Сера в организме человека на что влияет
Теоретические и практические аспекты применения препаратов серы в дерматологии
В статье на основе обзора литературы показана биологическая роль макроэлемента серы в организме человека и необходимость поддержания баланса данного элемента для сохранения здоровья. Представлены современные препараты, содержащие серу, и специализированна
On the basis of literature overview, the article describes biological role of sulfur macroelement in human organism and necessity to maintain the balance of this element for health keeping. Modern drugs containing sulfur were presented, as well as special cosmetics used in seborrhea, acne, rosacea, and trichodystrophy therapy.
Фундаментальные науки (фармакология, биохимия, физиология) включают в свои основы коррекцию витаминного и металлолигандного гомеостаза как необходимый фон для проведения фармакотерапии у больного. Сохранение баланса микро- и макроэлементов это в первую очередь сохранение регенеративных и репаративных способностей организма. Микро- и макроэлементы содержатся в организме человека в очень малых количествах, однако элемент может входить в молекулу фермента или кофермента, может просто активировать биологическую реакцию, также образовывать слабые и сверхслабые биокоординационные связи или создавать ионное окружение. Из 92 встречающихся в природе элементов 81 обнаружен в организме человека, среди них одним из важных элементов является сера [1].
Исследование содержания серы в организме и ее метаболизма продолжается, открывая новые возможности использования ее в фармакологии. В настоящее время на российском рынке появились средства, содержащие серу, представленные в виде таблеток для приема внутрь Дрожжи сухие очищенные Эвисент (биологически активная добавка) и специализированной косметики по уходу за проблемной кожей лица и волосистой частью головы — Эвисент на основе пивных дрожжей и серы. Комплекс препаратов Эвисент рекомендуется использовать в лечении ониходистрофий, триходистрофий, акне, себорейного дерматита, розацеа и перорального дерматита. Однако особое значение приобретает не только достоверная информация о препаратах, но и грамотная ее интерпретация для последующего обоснования назначений. Успех терапии зависит в том числе и от фундаментальных знаний роли элементов в организме человека, которые позволяют оценить и рационально использовать препараты.
Макроэлемент сера необходима для обеспечения многих жизненно важных функций в организме человека и является составной частью любой живой материи. Биологическое значение серы определяется прежде всего тем, что она входит в состав аминокислот метионина, глутатиона и цистеина и, следовательно, в состав белков и пептидов [1]. Свою роль этот макроэлемент осуществляет через образование дисульфидных связей и сульфгидрильных групп.
Дисульфидные связи или цистеиновые мостики (–S–S–) в полипептидных цепях участвуют в формировании пространственной структуры белков. Цистеиновые мостики связывают между собой аминокислоты, образуя пептид, обеспечивая его уникальную структуру, таким образом, определяя его основные физико-химические свойства [2]. Расщепление дисульфидных связей приводит к нарушению нативной структуры белков и утрате ими биологической активности [3]. Именно благодаря дисульфидным соединениям сохраняется прочность и упругость волос и сухожилий, без дисульфидных мостиков невозможно образование коллагена.
Сульфгидрильные группы или тиоловые соединения (–SH) играют важную роль в активных центрах ферментов. Обладая уникальными физико-химическими свойствами и наиболее высокой реакционной способностью, сульфгидрильные группы легко вступают в обратимую окислительно-восстановительную реакцию в нормальных физиологических условиях. Сера, в составе сульфгидрильных групп, вступая в реакции алкилирования, ацилирования, тиолдисульфидного обмена, образует меркаптиды (при реакции с ионами тяжелых металлов), меркаптали, меркаптолы (при реакции с альдегидами и кетонами), тем самым способствуя нейтрализации в организме токсичных веществ. Сульфгидрильные группы, являясь составной частью кофермента А и липоевой кислоты, участвуют в ферментативных реакциях образования и переноса ацильных остатков, связанных с метаболизмом липидов и углеводов. Доказано, что блокирование сульфгидрильных групп при помощи специфичных реагентов вызывает частичное или полное торможение активности многих ферментов [3].
В научной литературе обсуждаются антиоксидантные свойства серы, которые проявляются в способности присоединять атом кислорода, таким образом, окисление серы в организме позволяет уменьшить свободную продукцию избыточных радикалов кислорода. По мнению авторов, именно благодаря антиоксидантным свойствам сера замедляет процесс старения и увеличивает продолжительность жизни [4, 5]. Аналогично сера взаимодействует и со свободными радикалами, нейтрализуя их повреждающее действие в условиях оксидативного стресса [4–6].
По результатам научного исследования, проведенного В. А. Малоземовой (2010), установлено, что, с увеличением возраста обследованных, имеется тенденция к повышению уровня окисленной серы и к снижению уровня восстановленной серы, уменьшение ее общего количества и тиолдисульфидного отношения с достоверным изменением показателей с каждым десятилетием жизни. Это свидетельствует о накоплении с годами жизни окисленных продуктов в организме человека и усилении процессов свободнорадикального окисления, что подтверждается достоверным снижением уровня тиолдисульфидного отношения и уменьшением SH-групп с увеличением возраста. У пожилых пациентов отмечена наибольшая активность окисления серы и снижение ее общего количества. Данные изменения связаны со снижением буферной емкости антиоксидантной системы и могут привести к патологической модификации белкового субстрата, а также повышают риск развития окислительного стресса и связанной с ним заболеваемости [7].
Резюмируя вышесказанное, можно сказать, что сера обеспечивает стабильность структуры белков, входит в состав незаменимых аминокислот — метионина, цистеина, цистина и таурина, которые участвуют в синтезе белков и ферментов, является важным катализатором многих биологических процессов и обладает антиоксидантными свойствами. Необходимо отметить, что макроэлемент сера восстанавливает и поддерживает эластичность и упругость кожи, за счет участия в синтезе коллагена, входит в состав структуры волос и ногтей, нормализует работу сальных желез, а при топическом применении оказывает антисептический, фунгицидный и антипаразитарный эффекты.
Как известно, в кератине волос присутствуют две группы белков: с высоким содержанием серы (16–24% цистеина) и ультравысоким содержанием серы (> 30% цистеина) [8]. Согласно многочисленным исследованиям, в основе триходистрофии лежит дефектный синтез белков с высоким содержанием серы. В результате чего макроэлемент распределяется неравномерно по всей длине стержня, обуславливая хрупкость волос [9–12]. При исследовании в поляризационном микроскопе в волосах обнаруживаются перемежающиеся темные и светлые зоны [13], обусловленные дефектным синтезом белков с высоким содержанием серы.
Однако согласно наблюдениям, проведенным британскими учеными, клинические признаки ломких волос в детском возрасте чаще встречаются при серодефицитных состояниях, чем при генетически обусловленных триходистрофиях [14]. Принимая во внимание все эти наблюдения, можно еще раз подчеркнуть важную роль макроэлемента серы в формировании прочной структуры стержня волос.
Говоря о терапевтических возможностях препаратов серы в лечении кожных заболеваний, достаточно вспомнить о широком применении осажденной серы (sulfur praecipitatum) в лечении себорейного дерматита, экземы и аллергических процессов. Однако при поступлении осажденной серы в кишечник организма сразу образуются сульфаты. Сульфаты плохо всасываются из кишечника и быстро выводятся через почки. Хорошо известно, что доза сульфатов 1,0–2,0, при приеме внутрь, оказывает на человека слабительное действие, приводя к очищению пищеварительного канала. Например, широко применяемый в медицине сульфат магния в концентрациях выше 100 мг/л действует на людей как слабительное. Таким образом, биодоступность солей серы очень низкая. Из этого следует вывод, что сложно скорректировать у больного дефицит серы за счет потребления осажденной серы, поскольку при ее приеме внутрь отмечается низкая всасываемость и усвоение, слабое включение в метаболизм и побочные эффекты, в основном со стороны желудочно-кишечного тракта [15].
В настоящее время существует современное решение проблемы с помощью второго поколения элементоорганических препаратов, в которых макро- и микроэлементы содержатся в виде органических солей или комплексов с аминокислотами. БАД Эвисент — дрожжи сухие пивные очищенные содержат широкий спектр макро- и микроэлементов: кальций, серу очищенную, витамины (В1 (тиамин), В6 (пиридоксин), В2 (рибофлавин) и другие витамины группы В). Пивные дрожжи, входящие в состав препарата, содержат витамин РР (ниацин), витамин D (в прошлом, до получения синтетического аналога, пивные дрожжи использовали в качестве сырья для получения витамина D); аминокислоты и оротовую кислоту, которая стимулирует обменные процессы в организме.
Однако главным преимуществом средства Эвисент является то, что витамины, элементы, в том числе сера, находятся в белковых комплексах, что определяет постепенный характер их поступления в организм человека и обеспечивает легкую усвояемость активных веществ. Данное свойство достигается за счет особой технологии приготовления препарата, инкубирование (доращивание) дрожжевых культур происходит на специальных обогащенных серой средах. Технология обеспечивает поглощение и сохранение микронутриентов дрожжевой клеткой. Уникальная низкотемпературная технология сушки на финальной стадии производства гарантирует повышенное содержание витаминов группы В в дрожжах Эвисент.
Важно, что в производстве средства учитывался важный момент — синергизм витаминов, микро- и макроэлементов и аминокислот. Например, витамин В6, фолиевая кислота и магний, действуя в синергизме, подавляют активную работу сальных желез.
Пивные дрожжи также являются источником других микроэлементов — селена и цинка. Селен защищает клетки от ультрафиолетового повреждения, тормозит фотостарение кожи, а также участвует в производстве серосодержащего клеточного антиоксиданта — глютатиона. Цинк обладает противовоспалительным и себорегулирующим действием, участвует в пролиферации клеток кожи, стабилизирует клеточные мембраны и регулирует клеточный иммунитет.
Не стоит забывать и об эффективности серы при топическом применении на коже. Кератолитическое и антисептическое свойства серы обусловлены реакцией, которая возникает при прямом взаимодействии между серой и кератиноцитами. Под влиянием серы присутствующий в роговом слое цистеин превращается в цистин, при этом выделяется сероводород (H2S). В результате такой реакции достигается антисептический эффект за счет сероводорода и лизис кератиноцитов. Кроме того, чем мелкодисперснее сера при наружном применении, тем больше степень такого взаимодействия и, следовательно, возрастает терапевтическое воздействие [16].
Эффективность наружного применения серы изучалась многими авторами. Ряд преимуществ в использовании препаратов серы в кремах против акне при простом изготовлении, высокой стабильности и низкой стоимости продемонстрирован J. Q. del Rosso (2009) и P. Y. Chen с соавт. (2011). По мнению авторов средства наружной терапии, содержащие 5% серы и широко использующиеся в лечении акне, розацеа, себорейного дерматита с 1962 г. и по настоящее время, эффективны и не вызывают привыкания [17–20]. Сохраняющаяся актуальность использования серы в наружных средствах объясняется ее основным достоинством — отсутствием развития резистентности микрофлоры. Таким образом, комплексное применение наружной косметики для проблемной кожи «Дрожжи с серой Эвисент» (пенка для умывания, лосьон и крем точечного воздействия) позволяет широко использовать свойства серы в терапии себорейного дерматита, перорального дерматита, розацеа, акне 1–2 степени и, как средства косметического ухода, при акне тяжелой степени.
Пенка для умывания Эвисент создана на основе биоактивного дрожжевого комплекса, серы, которая нормализует дренаж кожного сала, цинка, который снимает воспаление и регулирует уровень жирности кожи, и натуральных противовоспалительных экстрактов — череды и березы, аллантоина с антиоксидантным и регенерирующим эффектами и инулина для повышения местного иммунитета кожи. Благодаря натуральному составу, пенка для умывания Эвисент тщательно очищает кожу, удаляет остатки макияжа, препятствует образованию комедонов, сужает расширенные поры, регулирует работу сальных желез, матирует, устраняя жирный блеск кожи, не пересушивает, не вызывает чувство стянутости кожи после использования и поэтому идеально подходит для глубокого очищения проблемной кожи, склонной к образованию акне.
Также незаменимым условием правильного ежедневного ухода за проблемной кожей является использование специализированного лосьона после умывания Эвисент. Лосьон Эвисент помимо биоактивного дрожжевого комплекса и серы содержит экстракт коры ивы белой, которая является натуральным источником салициловой кислоты с выраженным антисептическим и противовоспалительным действием и Д-пантенол, обладающий увлажняющим и регенерирующим действием. Лосьон Эвисент не содержит спирта и имеет нейтральный pН, поэтому подходит для ухода за любым типом кожи.
Крем точечного действия Эвисент на основе дрожжей, серы и салициловой кислоты (источник — экстракт коры ивы белой) наносится непосредственно на участок воспаления и проблемную зону, устраняет воспаление, обладая кератолитическим действием, препятствует образованию высыпаний по типу «постакне». Запатентованный компонент Sepitonic® M3 (цинк, медь, магний) нормализует работу сальных желез, стимулирует клеточное обновление, ускоряет выработку коллагена, стимулирует регенерацию кожи и увеличивает энергопотенциал клеток. Натуральные компоненты — экстракт клевера и масло розового дерева — восстанавливают кожу, стимулируют синтез коллагена и гиалуроновой кислоты, обладают антиоксидантным и успокаивающим действием и устраняют отеки, с помощью легкого дренажного эффекта.
Косметическая линия Эвисент включает специализированную косметику для проблемных и истонченных волос для базового ухода в виде мягкого шампуня без сульфатов и бальзама Эвисент на основе биоактивного дрожжевого комплекса, серы и экстракта чеснока для улучшения микроциркуляции кожи головы и усиленного питания волосяного фолликула. Бальзам-ополаскиватель Эвисент также содержит декспантенол, который увлажняет и восстанавливает поврежденную структуру волос.
Специализированная косметика Эвисент для проблемной кожи и ослабленных истонченных волос и дрожжи Эвисент при комплексном применении обладают синергическим эффектом, потенцируя действие друг друга.
Таким образом, специализированная косметика Эвисент и дрожжи Эвисент, содержащие макроэлемент серу, витамины, аминокислоты, можно рассматривать как перспективные средства в дерматологии, комплексное применение которых позволяет улучшить терапию акне, розацеа, себорейного дерматита, ониходистрофий, триходистрофий, поддерживать красоту и здоровье кожи, волос и ногтей.
Литература
Ю. А. Галлямова, доктор медицинских наук, профессор
ФГОУ ДПО РМАНПО МЗ РФ, Москва
Сера (S) – роль в организме, симптомы недостатка, источники
Сера (Sulfur, S) – химический элемент и макроэлемент для организма, участвующий в синтезе коллагена, кератина, а также входящий в состав меланина. Таким образом, сера непосредственно поддерживает формирование и здоровье соединительной ткани, хрящей, сухожилий, волос, ногтей, кожного покрова.
В связи с этим, главными признаками дефицита серы является частые переломы и другие травмы опорно-двигательного аппарата, ухудшение внешнего вида и здоровья волос, ногтей, развитие различных дерматитов и дерматозов.
Наиболее известным применением серы в быту является – спички, благодаря которой они, собственно, и зажигаются.
Самородная сера в природе имеет вид кристаллоподобных прозрачных или полупрозрачных образований желтого цвета с маслянистым блеском. При нагревании измельченный порошок от желтого цвета меняется до оранжевого и темно-красного, постепенно преобразовываясь в жидкое состояние.
Количество серы в коре Земли (кларк) по одним из последних данных за 1964 г 1 составляет 260 мг/кг, причем еще 25 годами ранее, правда другой автор — Ферсман А. Е. писал, что в 1939 г кларк серы составлял 1000 мг на 1 кг. Собственно, учитывая 2ю мировую и развитие индустриализации, в которых серы выступала значимым элементом во многих сферах жизнедеятельности человека уменьшение объемов этого ископаемого вполне логична.
В связи с особенностью образования серы – вулканические извержения, разложение гипсовых пород, выветривание сульфидов и прочие физико-химические действия, основные природные источники вещества находятся в местах вулканической активности, добычи природного газа, скопления сероводорода.
Наиболее часто встречающиеся соединения серы – пирит (FeS2), халькопирит (CuFeS2), киноварь (HgS), сфалерит (ZnS), галенит (PbS), ковеллин (CuS) и прочие. Ее частицы также находятся в составе нефти, природном газе, угле, сланце, природных минеральных водах. Кстати, именно сульфур придает многим «минералкам» жесткость.
Свое наименование «Sulfur» (сульфур) сера получила от латинского слова «sulpur», которое предположительно связывают с индоевропейским корнем «*swelp», в переоде означающего «гореть». По теории же русско-немецкого лингвиста Макса Фасмера старословянское «сѣра» произошло от латинского «сera», означающего в переводе «воск». Как бы то ни было, по физикохимическим свойствам этого вещества и «swelp» и «сera» неплохо его характеризуют.
История – краткая справка
Первые упоминания в использовании серы датированы задолго до Рождения Иисуса Христа. Так, еще древнегреческий поэт Гомер, живший в 9-8 ст. до н.э. описывал применение серы в военном деле – в качестве зажигательных смесей. Для изготовления пороха и других пиротехнических горючих смесей сульфур использовали и китайцы, причем уже в 8 веке по Рождеству.
Сульфур также применялся древними жрецами для различных религиозных ритуалов.
Во втором тысячелетии S нашел широкое применение в алхимии, его также считали одной из обязательных основ любого металла.
Естественную природу серы и ее свойства с помощью различных опытов и сжиганию уже установил французский химик-естествоиспытатель Антуан Лоран Лавуазье (1743—1794 гг.)
Общие данные
Расположение в периодической таблице Д.И. Менделеева: в старой версии — III период, III ряд, VI группа, в новой версии таблицы – 16 группа, 3 период.
Физико-химические свойства. Чистая сера – желтые прозрачные и полупрозрачные кристаллы, которые без особого труда легко измельчить в состояние порошка. При наличии примесей может иметь оранжевый, желто-коричневый, бурый и даже черный цвета. Обычно в ней присутствуют добавки глины, сульфатов, карбонатов, битумов и прочих веществ. Блеск маслянистый, жирный.
В воде сульфур за счет гидрофобных свойств не тонет, хотя этот минерал и тяжелее H2O. Однако при добавлении немного спирта или ацетона опускается на дно. Кстати, из-за того, что сульфур находится в составе многих солей и кислот, они также плохо растворяются водой. Сера хорошо растворима в керосине, скипидаре, сероуглероде и канадском бальзаме.
При нагревании S постепенно плавится, преобразовываясь в желтую подвижную жидкость, и при дальнейшем увеличении температуры нагревания до 160 °С желтый цвет сменяется оранжевым, после темно-красным, далее, при 190 °С немного загустевает и через время, при 300 °С снова становится подвижным.
Биологическая роль и функции серы в организме
Для чего нужна сера организму? S играет важную роль в формировании, развитии и поддержании жизнедеятельности многих органов и систем живых организмов, а также представителей растительного мира.
Особенно важна сера для синтеза коллагена – фибриллярного белка, являющегося одной из основ соединительной ткани организма, и соответственно, сухожилий, хрящей, костей, дермы, кровеносных сосудов, мягких тканей, глаз и даже нервных волокон, а также прочих составляющих тело человека и животных. Таким образом обеспечивается эластичность и прочность этих компонентов. Количество коллагена в организме составляет от 25 до 45% всех белков.
Участвует в синтезе кератина – еще одно семейство фибриллярных белков, которые за счет достаточно высокой механической прочности входя в состав эпителиальных клеток, кожного покрова, ногтей, волос, а у животных клювы, рога, копыта, перья, панцири, паутина и т.д. передают им свою крепость. Кератин в симбиозе с коллагеном и эластином придают коже упругость.
Участвует в синтезе меланина – группа высокомолекулярных пигментов, придающих цвет коже, глаз, волос. Помимо функции окраса, меланины обладают свойство поглощать ультрафиолетовые лучи, тем самым защищая организм от солнечного лучевого облучения. Замечен и антиоксидантный эффект меланинов.
Количество серы в организме взрослого среднестатистического человека колеблется в пределах 1,6-2,5 г на 1 кг массы тела (0,16-0,25%). Основная масса макроэлемента присутствует в крови, кожном покрове, суставах, волосах и ногтях.
Сера выполняет и множество других полезных функций, среди которых:
Применение серы в других сферах человеческой жизни
Сера — суточная потребность
Суточная потребность в S до конца не изучена, поэтому диетологи рекомендуют усредненную дозировку, безопасную для различных группы населения. Такой дозой является от 500 до 1300 мг, что зависит главным образом от веса человека – 500 мг при 15-30 кг массы тела и 1300—1500 мг при 120 кг.
В методических рекомендациях Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека №2.3.1.1915-04 от 02.07.2004 г суточная норма серы также не указана.
Суточная доза серы повышается при высоких физических нагрузках на организм – при занятии спортом, поднятии тяжестей и других высоко энергозатратных действиях.
Терапевтическими дозами серы являются от 3,5 до 3 мг в сутки. Замечена эффективность дополнительного приема макроэлемента при артритах, артрозах, амилоидозе, сенной лихорадке.
Нехватка серы — симптомы
Дефицит S может вызывать следующие нарушения в работе организма:
Причины нехватки S
Применение серы в медицине
Применение S целесообразно в следующих случаях:
Избыток серы
Передозировка серой в случае употребления продуктов питания маловероятна и медицинскими специалистами практически нигде не описана. Иногда встречаются факты избыточного скопления внутри серы в следствие злоупотребления сульфитами, т.е. серосодержащие вещества, которых большое количество в пиве и других алкогольных напитках, копченостях, уксусе, некоторых свежих овощах (картофель и др.).
Особенно тяжело протекают отравления летучими серосодержащими веществами — сероводородом, серным ангидридом, сернистым газом и прочими.
Отравление серой сопровождается следующими симптомами:
В случае вдыхания сероводорода в течение нескольких минут у человека появляются признаки удушья и потеря сознания, судороги и паралич, вплоть до остановки дыхания.
При тяжелых поражениях серой человек может умереть.
Причины переизбытка S в организме
Источники серы
В каких продуктах S содержится больше всего?
Химические источники (S): «Сера активная» (таблетки), MSM комплекс в составе БАДов.
Синтез в организме: не синтезируется.
Взаимодействие серы с другими веществами
Лучшая усвояемость серы наблюдается при достаточном количестве в организме фтора (F), железа (Fe).
Ухудшение усвояемости S наблюдается при высоких дозах в организме селена, молибдена, бария, свинца и мышьяка.
Видео
Сера (S)
Значение серы для организма человека
Серу часто называют «минералом красоты». Этот необходимый для организма макроэлемент обеспечивает здоровое состояние кожи, волос и ногтей. Сера составляет 0,25% веса человеческого тела, является составной частью клеток, тканей органов, нервной, костной и хрящевой ткани, а также волос, кожи и ногтей человека. Участвует в обменных процессах в организме и способствует их нормализации; является составным элементом ряда аминокислот, витаминов, ферментов и гормонов (в том числе инсулина); играет важную роль в поддержании кислородного баланса; улучшает работу нервной системы; стабилизирует уровень сахара в крови; повышает иммунитет; оказывает противоаллергическое воздействие. Также оказывает ранозаживляющий и противовоспалительный эффект, уменьшает суставные, мышечные боли и судороги, способствует нейтрализации и вымыванию шлаков и токсинов из организма, стабилизирует уровень сахара в крови, помогает печени выделять желчь, повышает устойчивость к радиоизлучению.
Рекомендуемая суточная доля серы
Суточная потребность взрослого здорового человека в сере официально не нормирована. Согласно разным источникам, составляет 0,5–6 г в день.
Заболевания, вызываемые дефицитом серы
Клинических данных о заболеваниях, вызванных недостатком серы, нет.
Заболевания, вызываемые переизбытком серы
Подтвержденная информация о токсичности серы, содержащейся в пищевых продуктах, отсутствует.
Источники серы
Капуста, лук, злаки, крупы, бобовые, горчица, хрен, крыжовник, виноград, яблоки, чеснок, спаржа, хлебобулочные изделия, нежирная говядина, рыба, куриные яйца, молоко и молочные изделия.