恩施土家族苗族自治州(以下简称恩施州)位于湖北省西南部，恩施州是我国乃至全世界罕见的高(富)硒区。国内重大公共卫生事件——硒中毒也仅在恩施州境内发现^[1]。硒元素能否被人和动物利用并发挥其特殊作用的功效，主要看其生物硒能否被生物体有效吸收^[2]。衡量人体吸收利用的效果就要看机体内血硒和指甲硒的浓度，而且两者反映出来的硒吸收水平的时间也有区别，血硒反映的是近期的人体硒吸收水平(硒营养状况)，指甲硒反映的是相对较长时间的人体硒吸收水平(硒蓄积状况)。调查研究恩施州不同硒水平环境人群血硒、指甲硒水平，其结果能够反映出以原住民为主的生物硒吸收利用效果，如果血硒、指甲硒随环境(主要是土壤)硒水平升高而升高，说明恩施州硒含量丰富、数量极其广泛的各类食物中的生物硒能够被人体有效吸收利用。有了这些科学数据，对下一步研究分析恩施州的肿瘤、糖尿病、心脑血管病等与硒元素关系较大的疾病发病研究和硒与健康的深入研究奠定坚实的科学基础^[3]。

1 材料与方法 1.1 研究地点

本次调查研究根据《恩施土壤全硒含量分布的研究》^[4]结果将恩施州分为极高硒环境区(土壤硒含量≥6.35 mg/kg)；高硒环境区(土壤硒含量≥ 4.05 mg/kg)；足硒环境区(土壤硒含量≥1.28 mg/kg)；缺硒环境区(土壤硒含量＜1.28 mg/kg)四个不同硒水平环境。在四个环境区域随机抽取三个调查点(村)。

1.2 研究对象

本次调查采用分层随机抽样方法，汇总调查点全部常住人群，根据年龄、性别分组，通过随机数字抽取调查对象，抽取每个调查点全血和指甲样品各150份，12个调查点共1 800人、3 600份样品。本次抽样人群年龄分组：儿童组(0~11岁)、少年组(12~17岁)、青年组(18~34岁)、中年组(35~59岁)、老年组(60岁以上)，每组再分男女各15人。调查的实际样本数达到了设计的要求。

1.3 研究内容

在四个不同硒水平环境类型区域各选取3个调查点进行人群血硒、指甲硒含量调查研究，同时对调查点的基本情况(包括膳食结构、生活饮用水及燃料使用情况)进行问卷调查，在4个类型的调查区域中，各选一个点采集部分原产粮食和蔬菜进行硒含量测定。

1.4 样品采集

现场采集研究对象静脉血5 mL，手指指甲样本0.5 g以上。全血、指甲样本的保存、运输均在4℃冷藏条件下进行，将样本送至国家富硒产品质量监督检验中心进行血硒、指甲硒含量测定，调查点原产农作物样品由恩施州疾病预防控制中心测定。

1.5 硒含量测定

1.5.1 实验仪器

AFS-930型双道原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司)，TANK PRO微波消解仪(山东海能科学仪器有限公司)，TK12赶酸器。

1.5.2 实验试剂

硝酸(优级纯)，氢氟酸(分析纯)，盐酸(优级纯)，过氧化氢(分析纯)，硼氢化钾溶液10 g/ L，硒标准储备液1 000 μg/mL(国家有色金属分析测试中心，批号：12C26-2)，载流：5%盐酸溶液。

1.5.3 实验方法

依据《食品安全国家标准食品中硒的测定》(GB 5009.93-2017)进行检测。样品前处理：采用微波消解方法，称取约0.3 g(mL)食品(土壤、全血、指甲)放入消化罐中，加入8 mL硝酸、2 mL过氧化氢(测土壤时补加2 mL氢氟酸)，振摇混合均匀，过夜后，于微波消解仪中消化，冷却后，在DKQ-1000智能控温加热器上继续加热至近干，再加5.0 mL盐酸溶液，继续加热至溶液变为清亮无色并伴有白烟出现，将六价硒还原成四价硒。转移消化液于25 mL容量瓶中定容，混匀备用。同时做空白试验。吸取10.0 mL试样消化液于15 mL离心管中，加盐酸2.0 mL，铁氰化钾溶液1.0 mL，混匀待测。分别取0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50和5.00 mL硒标准应用液(100 ng/mL)于25 mL容量瓶中，再分别加6 mol/L盐酸15 mL，用纯净水定溶至刻度，制成浓度为0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、20.0 ng/mL标准工作曲线。

设定好仪器条件，稳定30 min后开始测量标准系列，绘制标准曲线。相同条件下，分别测定试样空白和试样消化液，由标准曲线上查得食品硒、土壤硒、血硒、指甲硒浓度。

1.6 统计分析

本次调查采用EPIData 3.1软件建立调查数据库，严格按照双人录入要求统一录入调查数据资料。恩施土家族苗族自治州疾病预防控制中心在完成全部调查数据资料双人录入后，对双人录入数据进行一致性检验和可靠性检验，对检验不一致的数据进行校验，校验无误后采用数据进行分析使用，所有分析方法均采用统计分析软件IBM SPSS Statistics 20.0进行数据统计分析。

2 结果 2.1 基本情况调查

12个调查点共1 808人次的问卷调查，从问卷调查结果反映出现阶段恩施州农村生活习惯较上世纪已有了很大的改变，如将大米作为主食的已占到74.6%，而大米来源自产和购进各占50%。主要农产品为自产(占70%以上)的有玉米、土豆、薯类、黄豆、萝卜、青菜；购买较多的农产品为大米(49.9%)，植物油(59.8%)。单独仍以煤为燃料的仅为7.91%，单独以柴为燃料的占19.36%，混合燃料(烧柴、燃气)占72.72%。

2.2 各调查点人群血硒、指甲硒测定结果

12个调查点共采血样1 866份，采指甲样1 719份，分别测定血硒和指甲硒(表 1)。

2.3 不同硒水平环境人群血硒、指甲硒测定结果

本次调查结果表明恩施州不同硒水平环境人群血硒、指甲硒含量平均值和环境硒水平有明显的一致性，从缺硒区到极高硒区人群血硒、指甲硒含量依次上升(表 2)。

2.4 不同硒水平环境人群血硒、指甲硒年龄分布

不同硒水平环境各年龄组人群血硒、指甲硒浓度年龄分布上呈现从缺硒区到极高硒区梯度上升，并有统计学意义；高硒区、极高硒区老年组血硒含量最高，血硒水平随年龄增加而上升，而缺硒区和足硒区血硒水平随年龄变化不大；足硒区、高硒区、极高硒区老年组指甲硒含量最高，极高硒区指甲硒含量随年龄增加而增高明显(表 3和表 4)。

2.5 不同硒水平环境血硒、指甲硒性别分布

不同硒水平环境人群血硒、指甲硒浓度性别分布上呈现男性、女性从缺硒区到极高硒区呈现梯度上升；不同硒水平环境人群血硒、指甲硒男女之间均没有统计学差异(表 5和表 6)。

2.6 指甲硒含量与血硒水平相关分析

根据恩施州不同硒水平环境人群血硒、指甲硒调查研究结果分析，指甲硒含量与血硒水平呈正相关有显著性统计学意义(相关系数r=0.719，双侧Pearson检验P < 0.01)。血硒反映的是人体硒水平的实时状态，受食物和饮水因素影响较大，指甲硒含量能够反应人体长期蓄积和代谢硒相对平衡状态，在一段相对稳定生活时间内比较稳定，因此，我们可以以指甲硒来推算人体血硒水平。通过SPSS统计分析软件采用Logistic回归分析模型模拟出指甲硒含量与血硒水平的计算公式为：血硒(μg/mL)=0.167×指甲硒(μg/g)+0.006；当血硒质量浓度达到0.1 μg/mL时，我们认为血硒水平能够满足人体生理功能需要，此时与之对应的指甲硒含量约为0.563 μg/g；当血硒质量浓度达到0.9 μg/mL时，将出现生化指标异常，此时与之对应的指甲硒含量约为5.353 μg/g(表 7)。

2.7 各调查点主要原产农作物硒含量检测结果

在极高硒区、高硒区和足硒区各选一个点，分别是建始业州镇、巴东县水布垭镇、来凤县三胡乡；缺硒区选二个点，分别是利川市柏杨镇、利川市谋道镇；在这五个调查点分别采集当地主要原产粮食品种检测硒含量，结果显示足硒区以上的原产主要农作物品种硒含量明显高于缺硒区地区，具有统计学差异(表 8)。

3 讨论

恩施州除西北部有少量的土壤缺硒区域外，全境均为足硒及以上区域，在极高硒区域曾发生硒摄入量过高导致的硒中毒事件，通过居民迁移，改变主粮结构等措施有效地预防了硒中毒事件的发生。本次研究表明足硒区到极高硒区人群全血硒含量均值为(0.093~0.302) μg/mL，符合中国全血硒临床正常值(0.1~0.34) μg/mL；极高硒区人群血硒均值0.302 μg/mL略高于美国的人群血硒调查值0.265 μg/mL；高硒区人群血硒均值0.129 μg/mL，略低于日本的人群血硒调查值0.176 μg/mL，和北京市、杭州市人群血硒调查值0.143、0.114 μg/mL基本持平。足硒区人群血硒均值0.093 μg/mL略高于乌鲁木齐、大连市人群血硒调查值0.079，0.089 μg/mL，缺硒区人群血硒均值0.057 μg/mL也高于黑龙江密山市(缺硒区)人群血硒调查值0.033 μg/mL^[5]。硒营养状态良好评定值为血硒(0.1~0.4) μg/mL^[6]，本次调查的足硒区、高硒区、极高硒区人群均在这个范围内，说明恩施州除了极少数缺硒环境外，目前人群的硒摄入量水平是非常适宜的。本次调查中血硒在高硒区和极高硒区人群中表现出老年组血硒水平明显高于其他年龄组，而足硒区和缺硒区老年组血硒水平低于其他年龄组，足硒区和缺硒区调查结果和杨更发、陈丹丹等人调查情况一致^[7-8]，而高硒区和极高硒区呈现出血硒浓度随年龄增长而升高的现象，这可能和当地饮食习惯有关，儿童、少年及青年组主要在学校和外面就餐，吃的主要是外地产品，而中年组和老年组主要在家中就餐，主食、蔬菜主要是自产品，恩施州高硒区农作物硒含量普遍都较高^[8]，本身硒摄入量就高于其他年龄组人群，另外，由于高硒区和极高硒区人群硒摄入量本身就比其他硒水平环境人群高，而排泄量低于其他年龄组人群，所以，表现出血硒水平高于其他年龄组人群，这种结果是否为高硒环境区人群血硒水平的共性尚需更多的调查研究证实。

恩施州首起硒中毒事件发生主要是由于粮食中硒含量过高，尤其是主粮玉米的硒含量较高，杨光圻等^[1]曾报道过恩施硒中毒病区45份玉米硒含量平均值为8.66 μg/g(0.5~44.3 μg/g)；苏宏灿等^[10]在全州不同类型岩石出露处采集玉米299份，硒含量平均为4.17 μg/g(0.08~12.75 μg/g)。改革开放以后，随着经济发展和物流改善，目前恩施州绝大部分地区居民主食都改为大米，而大米的原产地多为国内其他大米生产地(非极高硒区)和州内其他大米生产地，由于膳食结构的改变，即使极高硒环境区域的居民硒摄入量也有较大程度的下降，使硒摄入水平在合理范围内，杨光圻教授报道恩施州硒中毒病区人群血硒检测均值达到3.18 μg/mL^[1]，本次调查原病区(恩施市沙地乡花被村)范围人群血硒检测均值为0.215 μg/mL，所以硒中毒的发生危险因素也基本消除。

恩施州的低硒环境区域曾发生过克山病，克山病与硒的摄入量低有关联^[11-12]，几十年来由于膳食结构改变，主食多从外地(非低硒环境)进来的大米，当地居民硒摄入水平有了明显提高，近三十多年来，这些曾经的克山病病区再也没有发现过新病例。但调查的三个缺硒环境区人群硒摄入量尚未达到最佳硒营养状态^[13-14]，且当地自产的主要农作物硒含量明显低于州内足硒区及以上地区。建议缺硒环境区人群可以进一步提高硒的摄入量。

本次调查通过不同硒水平环境人群血液样本和指甲样本同时采集检测，其结果表明两者呈高度正相关(相关系数R=0.719，双侧Pearson检测P < 0.01)。也可以通过换算公式推算相应血硒水平(血硒(μg/mL)=0.167×指甲硒(μg/g)+0.006)。在实际工作中，如血样品不易采集，采集指甲样品检测硒含量也可以推算出血硒水平。进而亦可以换算出硒摄入量(log膳食硒摄入量(μg/d)＝1.304×log全血硒(mg/L)+2.931)^[15]。

恩施州属全国特有的高硒区，人群硒摄入量目前也非常适宜，下一步应深入开展硒与健康的研究工作，包括一些基础数据的调查，如一些硒元素关系密切的疾病和主要慢性病的发病情况，不同环境硒水平地区主要农作物硒含量和居民膳食硒摄入量的详细调查等。