硒的生理功能及在富硒飼料中的應(yīng)用

1、硒的生理功能及在富硒飼料中的應(yīng)用硒不僅是人類的必需微量元素，也是動物的必需微量元素。由于硒的毒性以及亞硒酸鈉的低利用率，在 飼料中添加過量亞硒酸鈉可能造成環(huán)境的污染，從而限制了無機硒在飼料中的應(yīng)用。1984年，F(xiàn)DA已把硒添加量上限降低到 0.1mg/kg，而有機硒可能是一類安全高效的硒添加劑。一、硒與動物的生物化學(xué)功能眾所周知，硒是谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）的活性中心，GPx是一種可以淬滅或破壞動物體內(nèi)自由基及脂質(zhì)過氧化物的抗氧化酶。動物體內(nèi)自由基及過氧化物過多，將會損傷細胞膜，造成細胞功能失調(diào)、 壞死。動物體內(nèi)大約 3040%的硒是以GPx形式存在，還有磷脂氫過氧化物酶、碘化甲狀腺原氨酸

2、脫碘 酶（iodothy ronine deiodinase），又稱碘酪氨酸脫碘酶，是一種硒依賴酶，可以把甲狀腺素（thyro Xine,T4）轉(zhuǎn)化成立碘甲狀腺素（triiodoth Yronine,T3） ，T3與動物體內(nèi)脂肪代謝及熱量控制有關(guān)，因此，動物缺硒對 寒冷抵抗力下降。JRArthur研究表明，甲狀腺功能還涉及其它3種硒蛋白。即硒蛋白 W，其損失將導(dǎo)致綿羊白肌病，豬肉滴水損失提高，肉雞發(fā)生腹水癥，還可能具有抗生素的功能；硒蛋白P,可能涉及血漿中硒的轉(zhuǎn)運；精子頂體硒蛋白，在細胞內(nèi)起到構(gòu)架的作用，是精子細胞的主要成份。因此，硒不僅關(guān)系到動物的生長（甲狀腺素是動物的主要生長激素），也關(guān)系

3、到動物的生殖繁育。王若軍（1999）總結(jié)了動物疾病與功能失調(diào)與硒及 GPx的關(guān)系，指出了動物日糧硒缺乏的相關(guān)問題（見附表）。二、硒對動物的毒性各種動物長期攝入 510mg/kg的硒可產(chǎn)生慢性中毒，其表現(xiàn)為消瘦，貧血、關(guān)節(jié)強直、脫毛、脫蹄和影 響繁殖等，攝入5001000mg/kg硒可出現(xiàn)急性或亞急性中毒，輕者盲目蹣跚，重者死亡。王華朗（1997）報告其病理損害表現(xiàn)為肝壞死，腎炎、腎充血和上呼吸道潰瘍。有人研究證實，當(dāng)牛攝入硒含量為400 800mg/kg飼料時，可發(fā)生急性硒中毒。其癥狀為：輕度共濟失調(diào)，特殊姿勢（低頭、垂耳），體溫升高， 脈搏加快，重者呼吸困難，口鼻出血及劇烈腹瀉，軟弱無力。若

4、不及時搶救，最終可因呼吸衰竭而死亡。犢牛長時間采食含硒量為 320mg/kg的飼料時，可出現(xiàn)慢性硒中毒。其癥狀為：跛行、喪失活力、蹄變形、脫毛。奶牛硒的最大安全量是5mg/kg，肉牛是8.5mg/kg。硒也是牛的必需微量元素，犢牛嚴(yán)重缺硒可發(fā)生急性死亡，多是由于心肌營養(yǎng)不良，引起急性心衰而死。 亞急性主要表現(xiàn)為骨骼肌營養(yǎng)不良（白肌?。２∨Ｏ才P懶動，肘頭外展，軀體下降，四肢伸開，蹄尖 或蹄踵甚至球節(jié)著地。運步時后肢右旋轉(zhuǎn)或向外劃弧或鵝步姿態(tài)，不能久立。慢性硒缺乏犢牛生長遲緩， 體弱消瘦，腸炎腹瀉反復(fù)發(fā)作，久治不愈，機體抵抗力低下，分娩時發(fā)生胞衣不下等繁殖障礙。美、日、法等國研究表明，牛的最低需

5、要量：奶牛0.080.1mg/kg，肉牛0.10.2mg/kg，仔豬需要量為0.150.3mg/kg，雛雞為 0.1 0.15mg/kg。三、有機硒對動物生長的重要性有機硒最主要的優(yōu)點是有效硒的含量高，與亞硒酸鈉比生物利用率高。Austincanor （1973）報告，在防止家禽胰腺退化方面，硒蛋氨酸的效果是亞硒酸鹽的四倍，這表明有機硒的效果比無機硒（亞硒酸鈉）好。Cantor等（1975）觀察到，各種形式的有機硒的生物利用率也存在差異。美國康乃爾大學(xué)Scott （ 1973）利用補硒可防止雞滲出性素質(zhì)病測試幾種硒源的生物利用率，以亞硒酸鈉的生物利用率為 100%則苜蓿粉為140%小麥為110

6、%玉米為83%步魚粉為35%魚產(chǎn)品中硒 的生物利用率較低。美國俄亥俄州立大學(xué) Mahan（1995）進行了豬對無機硒和有機硒源的利用研究，有機硒源用硒酵母（硒蛋氨酸），按美國食品藥品管理局（FDA）規(guī)定的日糧硒水平進行補充（0.3mg/kg干物質(zhì)），結(jié)果補充硒酵 母的豬瘦肉中硒含量是補充亞硒酸鈉的2倍。進一步證實有機硒的生物利用率遠遠高于無機硒。Edens（1996）報道用有機硒（Se Plex50）飼喂肉雞，可明顯降低雞肉的滴水損失，并提高羽毛質(zhì)量， 對產(chǎn)蛋雞更是十分重要。在日本飼喂有機硒的蛋雞比飼喂普通飼料的蛋雞所產(chǎn)蛋保存時間更長。Torrent（1996）報道，給生長豬飼喂硒酵母減少了P

7、SE豬肉的發(fā)生，且豬肉味道較好。Suomi等（1992）在芬蘭也獲得類似的結(jié)果，當(dāng)給豬飼喂硒水平為0.4mg/kg的日糧時，補充硒酵母的豬血清和肝臟硒含量顯著高于無機硒。Mahan等（1999）報道有機硒增加豬組織硒濃度，而無機硒組豬肉滴水損失高、顏色 較蒼白。Wolter,B等（1999）報道，飼料硒來源不影響豬的生長性能，但有機硒具有提高瘦肉率的作用。四、硒對動物免疫功能的作用硒可作為動物免疫系統(tǒng)的刺激物。張銳（1999）報道，硒能促進抗體生成，提高接種新城疫疫苗雞凝聚抗體效價，促進IgM生成的細胞數(shù)量增加，抗球蟲病的外周白細胞數(shù)量增加。動物缺硒可使多形核嗜中 性白細胞的殺傷力下降。Lyo

8、ns（1995）報道，芬蘭人對魚的研究結(jié)果表明，有機硒有增強接種疫苗功效的 作用。有機硒還可能通過控制某些病毒的生長促進肉雞羽毛發(fā)育。硒是加強動物機體免疫系統(tǒng)和抗感染能力必不可少的微量元素之一。動物缺硒使淋巴器官變得結(jié)構(gòu)疏松，吞噬細胞，淋巴細胞數(shù)量減少，網(wǎng)狀細胞增生，導(dǎo)致不同程度的免疫抑制或衰退。白細胞具有趨化、吞 噬和殺菌作用，Hurley （1989）報道，缺硒時白細胞 GPx活性降低，白細胞殺死微生物能力降低，從而 降低對傳染病的抵抗力。Boyne等（1984）對5頭缺硒奶牛注射硒和 VE，結(jié)果表明注射硒和 VE的奶牛多形核嗜中性白細胞吞噬和殺傷金黃色葡萄球菌的能力顯著提高。Sutle等

9、（1989）也發(fā)現(xiàn)缺硒對反雛動物免疫機能的不良影響。給繁殖機能較低的奶牛群補硒，使子宮炎的發(fā)病率明顯下降，并可防止奶牛由 大腸桿菌引發(fā)的乳房炎。Droke等（1989）給牛注射25mg硒和340IU的VE，對巴氏溶血菌免疫產(chǎn)生IgG 抗體濃度顯著高于不補硒和VE或僅注射VE的牛。Erskinge等（1987）對32群奶牛進行的研究表明，乳腺中平均體細胞計數(shù)低于15萬/ml的牛群與高于70萬/ml的牛群相比，具有較高的血液 GPx活性和Se濃度，乳腺內(nèi)感染的發(fā)生率與血液 GPx活性和硒含量呈顯著負(fù)相關(guān)。Naiweni （1991 ）對9群奶牛的測定結(jié)果也表明，乳中體細胞計數(shù)與血液GPx和Se濃度

10、之間存在顯著負(fù)相關(guān)。Wicheel等（1994）報道，成年奶牛補充 24顆瘤胃內(nèi)硒丸，乳中體細胞計數(shù)比對照牛顯著降低。Forle等（1987）對營養(yǎng)性病率下降 32%。這些研究結(jié)果表明，對奶牛補硒、改善 體內(nèi)硒營養(yǎng)狀態(tài)，能降低乳房炎的發(fā)病率，從而提高奶牛的安全性及奶牛的健康生存。Suttle&Fones （1989）研究指出，通過日糧給奶牛補硒，可以明顯的降低子宮內(nèi)膜炎的發(fā)病率。Jachens（993）對缺硒地區(qū)13日齡犢牛皮下注射 0.2mg硒和VE60mg/kg體重，到4周齡時，體重增加比對照 組顯著提高，而4周齡內(nèi)傳染病，特別是肺炎的發(fā)病率比對照組明顯降低，病程也較短，說明給動物補硒能增

11、強機體的抗病能力。Jelinek等（1988）、Finch&turner （ 1989、1990）分別報道，補硒能提高羔羊外周血白細胞對植物凝集素（PHA）刺激的增殖效應(yīng)。Cao等（1992）也報道，奶牛補硒后，外周血液淋巴細胞對刀豆蛋白A刺激的增殖效應(yīng)提高。POllock等（1994）發(fā)現(xiàn)犢牛淋巴細胞對血藍素刺激的增殖效應(yīng)比對照組顯著提高。諸 多的研究證明，動物補硒后，不僅能促進淋巴細胞對不同促細胞分裂劑刺激的增殖效應(yīng)，還能增強淋巴細胞和嗜中性白細胞的吞噬和殺菌活性。Berenshtin （ 1972）首次報道，給兔子補硒提高了體液免疫活性。Reffett等（1988八Jelinlk等（19

12、88八Ellis等（1990）、Kadymor等（1990），Bires等（1993）分別對犢牛、羔羊、綿羊等進行補硒，然后按 種流感病毒疫苗，布氏桿菌或鉤端螺旋體菌苗及梭狀芽苞桿菌類毒素，觀察其抗體產(chǎn)生水平，并與對照 組比較，結(jié)果顯示，血清免疫球蛋白IgM的濃度和抗體滴度比未補硒組顯著提高，47個月后，IgG抗體達到最高峰。Droke 等（1989）、Sabel 等（1989）、mishanin （ 1992）、Nichoison 等（1993）分別用不同動物，硒酵 母和亞硒酸鈉進行對比試驗，進一步證實硒酵母（有機硒）提高動物體液免疫功能的作用優(yōu)于亞硒酸鈉， 并肯定了硒對體液免疫功能的刺激作

13、用。Blodgett等（1998）還證實，用含硒 0.9ppm的日糧飼喂斷奶仔豬，仔豬對溶菌酶免疫的血清抗體滴度明顯高于飼喂0.3ppm硒的日糧組，說明一定范圍濃度的硒與動物抗體水平呈正相關(guān)關(guān)系。Cao等（1992）報告，在缺硒奶牛的日糧補充 0.2mg/kg的硒，顯著提高了外周血淋巴細胞在鈣離子載 體（A23187）刺激下產(chǎn)生的5羥基花生四烯酸（5HETE）和白細胞三烯 B4（CTB4）的數(shù)量，若在奶牛 的淋巴細胞培養(yǎng)液中添加這兩種物質(zhì)，則由氫化可的松引起的對淋巴細胞的增殖作用被部分解除。由此 推為：日糧的硒狀態(tài)（濃度和性質(zhì)）決定組織的硒濃度，通過脂肪氧化酶途徑調(diào)節(jié)花生四烯酸代謝，從 而影響

14、淋巴細胞的增殖效應(yīng)，這可能是補硒促進動物淋巴細胞增殖效應(yīng)的生化機制之一。由于補硒，動 物體內(nèi)嗜中性白細胞在吞噬和殺滅病原體過程中，增加了過氧化氫的形成，硒通過GPx來及時清除白細胞內(nèi)產(chǎn)生的過氧化氫，防止了白細胞本身免受其破壞，從而提高免疫活性。五、富硒有機飼料的開發(fā)應(yīng)用眾所周知，只有給畜禽日糧添補一定量的硒、才能發(fā)揮其正常生理功能。目前，一直采用給畜禽日糧添 加無機態(tài)的亞硒酸鈉（NaSeO3）來滿足其需要。但是，亞硒酸鈉有一定的毒性，且生物效價也很低，在 體內(nèi)停留時間短，一般僅 34小時，過量添補又因其毒性作用不利于食物安全，而且也是解決上述問題 的有效辦法，國外培育的一種名為 SeiPlex

15、50”富硒酵母，其中富含硒蛋氨酸，并且有很高的生物學(xué)效價和抗氧化性能，給畜禽日糧添加這種硒酵母，能提高其生產(chǎn)性能和飼料轉(zhuǎn)化率。有機硒添加劑，包括蛋氨酸螯合硒，有機硒酸鹽、富硒酵母、富硒藻類，硒麥芽等，其毒性比無機硒低 得多，在組織中蓄積時間較長，比如硒酵母，容易生產(chǎn)，只要改變酵母生長的環(huán)境條件，限制硫的水平就可以得到多種形式的硒，最終產(chǎn)品類似高硒作物，其中含50 %硒蛋氨酸，并可忽略無機硒含量。Nayloorgochoct（2000）報道，給肉仔雞日糧按0.25mg/kg分別添加有機硒（蛋氨酸硒）和無機硒（NaSeO3） 進行飼養(yǎng)試驗。結(jié)果表明，有機硒組的采食量、飼料轉(zhuǎn)化率和死亡率分別為373

16、0克，1.71%和3.5%，而無機硒組分別為 3825克，1.79%和4.5%，死亡率下降1%。Janyk （ 1998）給母豬日糧添補 SelPlex50 硒酵母能提高牛奶中的硒含量，其中母豬奶中硒含量提高 44%，牛奶中硒含量提高300%，這樣可以使仔畜從母奶中得到更多的硒。畜禽產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化是養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的必然趨勢，要實現(xiàn)畜禽產(chǎn)品優(yōu)化首先要做到飼料和飼料添加劑的優(yōu)質(zhì)化。近10年來，由于畜禽產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)污染日趨嚴(yán)重，通過飼料污染畜禽產(chǎn)品的惡性事件連續(xù)發(fā)生，如1992年英國 瘋牛?。˙SE） ”當(dāng)年病牛3.6萬頭，并波及整個歐洲，引起恐懼，肉牛養(yǎng)殖業(yè)瀕臨破產(chǎn)，造成 巨額經(jīng)濟損失。此后，臺灣、香港又

17、發(fā)生李氏桿菌污染豬肉”事件。還有比利時雞和雞蛋二惡英（強致癌物）污染，超過常規(guī) 8001000倍，后證實是因為飼料受到廢機油的污染。在我國畜牧業(yè)生產(chǎn)中，一方面由于濫用抗生素添加劑或飼喂霉變飼料或化學(xué)添加劑（如瘦肉精），另一 方面由于工業(yè) 三廢”污染環(huán)境以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用各種農(nóng)藥，使得畜禽產(chǎn)品污染日益嚴(yán)重。首先， 在農(nóng)藥污染方面，根據(jù)近10年的調(diào)查，豬肉、雞肉、雞蛋中六六檢出率60%100%，超標(biāo)率87%，超標(biāo)9倍以上者居多；滴滴涕（DDT）檢出率100%，超標(biāo)率74%，超標(biāo)6.5倍居多。我國雞肉中 DDT平 均含量0.0080.061mg/kg，雞脂肪中為 0.5342.5mg/kg，豬脂

18、肪中為 0.8206.785mg/kg，牛奶中為0.05 0.16mg/kg，魚肉中0.52.0mg/kg，因此，人體脂肪中DDT含量已達1.42.0mg/kg。在重金屬污染方面， 汞、鉛、砷、鎘等經(jīng)污染水源和土壤后，為植物所吸收而富集到農(nóng)副產(chǎn)品中，最終危害人類健康。某地有一個金屬冶煉廠，其廢水鎘污染灌溉水，水中鎘平均含量0.67mg/kg，農(nóng)田土壤達11.09%，稻谷為1.13mg/kg，玉米為0.77mg/kg，結(jié)果使當(dāng)?shù)鼐用矜k的攝入量高出世界衛(wèi)生組織（ WHO ）。提高的允許量 的1020倍，嚴(yán)重危害畜禽及人類健康。大量抗生素和激素的使用，使細菌的耐藥性大大增強，使真菌、霉菌大量生長，污染畜禽產(chǎn)品。霉菌污染率達89.4%，飼料中黃曲霉毒素 B1（AFTB1）測定最高達0.031mg/kg，平均0.027mg/kg，這是一種強烈致癌物質(zhì)，最終受害的還是人類自己。有機硒飼料可以提高動物免疫力，增強抗病能力，硒能拮抗重金屬毒害元素鎘、汞、鉛、砷的毒