Селен — химический элемент главной подгруппы VI группы периодической системы. Относится к рассеянным элементам, встречается в основном в виде примесей в рудах сульфидных, молибдатных, фосфоритных и серных месторождений. Известно более 40 микроминералов, содержащих селен.
Природный селен представлен одним стабильным изотопом с атомной массой 79. Среди многочисленных радиоактивных изотопов селена в биологической практике нашел применение один 75Se (период полураспада 121 день, тип распада — захват орбитального электрона с К-уровня 100%, энергия излучения γ-квантов 0,14 и 0,27 мэв).
Селен является ближайшим аналогом серы, что объясняется их электронной гомологией. Образует две кислоты — селенистую (H2SeO3) и селеновую (H2SeO4), соли которых называются соответственно селенитами и селенатами.
Селен не является необходимым элементом для растений, но находится во всех его частях в виде селенсодержащих аминокислот и частично в виде селенит- и селенат-ионов. Содержание селена в кормовых растениях в норме колеблется от 0,1 до 2,0 мг/кг сухого вещества. В растительных кормах селена 0,4—0,8 мг/кг. Существуют растения-концентраторы селена (относящиеся в основном к семейству астрагалов), в которых содержание селена может достигать 3—4 г/кг сухого вещества.
Селен привлекает внимание животноводов как биотический элемент, выполняющий в исчезающе малых количествах важные биохимические функции, а также как высокотоксичный элемент, неорганические соединения которого более ядовиты, чем соединения молибдена, мышьяка и ванадия.
Содержание селена в теле животных. Возрастная динамика
В земной коре селена 6·10-5, в морской воде — 10-6 вес. %, в организме растений и животных примерно 2·10-6% на свежую ткань. Из этих данных следует, что растения и животные способны накапливать селен, поступающий извне.
В организме сельскохозяйственных животных концентрация селена составляет 20—25 мкг/кг живой массы, хотя этот показатель варьирует в зависимости от количества элемента в рационе. Возрастная динамика селена в целом организме изучена недостаточно. Если судить по его содержанию в отдельных тканях, с возрастом происходит некоторое увеличение концентрации селена в теле.
Распределение селена в организме аналогично распределению серы: 50—52% его приходится на мышечную ткань, 14—15 — на кожу, шерсть, роговые образования, 10 — на скелет, 8 — на печень, 15—18% — на остальные ткани.
Распределение селена по органам и тканям
Селен, как и сера, содержится во всех тканях, жидкостях и клетках организма, но распределен неравномерно. По содержанию в них селена органы и ткани располагаются в следующем убывающем порядке: почки, печень, поджелудочная железа, селезенка, сердце, кости, скелетные мышцы, мозг, легкие. С увеличением уровня селена в рационе животных возрастает их концентрация в тканях.
Концентрация селена в тканях овец (мкг/100 г свежей ткани) при разном уровне его в рационе
Орган и ткань |
Концентрация Se при содержании его в рационе |
|
0,3—0,5 мг/кг |
2,0—4,0 мг/кг |
|
Почка |
78,0±6,9 |
87,0±6,9 |
Печень |
19,0±2,0 |
60,0±4,4 |
Поджелудочная железа |
14,0±0,2 |
39,0±l,5 |
Селезенка |
12,0±0,2 |
30,0±2,5 |
Сердце |
9,7±0,6 |
30,0±0,4 |
Скелетные мышцы |
8,9±0,5 |
23,0±2,4 |
Легкое |
8,4±0,6 |
23,0±1,3 |
Мозг |
6,9±0,8 |
26,0±0,6 |
Копыта |
2,7±2,1 |
72,0±1,4 |
Шерсть |
21,0±1,4 |
49,0±1,0 |
Значение имеет не только уровень селена в рационе, но и соединение, в виде которого он поступает в организм. При даче селеноаминокислот накопление элемента идет интенсивнее, чем при даче селенита натрия.
Взаимосвязь между добавками селена к рациону и содержанием селена в печени свиней
Se в рационе, мг/кг |
Se в печени, мг/кг свежей ткани |
При добавках селенита натрия |
|
0,04 |
0,18 |
0,14 |
0,40 |
1,04 |
0,80 |
5,00 |
0,36 |
10,00 |
3,62 |
При добавках селенометионина |
|
0,01 |
0,22 |
5,00 |
4,90 |
10,00 |
9,32 |
Содержание селена в цельной крови разных видов животных колеблется от 5 до 18 мкг в 100 мл. В эритроцитах его концентрация примерно вдвое выше, чем в плазме, поэтому до 70% общего селена крови приходится на эритроциты.
Систематизированные данные о динамике селена в органах и тканях в эмбриональный и постэмбриональный периоды развития получены лишь на птице.