셀레늄

셀레늄은 소량만이 필요한 필수 미량원소이지만, 대량 섭취 시에는 독성을 나타낼 수 있다. 사람과 동물들은 셀레늄 의존 효소 단백질(selenoprotein) 즉 많은 효소들의 기능을 위해 셀레늄을 필요로 한다. 셀레늄 의존 효소 단백질(selenoprotein)이 합성되는 동안 셀레늄 시스테인(selenocysteine)은 기능 단백질을 형성하기 위한 아미노산 서열 중 특정 위치에 결합되어 있다. 동물들과는 달리 식물은 생존을 위해 셀레늄을 필요로 하지 않는 것으로 보인다. 그러나 토양에 셀레늄이 존재할 때 식물들은 보통 황을 포함한 화합물에 비특이적으로 셀레늄을 결합시킨다.

 

1. 기능(Function)

1) 셀레늄 의존 효소 단백질 ( Selenoproteins)
적어도 11 종류의 셀레늄 의존 효소 단백질이 확인되었고 더 많은 셀레늄 의존 효소 단백질이 존재한다는 증거도 있다.

-글루타티온 과산화 효소 (Glutathione Peroxidase)

4종류의 셀레늄을 함유한 글루타티온 과산화 효소(GPx)가 발견되었다 : 세포 혹은 고전적인 GPx(cellular or classic GPx), 혈장 혹은 세포 밖 GPx(plasma or extracellular GPx), 히드로과산화인지질GPx(phospholipid hydroperoxide GPx), 그리고 위장관 GPx(gastrointestinal GPx)가 그것이다. 각자의 GPx는 서로 다른 셀레늄 의존 효소 단백질이지만 이들은 모두 글루타티온(glutathione)을 산화시키면서 잠재적 손상 위험이 있는 과산화수소나 히드로과산화지질(lipid hydroperoxide)과 같은 반응성 산소종(ROS)을 환원시켜 물과 알코올처럼 해가 없는 화합물로 바꿔주는 항산화 효소이다. 발달과정의 정자를 산화 손상으로부터 보호하고 나중에 성숙한 정자에서 요구되는 구조 단백질을 형성하는 정자 미토콘리아막 셀레늄 의존 효소 단백질은 과거에는 별개의 셀레늄 의존 효소 단백질인 것으로 생각되었지만 현재는 히드로과산화인지질(phospholipid hydroperoxide) GPx인 것으로 생각되고 있다.
-티오리독신 환원효소 (Thioredoxin Reuctase)

티오리독신(thioredoxin) 화합물과 관련되어 있는 티오리독신 환원 효소(thiodredoxin reductase)는 비타민 C를 포함한 몇 가지 항산화 시스템의 재생에 관여한다. 티오리독신 환원효소의 환원형인 티오리독신의 유지는 세포 성장과 발달을 위해 중요하다.

-요오드 티로닌 탈요오드화 효소 (Iodothyronine Deiodinases, Thyroid Hormone Deiodinases). 갑상선은 순환계로 소량의 생물학적인 활성을 가진 갑상선 호르몬(삼요오드화 티로닌 triiodothyronine 혹은 T3)과 대량의 불활성형 갑상선 호르몬(티록신 thyroxine 혹은 T4)을 분비한다. 순환계와 세포 내에서 생물학적 활성을 가진 T3의 대부분은 셀레늄 의존 요오드 티로닌 탈요오드화 효소 (iodothyronine deiodinase)가  촉매하는 반응에서 T4로부터 요오드 원자 하나를 제거함으로써 만들어진다. T3, T4와 다른 갑상선 호르몬 대사 산물에 대한 작용을 통해서, 세 가지의 서로 다른 셀레늄 의존 요오드 티로닌 탈요오드화 효소(I, II, III 형)는 갑상선 호르몬을 활성화시킬수도 있고 억제할 수도 있으므로, 셀레늄은 갑상선 호르몬 조절 기능을 통해 정상적인 성장, 발달, 대사에 필수적인 역할을 한다.

-셀레늄 의존 효소 단백질 P (Selenoprotein P)

셀레늄 의존 효소 단백질 P는 혈장에서 발견되며, 혈관 내피 세포와 관련이 있다. 셀레늄 의존 효소 단백질 P의 기능은 명확하게 밝혀져 있지는 않지만 과산화 질산염(peroxynitrite)이라고 불리는 반응성 질소군(RNS)에 의한 손상에서 내피 세포를 방어할 수 있는 항산화제일 뿐만 아니라 수송 단백질로서도 기능하는 것으로 추측된다.

-셀레늄 의존 효소 단백질 W (Selenoprotein W)

셀레늄 의존 효소 단백질 W는 근육에서 발견된다. 기능은 현재 알려지지 않았으나 근육 대사에 관여하는 것으로 추정된다.

-셀레늄 인산염 합성 효소 (Selenophosphate Synthetase)

셀레늄 의존 효소 단백질에 셀레늄 시스테인(selenocysteine)이 결합하기 위해서는 유전자 코드에 의한 지시와 셀레늄 인산염 합성 효소라는 효소가 필요하다. 셀레늄 의존 효소 단백질 그 자체인 셀레늄 인산염 합성 효소는 셀레늄 의존 효소 단백질의 합성에 필요한 셀레늄 결합 시스테인의 전구물질인 인산화 셀레늄(monoselenium phosphate)의 합성을 촉매한다.

 

2. 영양소 상호작용 (Nutrient Interactions)
1)항산화 영양소 (Antioxidant Nutrients)

글루타티온 과산화 효소와 티오리독신 환원 효소의 필수적인 부분으로서, 셀레늄은 아마도 세포의 전산화제(산화촉진물질 prooxidant)/항산화 물질 균형에 영향을 미치는 모든 영양소와 상호 작용을 하는 것으로 보인다. 항산화 효소들의 필수적인 구성 요소인 다른 미네랄에는 구리, 아연(superoxide dismutase로서) 그리고 철(catalase로서)등이 있다. 글루타티온 과산화 효소로서 셀레늄은 또한 지질의 산화를 제한하는 비타민 E(α -토코페롤)의 작용도 보조하는 것으로 보인다. 동물 실험에서는 셀레늄과 비타민 E가 서로 소모를 줄여주는 경향이 있고 셀레늄은 산화 스트레스 모델에서 비타민 E 결핍으로 인해 발생하는 일부 손상을 예방할 수 있다고 주장되고 있다. 티오리독신 환원 효소는 또한 비타민 C의 재생을 촉매함으로써 항산화 기능을 유지한다.

2)요오드 (Iodine)

셀레늄 결핍은 요요드 결핍의 영향을 더 악화시킬 수 있다. 요오드는 갑상선 호르몬 합성에 필수적이지만, 셀레늄 의존 효소인 요오드 티로닌 탈요오드화 효소는 티록신이 생물학적으로 활성화된 갑상선 호르몬인 삼요드화 티로닌(T3)으로 변환될 때에도 필요하다. 소규모 연구에서, 노인에게 셀레늄을 보충하면 탈요오드화 효소의 활성 증가를 나타내는 T3 변환이 증가되고 혈장 T4는 감소했다.

 

3. 결핍증 (Deficiency)
불충분한 셀레늄 섭취는 글루타티온 과산화 효소의 작용을 감소시킨다. 심하게 부족할 때도 셀레늄 결핍만으로는 대개 뚜렷한 임상 질환을 일으키지는 않는다. 그러나 셀레늄이 부족한 사람들은 다른 생리적인 스트레스에 더 취약한 것으로 보인다.

- 셀레늄 결핍이 증가될 위험이 있는 경우

(Individuals at Increased Risk of Selenium Deficiency)
임상적인 셀레늄 결핍은 오랜 시간 동안 셀레늄이 보충되지 않은 완전 비경구 영양을 공급받는 만성 환자들에서 근육 약화, 근육 소모 그리고 심근병증이 관찰되어 발견되었다. 완전 비경구 영양 주사액은 현재 이런 문제들을 해결하기 위해 셀레늄을 포함하고 있다. 소장의 많은 부분을 수술적으로 제거한 경우나 크론씨 병과 같은 심각한 위장관 문제를 가진 환자들도 흡수 장애로 인한 셀레늄 결핍 위험이 있다. 특수 의료 식이가 페닐케톤뇨증처럼 흔히 셀레늄이 저하되는 대사질환을 치료하는데 이용된다. 오랜 기간동안 섭취되어야 하는 특수 식이는 셀레늄 요구량을 충족할 수 있는 양의 셀레늄을 포함해야 한다.

- 케샨 병 (Keshan Disease)
케샨병은 중국의 셀레늄 결핍 지역에 사는 젊은 여성과 어린이에게 발생한 심근병증이다. 이 병의 급성 형은 갑작스러운 심장 부전이 발생하는 것을 특징으로 하고 만성형은 다양한 심장 부전과 함께 중등도에서 심각한 정도의 심장 확장을 초래한다. 케샨병의 발생은 매우 낮은 셀레늄의 식이 섭취 및 빈약한 셀레늄 영양 상태와 밀접하게 관련되어 있다. 셀레늄 보충은 사람들이 케샨병으로 발전하지 않도록 보호해주는 것으로 알려져 있지만 한번 손상된 심장 근육을 되돌리지는 못한다. 셀레늄 결핍이 케샨병의 근본적인 원인이라는 강한 증거에도 불구하고, 이 질환의 발생이 계절마다 그리고 해마다 변이를 보이는 것은 셀레늄 뿐만 아니라 감염과도 관련이 있다는 것을 암시해주고 있다. 콕사키 바이러스(Coxsackievirus)는 케샨병 환자에서 동정된 바이러스 중 하나인데 이 바이러스는 셀레늄이 결핍된 쥐에서 심근염을 일으킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 쥐 실험에서 셀레늄 결핍으로 생긴 산화 스트레스는 비교적 해가 없는 바이러스 종의 유전체에 변화가 일어나 심근염을 유발하는 종으로 변형된다는 것을 암시하고 있다. 케샨병에서 증명되지는 못했으나 셀레늄 결핍은 심장 근육을 침범해서 손상을 줄 수 있는 잠재력을 가진 바이러스를 더 악성의 종으로 바뀌게 할지도 모른다.

- 카신-벡 병 (Kashin-Beck Disease)
카신-벡 병은 관절들 사이의 관절 연골의 퇴행(골관절염)을 특징으로 하고 북중국, 북한, 그리고 동부 시베리아 지역의 셀레늄 부족 상태와 관련되어 있다. 이 질병은 5살에서 13살 사이 어린이들에게 영향을 준다. 이 질병의 심각한 형에서는 연골을 형성하는 세포가 퇴행하여 관절의 변형과 성장장애를 일으키기도 한다. 케샨병과 달리 셀레늄의 영양상태를 개선시킴으로써 카신-벡 병을 예방할 수 있다는 증거는 거의 없으며, 카신-벡병의 원인에서 셀레늄 결핍의 역할은 아직 확실하지 않다. 곡물의 곰팡이 독소, 요오드 결핍, 그리고 오염된 식수를 포함한 수많은 다른 원인들이 제시되고 있다.

 

4. 영양 권장량 (The Recommended Dietary Allowance)
영양 권장량(RDA)은 식품 영양 위원회(FNB)에 의해 2000년 제시되었다. 가장 최근의 RDA는 혈장에서 항산화 효소인 글루타티온 과산화 효소의 활성을 최대화하는 데 필요한 식이 셀레늄의 총량에 기초를 두고 있다.

Recommended Dietary Allowance (RDA) for Selenium
Life Stage	Age	Males (mcg/day)	Females (mcg/day)
Infants	0-6 months	15 (AI)	15 (AI)
Infants	7-12 months	20 (AI)	20 (AI)
Children	1-3 years	20	20
Children	4-8 years	30	30
Children	9-13 years	40	40
Adolescents	14-18 years	55	55
Adults	19 years and older	55	55
Pregnancy	all ages	-	60
Breastfeeding	all ages	-	70

5. 질병 예방 (Disease Prevention)

1) 면역 기능 (Immune Function)
셀레늄 결핍은 면역계의 기능 장애와 관계가 있으며, 명백한 셀레늄 결핍이 아닌 사람에서도 셀레늄 보충은 면역 반응을 자극하는 것으로 나타났다. 두 개의 소규모 연구에서 건강한 사람과 면역이 억제된 사람에게 sodium selenite 형태로 8주 동안 매일 셀레늄 200㎍을 투여했을 때 위약군과 비교하여 외부 항원에 대한 면역 세포의 반응이 증가된 것을 볼 수 있었다. 또한 상당수의 기초 연구에서 셀레늄은 면역반응을 결집시키는 세포 신호 전달 분자 즉 사이토카인 발현을 조절하는 역할을 하는 것으로 추정되고 있다.

2) 바이러스 감염 (Viral Infection)
셀레늄 결핍은 몇 가지 바이러스 감염의 독성 혹은 진행을 증가시키는 것 같다. 셀레늄 결핍으로 생긴 산화 스트레스의 증가는 돌연변이를 유도할 수 있고 또 몇몇 바이러스 유전자의 발현을 변화시킬 수도 있다. 셀레늄 결핍 쥐에서 상대적으로 해가 없는 콕사키 바이러스종을 배양하면 바이러스의 유전체에서 돌연변이가 일어나 더욱 독성이 강한 형의 바이러스로 전환되어 심근염으로 알려진 심장 근육의 염증을 일으키게 된다. 한번 돌연변이가 일어난 형의 바이러스는 셀레늄 결핍이 없는 쥐에서도 심근염을 일으킬 수 있는데, 이는 독성이 증가된 것이 숙주 면역계의 셀레늄 결핍 때문이라기보다는 바이러스 내부의 변화에 의한 것임을 보여준다. 최근 세포 글루타티온 과산화 효소가 결핍된 쥐(GPx-1 knockout mice, GPx-1 없는 쥐)연구에서 보여주듯이 세포의 글루타티온 과산화 효소는 과거 병적이지 않던 바이러스의 유전체(genome)에서 돌연변이가 생겨 발생하는 심근염에 대한 방어력을 제공한다. 셀레늄 결핍은 글루타티온 과산화 효소의 활성을 감소시켜 산화 손상에 의한 바이러스 유전체의 돌연변이 경향을 증가시킨다. 콕사키 바이러스는 케샨병 환자 일부의 혈액에서 동정되었는데, 이 바이러스가 사람에서 셀레늄 결핍과 관련된 심근병증의 발생 과정에서 보조 인자로 작용할 가능성이 제시되고 있다.
3) 암 (Cancer)
-동물 연구 (Animal Studies)

동물에서 고농도의 셀레늄 보충이 암의 발병을 감소시킨다는 근거는 많이 밝혀져 있다. 자연 발생적, 바이러스성 그리고 화학적으로 유도된 암의 20가지 다른 동물 모델에서 출간된 논문 100개 이상 중 2/3 이상에서 셀레늄 보충은 의미 있게 종양 발생을 줄여주는 것으로 나타났다. 이 연구 결과들에 의하면, 셀레늄의 메틸화된(methylated) 형태가 종양을 억제하는 것으로 보이며, 이러한 메틸화된 셀레늄 화합물은 과량의 셀레늄을 섭취할 때 가장 많이 생성된다. 그러나 동물에서 셀레늄이 결핍될 때 암성 종양의 발달에 더 취약하게 되는 것 같지는 않다.

-역학적 연구 (Epidemiologic Studies)

지리학적 연구는 토양의 셀레늄 함량이 적은 지역에 사는 군과 상대적으로 적은 양의 셀레늄을 섭취하는 군에서 더 높은 암 사망률을 보이는 경향을 일관되게 보여주고 있다. 셀레늄 섭취량이 다양하지 못한 군을 대상으로 한 연구에서 암 발생에 대한 역학 연구 결과가 일치하지는 않았으나, 혈액과 손톱의 셀레늄 농도가 낮은 사람들에서 몇몇 서로 다른 암이 더 많이 발생하는 경향이 있다는 것은 분명하다. 하지만 이런 경향은 여성에서는 덜 분명했다. B 혹은 C형 간염과 같은 만성 간염에서는 간암의 위험이 증가한다. 만성 B 혹은 C형 간염을 가진 대만 남성들을 대상으로 한 연구에서, 혈장 셀레늄 농도가 낮은 것은 간암 위험의 증가와 관련이 있었다. 핀란드인 남녀 9000명 이상을 대상으로 한 환자-대조군 연구에서 나중에 폐암으로 진단된 95명과 그 대조군으로 190 명에서 혈청 셀레늄 농도를 조사했다. 낮은 혈청 셀레늄 농도는 폐암의 위험이 증가하는 것과 관련이 있었고, 흡연자에서는 그 연관성이 더욱 뚜렷했다. 이 핀란드 모집단에서 셀레늄 농도는 다른 서구 나라에서 일반적으로 관찰된 셀레늄 농도의 약 60% 밖에 되지 않았다. 미국의 건강한 직장 남성 50,000명 이상을 대상으로 한 다른 환자-대조군 연구에서 진행성 전립선암으로 진단된 181명의 환자들과 181명의 대조군에서 발톱의 셀레늄 함량과 전립선암의 위험은 의미 있게 반비례하는 것을 알 수 있었다. 하루 평균 159㎍을 섭취하는 것과 일치하는 발톱 셀레늄 함량을 가진 사람이 전립선암에 걸릴 위험은 하루 평균 86㎍을 섭취하는 것과 일치하는 발톱 셀레늄 함량을 가진 사람의 35% 밖에 되지 않았다. 한 환자-대조군 연구에서, 셀레늄 농도가 가장 낮은 4분위수군(quartile)은 셀레늄 농도가 가장 높은 4분위수군에 비해 전립선암의 발생 위험이 4-5배에 달했으며,22 9000명 이상의 미국계 일본인 남성을 대상으로 한 앞방향 연구 도중 보고된 환자-대조군 연구에서도 전립선암이 확진된 249명과 대조군 249명을 조사한 결과 셀레늄 농도가 높은 상위 4분위수군의 전립선암 위험은 가장 낮은 4분위수군에 비해 50% 미만인 것을 볼 수 있었다.최근 시행된 가장 대규모의 환자 대조군 연구 중 하나에서는 발톱의 셀레늄과 대장암의 위험 사이에 의미 있는 반비례 관계를 관찰하였으나, 발톱의 셀레늄과 유방암 및 전립선암은 연관이 없는 것으로 보고하였다.

-사람을 대상으로 한 개입 시험 (Human Intervention Trials)

B형 간염과 간암의 고위험지역인 중국 퀴동(Quidong)에서, 5개 지구 130,471명의 일반 집단 중 1개 지구 집단(20,847명)에게 sodium selenite가 풍부한 소금을 제공하고, 다른 4개 지구에는 제공하지 않고 대조군으로 삼은 중재 시험이 시행되었다. 8년 동안 추적한 결과 간암의 평균 발생률은 대조 집단에서는 감소하지 않았던 반면 셀레늄을 보충한 집단에서는 35%정도 감소했다. 같은 지역에서 만성 B형 간염 감염의 증거를 가진 226명을 대상으로 한 임상 시험에서 셀레늄 강화 효모 알약의 형태로 된 셀레늄 200㎍과 효모 위약을 각각 매일 투여했다. 4년의 추적기간 동안 위약 군에서는 113명 중 7명에서 원발성 간암이 발병한 반면 셀레늄을 보충 받은 113명 중에서는 발병한 사람이 없었다.
미국에서 시행된, 피부암 과거력을 가진 노인 1250명을 대상으로 한 이중 맹검 위약-대조군 시험에서는 평균 7.4년 동안 셀레늄 강화 효모 형태로 하루 200 ㎍을 보충하는 것이 피부암의 재발에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나 셀레늄 보충은 남성에서 전립샘암의 발생 52% 감소 및 전체 암 33% 감소와 관련되어 있었다. 셀레늄 보충의 방어 효과는 치료 전 혈장 셀레늄 농도가 더 낮은 사람에서 가장 크게 나타났다. 끝까지 참여한 연구 대상자 중 25%에 해당하는 여성들에서는 셀레늄 보충이 암의 위험을 감소시키지 못했다. 이러한 발견들을 확실히 하기 위해, 암 예방에서 셀레늄 보충의 역할을 깊이 있게 연구하기 위해 고안된 몇몇 대규모 위약-대조 시험이 현재 진행 중이다.

-가능한 기전 (Possible Mechanisms)

몇 가지 기전이 셀레늄의 암 예방 효과를 설명하기 위해 제안되었다.

(1) 항산화제인 셀레늄 의존 효소들의 작용을 최대화하고 항산화 상태를 개선한다

(2) 면역계 기능을 개선한다

(3) 발암 물질(carcinogens)의 대사에 영향을 준다

(4) 그리고 종양세포의 성장을 억제하는 셀레늄 대사물의 농도를 증가시킨다는 것 등이다. 서로 다른 용량에서 셀레늄의 항암 작용이 다르다는 것을 설명하기 위해 두 단계 모델(two-stage model)이 제안되었다. 영양학적 혹은 생리적인 용량(성인에서 하루 40~100㎍)의 셀레늄은 셀레늄 의존 효소들의 작용을 최대화하고 면역계 기능과 발암 물질 대사를 증가시킨다. 영양학적 농도 이상(supranutritional) 혹은 약리적 농도(pharmacologic level, 성인에서 하루 200~300㎍)에서는 특히 셀레늄의 메틸화된 형태인 셀레늄 대사물이 형성되어 발암 억제 효과를 나타낼 가능성이 있다.

4) 심혈관 질환 (Cardiovascular Disease)
이론적으로, 적절한 셀레늄 의존 효소 작용은 지방의 과산화 현상(lipid peroxidation)을 감소시키고 프로스타글란딘(prostaglandins)으로 알려진 세포 신호 분자(cell-signaling molecules)의 대사에 영향을 미쳐 심혈관 질환의 위험을 줄일 수 있다. 그러나 사람을 대상으로 한 앞방향 연구에서는 셀레늄의 심장 보호 효과를 강하게 뒷받침해줄만한 결과를 보여주지 못하고 있다. 한 연구에서 셀레늄 농도가 45㎍/L이하인 사람은 45㎍/L이상인 대조군과 비교했을 때 심혈관 질환으로 인한 질병과 사망이 의미 있게 증가하는 것으로 알려지기는 했으나, 다른 연구에서는 혈청 셀레늄 농도에 따라 같은 기준으로 나누었을 때 뇌중풍(stroke)으로 인한 사망에서만 의미 있는 차이가 있었다. 덴마크의 중년과 노인 남성을 대상으로 한 연구에서 혈청 셀레늄 농도가 79㎍/L 이하인 남성은 심혈관 질병의 위험이 증가하는 것으로 나타났지만, 몇 가지 다른 연구에서는 셀레늄의 영양상태와 심혈관 질환 위험 사이의 명백한 반비례 관계는 발견되지 않았다. 유럽의 다기관 연구에서 발톱의 셀레늄 농도와 심근 경색(심장 발작)의 위험은 셀레늄 농도가 가장 낮았던 연구에서만 관계가 있었다. 비록 몇몇 역학적인 증거들은 셀레늄 농도가 낮은 것(미국에서 흔히 발견되는 것보다 더 낮은)이 심혈관 질환의 위험을 증가시킬 수는 있다는 것을 보여 주었으나, 심혈관 질환을 예방하는데 셀레늄의 역할을 인정할 만한 명백한 증거를 얻으려면 대조군 임상 시험이 더 필요하다.

 

6. 질병 치료 (Disease Treatment)

1) 사람 면역 결핍 바이러스 Human Immunodeficiency Virus (HIV))
셀레늄과 후천성 면역 결핍 증후군(AIDS)을 일으키는 HIV 사이에는 독특한 상호작용이 있는 것으로 보인다. 비록 영양실조도 한 요인으로 알려져 왔으나, HIV 감염자에서 셀레늄의 농도가 감소하는 것은 질병의 진행과 악화를 잘 나타내는 인자이다. 혈장 셀레늄 농도가 낮은 것은 또한 사람 면역 결핍 바이러스(HIV)로 인한 사망 위험 증가와 의미 있는 관련이 있다. 셀레늄 영양 상태가 적절하면 T 세포 등 중요한 면역 세포의 기능을 증가시키고 세포내 전달자인 사이토카인의 생성을 변화시켜 HIV 감염에 대한 저항력을 증가시킬 수 있다. HIV 감염에서 산화 스트레스가 증가하면 특정한 전사 경로를 활성화시켜 바이러스의 복제를 용이하게 하는 것으로 보인다. 셀레늄은 글루타티온 과산화 효소와 티오리독신(thioredoxin)의 필수적인 구성요소로서, HIV에 감염된 세포들에서 산화 스트레스를 감소시킴으로써 HIV 복제를 억제하는 중요한 역할을 하는 것 같다. 최근 연구에서는 HIV가 숙주의 셀레늄을 글루타티온 과산화 효소 작용을 갖고 있는 바이러스의 셀레늄 의존 효소 단백질로 옮길 수 있는 가능성을 보여주고 있다. 이 발견의 중요성은 더 분명한 연구 결과를 필요로 하지만, 이는 사람의 면역 체계와 바이러스의 활성도 모두가 셀레늄의 영양 상태에 의해 영향을 받을 수 있다는 것을 말하고 있다.
HIV에 감염된 사람들에게 셀레늄을 보충한 시험들 중 몇몇 연구 결과만이 출판되었다. 두개의 셀레늄 보충 비대조군 시험(uncontrolled trial, 한 가지는 셀레늄 강화 효모 형태로 하루 400 ㎍을 사용했고 다른 경우는 하루 80 ㎍의 sodium selenite에 하루 비타민 C 25 mg을 추가 복용)에서 주관적인 호전은 있었지만 AIDS 진행과 관련된 생물학적 표지는 전혀 개선되지 않았다.
또 다른 시험에서는 하루 100㎍의 sodium selenite를 보충 받은 HIV 감염 환자 15명과 1년 동안 보충 받지 않은 환자 22명을 추적한 결과 셀레늄 보충 환자 군에서 산화 스트레스가 감소했고 면역 활성을 보여주는 생물학적 표지와 HIV 진행 감소의 의미있는 증거를 발견했다. 하지만 HIV 감염 진행의 중요한 생물학적 표지인 CD4 T-세포수나 복용한 환자와 복용하지 않은 환자 사이의 사망률에서는 차이가 없었다. 현재 HIV 양성인 사람을 대상으로 적어도 두 개의 셀레늄 보충 이중 맹검 위약-대조군 시험이 진행 중이다.

 

7. 공급원 (Sources)

1) 식품 공급원 (Food Sources)
셀레늄이 가장 풍부한 음식 공급원은 고기의 근육이며, 그 다음으로는 고기의 내장이나 해산물이다. 일반적으로 식물은 셀레늄을 필요로 하지 않으므로, 셀레늄이 식물 단백질로 이동하는 것은 오로지 토양의 셀레늄 함량이 어느 정도인가에 달려있기 때문에 식물과 곡물류의 셀레늄 용량은 편차가 매우 크다. 셀레늄 강화 토양을 가진 브라질 지역에서 자라는 브라질 땅콩은 한 개의 땅콩이 셀레늄 100㎍ 이상을 제공할 수도 있지만 셀레늄이 빈약한 토양에서 자란 땅콩은 1/10 밖에 제공하지 못한다. 미국에서 곡물류는 셀레늄의 좋은 공급원이다. 그러나 과일과 채소는 셀레늄의 공급원으로서 상대적으로 빈약한 경향이 있다. 일반적으로 마시는 물은 북미 지역에서 중요한 셀레늄 공급원은 아니다. 미국 성인의 평균 식이 섭취량은 대략 하루 80에서 110㎍으로 다양한 것으로 알려져 있다. 미국의 식품 분포 형태 덕분에 토양 셀레늄이 낮은 지역 사람들도 토양 셀레늄이 높은 지역에서 생산된 음식을 먹기 때문에 결핍을 피할 수 있다. 표는 셀레늄의 좋은 음식 공급원과 마이크로그램 단위의 셀레늄 함량을 보여주고 있다.

Food	Serving	Selenium (mcg)
Brazil nuts (from selenium-rich soil)	1 ounce (6-8 kernels)	839*
Shrimp	3 ounces (10-12)	34
Crab meat	3 ounces	40
Salmon	3 ounces	40
Halibut	3 ounces	40
Noodles, enriched	1 cup, cooked	35
Rice, brown	1 cup, cooked	19
Chicken (light meat)	3 ounces	20
Pork	3 ounces	33
Beef	3 ounces	17
Whole wheat bread	2 slices	15
Milk	8 ounces (1 cup)	5
Walnuts, black	1 ounce, shelled	5

*Above the tolerable upper intake level (UL) of 400 mcg/day
2) 보충제 (Supplements)
셀레늄 제제에는 몇 가지 유용한 형태가 있다. sodium selenite와 sodium selenate는 셀레늄의 무기질 형이다. selenate는 거의 완전히 흡수되지만 단백질에 결합하기 전에 소변을 통해 상당량이 배출된다. selenite는 약 50% 정도만 흡수되지만 한번 흡수되면 체내에 더 잘 유지된다. 음식에서 자연 발생하는 셀레늄의 유기질형인 셀레늄 결합 메티오닌 (selenomethionine)은 약 90%가 흡수된다. 셀레늄 결합 메티오닌 뿐만 아니라 주로 셀레늄 결합 메티오닌을 공급하는 셀레늄 강화 효모 역시 보충제로서 유용하다. 시판되고 있는 몇몇 형태의 셀레늄 효모에는 주로 셀레늄의 무기질 형(inorganic forms)을 첨가한 효모가 포함되어 있다는 것에 주의해야 한다. 셀레늄의 무기질 형과 유기질 형은 모두 몸에서 셀레늄 결합 시스테인으로 대사되어 셀레늄 결합 효소들과 결합하게 된다. 현재 특정한 한 가지의 셀레늄 형태가 더 우수한지의 여부는 분명하지 않다. 사람을 대상으로 한 두 개의 연구에서 면역 세포 기능을 증가시켰던 것과 마찬가지로 대부분의 동물 실험에서도 sodium selenite를 사용했을 때 종양 발생이 감소했다. 그러나 최근의 위약-대조군 시험에서는 주로 셀레늄 결합 메티오닌을 제공하는 셀레늄 효소를 사용하였을 때 사람에서 몇 종류의 암 발생이 감소하는 결과를 보였다.

3) 셀레늄-강화 채소 (Selenium-Enriched Vegetables)
셀레늄-강화 마늘과 부추(ramps, wild leeks 야생 부추)가 쥐(rats)에서 화학적으로 유도된 종양들을 감소시키는 것으로 나타났다.셀레늄 강화 채소가 생성하는 일부 셀레늄 형태, 예를 들어 셀레늄의 메틸화형 등은 최근 보충제로 이용되는 형태보다 종양 형성을 더 강력하게 억제할 수 있는 가능성을 보여 주목 받고 있다.

 

8. 안전성 (Safety)

1) 독성 (Toxicity)
셀레늄은 필수적인 영양소이지만 고용량은 독성을 나타낼 수 있다. 급성이고 치명적인 독성은 사고나 혹은 자살 목적으로 셀레늄을 그램 단위로 섭취할 때 일어날 수 있다. 임상적으로 중요한 셀레늄 독성은 한 알에 27.3 mg(27,300 ㎍)이 들어있는 알약이 제조 과정의 실수로 만들어져 이를 투약한 13명의 사람들에서 나타난 것이 보고 되었다. 오랜 기간 동안 더 적은 용량의 셀레늄을 보충할 때에도 만성 셀레늄 독성(selenosis)이 나타날 수 있다. 셀레늄 독성(selenosis)의 가장 흔한 증상은 머리카락과 손톱이 부스러지고 소실되는 것이다. 다른 증상은 위장관 장애, 피부 발진, 마늘향이 나는 호흡, 피로, 안절부절, 그리고 신경계 이상등이다. 셀레늄 독성의 유병율이 높은 중국 지역에서는 혈중 셀레늄 농도가 하루 섭취량 850 ㎍에 해당되는 양에 일치하는 농도에 도달할 때 독성의 빈도도 증가한다. 최근 식품 영양 위원회(FNB)는 만성 셀레늄 독성의 초기 징후인 머리카락과 손톱이 부서지고 소실되는 것을 예방하기 위해 필요한 양에 기초한 성인 용량 하루 400㎍을 셀레늄의 최대 관용량(UL)으로 정했다. 하루 400㎍의 최대 관용량(UL)은 미국 성인에서 보충제뿐만 아니라 음식에서 얻는 하루 평균 약 100㎍ 정도의 셀레늄을 포함하는 양이다.

Tolerable Upper Intake Level (UL) for Selenium
Age Group	UL (mcg/day)
Infants 0-6 months	45
Infants 6-12 months	60
Children 1-3 years	90
Children 4-8 years	150
Children 9-13 years	280
Adolescents 14-18 years	400
Adults 19 years and older	400

9. 약물 상호작용 (Drug Interactions)
현재 셀레늄과 약물 사이의 상호 관련에 대해서는 거의 알려진 것이 없다. 항경련제인 밸프로익 산(valproic acid)이 혈장 셀레늄 농도를 떨어뜨리는 것으로 알려져 있다. 동물에서 sodium selenite를 보충하는 것이 항생제 니트로푸란토인(nitrofurantoin)과 제초제인 파라캇(paraquat)의 독성을 줄인다고 알려져 있다.

 

 

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