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世界各國的科學家進行了不懈的努力研究，發現硒的抗氧化作用是一項十分重要的生理功能。
眾所周知，除了厭氧生物外，所有的動物和植物的生存都必須有氧，生命的起源和進化離不開氧，也離不開與氧密切相關的自由基，自由基是指一類具有未配對電子的物質，其種類很多，常見的有超氧陰離子自由基、羥自由基和抗氧化物自由基等等。這些自由基除了起有益作用外，在有多余的時候，就會有害于自身細胞。
主要是侵襲人體的蛋白質、酶、膠原蛋白、神經傳遞介質及脂肪酸等，從而導致人體生病。例如細胞膜的脂質結構被自由基攻擊就可啟動脂質的過氧化，繼而形成脂質過氧化物。脂質過氧化物具有毒性，使完整的細胞膜被摧毀，給細菌入侵造成機會。又如，關節發炎時，嗜中性白細胞產生的過氧化物，能進一步損傷關節脂質過氧化能夠損傷大多數體細胞。
人體在正常的新陳代謝活動中，如大量的體育活動之后，高強度腦力勞動之時，吸煙、服用某些抗癌藥物、安眠藥或鎮靜劑，接受放射線以及接觸農藥時，人體內部都會產生過氧化物。有機物腐爛、塑料用品的制造過程、油漆干燥、大氣中的臭氧或其他化學致癌物造成的空氣污染，也會使人體內部產生過氧化物。
可惡的過氧化物被稱作是“體內垃圾”。這些體內垃圾的主要克星就是谷胱甘肽過氧化物酶。而谷胱甘肽過氧化物酶只有在有硒的情況下才有活性。因為在這種酶中，能起氧化還原催化作用的就是硒原子，硒的抗氧化作用主要是通過谷胱甘肽過氧化物酶來實現的。
谷胱甘肽過氧化物酶的主要職能是催化谷胱甘肽（一種簡單的蛋白質）與過氧化物之間的氧化還原反應，使過氧化物還原成相應的對人體無害的氧化物（這就是分解了過氧化物）。這個反應有一個特點，就是對過氧化物沒有專一性，也就是說可以氧化體內的多種多樣的過氧化物。這一特點賦予了谷胱甘肽過氧化物酶光榮而艱巨的任務，它要在體內各處清除各種過氧化物。目前已知40多種疾病的防治與谷胱甘肽過氧化物酶有關，可見硒調節谷胱甘肽過氧化物酶活性這一生理功能的重要。
硒的抗氧化功能還表現在維生素E的協同作用。
維生素E也是人體內的一種強抗氧化劑，其基本生物學作用，是抑制各種細胞膜上不飽和脂肪酸的氧化。主要是在細胞的膜結構上起作用，如防止細胞膜、線粒體膜或溶酶體膜等多種生物膜免受種種自由基的脂質氧化傷害，從而減少過氧化物的形成。而硒主要是通過谷胱甘肽過氧化物酶，在細胞質中消除代謝產生的過氧化物。
二者的保護途徑不同，卻是相互配合，相互補充。當機體有充足的硒和維生素E時，可以滿足代謝活動各方面的需要；當維生素E的攝入不足時，硒可以代替部分維生素E的作用；當硒攝入量不足時，維生素E可以代替部分硒的作用；但各自的特有功能是不可代替的。他們共同的任務是保護細胞。
若把人體比作長城，細胞就如同一塊塊的磚，每一塊磚完整無損，長城才能穩如泰山，堅不可摧；人體每一個細胞完整無損，人體才得以遠離疾病，健康長壽。
生物體在進化過程中形成了一整套的防御系統，針對自由基侵害自身細胞的是抗氧化防御系統，其主要內容是抗氧化酶類和非酶自由基清除劑，由于硒是多種抗氧化酶的必需成份，又與維生素E有密不可分的聯系，因此，生物體硒水平的高低，直接影響了生物體的抗氧化能力。
免疫，是人和動物機體的防御性反應。其主要作用是識別“自己”和“非己”，從而清除異物，維持機體內環境的穩定。免疫功能低下，會導致機體抗感染能力下降，有點小小的病源，就會大受感染，甚至達到不可收拾的地步。
免疫系統主要包括體液免疫、細胞免疫和非特異性兔疫，硒對兔疫功能的影響是全方位的。
例如硒能保護胸腺、維持淋巴細胞活性及促進抗體形成；還能提高B細胞的抗體合成和T細胞的增殖。由于這些方面過于專業，不能在此細說，僅就巨噬細胞的吞噬能力和殺菌能力（非特異性免疫功能的表現）來窺視一點硒能提高免疫功能的實力。
當血液中吞食細菌的巨噬細胞吞食細菌后，便把細菌包在“殺傷室”（吞噬泡）中，這時巨噬細胞的耗氧量比平時猛增10-12倍，是為了利用氧形成過氧化物來消解細菌體，完成殺死細菌的使命。
研究發現在缺硒狀態下，巨噬細胞也有吞噬細菌的能力，但不能立即致細菌于死地。經補硒后，巨噬細胞的殺菌能力提高了2倍。說明在有充足硒的情況下，才出現強大的殺菌能力。參見表2。
在巨噬細胞消滅細菌的過程中，常會有些過氧化物從“殺傷室”中逸出而侵入巨噬細胞的其他部位，造成對巨噬細胞自身的傷害，使巨噬細胞在完成殺菌任務的同時壯烈犧牲。而谷胱甘肽過氧化物酶就有在殺傷室外消滅逸出的過氧化物的作用，專司保護巨噬細胞自身之職，延長這些白細胞的壽命，提髙機體的抗感染能力。
另外還發現硒可起到免疫佐劑的作用，大家知道，養雞必須按時作新城疫免疫（俗稱打雞瘟疫茵），當把亞硒酸納加到疫苗中一起免疫雞時，竟非常顯著地提高了免疫效果。還有人將瘧原蟲疫苗給老鼠注射，注射的是致死劑量，也就是說接受注射的老鼠都會感染瘧疾而死，但在與硒同時注射的情況下，老鼠全都耐過了瘧原蟲的侵襲，一個都沒死。
免疫是人體的重要防衛體系，免疫系統的傷害可以危及生命，硒系統維護著機體的免疫功能，當然就提高了對疾病的抵抗能力。并且可以細細地體會，硒是通過保護免疫系統的各種細胞，使各種細胞都能保持正常的活力，而提高人體全方位的免疫功能的，包括體液免疫、細胞免疫和非特異性免疫。所以說硒的提高免疫功能是根本性的，是全面的，硒的這種作用是其他物質難以替代的，這是硒能健身祛病的重要原因。
最近研究發現，硒不僅影響谷胱甘肽過氧化物酶的活性，而且與谷胱甘肽過氧化物酶蛋白的量及基因轉錄有關。表明硒直接參與谷胱甘肽過氧化物酶蛋白的合成。
硒還可增加抗癌基因的轉錄，抑制癌基因的轉錄。體外培養BEL-7420人肝癌細胞時，補加亞硒酸鈉后，利用點雜交技術發現，癌基因表達明顯降低，而抗癌基因表達則升高。
整體小鼠試驗也獲得了類似的結果，即植入肝癌細胞的小鼠，檢測不到抗癌基因的表達；補硒后，抗癌基因水平明顯升高，而且隨時間的延長，升高的幅度加大，與此同時癌基因的表達水平降低。
硒的調節蛋白質合成的功能，使人比較容易理解為什么硒能刺激免疫球蛋白的產生和能在細胞結構的修復中起作用。
硒可以與元素周期表上的任何元素結合形成化合物，能與金屬或非金屬元素結合成穩定的硒化物。
在生物體內，硒可以與帶正電荷的有害金屬離子相結合，形成金屬一硒一蛋白復合物，在含硫氨基酸、維生素C、維生素B6等物質的幫助下把能誘發病變的有害金屬離子直接排出體外，或以膽汁分泌排出體外，消解了有害金屬離子的毒性，起到排毒和解毒作用。
鉛是一種不可降解的、具有強神經毒性的重金屬元素，被認為是出現在人類文明史中最嚴重的環境污染物之一。
鉛廣泛應用于工業、交通等許多領域，在環境中可長期蓄積，能通過食物、水和空氣進入人體危害健康，例如鉛能損害骨髓造血系統引起貧血，損害神經系統引起末梢神經炎，出現運動和感覺障礙。
人們在日常生活中怎樣來擺脫鉛的污染呢？我們可從四膜蟲的試驗中找到線索。
四膜蟲（Tetrahymena Pyriformis）是一種世界性淡水纖毛蟲，是單細胞真核動物，接近于高等動物細胞，常被選用為研究微量元素對生物體作用的模型。把鉛離子加到四膜蟲生活的培養液中，當鉛濃度超過0.01微克/克時，四膜蟲的泳動速度就降低了，鉛離子的濃度越高，泳動速度下降越多。但是，在培養液中加了硒，就能明顯提高四膜蟲的泳動速度，即使有了鉛離子，泳動速度仍能接近正常。說明，硒明顯減少了鉛對四膜蟲的傷害。硒能解除鉛對生物的污染。
高秋華等（1995）在實驗小鼠飼料中加入醋酸鉛，造成鉛中毒，同時設立加硒的對照組，結果表明喂硒+鉛的動物與只喂鉛的相比，腎臟中蓄積的鉛量降低了45%。腎鉛含量是反映體內鉛蓄積毒性的指標，從而說明了硒有明顯降低鉛蓄積毒性的作用。
高希寶等（2004）研究發現，經醋酸鉛灌胃以后的大鼠，聽力明顯下降，而鋅和硒能使這種鉛中毒引起的聽力損失得到恢復。
高希寶等認為硒能使大鼠免遭鉛毒的機理是硒能在胃腸道拮抗鉛吸收，減少鉛在體內的蓄積，加速鉛的排泄。對已經進入體內的鉛，可以形成鉛一硒一蛋白復合物而排出體外，降低血鉛水平。另外，硒還可通過谷胱甘肽過氧化物酶來清除鉛毒引起的脂質過氧化物和自由基。
嬰幼兒對鉛的影響更敏感，鉛對兒童智力、注意力、聽覺及語言功能都有影響。
王郁文等（1999）報道：近年來，環境鉛暴露對兒童健康的危害日益受到關注。為尋求安全有效的除鉛制劑，對來自門診的患有小兒行為異常且伴有血鉛增高及血硒降低者，進行補硒治療并追蹤觀察。
檢測血鉛及血硒者196例，其中血鉛增高者164例，血硒低于正常值者112例。對其中的44例進行補硒并追蹤檢測血鉛和血硒濃度。
臨床觀察結果表明：患多發性抽動癥、厭食癥及注意力缺陷伴學習困難的兒童，經補硒1-3月后，復査血鉛濃度普遍降低，說明硒是有效防治鉛中毒的制劑。
認為本觀察組兒童缺硒發生率高的原因可能是：硒攝入不足；硒吸收不良；疾病過程中硒消耗增加；由于血鉛濃度高，鉛在體內與硒結合，使硒的生物利用率降低。
有血鉛增高的行為異常兒童，宜常規檢測血硒濃度，有血硒濃度降低者，即時補硒（遵醫囑），可望在提高整體健康水平同時，又能消除體內有毒的金屬鉛。
長期指揮交通的民警們、長期駕車的司機們以及種種不得不活動在嚴重鉛污染環境中的人們，為了保護自身健康，經常服用點有機硒，顯然是明智的選擇。
生活中，能夠造成中毒的金屬，又何止鉛一個！
眾所周知，美味的金槍魚（thunnus tonggol）中含有毒的甲基汞，1970年美國政府曾下令，禁止銷售魚體中的汞達到能使人體中毒濃度的罐制金槍魚。后經查明，雖然魚體中含有濃度很高的、完全可以使人體中毒的汞，但魚體中同時存在的硒可使人免遭汞的危害。基于這一事實，美國政府又撤消了原來發布的禁令。
Woodhalll stopford報告了一個病例：一位39歲的白人婦女，17歲時曾因使用含汞的浸膏而出現尋麻疹，近二年搬進—個新近用含苯基汞的乳膠顏料粉刷過的房子后，立刻感到陰門瘙癢明顯發作，很快遍及全身，繼而逐漸出現濕疹性皮膚炎，時發疥瘡和毛囊炎，并有夜間視力降低、記憶困難及聲音撕啞等癥狀。經一系列詳細的理化診斷檢查，主要發現血漿硒和紅細胞谷胱甘肽過氧化物酶含量低于正常值，診斷為汞過敏。經每天口服100微克硒治療后，除記憶力喪失外，其它方面都有所好轉。硒解除了汞毒，硒拯救了她。
HgCl2可誘發人血淋巴細胞姊妹染色體出現的頻率顯著增高，且有明確的劑量效應關系。HgCl2對細胞分裂還有強烈的抑制作用，使細胞分裂周期推遲。HgCl2與亞硒酸鈉同時作用于淋巴細胞時，HgCl2毒性減低，甚至消失，清楚地表明了硒對HgCl2的細胞遺傳毒性有明確的防護效應。
再看硒對鎘的解毒作用，鎘是高度工業化地區常見的環境污染物，通過食物和飲水進入人體后，能損害腎臟、生殖腺和中樞神經活動。馬軍等人（1993）的觀察結果表明：鎘對學習記憶有損害作用，能降低小鼠自主活動量，縮短跳臺、避暗潛伏期，延長走迷宮時間，并增加錯誤次數（可見長期低劑量污染之嚴重后果）。補硒可增加小鼠被動回避性反應潛伏期及縮短小鼠走迷宮時間。劉學忠等人（1998）研究證實富硒植物能較強地加快大鼠體內的鎘由糞便和尿液排出和減少在體內沉著的作用。多方面結果都顯示了硒能拮抗鎘的中樞神經毒作用。
人類罹患的諸多疾病都是由于生活環境的污染所造成的。常見污染環境的有害金屬元素，還有錫、砷、鎳、鉈等等，它們所引起的多種中毒癥狀都能被硒不同程度地消解。
硒在人體內形成金屬一硒一蛋白復合物的這一生理功能，使硒在人類抵御環境污染的搏斗中起到了不容忽視的作用。
硒能解除許多有害金屬離子的毒性，還能解除一些有害非金屬離子的毒性。
邊建朝等觀察到補硒促使氟中毒大鼠的體氟排泄，促使高氟所致的心電圖改變得以糾正，同時又借助細胞內玻璃微電極技術觀察到補硒改善了氟中毒時出現的心肌電生理異常。
緊接著，進入了臨床觀察，邊建朝等（1994）在山東梁山縣的低硒高氟地區，選擇經臨床檢查和X光片骨盆和上下肢檢查確診為氟骨癥患者78例，氟斑牙患者40例（白堊型19例，著色型15例，缺損型6例），觀察口服硒制劑后對體內代謝的影響。
觀察結果是兩類患者補硒后，血液、尿液和頭發中的硒含量都逐漸升高，并維持在正常水平。隨著體內硒水平的升髙，尿液中氟排出量增加，血液中的氟含量也逐步下降，表明補硒使氟中毒患者排出體氟。并且由于患者生活在低硒高氟地區，在補硒期間，飲用的仍為高氟水，但因為較長期的補硒，體氟可不斷排出，使體內蓄積過量的氟仍得以逐漸減少，可以說明硒是人體內高氟的拮抗劑。
硒能解除許多有害離子（金屬的和非金屬的）的毒性，還能解除一些有機化合物的毒性。
例如二甲基苯并葸、苯并芘、乙酰氨基芴、二乙基亞硝胺、二甲基胼等等致癌物質，在硒的防護下，它們的毒性都能顯著下降。并且發現，在缺硒狀態，有些有毒物質（如二甲基胼）的毒性會表現得更強烈。
硒的解毒過程是多種多樣、復雜多變的。例如，苯并芘必需在體內代謝為中間產物才能致癌，代謝產生這種中間產物時，需要有酶的促進，硒可以降低“產生中間產物酶”的活性。清除這種中間產物時又需要另一種酶，硒又可以增加“清除中間產物酶”的活性，使已經生成的中間產物盡快分解消除，從這兩個方面抑制苯并芘的致癌作用。
對一些生物毒素，例如黃曲霉毒素，硒也可以抑制它的強烈的致畸致癌作用。
有一些藥物，在起治療作用的同時，還伴有毒副反應（如順鉑），硒可以減少它的毒副作用，而且不減弱它的治療作用。
在人類生存的外界環境中，除了上述離子或有機化合物會侵害人體之外，還有一些肉眼看不見的無形的物質也會侵害人體，輻射就是其中之一。
生物膜（細胞膜、線粒體膜等）是輻射損傷的靶，射線作用產生的自由基能攻擊生物膜上的主要成分發生脂質過氧化反應，以致造成膜結構的損傷及其功能的破壞，這一點在分子、細胞、整體各個水平的實驗都得到了證明。與此同時也證明了在輻射前加硒，減少輻射對機體傷害的效果最好。
硒的抗輻射功能不僅對需放療的患者有實用意義，對于健康人群如何面對現實生活環境中的各種各樣的輻射干擾（電視、手機……），也有很現實的實用意義。
上列種種硒的解毒功能，都是科學家們一系列的科學試驗，一件件地揭示出來的，這些鮮活的事實使硒獲得了“天然解毒劑”的美名。說硒的解毒功能是神奇無比，真是一點也不過分的。
綜上所述，硒的深入人體細胞內部的無處不在的抗氧化作用，系統維護免疫功能，參與調節蛋白質的合成，以及全面的解毒能力，時時刻刻全方位地保衛著人體健康，這是硒能健身防病的根本原因所在。