De betekenis van selenium in de voeding
Open

Stand van zaken
17-06-1987
P. van 't Veer, A. van Faassen, R.J.J. Hermus en Th. Ockhuizen

Een toenemende belangstelling voor de betekenis van selenium voor onze gezondheid is af te lezen aan het grote aantal publikaties hierover in de afgelopen jaren. Onduidelijk is of onze dagelijkse voeding voldoende selenium bevat en welke klinische betekenis aan een niet optimale voorziening of eventuele deficiëntie gehecht moet worden. Een definitief antwoord daarop kan vooralsnog niet gegeven worden.

EIGENSCHAPPEN VAN SELENIUM

Op biomedisch gebied zijn de volgende eigenschappen van selenium (Se) belangrijk:

– De marge tussen deficiëntie en toxische hoeveelheid blijkt uiterst klein: beneden circa 0,1 µg Seg voeding (op basis van droge stof) ontstaan bij verscheidene diersoorten deficiëntieverschijnselen, terwijl bij chronische inneming van meer dan 3,0 µgg intoxicaties optreden (tabel 1).12 Bij de mens komen deze waarden overeen met respectievelijk 50 en 1500 µg per dag. In de V.S. wordt een dagelijkse hoeveelheid van 50-200 µg aanbevolen.1

– Biochemisch is de rol van selenium in het enzym glutathion-peroxydase het meest bekend. Dit enzym bevindt zich voornamelijk in de cytosolfractie van de cel en speelt een rol bij de reductie van zowel waterstof-, vetzuur- als DNA-peroxyden,23 en verder bij het steroïdmetabolisme, de vorming van prostaglandinen en de produktie van antilichamen.3

– Een aantal functies die anders dan via glutathionperoxydase werken, zijn bekend uit onderzoek bij seleniumdeficiëntie. Zo speelt selenium een rol bij het haem-metabolisme, de (exocriene) pancreasfunctie en de spermatogenese.4-6

– Selenium (atoomnummer 34 en -massa 79) is evenals zwavel geclassificeerd in groep VIB van het periodiek systeem, waardoor er op zwavelverbindingen gelijkende seleniumverbindingen bestaan, zoals selenaat SeO42-, seleniet SeO32- en de Se-analogen van de aminozuren cysteïne en methionine. Hierdoor bestaat er een verband met het eiwitmetabolisme.

– Selenium kan zich binden aan kationen van zware metalen, zoals arseen, cadmium, lood en kwik. De seleniumbehoefte kan door blootstelling aan dergelijke antagonisten worden beïnvloed.7 Bij het aangeven van de aanbevolen hoeveelheid is hiermee reeds rekening gehouden.

KLINISCHE BETEKENIS VAN SELENIUM

Deficiëntie.

Er zijn twee situaties beschreven waarin sprake lijkt van een seleniumtekort bij de mens:

– In seleniumarme gebieden in China komt bij kinderen tot 10 à 15 jaar en bij volwassen vrouwen een specifieke cardiomyopathie voor: Keshan disease. Er worden verschillende typen onderscheiden naar de mate van insufficiëntie van de hartfunctie en vergroting van het hart. Een multifocale necrose van het myocard, voorafgegaan door mitochondriale afwijkingen, ligt waarschijnlijk ten grondslag aan deze cardiomyopathie.8 De hoeveelheid selenium die in de gebieden waar Keshan disease endemisch is, wordt ingenomen, ligt rond de 10 µg per dag.9 Interventie met 500 tot 1000 µg seleniet per week leidde in de periode 1974-1977 tot het verdwijnen van deze ziekte bij kinderen.10

– Bij personen die gedurende langere tijd waren aangewezen op intraveneuze voeding en bij personen met benigne afwijkingen van het maag-darmkanaal, bleek er sprake te zijn van seleniumdeficiëntie.11-13 Na suppletie bleek de hoeveelheid selenium weer normaal te worden. Klinische symptomen die aan het tekort zouden kunnen worden toegeschreven, werden echter nauwelijks beschreven,1112 met uitzondering van één geval: bij een vrouw was spierzwakte aanwezig, waardoor zij niet vanuit gehurkte positie overeind kon komen; na suppletie trad een aanzienlijke verbetering op.12 Hoewel dus slechts bij één patiënt klinische verschijnselen van een tekort werden waargenomen, duidt toch de verlaagde activiteit van glutathion-peroxydase van personen met lang durende gastro-intestinale ziekten op een biochemisch suboptimale situatie.

Intoxicatie.

Bij de mens zijn beschreven intoxicaties als gevolg van acute vergiftiging, van chronische industriële blootstelling en van te hoge Se-suppletie.14 In dit laatste geval is het onduidelijk of de symptomen werden veroorzaakt door de overdosering, of dat de al aanwezige ziekte die suppletie noodzakelijk maakte een rol speelde. In ieder geval was een aantal van de verschijnselen vergelijkbaar met de bij dieren beschreven symptomen, zoals een knoflookadem en afwijkingen aan de nagels.214 Het biochemische aangrijpingspunt van de intoxicatie bestaat mogelijk uit een interactie van selenium met voor de celademhaling essentiële sulfhydrylgroepen.2

INNEMING, METABOLISME EN DISTRIBUTIE

Stelt men de dagelijks geconsumeerde hoeveelheid selenium in de voeding op 100, dan blijkt, voor personen die in een seleniumbalans verkeren, circa 55-60 via de urine te worden uitgescheiden (onder andere in de vorm van het trimethylselenonium) en circa 40 via de faeces, waarvan weer de helft direct uit de voeding afkomstig is en de helft uit endogene excretie via onder meer gal- en pancreassappen.15 De biologische beschikbaarheid van selenium in de verschillende chemische verbindingen of uit verschillende voedingsmiddelen is niet duidelijk en blijkt onder meer afhankelijk van de gebruikte bepalingsmethode.1617 Tenslotte kan selenium nog worden uitgescheiden via keratine bevattende weefsels zoals haar, nagels en de huid. Bij hoge spiegels in het serum kan selenium via de longen uitgescheiden worden in de vorm van dimethylselenide, hetgeen een karakteristieke knoflookgeur bezit.

Het menselijk lichaam bevat circa 6-20 mg Se, waarvan circa de helft zich in het spierweefsel bevindt. De concentratie is het hoogst in de niercortex, daarna in de lever en is het laagst in spierweefsel.17-19 Voor de bepaling van de Se-voorziening is momenteel één functionele graadmeter bekend, namelijk de activiteit van glutathion-peroxydase. Daarnaast wordt veelal de Se-concentratie in diverse biologische monsters gemeten. Tabel 2 geeft enige kenmerken van deze bepalingen.

BESCHIKBAARHEID VAN SELENIUM IN NEDERLAND

In tabel 3 is de geschatte inneming van selenium in verschillende landen weergegeven. De dagelijkse inneming in Nederland bevindt zich in een vrij laag gebied, aan de ondergrens van de (in de V.S.) aanbevolen hoeveelheid van 50-200 µg.1 Uit een recent onderzoek naar de Se-gehalten in het serum van inwoners van 10 Westeuropese landen bleek echter dat Nederland zich niet behoeft te rekenen tot de seleniumarme gebieden.22

De dagelijkse voeding vormt de belangrijkste bron van selenium. Een groot deel is afkomstig van eiwitrijke voedingsmiddelen zoals graanprodukten en vlees. Graanprodukten leveren gemiddeld 44 van de dagelijkse hoeveelheid, terwijl vlees (inclusief orgaanvlees en ei) circa 22 bijdraagt.23 Opvallend is dat in het Nederlandse voedselpatroon de betrekkelijk seleniumarme melkprodukten toch een belangrijke bijdrage leveren (14), terwijl de seleniumrijke visprodukten (gemiddeld) een zeer gering aandeel bijdragen (4).23 Men kan zich voorstellen dat in seleniumarme gebieden als Finland en Nieuw-Zeeland de bijdrage van vis een belangrijker plaats inneemt.24 Evenals in Nederland wordt in deze landen het Se-gehalte van graanprodukten aanzienlijk beïnvloed door de bijdrage van geïmporteerde seleniumrijke granen uit bijvoorbeeld de V.S.25-27

SELENIUM EN ZIEKTEN VAN DE MENS

Er is een lange lijst van ziekten die mogelijk met selenium in verband staan.15 Voor twee hiervan, hart- en vaatziekten en kanker, staan enige gepostuleerde werkingsmechanismen in de figuur samengevat. De relevantie van Se bij hart- en vaatziekten is echter in epidemiologische onderzoekingen allerminst duidelijk.32 Wat de rol van Se betreft bij het ontstaan van kanker, moet worden opgemerkt dat in de vele dierexperimenten die zijn uitgevoerd, de beschermende werking werd gevonden bij relatief hoge doses, meestal met Se in de vorm van seleniet.33 Hierdoor is de betekenis van deze experimenten voor de voeding van de mens niet geheel duidelijk. Prospectieve epidemiologische onderzoekingen in de V.S. en in Finland lijken consistent met de vermoedelijk beschermende werking van Se, doch zijn niet overtuigend.34

SLOTBESCHOUWING

Selenium is een essentieel sporenelement voor vele diersoorten en voor de mens. Enerzijds vormt het een wezenlijk bestanddeel van het enzym glutathion-peroxydase, dat het lichaam beschermt tegen beschadiging door de reactieve zuurstofradicalen, anderzijds leidt een te hoge inneming tot toxische verschijnselen.

De dagelijkse inneming in Nederland op grond van de beschikbare gegevens lijkt aan de lage kant van de in de V.S. aanbevolen hoeveelheid van 50-200 µg te liggen. Tenzij de beschikbare hoeveelheden zouden afnemen, bijvoorbeeld door het terugdringen van het aandeel van seleniumrijk graan uit de V.S., lijkt echter deze dagelijkse hoeveelheid in de voeding gemiddeld voldoende, en is er geen reden voor speciale maatregelen. Bij personen met lang durende gastro-intestinale ziekten, en bij personen die zijn aangewezen op intraveneuze voeding, kan een tekort ontstaan en moet men zich van een voldoende Se-gehalte vergewissen.

De biochemische processen waarbij selenium is betrokken, bieden aanknopingspunten bij het ontstaan van hart- en vaatziekten en kanker. Zolang echter nog niet duidelijk is in hoeverre de mogelijk beschermende werking van een verhoogde inneming opweegt tegen de kans op toxische effecten en de beschikbare hoeveelheden in Nederland niet beneden het huidige niveau geraken, lijkt suppletie niet noodzakelijk.

Mocht echter uiteindelijk blijken dat van een hogere dagelijkse hoeveelheid wel gunstige effecten worden verwacht, dan moet de vraag worden gesteld of de beschikbare hoeveelheden voor (delen van) de bevolking vergroot moeten worden door vrijwillige aanpassing van de voeding (zo ja, op welke wijze?) of via suppletie (zo ja, in welke vorm en dosering?). Overigens is verrijking van de voeding indirect mogelijk via bijvoorbeeld gewasbemesting, de veevoeding of bakkersgist. Tenslotte zou men kunnen denken aan factoren die ofwel de blootstelling aan antagonisten verminderen dan wel de absorptie bevorderen.

Literatuur

  1. Committee on dietary allowances food and nutrition board.Recommended dietary allowances. 9th ed. Washington: National Academy ofSciences, 1980.

  2. Underwood EJ. Trace elements in human and animalnutrition. 4th ed. New York: Academic Press, 1977: 302-46.

  3. Nohl H. Biochemische Grundlagen Vitamin-E- undSelen-Mangelbedingter Erkrankungen. Wien Tieraerztl Monatsschr 1984; 71:217-23.

  4. Burk RF, Correia MA. Selenium and hepatic heme metabolism.In: Spallholz JE, Martin JL, Ganther HE, eds. Selenium in biology andmedicine. Westport, Connecticut: AVI Publishing Company, 1981:86-102.

  5. Combs GF, Bunk MJ. The role of selenium in pancreaticfunction. In: Spallholz JE, Martin JL, Ganther HE, eds. Selenium in biologyand medicine. Westport, Connecticut: AVI Publishing Company, 1981:70-85.

  6. McConnell KP, Burton RM. Selenium and spermatogenesis. In:Spallholz JE, Martin JL, Ganther HE, eds. Selenium in biology and medicine.Westport, Connecticut: AVI Publishing Company, 1981: 132-45.

  7. Levander OA. Selenium: Biological actions, interactionsand some human health implications. In: Prasad AS, ed. Clinical, biochemicaland nutritional aspects of trace elements. New York: Liss, 1982:345-68.

  8. Ge K, Xue A, Bai J, Wang S. Keshan disease – anendemic cardiomyopathy in China. Virchows Arch A 1983; 401:1-15.

  9. Luo X, Wei H, Yang C, et al. Selenium intake anrdmetabolic balance of 10 men from a low selenium area of China. Am J Clin Nutr1985; 42: 31-7.

  10. Chen X, Chen X, Yang G, Wen Z, Chen J, Ge K. Relation ofselenium deficiency to the occurrence of Keshan disease. In: Spallholz JE,Martin JL, Ganther HE, eds. Selenium in biology and medicine. Westport,Connecticut: AVI Publishing Company, 1981: 171-5.

  11. Cohen HJ, Chovaniec ME, Mistretta D, Baker SS. Seleniumrepletion and glutathione peroxidase – differential effects on plasmaand red blood cell enzyme activity. Am J Clin Nutr 1985; 41:735-47.

  12. Brown MR, Cohen HJ, Lyons JM, et al. Proximal muscleweakness and selenium deficiency associated with long term parenteralnutrition. Am J Clin Nutr 1986; 43: 549-54.

  13. McGee CD, Ostro MJ, Kurian R, Jeejeebhoy KN. Vitamin Eand selenium status of patients receiving short-term total parenteralnutrition. Am J Clin Nutr 1985; 42: 432-8.

  14. Elskamp DMW. Seleen en seleenverbindingen. Rapport nr.MBL 1983-20. Rijswijk: Medisch Biologisch Laboratorium TNO, 1983.

  15. Robinson MF, Thomson CD. The role of selenium in thediet. Nutr Abstr Rev Clin Nutr Series A 1983; 53: 3-26.

  16. Mutanen M. Bioavailability of selenium. Ann Clin Res1986; 18: 48-54.

  17. Young VR, Nahapetian A, Janghorbani M. Seleniumbioavailability with reference to human nutrition. Am J Clin Nutr 1982; 35:1076-88.

  18. Cappon CJ, Smith JC. Mercury and selenium content andchemical form in human and animal tissue. J Anal Toxicol 1981; 5:90-8.

  19. Casey CE, Guthrie BE, Friend GM, Robinson MF. Selenium inhuman tissues from New Zealand. Arch Environ Health 1982; 37:133-5.

  20. Vos RH de, Dokkum W van. Kwantitatief onderzoek naar deaanwezigheid van additieven en chemische contaminanten in totaledagvoedingen. Rapport nr. R 6331. Zeist: Centraal Instituut voorVoedingsonderzoek TNO, 1980.

  21. Staarink T. Het RIV-onderzoek van 24-uursvoedingen.Voeding 1982; 43: 411-2.

  22. Thorling EB, Overvad K, Geboers J. Selenium status inEurope – Human data. A multicenter study. Ann Clin Res 1986; 18:3-7.

  23. Hulshof KFAM. Spoorzoeken in voedingsmiddelen. Voeding1985; 46: 227-32.

  24. Mutanen M. Dietary intake and sources of selenium inyoung Finnish women. Hum Nutr Appl Nutr 1984; 38A: 265-9.

  25. Bos PMJ, Egger RJ, Veer P van 't, Faassen A van,Wedel M, Hermus RJJ. Possible sources of variation in selenium content ofwhole-meal bread, white bread, and cow's milk in The Netherlands.Preliminary results. In: Baltes W, et al. eds. Strategies in food qualityassurance: analytical, industrial and legal aspects. Proceedings thirdEuropean Conference on Food Chemistry, March 26-29, 1985, Antwerpen,België 1985: III-23 – III-28.

  26. Koivistoinen P, Huttunen JK. Selenium in food andnutrition in Finland. An overview on research and action. Ann Clin Res 1986;18: 13-7.

  27. Watkinson JH. Changes of blood selenium in New Zealandadults with time and importation of Australian wheat. Am J Clin Nutr 1981;34: 936-42.

  28. Ockhuizen Th, Cardinaals H, Bos P, Veer P. van 't.Seleen en de preventie van kanker. Voeding 1985; 46: 416-21.

  29. Kok FJ. De invloed van seleen op de sterfte aan hart- envaatziekten in relatie tot de consumptie van vis. Voeding 1985; 46:397-404.

  30. Combs GF, Clark LC. Can dietary selenium modify cancerrisk? Nutr Rev 1985; 43: 325-31.

  31. Vernie LN. Selenium in carcinogenesis. Biochim BiophysActa 1984; 738: 203-17.

  32. Salonen JT, Huttunen JK. Selenium in cardiovasculardiseases. Ann Clin Res 1986; 18: 30-5.

  33. Ip C. Selenium and experimental cancer. Ann Clin Res1986; 18: 22-9.

  34. Salonen JT. Selenium and human cancer. Ann Clin Res 1986;18: 18-21.