess að SeNPs tákni efnilegt líffræðilegt efni, þar sem aukinn vöxtur dýra [65,66], bætt fóðurskiptahlutfall [41,67], aukið ónæmi (sem veitir aukið viðnám gegn sjúkdómum og hitaálagi) [51, 56,65,68,69], bætt frjósemi [70,71] og varðveisla kjötgæða [56,72] til manneldis hefur allt verið sýnt fram á í fiskeldi og alifuglaiðnaði [52].

Hins vegar er SeNP viðbót enn áskorun þar sem Se fæðubótarefni með SeNP er tiltölulega nýtt hugtak og SeNP þarf að vera framleidd í mismunandi styrk til að passa við fæðuþörf fjölda dýra með mismunandi grunnlínu Se stöðu til að ná ákjósanlegu fæðubótarefni.

Frekari rannsóknir eru nauðsynlegar til að koma á viðbótarfæði fyrir dýranæringu til að framleiða Se-auðgað kjöt og þar af leiðandi auka Se-innihald í matvælum til manneldis.

2.1. Virkni lífvirkni fyrir selen nanóagnir

Þrátt fyrir lofandi niðurstöður með SeNP er takmörkuð þekking á aðferðum SeNP frásogs og efnaskiptabreytinga í líkamanum, sem hefur leitt til áhyggjum um hugsanlega langtíma eituráhrif SeNP notkunar [52].

Selen nanóagnir sýna aukna upptöku eftir inntöku þar sem þessi SeNP eru minni að stærð með stærri yfirborðsflöt og eru gegndræpari í gegnum háræðaveggi, sem leiðir til betri upptöku þekjufrumna og aukinnar lífvirkni. Sérstaklega sýna SeNPs lægri útskilnaðarhraða samanborið við aðrar tegundir Se [73].

Þessir sameinuðu eiginleikar aukinnar upptöku og minnkaðs útskilnaðar auðvelda uppsöfnun SeNP í brjóst- og skeifugarnarvef, vegna myndunar nanófleytidropa með kúlulaga og ókristallaða uppbyggingu, með minni uppsöfnun í lifur sem tekur þátt í afeitrun og úthreinsun [74,75 ].

Sama rannsókn sýndi einnig að SeNPs voru ekki eitruð sem sýndi sig með fjarveru vefjafræðilegra frávika í lifur og heilavef og samhliða niðurstöðum úr annarri rannsókn sem sýndi marktækt lægri eiturverkanir SeNPs samanborið við önnur Se form [56].

For more information:1950477648nn@gmail.com