Download Metabolisme Zat Gizi Mikro Pertemuan 8

Selenium
Nanang Prayitno, MPS
Selenium
• Selenium was discovered by Berzelius in 1817
• Selenium exists in several oxidation states,
including Se2-, Se4+, and Se6+
• The chemistry of selenium is similar to that of
sulfur, consequently, selenium can contribute for
sulfur in amino acids such as methionine, cystine.
• The total body content is 15 mg.
Nanang P
Source of Selenium
• Animal products (especially organ meats) contain
more selenium ( 0,4 – 1,5 Microgram/gr) than
plant source.
• Seafood is also thought to represent one of the
better sources of selenium, althought the
bioavailability of selenium from fish (especially
fish containing mercury) may be low due to the
formation of unabsorbable selenium-mercury
complexes.
Source of Selenium
• Muscle meats provide between 0,1 and 0,4
microgram/gr.
• Cereals and grain may contain from less
than 0,1 microgram/g
• Dairy products contain less than 0,3
microgram/g
Source of Selenium
• Selenium occurs naturally in foods almost
exclusively in the form of organic
compound, primarily
• Selenomethionine
• Selenocystine
• Selenocysteine
Bentuk Selenium
•
•
+NH3
HC – CH2 – CH2 – Se – CH3
•
COO –
• Selenomethionine
Bentuk Selenium
•
•
+NH3
HC – CH2 – Se – CH3
•
COO –
• Selenocystein
Absorption
• The organic and inorganic forms of
selenium are all efficiently absorbed from
the gastrointestinal tract.
• The duodenum appears to be the primary
absorptive site, some absorption occuring in
the jejenum and ileum but none in the
stomach.
Absorption
• Stable isotopic studies have shown selenium, as
selenomethionine, to be more effectively absorbed
than selenite.
• Selenoamino acid absorption, which occure
through amino acid transport system, is estimated
to be over 80 %.
• Selenomethionine is thought to be better absorbed
than selenocystein.
• Selenite absorption has been shown to exceed 85
%
• Selenates are to be better absorbed than selenites
Factors Influencing Selenium
Absorption
• Factors enhancing selenium absorption
include Vitamin C, A and E, as well as the
presence of reduced glutathione in the
intestine.
• Heavy metals ( such as mercury) and
phytate are to inhibit selenium absorption.
Transport
• Di dalam saluran usus, selenium di ikat oleh
protein pengangkut untuk masuk ke dalam
darah, hati dan jaringan lain.
• Di dalam darah, selenium mengikat
kelompok yang mengandung sulfur yang
ada dalam alfa dan beta globulin seperti
VLDL, LDL.
Transport
• Protein plasma yang mengandung selenocystein,
seleno protein P berfungsi sebagai protein yang
mengangkut selenium (mengangkut > 50 %
selenium dalam plasma).
• Selenoprotein mengandung lebih kurang 10
selenocystein
• Protein pengangkut selenium (glikoprotein) ini
sebagian besar dibentuk di hati, ginjal, jantung dan
paru
Uptake and Storage
• The mechanism by which selenium is freed from
plasma transport protein is not known.
• Uptake of selenium into the red blood cell is
thought to occur by diffusion
• Selenite uptake exceeds selenate
• Selenium in inorganic forms such as selenite leads
to greater incorporation of the mineral into
glutahione peroxidase than when
selenomethionine (organic form)
Excretion
• Selenium is excreted from the body almost in the
urine and feces.
• Major urinary metabolites of selenium include
methylselenol [(CH3) Se], dimethylselenide
[(CH3)2 Se] and trimethylselenium [(CH3)3 Se]
• Pulmonary elimination, via exhalation of
dimethylselenide, whic is quite volatile and has a
garlicky odor
Toxicity
• Selenium toxicity, also called selenosis
• Signs and symptoms of toxicity include nausea,
vomiting, fatigue, diarrhea, interference in sulfur
metabolism (primarily oxidation of sulfhydryl
group), and inhibition of protein synthesis.
• A tolerable upper intake level of 400
microgram/day
• The lowest observed adverse effect level
(LOAEL) for selenium is 910 microgram
Bentuk Selenium
• Inorganic forms of selenium including
• Selenite ( H2SeO3)
• Selenate (H2SeO4)
• These organic forms may be found in some
vegetables
Selenium in
Human Nutrition-Deficiency
• The most recognized condition associated with
Selenium deficiency in human is Keshan disease
• A cardiomyopahty that affects mostly children and
women
• Keshan disease was discovered in China in people
living in area where selenium was very low in the
soil
• Their major food staple was grains and cereal that
contained little selenium.
• The hair and blood selenium levels of these people
were very low, and they improved only after being
Selenium in
Human Nutrition-Deficiency
• Kashin-Beck disease is also found in
individuals living in low selenium area.
• Kashin-Beck is an osteoarthritic condition
affecting children in their developmental
years.
• It is also known as “big-joint” disease due
to swelling and calcium deposition in
affected joint
Selenium
• Se diketahui peranannya tahun 1950
• Disebut “faktor 3” karena merupakan faktor ketiga
setelah Vit E dan Asam amino yang mengandung
Sulfur yang dapat mencegah nekrosis hati.
• Perannya pada manusia diketahui tahun 1972 yaitu
sebagai unsur dari enzim glutation peroksidase
eritrosit
• Keesensialannya baru diketahui tahun 1979,
setelah terbukti adanya kasus penyakit defisiensi
Se di RRC dan Salandia Baru yang berhasil
diobati dengan suplementasi Se
Selenium dan Jantung
• Penelitian di Keshan (RRC) menunjukkan bahwa
penyakit jantung (kardiomiopati) endemis dapat
diturunkan dengan pemberian Na2SeO3
• Berbagai kelainan kardiovaskuler dapat diperbaiki
dan bahkan disembuhkan dengan suplementasi Se.
• Defisiensi Se berkaitan erat dengan dengan resiko
aterosklerosis dan penyakit jantung kororner
• Louma PV (1984) Pemberian Se dapat
meningkatkan Se dan SGH-Px (glutation
peroksidase serum serta rasio HDL/Kolesterol
total.
Selenium dan Jantung
• Salonen et.al. 1985. Penelitian prospektif
selama 7 tahun pada 283 kasus (208 pria
dan 75 wanita. Mereka yang memiliki kadar
Se kurang dari 45 Mikrogram/L memiliki
resiko relatif 2,99 untuk mengalami
kematian akibat penyakit jantung, 2,2 untuk
kematian kelainan pembuluh darah otak, 2,1
untuk terkena serangan infark miokard
Selenium dan Jantung
• Penelitian Moore et.al pada 91 pasien angina
menunjukkan bahwa rendahnya kadar Se pada
plasma berkaitan dengan beratnya aterosklerosis
pembuluh darah koronaris jantung.
• Moore mengatakan bahwa etanol dan rokok dapat
menurunkan kadar Se plasma sehingga berkaitan
dengan hipertensi dan aterosklerosis.
Selenium dan Kanker
• Penelitian epidemiologi menunjukkan bahwa
angka kematian karena kanker (kanker saluran
cerna dan payudara) jauh lebih tinggi pada daerah
yang berkadar Se rendah ( 3,8 – 10 Mikrogram/L)
• Shamberger dan Willis menyimpulkan bahwa
terdapat hubungan yang linier penurunan
Selenium dan peningkatan kematian akibat
penyakit kanker.
Selenium dan Kanker
• John R Harr et.al melakukan penelitian pada
20 ekor tikut dengan memberi
“karsinogen”dan beberapa dosis Se
(Rendah, sedang dan Tinggi). Hasil
menunjukkan bahwa 80 % tikus terkena
kanker pada yang hanya diberi Se rendah,
yang sedang 10 % dan yang diberi dosis
tinggi hanya 3 % yang terkena kanker.
Selenium dan Kanker
• Penelitian dengan pemberian nitrosamin
menunjukkan pula angka kejadian
karsinoma saluran cerna yang lebih rendah
pada mereka yang diberi Se
• Penderita kanker umumnya mempunyai
kadar se darah yang lebih rendah dari
normal
Selenium dan kanker
• Salonen et.al. melakukan penelitian di
Finlandia dan menyimpulkan bahwa
rendahnya kadar Se berkaitan erat dengan
naiknya resiko kanker.
• Kurangnya asupan Vit E, Vit A , pro Vit A
juga akan memperbesar resiko untuk
terkena kanker paru pada pria yang kadar Se
darahnya rendah.
Selenium dan kanker
• Salonen et.al. Mereka yang kadar Se < 45
Mikrogram/L memiliki resiko relatif 3,1
• Suplementasi Se dapat mencegah supresi
selenoenzim (GSH-Px) bahkan menaikan
dan kadar MDA (malondialdehid, suatu
hasil peroksidasi lemak yang bersifat
mutagenik dan karsinogenik) dapat
menurun.
Selenium dan kelemahan otot
• Kelainan faal otot skelet dengan gejala seperti
(kesulitan berdiri setelah jongkok, sulit
mengangkat lengan, lemah dalam mengangkat
benda berat, lekaslelah ketika naik tangga )dapat
disebabkan oleh kekurangan selenium. Dengan
pemberian suplemen 400 mikrogram Se/hari
dalam bentuk H2SeO3 dalam cairan parenteralnya,
gejala kelelahan otot menghilang dalam 6 pekan.
Selenium dan Kelemahan otot
• Pemberian suplemen Se juga menyebabkan
perbaikan klinis yang disertai dengan perubahan
aktivitas selenoenzim (GSH-Px) plasma, lekosit
dan eritrosit pada bulan ke 3.
• Banyak kasus lain dengan gejala kram (kejang)
otot setelah mendapat nutrisi parenteral 29 hari
sesudah operasi, gejala ini sembuh sempurna
dalam 7 hari dengan pemberian selenium
Selenium dan penyakit kulit
• Pada penelitian terhadap 29 orang pasien dengan
jerawat (akne vulgaris) ringan sampai berat,
suplemen Se 0,2 mg dan 10 mg Vit E dua kali
sehari selama 1,5 – 3 bulan menunjukkan
perbaikan pada jerawat, serta menaikan kadar
GSH-Px.
• Banyak kasus jerawat yang diobati dengan
tetrasiklin dan Zn tidak membaik, tetapi setelah
diberi Se jerawat dapat sembuh sempurna.
Selenium dan anemia
• Kekurangan enzim GSH-Px membuat sel
darah merah mudah pecah/hemolisa dan ini
menyebabkan anemia.
Red Blood Cell (Erythrocyte)
Disorder
• Hemolytic anemia, as well as simple iron
deficiency anemia, has been associated with
selenium deficiency due to reduced
glutathione peroxidase activity.
• A decreased in this selenium-dependent
enzyme glutathione peroxidase has been
reported in normal and premature infants
and in those with jaundice.
Selenium and Thyroid
• Selenium has been shown to be related to
thyroid function
• The enzyme 1 iodothyronine deiodinase
(IDI) is a selenoenzyme, which is
responsible for the peripheral conversion T4
to T3 in the liver and kidneys.
• IDI activity is reduced in the selenium
deficiency
Red Blood Cell Disorder
• Glanzmann’s disease, a platelet disorder
characterized by excessive bleeding due to
poor clotting, is associated with reduced
glutathione peroxidase activity
Selenium dan Pertumbuhan
bulu/rambut
• Penelitian pada unggas menunjukkan bahwa
kekurangan Se menyebabkan pertumbuhan
bulu terganggu.
Selenium dan Immunitas
• Produksi anti bodi membutuhkan GSH-Px,
bila kurang maka daya tahan tubuh
menurun dan mudah terinfeksi.
• Pemberian Se dietetik dan Vit E bersamasama merangsang secara bermakna
produksi antibodi primer maupun sekunder.
• Dosis, Se 0,7 ppm meningkatkan produksi
antibodi 7 X, dengan 2,8 ppm menjadi 30 X
Selenium dan Katarak
• Selenium concentrations normally increase in the
human lens from birth to old age
• Selenium content of lenses with cataracts was
found to be markedly reduced, less than one sixth,
compared to normal lenses in the same age group
• Glutathione, the selenium dependent enzyme is
also present in high amounts in normal lenses
compared to those with cataracts.
Selenium dan katarak
• Any factor that antagonizes selenium or the
selenium-dependent enzyme system, can allow
oxidative damage to occur
• Some drugs that make the production of free
radicals excessively, are known to cause cataracts.
• Heavy metal such as mercury, can contribute to
cataract formation, especially when selenium
deficient.
Selenium dan Katarak
• Penelitian pada tikus menunjukkan bahwa
salah satu gejala kekurangan Se adalah
katarak. Se berperan dalam maturasi retina
mata
Selenium dan Rematik
• Ada pendapat bahwa defisiensi Se
merupakan salah satu faktor pencetus
arthritis.
• Ditemukan kadar Se yang rendah pada
kelainan peradangan kronis seperti rematoid
arthritis
Selenium dan Asam Amino
mengandung Sulfur
• Selenium secara kimiawi mirip dengan S
(belerang), dan sering menggantikan posisi
belerang dalam senyawa seperti asam-asam
amino, sehingga terdapat selenometionin,
selenosistein, koenzim A, Asam lopoat
• Selenium berbeda dengan belerang dalam
hal sifat nukleofiliknya
Selenium dan logam berbahaya
• Selenium berfungsi pula dalam
detoksifikasi logam berat seperti kadmium
(Cd) dan Cromium (Cr), sehingga ekresinya
meningkat.
Sekian terima kasih
Selamat belajar