Dwa oblicza selenu

Przeżywający drugą młodość selen ma jak gdyby dwa oblicza – jasne i ciemne, pozytywne i negatywne.

 

Tak jak Księżyc, od którego selen wziął swoją nazwę (gr. seleneo), ten mało znany, a budzący coraz większe zainteresowanie i przeżywający drugą młodość pierwiastek ma jak gdyby dwa oblicza – jasne i ciemne, pozytywne i negatywne. Powoli, niespiesznie je ujawniał.

Został odkryty już dawno, w 1817 roku  przez szwedzkiego chemika J. J. Berzeliusa. Nadano mu nazwę selen, ponieważ występował z tellurem, a z kolei ta nazwa związana jest z Ziemią (łac. tellus). Nie jest jednak pierwiastkiem często w ziemi spotykanym – zawartość selenu wynosi zaledwie 0,05 ppm (części na milion). Przez ponad 100 lat prawie zupełnie się nim nie zajmowano i dopiero w latach 30-ych ubiegłego wieku zaczęły pojawiać się doniesienia o toksycznych własnościach selenu. Szybko przylgnęła do niego etykieta groźnej trucizny, która powoduje np. zatrucia bydła na pastwiskach.
    
W połowie XX wieku dokonano bardzo ciekawych obserwacji. Okazało się mianowicie, że selen zapobiega martwicy wątroby u szczurów z niedoborem witaminy E. To po raz pierwszy zwróciło uwagę na jego pozytywne działanie, a rozwój technik analitycznych spowodował, że szybko zaczęto uzupełniać wiedzę o tym pierwiastku śladowym. Stał się obiektem badań nie tylko chemików, ale i biologów, biochemików, toksykologów, żywieniowców, lekarzy. Jest dziś wyjątkowo dobrym przykładem współdziałania przedstawicieli różnych gałęzi wiedzy.

Co w nim takiego szczególnego? „Jest pierwiastkiem bardzo podobnym do siarki – mówi prof. Ewa Bulska z Wydziału Chemii UW, którą fascynują badania nad selenem. – Leży w tej samej grupie okresowej i, podobnie jak siarka, może wchodzić w skład aminokwasów, nawet ją zastępować. Oczywiście tych aminokwasów selenowych jest znacznie mniej, ale są i odgrywają bardzo ważną rolę, na przykład w enzymach. Aminokwasy tworzą białka, a białka – to przecież podstawa życia, dlatego tak wielu naukowców się nim interesuje”.

Selen. Źr. Wikipedia. Fot. na lic. GNU.

A poza tym selen stanowi dla chemików-analityków prawdziwe wyzwanie, co lubią. Nie dość, że jest go bardzo mało i występuje w próbkach w minimalnych ilościach, to jeszcze z wielu powodów stanowi trudny do badania obiekt. Podczas skomplikowanego przetwarzania do klasycznych analiz materiału, w którym podejrzewano obecność selenu nigdy nie było pewności, czy czegoś nie utracono i czy uzyskane wyniki odzwierciedlają stan faktyczny czyli to, co naprawdę znajduje się w organizmach.

Ostatnie lata przyniosły jednak wyjątkowo szybki rozwój technik laboratoryjnych i aparatury, co pomogło w usunięciu tych kłopotów. Naukowcy mogą już dowiedzieć się nie tylko tego, czy selen w ogóle w czymś jest, ale     na jakim stopniu utlenienia się znajduje i jakie tworzy związki. A skoro istnieje selenowy enzym - peroksydaza glutationowa albo aminokwasy takie, jak selenometionina czy selenometylocysteina, to warto odpowiedzieć sobie na kolejne pytania: po co one są, co robią w żywych organizmach, jakie są ich szlaki metaboliczne? Nic w przyrodzie nie dzieje się przecież bez przyczyny. No i odkryto na przykład, że od selenu zależy – w pewnym uproszczeniu – nasza młodość i uroda, bo odgrywa ważną rolę w wymiataniu szkodliwych wolnych rodników.

Szukając takich i podobnych odpowiedzi polscy naukowcy trafili do Grenoble, gdzie w najnowocześniejszym synchrotronie fizycy badają cząstki elementarne. Podczas eksperymentów jako szczególny „produkt uboczny” powstaje silne promieniowanie rentgenowskie, niekorzystne dla eksperymentów przez nich prowadzonych.  „Promieniowanie jest więc odprowadzane, podobnie jak odprowadza się ciepło z pracującego silnika, by nie uległ przegrzaniu – opowiada prof. Bulska, która wraz z kolegami korzysta z tego laboratorium. – Okazało się, że jest ono nieocenionym narzędziem dla chemików i biochemików. Wiązka promieni ma średnicę rzędu mikrometrów, co pozwala prześwietlać, badać poszczególne komórki żywych roślin, zaglądać do ich wnętrza i analizować drobiazgowo zawartość, bez wyciągania ich na zewnątrz, bez zmian. To naprawdę fantastyczna metoda, dająca ogromne możliwości i perspektywy”.

Nowe obszary wiedzy ujawniły, że powinniśmy zadbać o dostarczanie organizmowi odpowiednich dawek selenu. W Finlandii już dodaje się selen do żywności. Czy w Polsce zachodzi taka potrzeba? Zdania są podzielone - tym bardziej, że łatwo jest przekroczyć dopuszczalną ilość, a przedawkowanie może być groźne. Na razie trwają coraz szerzej zakrojone badania i tworzą się kolejne interdyscyplinarne zespoły. Tajemniczy dotąd selen – łączy.

Elżbieta Strucka


Autorka korzystała z książki „Selen. Pierwiastek ważny dla zdrowia, fascynujący dla badacza” pod red. M. Wierzbickiej, E. Bulskiej, K. Pyrzyńskiej, I. Wysockiej, B.A. Zachary, Wydawnictwo Malamut 2007.


Więcej na temat selenu można było posłuchać w audycji Elżbiety Struckiej 21.06. po godz. 20.10 w Programie I PR.