셀레늄의 기본정보

셀레늄의 기본정보 ​ ◇ 몸안에 있는 셀렌의 중요성 ​ 셀렌은 몸 안에서 약 25가지의 단백질 내지 효소의 필수적인 구성성분이며 이 기능에 속하는 것으로 갑상선 대사에 있어서의 관계, 반응성 산소 족의 중화(Free radical), DNA 손상을 보호하고 수선하는 것, 세포의 산화-환원 상태의 조절, 세포의 분화, 세포자멸사, 세포 증식 및 에너지 균형에 있어서 중요한 역할을 수행한다. 특히 Se P는 혈장 셀렌의 70%까지 함유하고 있으며 셀렌에 대해 저장 및 운반 형태를 나타난다. 또한 혈관 내피세포를 둘러싸고 있어 수은-selenide와 같은 중금속 화합물과 결합할 수 있다.그밖에 selenoprotein 등은 고환내지 정자, 전립선 상피에 존재하는데 정자 생성과 생식에 필수적인 기능을 하고 있어 불임과 관련되어 있음을 입증한다.
​ ◇ 여러 가지 질병에 있어서 셀렌의 중요성 ​ 전형적인 셀레늄 결핍질환은 심장 근육질환(심근병 )이며 간 손상, 근육통 및 근육경화의 증상이 나타난다.
- 감염이 잘 되는 상태(감기 등)	- 임산과 수유기
- 심장-순환질환	- 중금속 중독
- 암	- 알코올 남용
- 류마치스질환	- 투석
- 당뇨	- 중금속
- 바이러스질환	- 안과질환
- 오랫동안 지속된 비경구적 영양공급
▣ selenium 이란? ​ 셀레늄이란 무엇인가? ​ 셀레늄(selenium)은 우리 몸에 필수적인 미량원소(무기질)이다. 이 영양소는 정상적인 산소 대사 과정에서 생기는 자유기(free radicals)로 부터 세포를 지키는 항산화 효소의 중요한 구성성분이다. 자유기가 세포를 상하게 하고 몇 가지 만성질환을 일으키는 원인이 될 수 있기 때문에, 우리 몸은 항산화제와 같이 자유기의 양을 조절하는 방어체계를 가지고 있다. 면역체계와 갑상선의 정상적인 기능을 위해서도 셀레늄은 필수적이다. ​ 어떤 음식에 셀레늄이 들어 있는가? ​ 대부분의 국가에서 식물성 식품이 셀레늄의 주된 공급원이다. 지역에 따라 토양(흙)에 들어있는 셀레늄의 양이 다른데 그 양에 따라 흙에서 자라는 식물성 식품에 포함된 셀레늄의 양이 영향을 받는다. 연구에 의하면 네브라스카주 북부와 다코타주 고원지역의 흙에는 매우 많은 양의 셀레늄이 포함되어 있다. 이 지역에 사는 대부분의 사람들은 미국에서 가장 많은 양의 셀레늄을 섭취한다. 중국과 러시아의 일부 지역의 흙에는 아주 적은 양의 셀레늄이 포함되어 있고, 이 지역에서는 식사를 통한 셀레늄 부족이 자주 보고 된다. 한반도 또한 70%이상이 화강암 지대로써 토양의 셀레늄 양이 부족한 지역이다. ​ 셀레늄은 육류와 해산물에도 있다. 셀레늄이 풍부한 땅에서 자란 곡식이나 풀을 먹는 동물의 근육에는 셀레늄이 더 많다. 미국에서는 고기와 빵이 셀레늄의 주 공급원이다. 몇 가지 견과류, 특히 브라질넛, 및 호두도 역시 매우 좋은 셀레늄 공급원이다. ​ 어떤 때에 셀레늄이 부족할 수 있는가? ​ 셀레늄 결핍은 흙에 셀레늄이 매우 적고 따라서 셀레늄 섭취량이 매우 부족한 중국의 일부 지방에서 가장 흔히 볼 수 있다. 셀레늄 부족은 케샨(Keshan)병과 관련이 있다. 케샨병에서 나타나는 셀레늄 부족의 가장 흔한 징후는 심장이 커지고 심장의 기능이 나빠지는 것이다. 케샨병은 하루 셀레늄 섭취량이 남자 19㎍ 이하, 여자 13㎍ 이하인 중국의 셀레늄 부족 지역에서 나타났다. 이런 섭취량은 현재의 셀레늄의 1일 섭취 권장량에 턱없이 부족한 것이다. ​ 셀레늄은 활성형의 갑상선호르몬을 만드는데 필수적이므로, 셀레늄이 부족하면 갑상선의 기능에도 영향을 미칠 수 있다. 또 연구자들에 의하면, 셀레늄이 부족하면 요오드 결핍에 의한 갑상선 기능 저하를 심하게 하고, 적절한 셀레늄 영양 상태는 요오드 부족이 신경에 미치는 영양을 막아준다. ​ 셀레늄 부족은 영양섭취를 전적으로 완전 비경구적 영양법완전 비경구적 영양법이란 소화기관이 작동하지 않는 사람이 정맥혈관 주사를 통해 영양분을 공급받는 방법을 말한다. 소화할 필요가 없는 형태의 영양소를 액체에 녹여 정맥혈관을 통해 주사하는 것이다. 셀레늄 부족을 막기 위해 완전 비경구적 영양법을 통하여 셀레늄을 공급하는 것이 중요하다. ​ 의사들은 완전 비경구적 영양법을 받는 사람이 적당량의 셀레늄을 공급받고 있는지 확인하기 위하여 셀레늄 상태를 모니터할 수 있다. 심한 소화기관 장애는 셀레늄 흡수를 떨어뜨려, 셀레늄이 부족하거나 고갈되게 할 수 있다. 셀레늄 흡수를 떨어뜨리는 소화기관 장애는 다른 영양소의 흡수에도 영향을 미치므로, 영양상태를 정기적으로 모니터하여 적절한 치료가 이루어질 수 있게 할 필요가 있다. ​ 어떤 사람들이 셀레늄을 보충해야 하는가? ​ 영양공급을 전적으로 완전 비경구적 영양법에 의존하는 사람은 모두 셀레늄 보충이 필수적이다. 그리고 셀레늄 부족과 완전 비경구적 영양법 사이의 관계가 밝혀진 후로 완전 비경구적 영양법을 하는 동안에 셀레늄을 보충하는 것은 일상적인 일이 되었다. 크론병과 같은 소화기관 장애는 셀레늄 흡수를 저하시킬 수 있다. 대부분의 셀레늄 고갈이나 부족은 수술로 작은 창자의 절반 이상을 떼어낸 사람과 같이 심한 위장관 문제와 관련되어 있다. 의사가 셀레늄 보충이 필요한지 확인하려면, 소화기관 질병이 있고 셀레늄이 피 속에 고갈된 사람을 검사해야 한다. ​ ▣ 셀레늄이 물질대사에 관여한다는데.. ​ 원소주기율표 6족에 속하는 Selenium은 지구상에 존재하는 산소와 황과 더불어 생명에 필수적인 미량원소이다. 셀레늄은 1817년 Berzellius에 의해 처음 발견되어졌고, 반금속성 성질을 띠며 1957년 셀레늄이 인간과 동물 물질대사에 매우 중요한 기능을 갖는다고 알려지기 시작했다. 또한 1973년 셀레늄 의존형 프로테인인 GluthathionPeroxidase라는 효소의 기능과 역할의 중요성이 밝혀지면서 과학자들에 의해 광범위한 연구가 진행되었으며, 1990년 셀레늄이 함유된 Deiodase의 기능이 인체생명유지에 필수적인 기능을 수행한다는 사실이 또한 밝혀졌다. 지금까지 밝혀진 인체 생리대사에 관여하는 selenoprotein은 약 35종류이며, 그 중 물질대사에 직접적으로 관여하는 것으로 잘 알려져 있는 효소로는 Gluthathion-Peroxidase(GSHPx), Deiodase, Thioredoxin-Reductase, Selenophosphat-Synthetase이다. ​ 유기셀레늄은 Seleniummethionin형태로 유기체에 존재하며 인체가 섭취 시 Selenocystein으로 전환된 후 H2Se형태로 잘려져 90% 이상이 폐나 신장을 통해 곧바로 배설되고 0.1-10% 미만이 Sele-noproteins을 만드는데 활용된다. ​ 한편 무기셀레늄(Na2SeO3·5H2O)은 passiv하게 H2Se로 분리되어 Selenoproteins 합성에 대부분 활용되고 활용되지 않은 셀레늄 분리성분들은 폐나 신장을 통해 부작용 없이 빠르게 배설된다. ​ ▣ 인체에서 셀레늄은 어떠한 약리작용을 하는가? ​ 셀레늄의 인체물질대사에 중요한 기능들은 셀레늄을 구성하는 Selenoproteins의 기능과 역할에서 살펴볼 수 있으며 이들의 기능과 역할들은 인체생명대사에 필수적임을 알 수 있다. 이들 Selenoprotein들의 Catabolic Reaction들을 간단히 정리하면 아래 표와 같다.
​ ① Gluthathion - Peroxidase
- Cytolic cGPx	H2O2 -> 2H2O + GSSG
- Plasma & extracellular pGPx	H2O2 -> 2H2O + GSSG
- Gastrointestinal GI-GPx	H2O2+2GSH -> 2H2O + GSSG
- phospholipid-Hydroperoxid PH-GPx	ROOH+2GSH -> ROH + 2GSSG + H2O
위의 셀레늄 필수 함유효소 Gluthathion-Peroxidase는 세포내, 플라스마 혹은 세포외, 위장관 내벽세포 또는 세포막 지질체에서 산화를 촉진시키는 과산화 물질을 제거 혹은 세포막 지질체 산화를 억제시키는 탁월한 항산화 기능을 수행한다.
​ ② Deiodase
Typ Ⅰ T4 -> 3 : rT3 -> 3.3' – T2 Typ Ⅱ T4 -> T3 Typ Ⅲ T4 -> rT3
​ ▣ 어떠한 경우에 셀레늄이 부족할까? ​ 기본적으로 Selenium 섭취는 식품을 통해서 공급되어야 하나 Selenium 함량이 부족한 식품섭취를 통해 인체 필요 요구량이 부족한 상태가 야기될 수 있어 인체대사 기능의 저하 또는 질병 유발로 전환되는 결과들이 초래되어 진다. 또한 아래와 같은 경우 Selenium의 인체 요구량에 절대부족 상태가 초래될 수 있다.
편식	셀레늄 성분이 부족한 식품을 몇 달, 몇 년간 지속적으로 섭취하는 경우
투석환자	만성신부전증 환자처럼 지속적으로 투석을 받아야 하는 환자들의 경우 중금속이 과다
중금속이 축적된 경우	셀레늄은 일정 유독성 중금속과 결합해 중화시켜 배설하는 물리화학적 성격을 갖는데 지속적으로 중금속 섭취가 과다한 사람들
알코올 과다섭취	주기적으로 과음하는 사람들의 경우
채식주의자	식품 중 동물성 또는 생선류에 셀레늄이 비교적 많이 포함되어 있는데 채식주의자는 상대적으로 셀레늄 섭취 부족
면역기능 저하자	셀레늄은 백혈구 세포에서 많이 생성되며 백혈구 기능을 강화시켜 면역체계를 안정 상태로 유지하는데 잦은 감기, 독감, 장기이식환자(면역 억제제복용)등에서 셀레늄 결핍증상 현저히 보고됨.
심혈관 질환	특히 Arteriosclerosis의 경우 셀레늄 결핍현상 두드러지게 보고됨.
암환자	암세포가 성장할수록 Oxidative Stress가 심해지고 그 결과 Selenium 결핍증세가 두드러지게 나타남.
당뇨환자	당뇨로 인해 Oxidative Stress가 심해지고 그 결과 Thioredoxinreductase 기능이 현저히 떨어지는 Selenium 결핍 현상이 나타남.
만성염증	위염, 장염 환자들의 경우 셀레늄 흡수가 정상적으로 진행되지 않아 결핍현상이 두드러지게 나타남.
바이러스 염증	특정 바이러스로 인한 감염성 염증환자들의 경우 셀레늄 결핍 증세가 나타남.
다이어트	극심한 체중감량을 목표로 지속적인 다이어트를 하는 경우
​ ▣ 셀레늄 결핍은 어떤 질병의 원인이 되는가? ​ 셀레늄 결핍으로 인해 야기될 수 있는 질병의 원인은 Selenium 함유효소들 및 Selenoproteins들의 대사기능의 장애로 야기되는 질병들로 대부분 요약될 수 있다.
​ ◈ Oxidative Stress로 인한 질환(Antioxidative Defence) 인체의 보호기능 중 항산화 기능들은 다양한 대사성 질병들을 예방 혹은 관리하는 역할을 한다. 즉, 세포의 내•외적 과산화 손상은 단백질, 지방, 유전자에 변형을 초래하고 결과적으로 세포의 손상, 조직손상, 장기손상, 대사기능장애를 야기시켜 소위 만성질환들의 발병을 이롭게 하는 결과가 된다. ​ ◈ Immun - System 장애 B-, T-임파구들이 셀레늄 함유 효소들을 자체적으로 생성하여 자신의 세포변형을 보호함으로써 항체생성, Cytokin 분비 기능들이 정상 기능을 수행할 수 있도록 하는데 셀레늄 결핍 시 백혈구 세포들의 손상 및 장애로 면역체계가 약화되고 그로 인해 다양한 면역계 질병 발병을 이롭게 만드는 결과가 초래된다. ​ ◈ keshan 질환 1935년 중국 케샨 지방에서 발견된 질환으로 주로 유아, 젊은 소녀들에게서 두드러지게 발견되며 증세는 근육백반증, 갑작스런 심장 마비로 며칠 내에 사망에 이르는 셀레늄 결핍으로 인한 대표적 질환으로 알려져 있다. 이 지역의 토양은 셀레늄이 절대 부족해 지역주민들의 혈장 셀레늄 함량이 평균치보다 10배나 부족한 수준을 보여주며 1974년 10년간 30만 명을 대상으로 하는 연구결과 Na2SeO3•5H2O(selenase®)를 투여 시 확연히 개선되어짐을 보여주고 있다. 이는 셀레늄 함유 효소들이 심장근육 보호기능을 수행하는데 비롯된다. ​ ◈ Kaschin-Beck 질환 이 질환은 1849년 처음 보고되고, 1943년 중국 북부지방에서 구체적으로 알려졌으며 1950년 이 질환은 셀레늄 부족에 의한 질병으로 정의되었다. 이 질환은 edemic Osteoarthropathie로 명명되며 특징적인 증세는 아토피, 무릎관절손상 및 변형, 경직, 골관절 손상, 성장발육 억제 현상들이 나타나는 현상으로 주로 5-13세 어린아이들에게 많이 발생되는데, 1984년 이후 여러 연구논문 결과 Na2SeO3•5H2O(selenase®)를 투여한 결과 83-96%에서 증세가 소멸되는 결과들을 보여주고 있다. 이는 셀레늄 함유 효소들이 골•관절손상으로부터 차단•억제•보호기능에서 비롯되어짐을 알 수 있다. ​ ◈ 동맥경화(Arteriosclerosis) 셀레늄 결핍은 동맥경화 및 심장마비(cardiomyopathie)로 사망을 초래하는 질환으로 이어진다. 동맥경화의 경우 악화될수록 셀레늄 결핍현상은 더욱 두드러지게 나타나고, 이런 현상은 중국 케샨 지방 주민들뿐만 아니라 독일국민들의 경우도 많은 임상 연구논문에서 보고되고 있다. ◈ 급성•만성 췌장염 많은 연구논문에서 Oxidative Stress는 급•만성 췌장염 발병 원인이 된다고 보고하고 있으며, 이런 질환자들의 경우 혈장 셀레늄 농도가 현저히 낮게 관찰된다. 발병원인은 췌장세포막이 라디칼 과산화 물질들로 손상을 받아 초래되며 염증의 정도가 심할수록 과산화 물질의 양은 많아지고 반면에 셀레늄의 극심한 결핍현상이 나타난다고 보고된다. 이러한 경우의 환자들에게 Na2SeO3•5H2O(selenase®)를 투여 시 Letality는 약 89%까지 감소되어짐을 보여주고 있는데 이는 Selenium을 통한 항산화 효소기능들이 다시 회복되어지는 결과로 보여주고 있다. ​ ◈ Morbus Crohn 급성 직장염으로 명명되는 이 질환은 경우에 따라 만성형태로 전환되기도 하는데 그 원인은 과잉의 과산화물질 및 프리라디칼물질로 야기 된다고 보고 있다. 이런 환자들의 경우도 혈액 속 셀레늄 함량이 정상인에 비해 현저히 낮게 나타나고 있음을 보여주며 특히 방치 시 대장암, 직장암으로 진행된다고 보고하고 있다. 직장염, 대장염으로 셀레늄 흡수가 장애를 받게 되고 그 결과 심한 셀레늄 함유효소기능상실 및 염증발병 현상을 초래하게 된다. ​ ◈ Cystic Fibrose 선천적인 질환으로 특히 식도, 위, 췌장, 담도, 기도 등의 점막세포에서 점액 분비가 부족하고 그 결과 영양분의 소화 및 흡수장애를 유발시킨다. 지속적 현상일 경우 염증이 유발되며 특히 셀레늄 흡수가 장애를 받아 질환의 상태가 더 악화된. 그 결과 혈액 속 셀레늄 농도가 급격히 감소 되면서 항산화 기능을 수행하는 효소의 활성도가 떨어지며 반면에 지질체의 과산화 물질양이 급격히 증가되는 것으로 알려져 있다. 이러한 질환의 환자군에 Na2SeO3•5H2O(selenase®)를 투여한 경우 항산화 셀레늄 효소활동이 증가되고 Malondialdehyde 수치가 정상화되면서 염증 촉진물질인 프리라디칼 물질이 급격히 감소되어짐을 보여주고 있다. ​ ◈ 류머치스 퇴행성 또는 알레르기성 무릎관절 손상은 대부분 proteolytic Enzyme과 산소라디칼 물질의 증가로 발병되어진다. 특히 Superoxode(O2-), Hydroxylradical(OH-)의 양이 급격히 증가되는 것이 발병원인이 되는데 이러한 라디칼 물질들로 인해 자가 면역질환이 유발되기 때문이다. 이런 경우 셀레늄 함유 효소 Glutathionperoxidase 효소의 증가는 류머치스 증세를 완화시키게 된다. 특히 sodium selenium 투여로 염증촉진 호르몬 prostaglandine 합성이 억제되고 아라키돈산 기능조절에 긍정적인 영향을 주게 되며 그 결과 염증이 완화되고 류머치스 관절 손상의 정도가 경미해진다는 것은 류머치스 환자들의 경우 치료 및 예방에 셀레늄 공급이 반드시 필요하다고 보고하고 있다. B-임파구, T-임파구의 활동성은 프리라디칼 물질에 큰 영향을 받는데 혈액 속 셀레늄 농도가 부족 시 B, T-임파구의 활동성 및 조절기능이 약화되는것을 알 수 있고, 이 때 sodium selenite를 투여 시 그 기능은 다시 정상으로 전환되어짐을 보여주고 있다. 많은 임상연구논문에서 류머치스 환자들의 경우 혈액 속 셀레늄 함량이 낮게 나타나고 있으며 염증의 정도가 심할수록 셀레늄 함량은 더욱 낮은 수치를 보여주고 있다. ​ ◈ 알코올성 간염 및 간경화 간세포의 손상은 불포화지방산의 산화가 주범이다. 이러한 산화는 대부분 Free Radical 물질들에 의해 야기된다. 특히 지방 산화는 지방간 및 간경화의 원인이 되며 많은 임상논문에서 sodium selenite 투여 시 항산화 기능이 회복되고 간염 및 간경화 발병이 억제되는 것으로 보고하고 있다. 동물실험에서 확연히 보여주는 것은 간암발병률이 현저히 감소되고 인체 임상 실험에서는 셀레늄 투여로 B형 간염에 의한 간암 발병을 의미 있는 수치로 경감시키는 것으로 보고되고 있다. ​ ◈ 만성신부전증 지속적인 투석이 요구되는 환자들의 경우 혈중 셀레늄 농도가 정상인보다 매우 낮게 나타남을 보여주고 있다. 유고슬라비아, 중국의 임상 연구논문에서 edemic Nephropathie 발병과 셀레늄 농도는 밀접한 상관관계가 있음을 증명해주고 있으며 이는 셀레늄을 통한 항산화 기능이 회복되어질 경우 질환의 예방 및 치료가 유효해 진다는 결과를 보여주고 있다. ​ ◈ 종양 친성 종양, 악성종양은 대표적인 만성 염증성 질환으로 발병원인은 세포의 구성변형과 유전자 돌연변이를 유발시키는 라디칼 물질들이다. 즉, 과잉 생성된 과산화 촉진물질들(Free Radical)은 체내 항산화기능을 수행하는 Catalase, Dismutase, Glutathionperoxidase 등의 효소기능들이 저하되었음을 의미하며 특히 셀레늄을 필요로 하는 Gluththionperoxidase 함량이 친성•악성 종양의 환자들에게서 현저히 낮게 나타남을 보여주고 있다. 또한 방사선 • 항암제 치료를 받는 환자들의 경우 혈중 셀레늄 농도가 극도로 낮게 분포되어 있음을 많은 임상연구논문들에서 밝히고 있다. 이는 셀레늄 농도와 항산화 효소기능이 직접적으로 연관 성이 있음을 보여주는 결과이며 셀레늄 결핍은 종양의 염증성 반응을 촉진시켜 종양의 예후가 악화되는 결과로 이어진다고 보고되고 있다. ​ ◈ Multiple Sclerosis 자가 면역질환으로 일컬어지는 이 질환은 발병요인이 프리라디칼 물질의 과잉생성에서 초래되는 것으로 밝히고 있다. 이 질환의 환자들에게서도 공통적으로 혈장, 혈액, 혈소판, 적혈구 등에서 셀레늄 결핍 증세들을 보이고 있는데 즉, 항산화 기능이 탁월한 셀레늄, Vit E, Vit C를 투여 시 Lipidperoxide(과산화 지질)함량이 감소되고 T-임파구(myelinreactive T-Lymphocyte)기능이 정상화되면서 질환의 상태가 빠르게 호전되어짐을 많은 임상연구 논문에서 밝히고 있다. ​ ◈ 화상 화상환자들의 경우 혈장과 적혈구에서 셀레늄 농도가 정상인에 비해 현저하게 낮게 관찰되고 있다. 특히 적혈구 내 GSH-Px-Activity(Glutathion-peroxidase)가 급격히 감소되는데 이는 화상으로 인한 Free Radical 물질들이 과잉으로 생성되어짐을 의미하고 있다. 이런 화상환자나 금식, 편식, 채식주의자, 심한 다이어트 환자들의 경우 셀레늄 결핍증세가 공통적으로 발견되는 특징을 갖는다. ​ ◈ 노화 인체의 세포에 변형을 초래하는 원인 물질은 합성화합물, 농약, 중금속, 환경호르몬 물질들 이외에 더 높은 확률은 내•외적으로 유입•생성되는 과산화 물질들을 꼽을 수 있다. 이러한 과산화 물질들은 무차별적으로 세포벽, 미토콘드리아, 효소, 유전자 등에 변형을 초래하게 되고 세포의 기형 또는 괴사를 촉진시키는 것으로 잘 알려져 있다. 연령이 높아질수록 특히 65세 이후 체내 셀레늄 농도는 급격히 낮아지고 그 결과 세포의 노화가 촉진된다고 많은 임상논문들에서 밝히고 있다.
이상에서 살펴본 것처럼 만성 질환의 환자들에게서 공통적으로 밝혀지고 있는 사실은 대부분의 성인성 만성질환의 경우 염증성 질환들이고 염증을 내외적으로 유입,생성되는 과산화 촉진물질들로 인해 발생, 촉진되며 이런 질병들의 경우 공통적으로 인체 셀레늄 농도가 절대 부족, 결핍 시 야기된다는 사실임을 알 수 있다.

출처 : 대한 비타민 연구회

셀레늄은 1817년 발견된 이후 1950년까지 독성원소로 분류되었으나, 이후 항산화작용과 암 예방에 효과가 있는 것으로 알려지면서 건강보조제라고 알려져 있다. 셀레늄은 주로 채소와 곡류, 육류, 어패류, 낙농제품에 많이 들어 있으며, 세계보건기구 (WHO)는 셀레늄을 필수영양소로 인정하고 50~200㎍을 1일 권장량으로 정했다.