硒是一種重要的微量元素，經胃腸道吸收後，通過血液運輸至各組織，主要分佈於腎、肝、胰、垂體及毛髮等部位，而在肌肉、骨骼中相對較少。硒主要以硒代半胱氨酸（selenocysteine）的形式由密碼子UGA介導插入到蛋白質中，構成酶的活性中心組分。人類基因組序列的分析和相關試驗證明，哺乳動物中至少存在25種硒蛋白，大多數是重要的功能酶，如谷胱甘肽過氧化物酶、硫氧還蛋白還原酶、碘化甲腺氨酸脫碘酶、硒磷脂合成酶和硒蛋白P等。硒缺乏會引起克山病和大骨節病等疾病。
硒是谷胱甘肽過氧化物酶的組分，參與過氧化物的分解、膜磷脂氫過氧化物的還原等反應。牛的谷胱甘肽過氧化物酶是一種四聚體水溶性蛋白，每一亞基有178個氨基酸，其中第35位的硒代半胱氨酸位於活性中心內。催化過程中，過氧化物(ROOH)在將硒醇(-SeH)氧化成硒次磺酸衍生物(-SeOH)的同時，被還原成無毒的羥基化合物(ROH)，而被氧化的酶活性中心可由谷胱甘肽來還原。用奶牛、蛋雞、仔豬、小鼠等進行的試驗都證明補硒後血液中的谷胱甘肽過氧化物酶、超氧化物歧化酶、過氧化氫酶活力顯著增加，血液的總抗氧化能力、谷胱甘肽含量上升，而丙二醛含量顯著下降，說明補硒能顯著提高動物的氧化應激水平。
硒在抗傳染免疫方面發揮著重要作用，可刺激細胞因子受體的表達和淋巴細胞的增殖，促進抗體產生，增強吞噬細胞的吞噬能力。如富硒酵母能誘導人體產生較強的抗結核細胞免疫應答反應，提高淋巴細胞增殖指數和細胞毒T淋巴細胞的殺傷活力，增加血液中白細胞介素-2和γ-干擾素的含量，提高淋巴細胞顆粒酶B及穿孔素的表達量。
硒與金屬有很強的親和力，在體內可結合成金屬硒蛋白，對有害金屬元素起拮抗作用。
硒還可以調節維生素的吸收，參與輔酶A和輔酶Q的合成。硒作為5'-碘化甲腺氨酸脫碘酶的組成成分，可使甲狀腺激素由低生物活性的T4（四碘甲腺原氨酸）轉化為高生物活性的T3（三碘甲腺原氨酸），並促進生長激素的合成與分泌。
硒是精子線粒體外膜硒蛋白的組成成分，能促進精子形成，增強其活性。
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