Mit Selen angereicherter Pilz

Es ist allgemein bekannt, dass Spurenelemente (Mikroelemente) eine wichtige Rolle in den lebendigen Organismen spielen, ihre Forschung ist immer weiter verbreitet. Heutzutage ist es schon erwiesen, dass es praktisch kein Enzym gibt, das nicht auf irgendeine Weise mit dem bedeutenden Teil der Mikroelemente verbunden wäre. Die Arbeitsgruppe Produktentwicklung der Bio-Fungi Kft. mit Sitz in Áporka arbeitet an die Anbautechnologie einer neuen Pilz-Produktfamilie. Während der Forschung fügen sie anorganische und organische Selen-Verbindungen an unterschiedlichen Punkten der Anbautechnologie zu, damit es der Seitling beim Wachsen aufnehmen und in die Fruchtkörper einbauen kann. Wir haben untersucht, wie das dem Nährboden des angebauten Seitlings zugefügte Selen in den Pilz gelangt und in welchem Maße wir durch den Verzehr dieses Pilzes den Selen-Gehalt unseres Körpers erhöhen könnten.

Das Gebiet von Ungarn gehört zu denjenigen, wo Selenmangel vorherrscht, deswegen sind für die hier lebenden Menschen Lebensmittel, die das fehlende Selen im Körper ersetzen können, wichtig: z. B.: Seleno-Brot oder mit Selen angereicherte Margarine. Auch der Pilz kann geeignet sein, den Selenbedarf des Organismus zu ersetzen, wenn er Selen im Fruchtkörper anreichern kann.

Der zweisporige Seitling (Agaricus bisporus) ist die auf der Welt in der größten Menge angebaute Art – 4 Millionen Tonnen/Jahr, davon in Ungarn 25.000 Tonnen/Jahr. Da er neben seinem geringen Kohlenhydratgehalt eine bedeutende Eiweißquelle darstellt und außerdem sein Gehalt an Mineralsalz und Spurenelementen hoch ist, ist es ein wichtiges Nahrungsmittel nach dem Gesichtspunkt der gesunden Ernährung. Ein Drittel der Aminosäuremenge des Seitlings machen die essentiellen Aminosäuren aus, die schwefelhaltigen Aminosäuren und solche mit Aromen kommen nur in verhältnismäßig kleiner Menge vor. Im Pilz sind Kalium und Phosphor in bedeutender Menge vorhanden, er enthält aber auch andere Mineralien in großer Menge. Der Seleninhalt des angebauten zweisporigen Seitlings ist 1-4 mg/kg. Unser Ziel war, diese Menge dadurch zu erhöhen, dass wir die Beete mit verschiedenen Selenverbindungen behandeln.

Im menschlichen Körper kommt Selen in einer Konzentration von nur ca. 0,2 mg/kg vor, im Körper eines Erwachsenen beträgt die Gesamtmenge nur ca. 10-15 mg (1), von welcher der größte Teil in den Weichgeweben vorkommt. Selen spielt grundsätzlich eine Rolle als Antioxidans und ist meistens mit Tocopherol zusammen am Metabolismus des Organismus beteiligt. Das Enzym Glutathionperoxidase enthält Selen und katalysiert die peroxidabbauende Reaktion. Dadurch schützt es die Membranen vor der oxidativen Zerstörung, schützt die Unversehrtheit der ungesättigten Lipide und der Zellmembranen.

Das in den Körper gelangte Selen wird aus dem Darmkanal, dem Hüftdarm und dem Zwölffingerdarm mit gutem Wirkungsgrad adsorbiert. Der Wirkungsgrad der Adsorption erreicht meistens 50-70 %, es wurde aber auch schon eine sich 100 % annähernde Absorption gemessen. Bei reichlicher Eiweißversorgung steigt die Absorption des Selens, bei Eiweißmangel sinkt sie. Das absorbierte Selen wird vor allem mit dem Urin entleert. Im menschlichen Blutplasma wurde in Ungarn eine Selenkonzentration von durchschnittlich 77 mcg/l (SD 32 ug/l) gemessen. Zahlreiche Selenverbindungen sind bekannt, die das Selen in anorganischen (z. B. Selenit, Selenat) und organischen (z. B. in Nahrung tierischer Herkunft Selenocystein, in Nahrung pflanzlicher Herkunft Selenmethionin) Verbindungen enthalten. Das Methil-Selenocystein und das Selenocystein wirken krebsvorbeugend und wie Antioxidantien beim oxidativen Schutz der Zellen gegen Stress. Deswegen ist es notwendig, über die Bestimmung jeder Form des Selens hinaus auch seine Verbindungen zu untersuchen (2). Der Bedarf an Selen kann nicht eindeutig festgelegt werden. In den USA wird ein RDA-Wert von 0,05-0,07 mg angegeben, wobei eine gute Versorgung eine Seleneinfuhr von täglichen 0,10-0,15 mg bedeutet. Im Falle von Selen ist, ähnlich wie bei einigen anderen Mikroelementen, aber abweichend von den meisten Mikroelementen, der Toleranzbereich zwischen den Grenzen des biologischen Bedarfs und der Vergiftung ziemlich eng. Das Selen ist eines der Mikroelemente, welche den kleinsten Toleranzbereich haben. In unseren Tagen betrachten wir die Menge von ca. täglich 0,20 mg als die Grenze zur Giftigkeit. So muss man bei einer diese Grenze überschreitenden Selenzufuhr mit Vergiftungssymptomen (Selenvergiftung) rechnen, was sich meistens in Haarausfall, Hautveränderungen, nach Knoblauch riechenden Atem, Störungen des zentralen Nervensystems und Zahnschäden zeigt. Die reichhaltige Selenaufnahme (eine Menge, die den biologischen Bedarf nur wenig überschreitet) wirkt krebsbekämpfend, aber in größeren Mengen (in Mengen, die der Vergiftungsgrenze nahe sind oder diese überschreiten) fördert das Selen eher die Entstehung von Tumoren.

Selen ist im Organismus in erster Linie als Bestandteil der Eiweißkomplexe, die bei den endogenen antioxidativen Prozessen mitwirken, vorhanden. Deswegen erweist er sich als nützlich bei der Vorbeugung von Tumoren und der Senkung von Nebenwirkungen der Strahlen- und Chemotherapie. Letztere zeigt sich vor allem bei der nach einer Operation oder Strahlentherapie ausgeübten positiven Wirkung auf wegen Lymphstau entstandene Ödeme (3). Micke (3) hat festgestellt, dass der Selenspiegel des Bluts bei Tumorkrankheiten schon 1-5 Jahre vor der klinischen Diagnose niedrig ist. Viele Studien haben den Selenmangel bei verschiedenen Tumorkrankheiten bestätigt. Der Zusammenhang mit der Entstehung von Tumoren lässt sich wahrscheinlich mit der verringerten antioxidativen Kapazität des Organismus erklären, denn es ist schon seit langem bekannt, dass die durch die freien Sauerstoffradikale verursachte Belastung eine wichtige Komponente bei der Entstehung des Krebses ist. Zahlreiche Untersuchungen bestätigten die Rolle des Selens in der Vorbeugung von Tumorkrankheiten, darunter ist vielleicht die zwischen 1983-1996 durchgeführte Clark-Untersuchung die bekannteste (4), und auch zurzeit laufen mehrere solche umfassende Untersuchungen. Obendrein steigert die in der kurativen bzw. palliativen Behandlung von Krebskrankheiten verwendete kombinierte Strahlen- und Chemotherapie die durch freie Radikale verursachte Belastung des Körpers. In den letzten zehn Jahren ist es gelungen, zu bestätigen, dass Selen die gesunden Zellen schützt. Gleichzeitig kann aber das mit dem Selen verbundene Glutathion von zahlreichen Tumorzellenarten nicht aufgenommen werden, und das schwächt die Schutzmechanismen der Zellen in hohem Maße. Dass Selen gegen Ödeme wirkt, scheint eindeutig bestätigt zu sein. Es ist im Falle von Ödemen, die wegen Lymphstau bei Therapie von Tumoren im Bereich des Kopfs, des Halses und der Brust entstehen, mit gutem Wirkungsgrad und leicht anzuwenden.

Obwohl die biochemische bzw. biologische Rolle des Selens noch nicht in jeder Hinsicht erforscht ist, Tatsache ist, dass Daten über seine giftige Wirkung schon seit sehr langer Zeit vorhanden sind. Es gibt nicht nur in China aus zoologischer und humanbiologischer Sicht an Selen arme Gebiete, sondern auch in zahlreichen anderen Ländern der Welt (z. B. in den skandinavischen Ländern). Wegen Selenmangel können zahlreiche Gesundheitsprobleme auftreten, das Auftreten von gewissen Krankheiten im Verhältnis zur Gesamtbevölkerungszahl beträchtlich zunehmen und ungünstige Veränderungen im menschlichen Organismus auftreten. Die wichtigsten Symptome sind die folgenden (5):

  • Anämie, Sichelzellenanämie,
  • Erhöhtes Auftreten der Alzheimer-Krankheit,
  • Hautveränderungen, Leberflecken, Muttermale
  • Augenlinsentrübung,
  • Tumorbildung, erhöhte Empfindlichkeit gegenüber krebserregenden Stoffen,
  • Herzmuskelerkrankungen, Herzfunktionsstörungen, unregelmäßiger Aderschlag,
  • erhöhte Säugling- und Kindersterblichkeit, plötzlicher Säuglingstod, geringes Geburtsgewicht,
  • zurückgebliebenes Wachstum,
  • Immunsystemprobleme, erhöhte Anfälligkeit gegenüber HIV-Infektion,
  • Fruchtlosigkeit, bei Männern Sterilität,
  • Muskelschwund, Muskelschmerzen,
  • Leberzirrhose, Bauchspeicheldrüsenentzündung, Bauchspeicheldrüsenschwund und Entartung,
  • Parkinson-Krankheit.

Im Zusammenhang mit Selen ist der Synergismus mit Vitamin E wohl bekannt, seine antagonistischen Elemente sind jedoch in erster Linie Schwefel, Arsen und Silber.

Für Pflanzen ist Selen kein essentielles Element, deswegen haben sie keine Mangelsymptome. Je nach der Menge des aus dem Boden aufgenommenen Selens gibt es recht große Unterschiede in ihren Selenkonzentration (6). Aus saurem und neutralem Boden kann Selen meistens schlecht aufgenommen werden, aber aus Boden mit guter Lüftung, unter aeroben Bedingungen und in alkalischem Umfeld können die Selenate gut absorbiert werden. Gewisse Pflanzen, die Selen akkumulieren, können es sogar in einer g/kg Menge enthalten, aber die meisten Pflanzen sind nur dazu fähig, Selen auch aus einem Boden mit hohem Selengehalt in Mengen von mg/kg aufzunehmen. Die Selenkonzentration solcher Pflanzen, die auf geringe Menge Selen enthaltendem Boden angebaut werden z. B. in den skandinavischen Ländern, ist außerordentlich niedrig, liegt meistens unter 0,1 mg/kg.

Der Selengehalt ist nur aus Sicht der Phytotoxizität im Zusammenhang mit Pflanzen bzw. pflanzlichen Lebensmitteln interessant (der Knoblauchgeruch der Pflanzen weist auf einen hohen Selengehalt hin), wobei der sehr niedrige Selengehalt zoologische und humanbiologische Probleme verursacht. Für die Pflanzen wirkt eine viel höhere Selenkonzentration giftiger als für die Tiere und Menschen. Solche Gebiete gibt es in Mitteleuropa nicht, aber in Gebieten Australiens, Nordamerikas und einiger Flächen in Irland ist die Selenose häufig. In den skandinavischen Ländern wird sehr darauf geachtet, dass die Einwohner durch die Nahrung entsprechende Menge Selen aufnehmen. Dies kann einerseits durch selenhaltige Düngemittel andererseits durch zum Tierfutter hinzugefügtes Selen erreicht werden (sie haben nicht nur den Bedarf der Nutztiere an Selen gelöst, sondern auch die optimale Selenkonzentration von Produkten tierischer Herkunft). Um die Einwohner in Ungarn mit Selen zu versorgen, gibt es natürlich auch andere Möglichkeiten. Solche sind: an Selen reiche bzw. mit Selen angereicherte Lebensmittel, die als funktionelle Lebensmittel betrachtet werden können, z.B. auf mit Selen angereichertem Nährboden angebauter Seitling, mit Selen angereicherte Hefe, spezielle Backwaren, Vertrieb von brasilianischen Paranüssen natürlicher Herkunft mit hohem Selengehalt bzw. regelmäßige Verwendung von komplexen, Mikroelemente enthaltenden Nahrungsergänzungsmitteln, die auch Selen enthalten (7).

Unter den Lebensmitteln sind im Allgemeinen diejenige reich an Selen, deren Eiweißgehalt hoch ist. Deswegen enthalten Obst und Gemüse meistens wenig oder sehr wenig Selen.

Wegen der Ähnlichkeit bei chemischen Reaktionen zwischen Schwefel und Selen kommt meistens in Lebensmitteln mit hohem Eiweißgehalt (diese sind dadurch auch an schwefelhaltigen Aminosäuren reich) mehr Selen vor, als in Lebensmitteln, die hauptsachlich Kohlenhydrate enthalten. Deswegen ist der Selengehalt von Lebensmitteln mit Schmetterlingsblütlern und mit hohem Eiweißgehalt um bedeutende Größenordnungen höher (1-10 ug/100 g) als in Gemüse. Es ist jedoch auch wahr – wir betonen erneut, dass Selen keinen essentiellen Charakter für die Pflanzen hat – dass auf mit Selen gut versorgtem Boden angebautes Gemüse mehr Selen enthalten kann als auf selenarmen Flächen angebaute Hülsenfrüchte. Es gibt auch in Ungarn Angaben über den Selengehalt gewisser Lebensmittel (8): Gemüse enthalt meistens 1 ug/100 g, die Hülsenfrüchte 3-10 ug/100 g.

In unserer Ernährung sind Fleisch, Ei, Fisch und Getreidesorten die hauptsächlichen Selenquellen (9). Der durchschnittliche Selengehalt von Fleisch, Fisch und Ei ist 10-50 ug/100 g, und Eigelb hat einen höheren Selengehalt als Eiweiß (10). Gleichzeitig muss hervorgehoben werden, dass Selen für tierische Organismen ein lebenswichtiges Element ist. Durch richtig gesteuerte Prozesse verteilt sich Selen in den Körpergeweben von gesunden Tieren gut, deswegen enthalten gewisse Lebensmittel tierischer Herkunft verhältnismäßig wenig Selen.  Nichtdestotrotz ist die Chance eines Selenmangels ziemlich niedrig, wenn jemand ausgewogene, auch tierische Eiweiße enthaltende Speisen zu sich nimmt. Ungarn kann aus bodenkundlicher und geografischer Sicht nicht als mit Selen gut versorgtes Land betrachtet werden, kann aber auch nicht zu den ausgesprochen selenarmen Gebieten gezählt werden. Auf diese Weise deckt die traditionelle Ernährung meistens den biologischen Bedarf oder sie kommt ihm nahe. Wir möchten betonen, dass die mit dem Selen zusammenhängende Fachliteratur sehr reich ist. Ein beträchtlicher Teil (ca. ein Drittel) der Publikationen der letzten fünfzig Jahre, die sich mit den Mikroelementen beschäftigten, hat den Themenkreis Selen behandelt (7).

Wir haben die Erfahrung gemacht, dass die Grundbehandlungen mit Selensalz sowohl im Falle von zu anorganischer Wasserlösung als auch im Falle von zu Hefelösung zugefügtem Selensalz in großem Maße den Selengehalt der Pilze beeinflussen. Mit der Selenlösung mit Hefe haben wir eine größere (fast anderthalbfache) Selenanreicherung erreicht als mit der Wasserlösung. Auf Nährboden mit einem Selengehalt von 500 mg/kg entstanden aber keine Fruchtkörper wegen der Selenwasserstoff (SeH2)-Bildung von großem Ausmaß. Der Selengehalt des Kontrollpilzes, d. h. des auf dem mit Selensalz nicht behandeltem Nährboden angebauten Pilzes war 1 mg/kg auf die Trockensubstanz gerechnet. Das bedeutet ein Wert von 0,1 mg/kg bei frischen Pilzen, da der rohe Pilz durchschnittlich 90 Prozent Wasser enthält, d.h. in 1 kg frischen Pilzen sind 100 ug Selen. Auf diese Weise gelangen 20 ug Selen durch den Verzehr einer (verhältnismäßig großen) Portion von 200 g rohen Pilzen in unseren Körper. Es wäre zweckmäßig, zehnmal so viel Selen durch genauso viele Pilze dem Organismus zuzuführen, da es schon die Selenversorgung unseres Körpers verbessern könnte und es noch unterhalb der giftigen Menge liegt. Das können wir dadurch erreichen, wenn wir die Selenkonzentration auf den Wert von 10 mg/kg einstellen. So werden 200 g von denselben Pilzen ca. 200 ug Selen enthalten. Um dies zu erreichen, muss der Nährboden des Pilzes mit einer 10 mg/kg Selensalzlösung behandelt werden. Durch den Verzehr der aus dem angenommenen 200 g Seitling zubereiteten Speise ist es möglich, 200 ug Selen zuzuführen, was nur der untere Wert der Obergrenze des täglichen Bedarfes bedeutet. So kann es den toxischen Bereich nicht erreichen, auch wenn durch andere Lebensmittel zusätzliches Selen in unseren Organismus gelangt.

Name und Kontakt des Begünstigten: Bio-Fungi Kft., 2338 Áporka, Szabadság telep 030/10.

MAG Zrt. Nationales Entwicklungsagentur, 1077 Budapest, Wesselényi u. 20-22.www.nfu.hu