سلنیم

سلنیم یا سلنیوم یکی از عنصرهای شیمیایی غیر فلزی و کمیاب است. عدد اتمی آن ۳۴ و نشانه اختصاری آن Se است. این عنصر بیشتر به صورت ترکیب یافت می‌شود و به صورت خالص کمتر دیده می‌شود. مصرف مقدار زیاد آن سمی است ولی در مقدار کم برای فعالیت سلول‌ها لازم است. بیشتر سلنیوم مورد نیاز بدن از مواد غذایی تأمین می‌شود. این ماده آنتی‌اکسیدان قوی است بنابراین از واکنش‌های شیمیایی زیان‌آور که در یاخته‌های بدن اتفاق می‌افتد، جلوگیری می‌کند. یاخته‌های حمایت شده بهتر قادرند در مقابل بیماریهایی نظیر بیماری قلبی، سرطان و اختلالات وابسته به سن از خود مقاومت نشان دهند. پژوهش نشان داده‌است که مصرف سلنیوم به همراه ویتامین «ئی» سلامت عمومی بدن را تقویت می‌کند.

سلنیم، ₃₄Se

سلنیم
تلفظ	‎/sɪˈliːniəm/‎ ​(sə-LEE-nee-əm)
ظاهر	Black, gray, and red allotropes
جرم اتمی استاندارد (Ar، استاندارد)	۷۰۰۱۷۸۹۷۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۷۸٫۹۷۱(۸)[1]
سلنیم در جدول تناوبی
S ↑ Se ↓ Te آرسنیک ← سلنیم → برم
عدد اتمی (Z)	34
گروه	گروه ۱۶ (کالکوژن)
دوره	دوره 4
بلوک	بلوک-p
دسته	Reactive nonmetal
آرایش الکترونی	[Ar] 3d10 4s2 4p4
لایه الکترونی	2, 8, 18, 6
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STP	جامد
نقطه ذوب	494 K ​(221 °C, ​430 °F)
نقطه جوش	958 K ​(685 °C, ​1265 °F)
چگالی (near r.t.)	(gray) 4.81 g/cm3 (alpha) 4.39 g/cm3 (vitreous) 4.28 g/cm3
در حالت مایع (at m.p.)	3.99 g/cm3
نقطه بحرانی	1766 K, 27.2 MPa
حرارت همجوشی	(gray) 6.69 kJ/mol
آنتالپی تبخیر	95.48 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی	25.363 J/(mol·K)
فشار بخار فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K در دمای (K) 500 552 617 704 813 958
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش	−2, −1, +1,[2] +2, +3, +4, +5, +6 (یک اکسید اسیدی قوی)
الکترونگاتیوی	مقیاس پائولینگ: 2.55
انرژی یونش	1st: 941.0 kJ/mol 2nd: 2045 kJ/mol 3rd: 2973.7 kJ/mol
شعاع اتمی	empirical: 120 pm
شعاع کووالانسی	pm 120±4
شعاع واندروالسی	190 pm
خط طیف نوری سلنیم
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری	​دستگاه بلوری شش‌گوشه
سرعت صوت thin rod	3350 m/s (at 20 °C)
انبساط حرارتی	(amorphous) 37 µm/(m·K) (at 25 °C)
رسانندگی گرمایی	(amorphous) 0.519 W/(m·K)
رسانش مغناطیسی	دیامغناطیس[3]
مدول یانگ	10 GPa
مدول برشی	3.7 GPa
مدول حجمی	8.3 GPa
نسبت پواسون	0.33
سختی موس	2.0
سختی برینل	736 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس	7782-49-2
ایزوتوپ‌های سلنیم
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول 72Se syn 8.4 d ε - 72As γ 0.046 - 74Se 0.87% 74Se ایزوتوپ پایدار است که 40 نوترون دارد 75Se syn 119.779 d ε - 75As γ 0.264, 0.136, 0.279 - 76Se 9.36% 76Se ایزوتوپ پایدار است که 42 نوترون دارد 77Se 7.63% 77Se ایزوتوپ پایدار است که 43 نوترون دارد 78Se 23.78% 78Se ایزوتوپ پایدار است که 44 نوترون دارد 79Se ایزوتوپ پرتوزای ناچیز 3.27×105 y β− 0.151 79Br 80Se 49.61% 80Se ایزوتوپ پایدار است که 46 نوترون دارد 82Se 8.73% 1.08×1020 y β−β− 2.995 82Kr
نمایش بحث ویرایش | منابع

ویژگی‌ها

سلنیوم را برازیلوس در سال ۱۸۱۷ در رسوبات اتاقک قلع مجتمع اسید سولفوریک سازی سوئد کشف کرد، وی آن را الهه ماه نام‌گذاری نمود. سلنیوم با عدد اتمی ۳۴، از گروه شانزدهم جدول تناوبی که به خانواده گوگرد نیز معروف‌است، می‌باشد. سلنیوم بین گوگرد و تلوریوم قرار گرفته و خصوصیات شیمیایی آن بین گوگرد و تلوریوم است. سلنیوم یک نافلز است. وزن مخصوص آن در شکل فلزی و به رنگ خاکستری ۴٫۷۹ گرم در سانتی‌متر مکعب و در شکل شبه فلز به رنگ سیاه‌و ۴٫۲۸گرم در سانتی‌متر مکعب است. وزن اتمی سلنیوم ۷۸٫۹۶ و نقطه ذوب آن در شکل خاکستری ۲۷ درجه سانتی گراد و نقطه جوش آن ۶۸۴٫۹ درجه سانتی گراد است. هدایت الکتریکی آن در تاریکی پایین است و در روشنایی چندین برابر افزایش می‌یابد. یک‌نیمه‌هادی با هدایت اکسی متریک است که جریان الکتریکی در آن در یک جهت آسان‌تر از جهت دیگر صورت می‌گیرد. همین خصوصیت آن را دارای ارزشی استثنایی برای صنعت می‌کند. بیشترین استفاده‌از سلنیوم در صنایع الکترونیک، فتوکپی، عینک سازی، رنگ سازی، لاستیک سازی، آلیاژهای فلزی، نساجی، عکاسی، دارویی (شامپوهای ضدشوره و ضد قارچ) و پزشکی تشخیص کاربرد دارد. مقدار سلنیوم در پوسته زمین حدود ۰٫۰۵ تا ۰٫۰۹ میلی‌گرم در کیلوگرم است. از نظر فراوانی در بین عناصر پوسته زمین شصت و هشتمین عنصر محسوب می‌شود. اگر چه سلنیوم هنوز به عنوان عنصری ضروری از نظر فیزیولوژیک در گیاه به‌شمار نمی‌رود ولی از آن جا که امروزه علم پزشکی از سلنیوم به عنوان یک آنتی اکسیدانت یاد می‌کند، جزو عناصر مهم مورد نیاز انسان و دام می‌باشد. گیاه پایه چرخه تولید غذا در طبیعت است و بررسی آن از نظر کلیه عناصر ضروری برای انسان و دام و از جمله سلنیوم ضروری است.

نقش زیست‌شناختی

سلنیوم یک آنتی اکسیدانت است.آنتی‌اکسیدانت‌ها موادی هستند که سلول‌ها را از آسیب در برابر رادیکال‌های آزاد محافظت می‌کنند. در واکنش‌های بیوشیمیایی معمولی اکسیژن به حالت ناپایدار درآمده، ضمن اکسید کردن مولکول‌های مجاور، باعث تولید مولکول‌هایی با انرژی زیاد می‌شود. اگر تعداد آنها زیاد شود به بدن حمله کرده و باعث تخریب می‌شود. رادیکال‌های آزاد و تنش‌های اکسیداتیو عامل سرطان‌ها و بیماری‌های قلبی هستند. فرم فعال بیولوژیکی سلنیوم، سلنوپروتئین‌ها گلوتاتیون پراکسیداز است. گلوتاتیون پراکسیداز آنزیمی است که در تجزیه هیدروپراکسیدهای آلی و آب اکسیژنه دخالت می‌نماید. آرتروز مشکل دیگری است که بااستفاده‌از مکمل‌های سلنیوم بهبود می‌یابد. تخریب التهابی در مفاصل به دلیل وجود رادیکال‌های آزاد اتفاق می‌افتد. سلنیوم می‌تواند دردها و آثار التهابی آرتروز را کاهش دهد. اثر مهم سلنیوم در سیستم ایمنی، به دلیل افزایش رشد لنفوسیت‌های نوعB و تولید آنتی‌بادی است. این اثر در کنترل بیماری ایدز بسیار مهم است. سلنیوم باعث کاهش نسخه‌برداری ویروس HIV می‌شود. سلنیوم متابولیسم هورمون تیروئید افزایش می‌دهد و در درمان ناباروری، ناراحتی‌های پوستی، اضطراب، آسم، حفظ جوانی، انعطاف بافت‌ها، گر گرفتگی دوران یائسگی، کمک به فائق آمدن بر سرطان و پیشگیری و معالجه شوره سر اثر مهمی دارد. قابل ذکراست که ویتامین E,C و Se کار یکدیگر را تقویت می‌کنند.^[4]

نوع و زمان مصرف کودهای محتوی سلنیوم

در توسعه کود مؤثر و بی خطر سلنیوم باید شکل شیمیایی، حلالیت PH، قابلیت اکسیداسیون و احیا و میزان و روش کاربرد سلنیوم مورد توجه قرارگیرد. این مواد ممکن است حاوی میزان کمی سلنیوم باشند یا رشد ریشه را تحریک کنند که متعاقب آن جذب سلنیوم افزایش یابد. کودهای ساخته شده از سنگ فسفات حاوی بیش از ۳۰۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم سلنیوم است. کاربرد برگی سلنیت در گیاهان روش مؤثری برای افزایش سلنیوم در گیاهان علوفه‌ای است. کاربرد ۱۰ گرم بر هکتار سلنات در گیاهان مرتعی و کاربرد سلنیوم با کودهای کامل به عنوان یک راه مؤثر برای بالا بردن سطح سلنیوم در بافت‌ها و بذر گیاهی پیشنهاد شده‌است.^[5]

گونه‌های گیاهی نشانگر

گونه‌های خاصی از گیاهان به عنوان نشانگرهای محتوای بالای سلنیوم در خاک در نظر گرفته می‌شوند زیرا نیاز بالایی به سلنیوم برای رشد و زنده ماندن دارند. گیاهان نشانگر اصلی سلنیوم شامل گونه‌های گون(شامل برخی از داتورا علفی یا گون سمی)، گیاه پرهای‌شاهزاده (سرده استنلی)، گیاهان آستر چوبی (سرده زیلورهیزا) و گیاه فالس گلدن‌وید (سرده اونوپسیس) هستند.^[6]

اثر بر سلامتی

اثرات مصرف سلنیوم بر سرطان در چندین آزمایش بالینی و مطالعات اپیدمیولوژیک در انسان مورد بررسی قرار گرفته است. سلنیوم ممکن است نقشی پیشگیرانه در کاهش خطر سرطان به عنوان یک آنتی اکسیدان داشته باشد و ممکن است باعث فعال شدن سیستم ایمنی شود. در سطوح پایین، از آن در بدن برای تولید سلنوپروتئین‌های آنتی اکسیدان استفاده می‌شود و در دوزهای بالاتر از حد طبیعی، باعث مرگ سلولی می‌شود.^[7]

سلنیوم (در ارتباط نزدیک با یودین) نقشی در سلامت تیروئید ایفا می‌کند. سلنیوم همکاری کننده‌ای برای سه دئیودیناز هورمون تیروئید است و به فعال سازی و سپس غیرفعال سازی هورمون‌های مختلف تیروئید و متابولیت‌های آن‌ها کمک می‌کند. نقش کمبود سلنیوم در ایجاد واکنش‌های ایمنی خودایمنی در غدد تیروئید در بیماری هاشیموتو در حال بررسی قرار دارد. با این حال، در موارد کمبود همزمان یودین و سلنیوم، کمبود سلنیوم نقشی در حفاظت تیروئید داشته است.^[8]

تشخیص در مایعات بیولوژیکی

سلنیوم می‌تواند در خون، پلاسما، سرم یا ادرار اندازه‌گیری شود تا میزان بیش از حد تماس با محیط زیستی یا کار را نظارت کرده، تشخیص مسمومیت در قربانیان بستری را تایید کند و یا یک مورد مشکوک از مسمومیت مرگبار را مورد بررسی قرار دهد. برخی از تکنیک‌های تجزیه و تحلیل قادر به تمایز اشکال آلی و غیرآلی عنصر هستند. هر دو شکل آلی و غیرآلی سلنیوم در بدن به طور عمده قبل از دفع توسط ادرار به ترکیبات مونوساکارید (سلنوزوگارها) تبدیل می‌شوند. بیماران سرطانی که دوزهای خوراکی روزانه سلنوتیونین دریافت می‌کنند، ممکن است غلظت سلنیوم بسیار بالایی در پلاسما و ادرار داشته باشند.^[9]

منابع غذایی سلنیوم

بیشتر سلنیوم مورد نیاز بدن از رژیم غذایی تأمین می‌شود. مخمر آبجو، سبوس گندم، کره، ماهی و گوش‌ماهی، سیر، غلات، تخم آفتابگردان، کنجد و آجیل منابع خوبی از سلنیوم هستند. همچنین سلنیوم در یونجه، ریشه باباآدم، دانه رازیانه، جینسنگ، برگ تمشک و بومادران یافت می‌شود. میزان سلنیم در غلات مستقیما با میزان سلنیم در خاک تناسب دارد.^[10]

سلنیوم در رژیم غذایی از گوشت، مغزها، غلات و قارچ‌ها به دست می‌آید. مغزهای برزیلی، غنی‌ترین منبع غذایی سلنیوم هستند (اگرچه این وابسته به نوع خاک است، زیرا مغز برزیلی برای نیازهای خود به سطوح بالای عنصر سلنیوم نیاز ندارد).^[11][12]

مصرف روزانه توصیه شده سلنیوم برای نوجوانان و بزرگسالان در آمریکا ۵۵ میکروگرم در روز است. سلنیوم به عنوان یک مکمل غذایی در اشکال مختلفی موجود است، از جمله مکمل‌های چند ویتامین/معدنی که به طور معمول ۵۵ یا ۷۰ میکروگرم در هر وعده حاوی سلنیوم هستند. مکمل‌های خاص سلنیوم به طور معمول حاوی ۱۰۰ یا ۲۰۰ میکروگرم در هر وعده هستند.

در ژوئن ۲۰۱۵، سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) قانون نهایی خود را در مورد تعیین سطوح حداقل و حداکثر سلنیوم در فرمول نوزادان منتشر کرد.^[13]

میزان سلنیوم در بدن انسان تقریباً در محدوده ۱۳-۲۰ میلی‌گرم است.^[14]

مسمومیت با سلنیوم

اگرچه سلنیوم یک عنصر کمیاب ضروری است، اما اگر به طرز مفرطی مصرف شود، مسمومیت ایجاد می‌کند. مصرف بیش از حد نیاز مصرف روزانه (حداکثر مجاز ۴۰۰ میکروگرم (µg)) می‌تواند منجر به سلنیوزیس (مسمومیت با سلنیوم) شود.^[15] این حد مجاز بالای مصرف ۴۰۰ میکروگرم (µg) بر اساس مطالعه‌ای صورت گرفته در سال ۱۹۸۶ روی پنج بیمار چینی است که علائم آشکار سلنیوزیس را نشان می‌دادند و مطالعه پیگیری بر روی همان پنج نفر در سال ۱۹۹۲ انجام شد.^[16] مطالعه سال ۱۹۹۲ در واقع مصرف ماکزیمم ایمن سلنیوم را تقریباً ۸۰۰ میکروگرم در روز (15 میکروگرم بر کیلوگرم وزن بدن) یافت، اما مصرف ۴۰۰ میکروگرم در روز را توصیه کرد تا نه تنها از سمیت جلوگیری شود، بلکه برای ایجاد تعادلی در مواد مغذی در رژیم غذایی و براساس داده‌های کشورهای دیگر نیز در نظر گرفته شود. در چین، افرادی که ذرتی که در آن از سنگ‌های زغال‌سنگ غنی از سلنیوم (شیل کربنی) رشد کرده بود مصرف می‌کردند، از مسمومیت سلنیوم رنج برده‌اند. در این زغال‌سنگ، غلظت سلنیوم به اندازه 9.1٪ مشاهده شده است که بالاترین غلظت سلنیوم در زغال سنگی است که تاکنون ثبت شده است.^[17]در ایالات متحده، تعدادی از اسب‌های مورد استفاده در ورزش چوگان، زمانی که سلنیوم به میزان بیست برابر بیشتر از حد معمول به خوراک آنها اضافه شد، مردند.^[18]

علائم سلنیوزیس (مسمومیت با سلنیوم) شامل احساس بوی سیر در بینی، اختلالات گوارشی، ریزش مو، شکننده شدن ناخن و مو، خستگی، تغییر رنگ دندان ها، نفس بدبو، عصبانیت و آسیب عصبی است. موارد شدید سلنیوزیس می‌تواند منجر به سیروز کبدی، اِدِمِ ریه و مرگ شود.^[19] سلنیوم عنصر معدنی است، بیشتر سلنیدهای فلزی به دلیل کمبود جذب آنها سمیت نسبتاً پایینی دارند. در مقابل، سلنات‌ها و سلنیت‌ها بسیار سمی هستند و عملکرد اکسیدانی مشابه اکسید آرسنیک دارند. دز مزمن سمیت سلنیت برای انسان‌ها حدود ۲۴۰۰ تا ۳۰۰۰ میکروگرم سلنیوم در روز به مدت طولانی است. هیدروژن سلنید گاز بسیار سمی و خورنده است.^[20] سلنیوم همچنین در ترکیبات آلی نیز وجود دارد، مانند دی‌متیل‌سلنید، سلنومتیونین، سلنوسیستئین و متیلسلنوسیستئین که همه دارای جذب قابل توجهی هستند و در دزهای بالا سمی هستند.

منابع

• برگرفته از پایگاه الکترونیکی خدمات پزشکی ایران (برداشت آزاد با ذکر منبع و دادن پیوند)

1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
2. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.{{cite book}}: نگهداری یادکرد:نام‌های متعدد:فهرست نویسندگان (link)
3. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
4. 1. ملکوتی، م ج؛ طهرانی، م م. (1389). نقش ریزمغذیها در افزایش عملکرد و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی.انتشارات دانشگاه تربیت مدرس.
5. ملکوتی، م ج. توصیه بهینه مصرف کود برای محصولات کشاورزی درایران. تهران:انتشارات مبلغان،130.1394. شابک۰–۹۵–۲۶۱۴–۹۶۴–۹۸۷.
6. Zane Davis, T. (2008-03-27). "Selenium in Plants" (PDF). p. 8. Retrieved 2008-12-05.
7. Razaghi, Ali; Poorebrahim, Mansour; Sarhan, Dhifaf; Björnstedt, Mikael (2021-09-01). "Selenium stimulates the antitumour immunity: Insights to future research". European Journal of Cancer (به انگلیسی). 155: 256–267. doi:10.1016/j.ejca.2021.07.013. ISSN 0959-8049. PMID 34392068.
8. Vanderpas, J. B.; Contempré, B.; Duale, N. L.; Deckx, H.; Bebe, N.; Longombé, A. O.; Thilly, C. H.; Diplock, A. T.; Dumont, J. E. (February 1993). "Selenium deficiency mitigates hypothyroxinemia in iodine-deficient subjects". The American Journal of Clinical Nutrition. 57 (2 Suppl): 271S–275S. doi:10.1093/ajcn/57.2.271S. ISSN 0002-9165. PMID 8427203.
9. Baselt, R. (2008). Disposition of Toxic Drugs and Chemicals in Man (8th ed.). Foster City, CA: Biomedical Publications. pp. 1416–1420. ISBN 978-0-9626523-5-6.
10. «برگرفته از مقاله نقش سلنیوم در بدن».
11. Barclay, Margaret N. I.; MacPherson, Allan; Dixon, James (1995). "Selenium content of a range of UK food". Journal of Food Composition and Analysis. 8 (4): 307–318. doi:10.1006/jfca.1995.1025.
12. "Selenium Fact Sheet". ODS.OD.NIH.gov. US: The Office of Dietary Supplements, National Institutes of Health. (includes a list of selenium-rich foods)
13. "FDA Issues Final Rule to Add Selenium to List of Required Nutrients for Infant Formula". www.fda.gov. Archived from the original on November 14, 2017. Retrieved September 10, 2015.
14. A common reference for this is Schroeder, H. A.; Frost, D. V.; Balassa, J. J. (1970). "Essential trace metals in man: Selenium". Journal of Chronic Diseases. 23 (4): 227–43. doi:10.1016/0021-9681(70)90003-2. OSTI 6424964. PMID 4926392.
15. "Dietary Supplement Fact Sheet: Selenium". National Institutes of Health; Office of Dietary Supplements. Retrieved 2009-01-05.
16. a report of the Panel on Dietary Antioxidants and Related Compounds, Subcommittees on Upper Reference Leves of Nutrients and of Interpretation and Use of Dietary Reference Intakes, and the Standing Committee on the Scientific Evaluation of Dietary Reference Intakes, Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. (August 15, 2000). Dietary Reference Intakes for Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids. Institute of Medicine. pp. 314–315. ISBN 978-0-309-06949-6.{{cite book}}: نگهداری یادکرد:نام‌های متعدد:فهرست نویسندگان (link)
17. Yang, G.; Zhou, R. (1994). "Further Observations on the Human Maximum Safe Dietary Selenium Intake in a Seleniferous Area of China". Journal of Trace Elements and Electrolytes in Health and Disease. 8 (3–4): 159–165. PMID 7599506.
18. ""Polo pony selenium levels up to 20 times higher than normal". 6 مايو 2009". Horsetalk (به انگلیسی). 2009-05-05. Archived from the original on 19 August 2016. Retrieved 2016-08-19.
19. "Public Health Statement: Health Effects" (PDF). Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Retrieved 2009-01-05.
20. Olson, O.E. (1986). "Selenium Toxicity in Animals with Emphasis on Man". International Journal of Toxicology. 5: 45. doi:10.3109/10915818609140736. S2CID 74619246.