硒：符 号：Se，英文名称：Selenium，非金属元素，是有灰色单质金属光泽的固体，声音在其中的传播速率：（m/S）：3350，密度：4.81克/厘 米³，熔点：217℃，沸点： 684.9℃，硒与它的同族元素硫相比，在地壳中的含量少得多。硒成单质存在的矿是极难找到的。硒是从燃烧黄铁矿以制取硫酸的铅室中发现的，是贝齐里乌斯 发现铈、钍后发现的又一个化学元素。他命名这种新元素为selenium。他还发现到硒的同素异形体。
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目录
- 1 概述
- 2 发现
- 3 主要用途
- 4 综合性质
- 5 发现及来源
- 1 概述
- 1.1 简介
- 2 发现
- 3 主要用途
- 4 综合性质
- 5 发现及来源
- 6 辅助资料
- 7 自然硒
- 8 硒资源
- 9 硒污染
- 10 硒化物
- 11 对人体的影响
- 11.1 含量与分布
- 11.2 食物来源
- 11.3 建议量
- 11.4 吸收
- 11.5 运输
- 11.6 代谢
- 11.7 生化功能
- 11.8 缺乏与毒性
- 11.9 与其他营养素的关系
- 12 参考资料
-
硒 - 概述
硒单质
简介
硒 是一种化学元素，它的化学符号是Se，它的原子序数是34，硒是稀散元素之一，在已知的六种固体同素异形体中，三种晶体（α单斜体、β单斜体，和灰色三角 晶）是最重要的。也以三种非晶态固体形式存在；红色和黑色的两种无定形玻璃状的硒。前者性脆，密度4.26克/厘米3；后者密度4.28克/厘米3。第一 电离能为9.752电子伏特。硒在空气中燃烧发出蓝色火焰，生成二氧化硒（SeO2）。也能直接与各种金属和非金属反应，包括氢和卤素。不能与非氧化性的 酸作用，但它溶于浓硫酸、硝酸和强碱中。溶于水的硒化氢能使许多重金属离子沉淀成为微粒的硒化物。硒与氧化态为+1的金属可生成两种硒化物，即正硒化物 （M2Se）和酸式硒化物（MHSe）。正的碱金属和碱土金属硒化物的水溶液会使元素硒溶解，生成多硒化合物（M2Sen），与硫能形成多硫化物相似。
元素来源 可从电解铜的阳极泥和硫酸厂的烟道灰、酸泥等废料中回收而得。
命 名由来 硒之英文全名为Selenium，取自希腊文Σελήνη（月亮女神塞勒涅的名字），为月亮之意。因为它是一种固体非金属，故此用石字部首，并赋 予西字音译。 硒对生物同时具有必需性和毒性. 性质与硫及碲相似。它在有光时，导电性能较黑暗时好，故用来做光电池。
硒 - 发现
永斯·雅各布·贝齐里乌斯
发现人：永斯·雅各布·贝齐里乌斯（Jöns Jakob Berzelius）
发现年代：1817年
发现过程：
1817年，瑞典的贝采利乌斯从硫酸厂的铅室底部的粘物质中制得硒。
硒 - 主要用途
硒锭
1.光敏材料
如： 干印术的光复制，这是利用无定形硒的薄漠对于光的敏感性，能使含有铁化合物的有色玻璃退色。也用作油漆、搪瓷、玻璃和墨水中的颜色、塑料。还用于 制作光电池、整流器、光学仪器、光度计等。硒在电子工业中可用作光电管、太阳能电池，在电视和无线电传真等方面也使用硒。硒能使玻璃着色或脱色，高质量的 信号用透镜玻璃中含2％硒，含硒的平板玻璃用作太阳能的热传输板和激光器窗口红外过滤器。
2.电解锰行业催化剂
冶金方面， 电解锰行业的硒用量占到中国全部硒产量的较大比重，此外，含硒的碳素钢、不锈钢和铜合金具有良好的加工性能，可高速切削，加工的零件表面光 洁；硒与其他元素组成的合金用以制造低压整流器、光电池、热电材料。硒以化合物形式用作有机合成氧化剂、催化剂，可在石油工业上应用。硒加入橡胶中可增强 其耐磨性。硒与硒化合物加入润滑脂。
3.营养元素
由于硒是动物和人体中一些抗氧化酶（谷胱甘肽过氧化物酶）和硒-P蛋白的 重要组成部分，在体内起着平衡氧化还原氛围的作用，研究证明具有提高动物免疫 力作用，在国际上硒对于免疫力影响和癌症预防的研究是该领域的热点问题，因此，硒可作为动物饲料微量添加剂，也在植物肥料中添加微量元素肥，提高农副产品 含硒量。硒已被作为人体必需的微量元素，目前，中国营养学会推荐的成人摄入量为每日50-250微克，而我国2/3地区硒摄入量低于最低推荐值，因此，中 国是一个既有丰富硒资源，又存在大面积硒缺乏地区，这也是国际学者对中国感兴趣的原因。
硒 - 综合性质
元素符号：Se
元素英文名称：Selenium
元素类型：非金属元素
原子体积:(立方厘米/摩尔)：16.45
元素在海水中的含量:(ppm)：太平洋表面 0.000000015
地壳中含量：（ppm）：0.05
相对原子质量：78.84
原子序数：34
氧化态：Main Se+4, Se+6
Other Se-2, Se+1, Se+2
化学键能：(kJ /mol)
硒粒
Se-H 305
Se-C 245
Se-O 343
Se-F 285
Se-Cl 245
Se-Se 330
晶胞参数：
a = 905.4 pm
b = 908.3 pm
c = 1160.1 pm
α = 90°
β = 90.810°
γ = 90°
质子数：34
中子数：45
摩尔质量：79
原子半径：1.22
所属周期：4
所属族数：VIA
电子层排布:2-8-18-6
晶体结构：晶胞为六方晶胞。
电离能 (kJ/ mol)
M - M+ 940.9
M+ - M2+ 2044
M2+ - M3+ 2974
M3+ - M4+ 4144
M4+ - M5+ 6590
M5+ - M6+ 7883
M6+ - M7+ 14990
M7+ - M8+ 19500
M8+ - M9+ 23300
M9+ - M10+ 27200
莫氏硬度：2
常见化合价：+4、+6
同位素:Se-74 Se-76 Se-77 Se-78 *Se-80 Se-82
硒 - 发现及来源
发现人：贝齐里乌斯（J.J.Bergelius） 发现年代：1817年
发现过程：1817年，瑞典的贝采利乌斯从硫酸厂的铅室底部的粘物质中制得硒。
元素来源：可从电解铜的阳极泥和硫酸厂的烟道灰、酸泥等废料中回收而得。
元素用途：硒的主要用途为干印术的光复制，这是利用无定形硒的薄漠对于光的敏感性，能使含有铁化合物的有色玻璃退色。也用作油漆、搪瓷、玻璃和墨水中的颜色、塑料。还用于制作光电池、整流器、光学仪器、光度计等。
硒 - 辅助资料
硒 与它的同族元素硫相比，在地壳中的含量少得多。硒成单质存在的矿是极难找到的。硒是从燃烧黄铁矿以制取硫酸的铅室中发现的，是贝齐里乌斯发现铈、钍后发现 的又一个化学元素。他命名这种新元素为selenium。他还发现到硒的同素异形体。他还原硒的氧化物，得到橙色无定形硒；缓慢冷却熔融的硒，得到灰色晶 体硒；在空气中让硒化物自然分解，得到黑色晶体硒。
硒 - 自然硒
名字来源：来源于希腊语Selene，意思是月之女神；
化学组成：主要成份是硒，含有微量的硫；
类别：自然元素-半金属元素-自然硒族；
晶系和空间群：三方晶系，P3221；
晶胞参数：a = 0.4366nm，c = 0.4954nm；
形态：为粒状或浸染状分布于基
硒粉
质中；
颜色：灰，灰紫色或微红色；
条痕：红色；
透明度：不透明；
光泽：亚金属光泽；
硬度：2；
解理和断口：（0112）完全解理；
比重：4.81 g/cm3；g/cm3
其他性质：晶体易弯曲，具有挠性；
成因和产状：自然硒为硒化物的风化产物，常由硒铅矿变来，与褐铁矿共生并被其胶结。
主要用途：硒的最显著性质是它的光电效应，由此它可作光电池，用于电视方面；还可用于玻璃工业、橡胶工业等部门，玻璃中加入硒可消除铁杂质引起的绿色，再橡胶配料中加入硒，能提供橡胶的抗热、抗氧化及耐磨性；
著名产地：玻利维亚Potosí，意大利Liguria，美国Nevada。
硒 - 硒资源
1817年瑞典科学家Berzelius发现了与元素碲性质相似的一种新元素,参照碲(原意为地球)的命名，给该元素取名为硒即月亮的意思。此后科学家们进行了大量的研究,特别是近20年更是
硒粒
有 了突破性的进展。硒对人类有着十分重要的作用,世界上有众多的低硒、缺硒地区。湖北省恩 施州有着世界上稀少的独立硒矿床和中国第一个高硒区。恩施市硒资源具有分布广、储量大、埋藏浅等特点。硒矿主要赋存于二迭系茅口组二段(硅质岩段)地层 中，主要分布在沐抚—板桥、罗针田—马者—铁厂坝、向家村—奇羊坝、中间河—黄村—沙地花被、双河—红土溪—石窑、芭蕉乡—盛家等地。硒矿储量达50多亿 吨，含硒品位为230—6300克/吨。双河渔塘坝(前坪背斜与太山庙背斜之间双河向斜南西段)拥有世界上唯一的独立硒矿床， 已探明储量64万吨，纯硒平均含量3637.5ppm，改写了“硒不能形成独立工业矿床”的传统结论。全市含硒碳质页岩和石煤出露面积为850平方公里， 矿层厚度3.6—9米，硒矿储量达50多亿吨，每吨含硒500—5500克，最高达84公斤，土壤硒最高178.8ppm，平均19.11ppm。以硒矿 床为中心的乡镇均为高硒区，占全市总面积的73%。
硒资源的利用：“抗癌之王”、增强免疫力、防止糖尿病、防止白内障、防止克山病、大骨节病、关节炎、解毒、排毒。
硒 - 硒污染
硒 污染，pollution by selenium，硒在地壳中的平均丰度约为 0.05ppm。硒是亲硫元素，在铜、铅、锌等硫化物矿床中往往有硒共生。硒是人和动物以 及部分植物必需的微量元素，一般富集在有机质内。黑页岩、煤和石油含有较多的硒。在黑页岩中，含硫量如低于0.5％，硒少于0.5ppm；含硫量如高于 1％，含硒量平均值为10ppm。根据日本和美国的调查,煤的含硒量为0.46～10.65ppm；石油含硒量为1ppm左右，有时低于0.1ppm。硒 在电子工业中用来制造硒整流器；在玻璃工业中，用作退色剂和着色剂。
对大气的污染：金属硫化物矿石在空气中焙烧时，硒化物氧化为二氧化硒（SeO2)，从烟道排入大气,在常温下变为固体，遇水则生成亚硒酸（H2SeO3),所以可用水洗
硒污染
涤 除去烟气中的硒。挥发性的烷基硒可从动植物体内散发出来。二甲基二硒是植物的挥发物，二甲基硒是微生物和动物的挥发物，但数量都很少。据美国环境保护局统 计,1969年美国各种工业向大气排放的硒约855吨，其中燃煤动力工业占42％，玻璃工业占23％，铜、锌和铅矿石焙烧工业占 6％。美国波士顿大气中含硒量平均为0.001 微克／米3。据美国10个城市统计,飘尘含硒量为0.05～10ppm。目前硒还不是大气中的重要污染物。
对水体的污染：天然水体中硒的分 布主要取决于浸蚀的岩石类 型和水的pH值。工业区和非工业区河流含硒量差别不大。pH值对河水含硒影响较大。例如在美国富硒铁的科罗拉多州，地表水pH值小于7时,含硒量几乎都低 于1微克/升;而在pH值为7.8～8.2时,由于亚硒酸盐可氧化为易溶于水的硒酸盐,水中含硒就高于1微克/升,甚至高达400微克/升。废水中有时有 亚硒酸根离子(SeO卲)存在，在酸性条件下亚硒酸根离子还原为细颗粒状的元素硒。颜料和染料废水中含有硒化镉（CdSe）等硒化物。负二价形式的金属硒 化物很难溶解。目前工业中用硒不多，水体的硒污染只是局部问题。
对土壤的污染：硒可在土壤中富集，并被农作物吸收。用含硒量大于0.05ppm的水灌溉农田,每公斤饲料作物的含硒量可达4～5毫克。美国南达科他州和怀俄明州是富硒铁的地区，一些牧场的饲料每公斤硒含量竟高达30毫克。
对 健康的危害：饲料中含硒过多，会引起牲畜慢性硒中毒，患碱质病，出现脱毛、蹄变形甚至脱落，并有贫血、关节强直等症状。在新西兰、澳大利亚、芬兰等国以及 中国的西北和东北的一些缺硒地区，饲料中硒含量少于0.04ppm,会使羊、牛、马和鸡发生白肌病。在妊娠到授乳期的母畜饲料中添加0.1ppm的亚硒酸 钠，可以防止牛犊和羊羔患白肌病。克山病流行地区的人口服小剂量亚硒酸钠，对克山病有较好的预防效果。
工厂车间中含硒的粉尘、烟雾和蒸汽， 会刺激人眼和呼吸系统，使人流泪、喷嚏、鼻腔充血、咳嗽等，严重时则会引起舌苔增厚，呼吸和出汗时有大蒜味，胃 肠功能紊乱等。动物实验表明，亚急性中毒会引起肺炎、肝肾功能退化。试验表明，硒可使老鼠发生肝癌。接触亚硒酸时，皮肤和粘膜会受到强烈刺激或发生炎症。 亚硒酸和亚硒酸盐能被皮肤吸收进入体内积累。氯化氧硒(SeOCl2)是剧烈的糜烂性毒剂，能造成皮肤三度烧伤。二甲基硒能使人患急性咽喉炎和肺炎。
环 境标准：中国、美国、苏联都 规定饮用水中硒含量不得超过0.01毫克／升。农业灌溉用水最大容许含硒量,中国规定为0.01毫克／升,美国规定为0.05毫克／升。对于车间空气中的 SeO2,中国规定的最高容许浓度为0.1毫克/米3，美国规定工作8小时的平均值不得超过0.2毫克/米3。目前世界各国都未规定硒的环境大气质量标 准。
硒 - 硒化物
酵母硒多糖胶囊
溶 于水的硒化氢能使许多重金属离子沉淀成为微粒的硒化物。硒与氧化态为+1的金属可 生成两种硒化物，即正硒化物（m2se）和酸式硒化物（mhse）。硒及硒化物是重要的半导体材料，具有优良的光电性能。硒化物对皮肤黏膜有强烈的刺激作 用，硒盐直接与皮肤接触时产生化学烧伤，可出现红斑、水疮、溃疡。接触氧化硒粉尘可引起接触性皮炎，二氧化硒引起皮肤剧痛和麻木，二氧化硒对皮肤刺激更 强，经皮肤吸收而发生全身中毒。
硒 - 对人体的影响
硒是人体必需的微量矿物质营养素[1]，多以氧化态(Se2+、Se4+、和Se6+)存在，化学性质与硫相似，许多含硫氨基酸，如甲硫胺酸(Met)、半胱氨酸(Cys)、胱氨酸也可用硒取代硫。
硒 在动物组织中最常以甲硒胺酸（selenomethionine，简称SeMet）和硒半胱氨酸（selenocysteine，简称SeCys）的形 态存在，其中甲硒胺酸无法由人体合成，仅能由植物合成后经摄食再经消化代谢而获得，故食材动植物来源组成将决定硒在饮食中的形式，此外，人体中甲硒胺酸可 以取代甲硫胺酸；但硒半胱胺酸不能取代半胱胺酸。硒在生理上的功能除了抗氧化外，还调控了甲状腺的代谢和维他命C的氧化还原态，也曾被提出和抗癌相关的可 能性。在食材成分含量里，同种植物性食材含硒成分变化相当大，乃因各原植物生长地的土壤中硒的浓度不同，当地的动物也随之反映相应情形，因此硒营养缺乏或 过量情形常有地域性关系。
硒对生物同时具有必需性和毒性。
氧化硒离子和亚氧化硒离子的毒性非常强，甚至具有类似砷的毒性模式。氧化硒更是具剧毒和腐蚀性的气体。
然而，纯硒元素和金属硒化物的毒性相对上不大，而且有些为重要的微量元素之一。严重缺乏可引致克山症和溪山症。它们的病征有：心肌坏死、萎缩、软骨组织坏死。另外又与甲状腺肿、呆小症和习惯性流产有关。
含量与分布
人 体本身的硒总含量为15mg。男性体内的硒多集中在睾丸及前列腺输精管中，会随精液一起排出体外。人体与动物有二个硒储存库，一为身体蛋白质的甲硒胺酸 (SelenoMethionine，SeMet)，它的储存量视饮食中SeMet量而定，其提供硒的量，取决于甲硫胺酸的转换率；二为肝脏酵素榖胱甘肽 过氧化酶( glutathione peroxidase，GPX)的硒。
食物来源
硒 存在于土壤中，而世界各地的土壤硒含量皆不相同，各地植物所含的硒浓度也因此不同。一般而言，食物中的瘦肉、柿子、蒜头、海产、葱、南瓜等含有多量的 硒。动物制品的硒含量(约0.4-1.5μg/g)比植物体高；一般植物谷类的硒含量范围可在<0.1μg/g─>0.8μg/g；在海洋生 物中，硒类的含量也比植物多，但由于鱼类(尤其是体内含汞的鱼类)会形成汞─硒复合体，造成对硒的生物利用性极低，故虽然硒在鱼类的含量多但对于鱼类本身 的利用性极低；至于肉类会提供0.1-0.4μg/g；乳制品的硒含量则为<0.3μg/g。
另外，全谷物和核果种子也是好的来源。在饮水中提供的硒摄取量十分有限，除非水流经含硒量高的土壤地区才可能有较高的含量。
植物中的硒是因硒取代硫而进入植物体，硒型态有甲硒胺酸、硒胺酸与其代谢产物等。动物生长需要硒，在摄食植物时获得甲硒胺酸。饮食中硒的形式取决于动植物食品的组合。
硒的食物来源[2]
食品名称/重量 硒（μg）
鲔鱼 / 3 oz 68
火腿（瘦肉）/ 3 oz 42
蛤蜊 / 3 oz 41
鲑鱼 / 3 oz 40
意大利蛋面 /1杯 35
沙朗牛排 / 3 oz 28
鸡胸肉 / 3 oz 20
Special K cereal 17
麸燕麦片 / 1杯 14
全麦面包 / 1片 10
燕麦糊 / 1/2杯 10
白面包 / 1片 9
葡萄干麦片 / 1杯 4
建议量
民众的实际硒摄取量会因地而异，美国平均每日81μg、加拿大每日113–220μg ，高于RDA。均饮食估计可提供约104-124 μg的硒。成人之上限摄取量(UL)订为400μg。
硒的建议量在1980年只能根据估计而得，称为Estimated safe and adequate dietary intake(ESADDI)；2000年则根据需要量之科学研究而订定每日建议摄取量(RDA)。
过 去曾有关于台湾境内硒之饮食摄取量的研究[3]，分析结果六日饮食的硒摄取范围在104~124μg（1.3~1.6μmol）/day，平均值为 112μg（1.4μmol）/day，加上台湾非低硒区域，且食品贸易进出口抹去食品在硒含量上的地域性限制，推测台湾境内应无硒营养缺乏的问题。
硒的营养来源:
有机型式：甲硒胺酸（selenomethione）、硒半胱胺酸（selenocysteine）
无机型式：硒酸盐（selenate）、亚硒酸盐（selenite ）
影响硒营养需求量的因素[4]
1.生物吸收率：见“吸收”。
2. 性别：早期来自中国研究报告，当时硒缺乏现象比现在严重，在此情形显示产龄女性较易罹患克山病（Keshan disease）；另外，过去20年报 告显示孩童不论男女有相同的比例罹患克山病；性别的影响必须在硒摄取量极低的情下才会显现，假设考虑女性有较高机率罹患克山病，硒对各年龄层的需求量将以 男性参考体重为基准。
硒之膳食建议摄取量 (RDA)
年龄 美国 (μg/day)[5] 台湾 (μg/day)[6]
0 个月~ AI=15 15
6个月~ AI=20 20
1岁~ 20 20
4岁~ 30 25
7岁~ 30 30
10岁~ 40 40
13岁~ 40 50
14岁~ 55 50
孕妇 60 60
哺乳 70 70
RDA（建议摄取量 Recommanded Dietary Allowances）：美国原始的饮食标准，代表同年龄层中，97~98％人的营养需求量。
AI（足够摄取量 Adequate Intake）：未能有足够的实验资讯建立EAR的情形下，所推估维持健康状态的量，常用在一岁以下的婴儿。
硒之上限摄取量 (UL)
年龄 美国 (μg)[7] 台湾 (μg)[8]
0月~ 45 35
3月~ 45 50
6月~ 60 60
9月~ 60 65
1岁~ 90 90
4岁~ 150 135
7岁~ 150(4~8岁) 185
10岁~ 280 280
13岁~ 400(14岁~) 360
16岁~ 400 400
19岁~ 400 400
怀孕期 400 400
哺乳期 400 400
UL（Tolerable Upper Intake Level 上限摄取量）：对于97~98％的人不可能产生不良健康影响之每日最大营养摄取量
对硒的特殊需求者[9]
以全静脉注射营养（TPNTotal Parenteral Nutrition）为唯一营养来源者，需要硒的营养补充剂。
有严重肠胃道疾病（例如：克隆氏症）或曾移去一大段小肠者有硒营养缺乏的风险。
碘营养缺乏者。研究指出硒缺乏会恶化碘缺乏的症状，适当补充硒可以缓解碘缺乏症状以及在神经系统的影响。
使用化疗药物者需要硒营养的补充。有研究指出，多种型态的硒可以减少化疗药物（例如：顺铂，cisplatin）所引发肾和骨髓的伤害。
吸收
维生素A、维生素C、维生素E都会增加硒的吸收，当在小肠腔的榖胱甘肽(glutathione, GSH)浓度低时也会增加吸收。重金属(例：水银)和植酸被认为会抑制硒的吸收。
高剂量的维生素C、锌及重金属（例如：汞）会减少硒的吸收；但若在饮食中合并食用硒及维生素C，硒可以和饮食中的氨基酸形成保护结构而不影响其吸收[10]。
运输
而前述各种带有硒且存在于血浆中的分子，均会被细胞所吸收。而细胞则释放甲基化的硒化物至血浆中，再经由尿液将其排出体外。
分子特性
硒蛋白质P(Selenoprotein P)- 是一种含有硒胺酸的血浆蛋白，也是一种运输蛋白，主要是由肝脏合成，在血浆中大约有50％以上的硒是和含硒蛋白质P结合。含硒蛋白质P的结构最多可以带有十个硒胺酸残基，当硒量下降时也会使残基合成量下降。
α球蛋白（α-globulin）- 其中又分成α 1-globulin及α 2-globulin。两者均为糖蛋白，亦皆可帮助脂质的运输。其中α 2-globulin又有一些不同的功能：帮助血红素的运输、铜运输、血液凝集以及调控氧化酶的活性。
β球蛋白（β-globulin）- 可以帮助脂质的运输以及铁和其他矿物质的运输。
代谢
含硒氨基酸和无机态硒都会在组织中进行代谢。从饮食而来的甲硒胺酸其利用情形和甲硫胺酸相似，可储存在氨基酸代谢池中，用于合成蛋白质，也可代谢成硒胺酸和硒胱胺酸。
硒 胺酸可以从饮食中直接得到，或是经由甲硒胺酸代谢而来。硒胺酸经由selenocysteine β-lyase作用之后产生游离态硒。游离态硒可以从 榖胱甘肽(GSH)得到氢，然后生成硒化物(selenide)。硒化物有两个代谢途径，其一是经过甲基化作用后借由尿液排出体外，或是形成硒代磷酸盐 (selenophosphate)，这是体内重要含硒酵素的前驱物，例如5'-脱碘酶(5'-deiodinase)或榖胱甘肽过氧化酶 (glutathione peroxidase)。
从食物中得来的硒酸盐在体内可转换成亚硒酸盐，更进一步代谢成selenodiglutathione及硒离子，后者成为硒蛋白或酵素的原料。
生化功能
硒最主要的功能是作为各种en:selenoprotein硒蛋白的组成分，进而影响其酵素活性或功能。
榖胱甘肽过氧化酶( glutathione peroxidase, GPX)
这 是研究最多的含硒酵素，因为最早发现硒的生化功能就是作为酵素榖胱甘肽过氧化酶的辅基。榖胱甘肽过氧化酶有五种亚型，通常标记为 GPX1, 2, 3, 4, 5，每一种的亚型存在于不同的组织，但是催化相同的反应。主要的功能是消除组织中的过氧化氢(H2O2)和其他有机态过氧 化物。还原过氧化物时，同时利用榖胱甘肽提供还原力(图)[11]。
甲状腺素脱碘酶(Iodothyronine Deiodinases,IDI或DI)
脱碘酶是含硒蛋白质，酵素的活性区是硒胺酸。已知有三种亚型。第一型存在肝脏、肾脏和肌肉，第二型及第三型存在皮肤、脑下垂体、脂肪细胞和脑。主要功能是催化甲状腺素和相关代谢物脱去碘原子（图）
， 例如：5'-deiodinase(5'-DI)将T4型甲状腺素脱碘转换成T3型甲状腺素，后者是体内活性最高的甲状腺素，可调节代谢、生长及发育。 去碘酶也会将T4转换反式T3(reverse T3)，催化产生反式T3的酵素是5-deiodinase。T3或是反式T3都可进一步脱碘产生T2或 是3,3'-diiodothyronine，这些都是没有活性的代谢物。
“硫氧化还原蛋白”还原酶(Thioredoxin Reductase，TrxR)
酵素的活性区有硒胺酸，并含有FAD。此酵素存在血液、皮肤和肝脏等组织。主要反应是将氧化态的“硫氧化还原蛋白”(thioredoxin)中的双硫键(disulfide bond)予以还原。还原态的“硫氧化还原蛋白”可以将氢原子提供给其他化合物（图[12]）。
硒代磷酸盐合成酶(Selenophosphate Synthetase)
硒代磷酸盐合成酶有两种亚型，其中一型含硒胺酸，催化硒离子磷酸化成硒代磷酸盐的反应，这是合成含硒蛋白质的必备原料(图)[13]。
硒蛋白质P(Selenoprotein P)
这是硒的运输蛋白质。有移除自由基的作用，具有抗氧化剂的功能。当体内的硒含量不足时，硒蛋白质P会优先获得硒。
硒蛋白质W(Selenoprotein W)
含有硒胺酸，主要存在心肌、骨骼肌和其它组织的细胞质中，可能扮演抗氧化剂的功能。
硒蛋白生合成分子机制
硒 蛋白的硒胺酸是在转译过程合成并直接利用的，称为转译插入反应（translational incorporation）。合成途径需要的蛋白质有： 硒胺酸合成酶selenocysteine synthase、硒半胱胺酸专用延长因子selenocysteine- specific elongation factor、selenocysteine-specific tRNA(tRNASec)、硒代磷酸盐合成 酶 selenophosphate synthetase。硒胺酸对应的基因密码是UGA，此密码通常当做终止密码，但若配合mRNA序列3’端未转译 区域具有独特的二级结构SECIS(selenocysteine insertion sequence)，则成为转译硒胺酸的密码。
自 然界中有许多细菌、植物或动物都能利用硒化氢(hydrogen selenide)合成多种有机化合物，如大蒜中的selenide garlic就 是含有高单位的Se-methylselenocysteine。人类需要直接摄取有机的硒化物。自然界中甲硒胺酸(selenomethionine) 插入硒蛋白质中是直接取代甲硫胺酸(methionine)的位置而得。也就是说在含甲硒胺酸的蛋白质合成过程先由甲硫胺酸编入，然后再接上硒成为甲硒胺 酸并没有特殊密码。人类再利用甲硒胺酸释出的硒，先合成磷酸硒(selenophosphate)再生成硒半胱胺酸 (selenocysteine, Sec)或其他小分子，再利用UGA的密码将Sec编入人体的特殊蛋白硒蛋白质。人体硒的储存者可能是硒蛋白 质 P(selenoprotein p)，在已被发现的14种硒蛋白质中只有硒蛋白质 P含有10到12个Sec，其Sec数可以随血中硒的浓度而改 变。其他的硒蛋白质都只有单一个Sec。所以硒带蛋白质 P可能是人类硒的储存池，当食物中硒供应不足时硒蛋白质 P就会释出硒供人体利用，但是 至今仍 无法证实其功能。
合成反应主要有四个步骤(图示[14])
步骤一：tRNASec与Serine经由Seryl-tRNA synthetase作用，生成Seryl-tRNASec。
步骤二: 硒离子和ATP经由硒代磷酸盐合成酶反应生成硒代磷酸盐。
步骤三：Seryl-tRNASec和硒代磷酸盐经由硒胺酸合成酶作用，产生含硒氨基酸残基Selenocysteyl-tRNASec。
步骤四：转译时由SBP2和SECIS结合，继而和tRNASec-eEFsec复合物结合，再与核糖体作用而诱导硒胺酸插入蛋白质(图示[15])。
缺乏与毒性
缺乏综合症
动物缺硒
硒 缺乏会引起牲畜类动物疾病。硒缺乏造成硒蛋白质酵素活性下降。若硒以外之营养状况良好，硒缺乏仅造成轻微的临床症状。若伴有营养不良、化学药物、感染等 压力，则会动物会出现严重病症。例如：硒缺乏加上维生素 E缺乏可导致大鼠与猪的之脂质过氧化与肝脏坏死，使猪、牛、羊的心脏损伤。在受感染的小鼠体内， 硒缺乏可导致非致病性的coxsackie B3病毒转变为具致病性的病毒，而造成小鼠的心肌炎。
人体缺硒
人体摄取不足时，会造成克山病(Keshan disease)和溪山症(Kashin-Beck disease)。
克山病的主要病症为心肌病变(cardiomyopathy)，包括心律加快、心电图异样、充血性心脏衰竭、心脏组织的多病灶坏疽等，严重时会导致生命危险甚至死亡。
克 山症（Keshan disease）[16]是一种因为饮食缺乏微量元素硒所造成的充血性心肌病变症。此病症的命名来自于中华人民共和国北方的黑龙江 省克山县，黑龙江省克山县是此病高流行的地区，发现是因为此地的土壤缺乏硒。克山症会造成心肌病变，好发于孩童和怀孕的妇女。补充硒可以改善病症，目前也 发现此病症和病毒感染有关；特别是心肌病毒感染，如科萨奇病毒引起的心肌炎或感染过敏性心肌炎。本病的发生除了黑龙江省之外，在吉林、辽宁、内蒙古、河 北、河南、山东、山西、陕西、甘肃、四川、云南、西藏等地区都有病例，且病区多在荒僻山丘、高原及草原的农村，城乡地区较少发病。
克山病 的症状主要是造成扩张性心肌病变（Dilated Cardiomyopathy）。心肌呈变形、坏死、和疤痕形成。心脏扩张肿大，多数左心室扩张 比右心室严重。心脏的切面可以看到大小不等黄色、灰白色坏死、纤维化的疤痕；在显微镜下也可以观察到心肌变性、肌纤维肿大、坏死的现象。适量的硒对缺硒造 成的心肌损害有明显的保护作用及抗氧化能力。硒是GSH-px的组成成分之一，该酶的主要作用是还原脂质过氧化物，清除自由基进而保护细胞膜的完整性。而 低硒会造成GSH-px活性降低，造成心肌膜系统损伤。
克山症的临床症状主要为急性和慢性心功能不全、心脏扩大、心律不整以及脑、肺、肾等栓塞，根据1982年中华人民共和国全国克山病防治经验交流会上的分形如下：
急 性:突然发病的状况，在中华人民共和国北方，急型病多发生在冬季，会因寒冷、过劳、感染、暴饮暴食或分娩等诱因而发病。重症者会出现心源性休克、急性肺 水肿和严重心律失常的症状。一开始可能感到头晕、心窝部不适、反复恶心呕吐、吐黄水，继而烦躁不安。严重者可在数小时或数天内死亡。患者常会面色苍白，四 肢冰冷，血压降低，呼吸减慢。心脏一般轻度大，心音弱，尤其第一心音减弱，舒张期和收缩期会出现杂音。心律不整，主要为室性早搏、阵发性心动过速和房室传 导阻滞。急性心衰竭时肺部出现杂音，此外肝肿大和下肢水肿亦常见。
亚急型：发病不如急型快速。患者多为幼童，2～5岁占85%。以春、夏季发病为多数。会出现心源性休克或充血性心力衰竭。发病初期表现为精神萎靡、咳嗽、呼吸急促、食欲不振、面色灰暗和全身水肿。亦会出现心脏扩大、奔马律和肝肿大。脑、肺、肾等处的栓塞并不少见。
慢 型：起病缓慢，很难被病患所察觉，亦可由急型、亚急型或潜在型转化而来。临床表现主要为慢性充血性心力衰竭，有心悸、呼吸急促，劳累后加重，并会有少 尿、水肿和腹水。体检观察发现心脏向两侧明显扩大，心音低，会听到轻中度收缩期杂音和舒张期奔马律，晚期可能出现右心衰竭的体征如颈静脉恕张、肝肿大和下 肢浮肿等。严重者有胸、腹腔积液，心源性肝硬化等症状。心律不整的症状如室性早搏、心动过速、传导阻滞、心房颤动等。
潜在型：可发生在平 时看似健康的人，亦可为其他型好转的阶段。前者常无症状，可照常劳动或工作，而在普查中被发现，此属稳定的潜在型。由其他型转变而来者 可有心悸、呼吸急促、头昏、无力等症状。心电图会有ST-T变化，QT间期延长和过早搏动。潜在型心脏虽受损，但心功能代偿良好。心脏不增大或轻度增大。
克 山症的预防措施首应注意环境卫生和个人卫生。保护水源，改善水质。改善营养条件，防止偏食，尤其对孕妇、产妇和儿童更应加强补充蛋白质，各种维生素及人 体必需的微量元素，包括镁、碘等，并防治大骨节病、地方性甲状腺病。 且流行区推广预防性服药 采用硒酸钠作为预防性服药，经多年推广，证明可明显降低发 病率。通常采用每10天口服一次，1～5岁1mg，6～10岁2mg，11～15岁3mg，16岁以上4mg。非发病季节可停服三个月。此外，流行区推荐 使用含硒食盐。农村使用含硒液浸过的种子种植。植物根部施加含硒肥料以提高农作物中含硒量。
溪山症的主要病征为骨关节病变(osteoarthropathy)，包含骨关节、小腿、手臂的软骨骺版退化与坏死。此疾病为地域性、多发性、变形性骨关节病变，出现于亚洲低硒地区青春期前儿童与青少年。上述症状仅发生于硒缺乏者，但改善硒营养状况并无法完全避免此疾病。
儿童和全静脉营养病人发生硒缺乏时，易导致关节僵硬、肌肉痛、头发和皮肤失去色素颜色、生长迟滞、指甲白化等症状。生长迟滞的现象与硒在甲状腺素的代谢有关。
毒性
化合物形式与毒性
元 素态的硒和大部分的金属硒化物毒性较小，因为生物可用性(bioavailability)小。硒酸盐和亚硒酸盐的毒性较大，硒化氢 (hydrogen selenide)的毒性最大，是一种气状的硒化合物。有机态硒化物如甲硒胺酸和硒胺酸与含硫氨基酸相似,因此毒性较无机态硒为低， 但其吸收率高，虽不致造成急性毒害，但长期大量摄取，会产生与无机硒相似的中毒症状。
硒中毒(selenosis)可能发生在工人以及摄取过多硒的族群。目前订定硒的上限摄取量为400μg/day；硒的副作用发生最低量(LOAEL)为910 μg。摄食过量时，极易导致毛发异样、指甲脱落、脚趾甲异样等副作用，不过并无饮食硒中毒的案例。
中 毒的严重程度与所摄取的硒含量成正比的关系。中毒的症状包含：反胃呕吐、疲劳、腹泻、头发与指甲损坏、异常刺痛感等，也会干扰硫的正常代谢以及抑制蛋白 质合成。服用含有高量硒的药物会造成急性硒中毒，严重过量会导致肝硬化, 肺水肿(pulmonary edema)，甚至丧命。治疗硒在体内不平衡所造 成的症状目标：1.降低关节炎症状；2.降低血压；3.改善皮肤、毛发及指（趾）甲问题。
食物硒含量取决于土壤硒含量。美国虽有高硒地区，但农业部(USDA)已确认这些地区，并禁止饲养动物作为食物来源。美加地区食物运销系统发达，可确保个人不会只摄食到当地农产，保障民众硒摄取量不致过高或过低。
硒中毒的生化指标
硒 蛋白质含量在硒需要量达到后，即呈现饱和状态，不再随硒摄取量增加而上升，因此无法被用于评估硒的毒性。测量组织（血液、血浆）的硒含量有助于评估硒中 毒的危险性。尿液硒排除量在特定控制之条件下，可作为硒毒性的指标。临床症状如毛发、指甲易碎裂脱落等常被报道，是主要的评估终点。硒的甲基化代谢物因测 量误差大，且受许多因素影响，不适用于硒中毒指标。
与其他营养素的关系
体内含铅量增多 时会有硒浓度下降的现象。铜不足会降低榖胱甘肽过氧化酶和5'-脱碘酶的活性。硒与甲硫胺酸的利用有关。从食物摄取的硒有一部分是甲硒胺酸 的形式，可作为合成蛋白质的材料。当甲硫胺酸供应不足时，甲硒胺酸会成为它的替代物而用在蛋白质的合成，而不会代谢成为硒离子以供利用，间接引发硒的不 足。铁的缺乏会减少榖胱甘肽过氧化酶的合成，减少组织中的硒浓度。维生素E和榖胱甘肽过氧化酶同样有抗氧化的功能，在使细胞膜和DNA免于自由基的攻击机 制上，硒和维生素E常一起作用，在功能上也有互补作用，其中一者浓度较高会减低另一浓度较低者所造成的影响[17]。
引用出處：
http://www.hudong.com/wiki/%E7%A1%92
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