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硒的营养作用及其在畜禽生产中的应用
黄嫚秋1蒋晓斌2陈家文1
（1.四川省南充市饲料站,四川南充637000；2.南充市潆溪高级职业中学）
中图分类号：S816.72文献标志码：B文章编号：1008-0414(2014)11-0016-03
摘要：硒（Selenium）是人和动物体内非常重要的一种必需的生物微量元素。综述了硒在动物体内抗氧化、参与生物活性物质的合成、增强免疫、提高繁殖性能和维持正常生长发育等方面的营养作用,并介绍了硒在畜禽生产中的应用。
关键词：硒营养作用畜禽生产
现已确定，硒（Selenium）是人和动物体内非常重要的一种必需的生物微量元素。瑞典科学家J.J.Berzelius于1817年发现该元素。在化学元素周期表中，硫、硒、碲统称为硫族。就地壳中原子的百分含量而言，硒仅占5%~10%。因此，人们常称其为稀有元素。
1930年发现了硒对牛及其它家畜是一种剧毒物质后，人们一直认为它是一种有毒的元素。1957年美国营养学家Schwarz和Foltz首次发现了硒与人类和动物的生长、发育、繁殖以及抵抗疾病有着密切的联系。随着研究的不断进行，直到1973年Rotruk等用75Se标记技术、Flohe等用中子活化实验确定了硒是谷胱甘肽过氧化物酶Se-GSH-Px的组成部分，硒才被明确为动物体内必需的微量元素,从此对硒的研究引起了世界各国的重视[2-6]。本文就硒在动物体内的存在形式及代谢情况、硒的营养作用、及其在畜禽生产中应用作综述。
1·硒在动物体内的存在形式及代谢情况
1.1硒在动物体内的存在形式
硒是以化合物的形式存在于动物体内,其主要以含硒酶和含硒蛋白质两种生物活性物质的形式存在。含硒酶主要有谷胱甘肽过氧化物酶（GSHPx）、磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶（PHGSH-Px）、Ⅰ型碘化甲状腺5’-脱碘酶（IDI）、Ⅱ和Ⅲ的脱碘酶。另外，目前研究报道的含硒酶还有：甘氨酸还原酶、甲酸脱氢酶、尼克酸羟化酶、黄嘌呤脱氢酶和硫解酶。不过，研究只证实这些酶存在于细菌培养物中，它们是否也在动物体内存在，还有待进一步研究。硒蛋白质的研究历史很短，其中研究较为深入的是硒蛋白磷，而对于硒蛋白质的种类，科学界还没有达成一致意见。一些科研人员认为其种类不少于30个，另一些人则认为其种类至少在100以上。
1.2硒在动物体内的代谢
无论是硒的无机化合物，还是有机化合物，都可以从消化道、呼吸道、皮肤、皮下、肌肉、静脉中吸收，其中十二指肠是硒的主要吸收部位。吸收后的硒与血浆蛋白结合,由血液运送到所有组织。各组织中硒主要以硒代胱氨酸、硒代蛋氨酸等形式存在。从日粮中摄取的硒从有机物转化为无机物后再回到有机物,去实现其生物作用。有机硒或无机硒均可通过胎盘进入胎儿，且以有机硒更易通过。因此给妊娠母畜补硒可以预防幼畜的白肌病。
组织中的硒很不稳定,很快可以通过肺呼吸、粪尿排泄等途径损失。其主要通过尿中排出，粪中次之，由呼气、汗腺和胆汁排出少量。血硒、毛硒和乳硒浓度均受饲料硒水平的影响,且均能作为判断动物硒营养水平(缺乏或中毒)的指标。硫可增强硒的排泄和降低硒的吸收，因而硫酸盐和硫代硫酸钠有解除硒中毒的作用。
2·硒的营养作用
2.1硒的抗氧化作用
酶是生物体进行物质代谢的生物催化剂。1973年发现硒是谷胱甘肽过氧化物酶的重要的成分，而该酶是硒抗氧化的主要依据[10]。谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的生理功能是抗氧化作用，它通过酶促反应体系清除进入细胞而产生的活性含氧物质,即通过GSH-Px酶促反应促进过氧化氢或脂类过氧化物转化成水和酒精,清除脂过氧化物。防止脂质自由基和过氧化物在体内的积累而导致的细胞破坏和组织伤害，从而保护细胞膜的结构和正常功能免遭过氧化物的损害。
2.2硒对免疫和有毒金属的作用
硒能参加基础代谢,调控某些酶的生理活性,并能有效地提高机体免疫水平[11]。其作用包括细胞免疫和体液免疫两方面.给动物补硒能提高动物对羊红细胞抗原或破伤风类毒素的抗体滴定度；反之,当动物缺硒时,体液免疫反应降低表现为抗体滴定度降低和免疫时间延长[12]。其次硒能维持基础代谢和促进生长激素的合成,甲状腺素(T3)和四碘甲腺原氨酸(T4)共同作用完成甲状腺维持机体正常代谢的生理功能[11]。硒缺乏时,T3浓度降低,T4浓度升高,二者的比值降低,影响动物的健康,引起营养代谢疾病。硒还具有一定的抗癌作用。有研究证明,每天消耗200μg的有机硒,所有的癌症发病率大约降低50%,特别是结直肠癌和前列腺癌的发病率降低十分明显。
硒与其它元素具有颉抗、协同或其它作用。硒在生物体内有拮抗和降低汞、镉、铊、砷等元素的毒性作用,并可减轻维生素D中毒引起的病变[9，13]。武瑞等(2001)的研究表明硒与汞之间存在拮抗作用,汞可以影响硒的吸收、分布、利用,硒也可以改变汞的积累部位和积累方式。另外,硒与砷也能发生互作而形成无毒的共轭化合物,并促进其排入胆汁；在胆囊中硒、砷的互作又促进其排泄,减少在胆囊中的残留量和滞留时间,并加强肾对硒、砷的吸收量和尿中的排泄量,从而减弱了砷的毒性及对机体脏器的损害[14]。
2.3硒对动物生长发育和繁殖力的作用
当饲料中含硒量少时，动物的生长发育缓慢，补硒后则有好转，说明硒对动物的生长发育有一定的影响。国内外大量试验证明,硒能促进动物生长,日粮中添加适量的硒,可以提高血浆中T3(三碘甲腺原氨酸)的水平,促进GH(生长激素)的合成与分泌,从而加快动物的生长和蛋白质的合成[15]。
在生长育肥牛配合饲料中添加硒,增重提高10%。研究发现,在生长育肥猪中添加一定量的硒,可明显提高血中硒浓度及谷胱甘肽过氧化物酶的活力,并加快猪的生长[16]。贺建华等[17]在肉鸡日粮中补硒0.1,0.3,0.5mg/kg,与不补硒相比,都能促进肉鸡的生长,添加0.5mg/kg促生长效果达显著水平(p<0.05)。
研究表明，硒能提高动物的繁殖性能。对于公畜，精清中的硒是通过谷胱甘肽过氧化物酶的抗氧化作用来保护精子原生质膜免受氧化损害。缺硒导致精细胞受损,释放出谷草转氨酶,从而降低精子的活力,影响受精能力和胚胎发育[18]。对于母畜，补硒可以防止流产、胚胎死亡、降低不孕症和提高繁殖力。母牛缺硒导致的胎衣不下，机理目前尚不清楚，可能是缺硒和VE损伤了子宫肌肉生理功能而引起。
2.4硒与维生素E的协同和补偿作用
硒与微生素E之间具有协同和补偿作用，共同发挥着抗氧化作用。硒与维生素E还能够协同提高机体免疫力,保护细胞膜脂质免受过氧化损害。硒能代维生素E在家畜体内起补偿作用,减少家畜对维生素E的需要量,减轻因缺少维生素E给家畜造成的病理变化。但是硒和维生素E之间不能相互替代。在一定条件下，维生素E可替代部分硒的作用，硒对动物体有有节约维生素E的效能，但不能完全替代VE。饲料中VE不足时，易出现硒缺乏症，也只有硒充足，维生素E才能在体组织内起作用。在生产实践中，当向饲料中添加硒时，应同时添加维生素E。
2.5硒的其它作用
另外，动物缺硒可发生心肌变性坏死，微血管出血和心电图的异常。硒还在体内合成蛋白质的过程中起积极作用。极端缺硒的动物，胰脂酶的合成受阻，从而使脂肪和维生素A、E、K、C的吸收障碍。同时，硒还参与视觉光感受器机制中光子转变成电信号的换能过程，可以推测，它与动物的视觉有关。
3·硒在畜禽生产中的应用
3.1有机硒和无机硒的应用效果
硒可分为有机硒和无机硒两种。无机硒以无机化合物形式存在,常见的有亚硒酸钠和硒酸钠两种,作为饲料添加剂中硒的原料。有机硒存在于富硒谷物、蔬菜以及一些含硒量较高的动物产品中。其存在形式多为硒代蛋氨酸,硒代半胱氨酸,硒酸脂多糖等。
有机硒与无机硒应用效果存在较大的差异。无机硒硒源丰富,价格较低,较经济，而有机硒的吸收率则高于无机硒，应用效果比无机硒要好得多,但价格偏高,不经济。与无机硒相比,有机硒在提高动物机体硒酶的产生和活力、动物繁殖性能、免疫力、产品的质量等方面都有优势[19，20]。在母鸡的日粮中添加硒含量水平相同的有机硒和无机硒,3周和6周后,母鸡产下蛋中硒的含量,前者比后者要高[19]。瑞典Pehrsa博士通过试验研究也表明了,使用有机硒好于无机硒,特别是在日粮中以硒酵母作为硒源,原因是动物胃肠道对有机硒的吸收比无机硒好。有机硒化合物不具有硒的过氧化物酶的作用，硒酵母的组成成分基本上与硒蛋白质相同,是最理想的硒蛋氨酸形式的天然日粮成分。
3.2畜禽对硒的需要量不同的畜禽及其处于不同的生长阶段和不同的生产目的对硒的需要量和耐受量是不同的。
3.2.1猪对硒的需求量。见表1
3.2.2家禽对硒的需要量。我国鸡饲养标准表明，产蛋鸡和种母鸡对硒的需要量均为0.10mg/kg，肉用仔鸡0-5周龄对硒的需要量为0.15mg/kg。美国NRC(1994)建议肉用仔鸡仔鸡日粮中硒的营养需要量也为0.15mg/kg。而日本农林水产省(1993)建议的肉用仔鸡和蛋鸡硒的营养需要量均为0.12mg/kg。法国AEC(1992)建议肉用仔鸡的需要量为0.2mg/kg。
3.2.3反刍动物对硒的需求量。我国建议的肉牛的需要量为0.20mg/kg,推荐范围为0.05~0.30mg/kg,最大耐受量为2mg/kg。日本农林水产省(1994)建议奶牛的需要量为0.10mg/kg,中毒发生界限为2mg/kg。法国AEC(1993)建议奶牛的需要量为0.10mg/kg。美国NRC(1988)推荐的奶牛的需要量为0.30mg/kg,最大可耐受水平为2mg/kg。NRC(1984)推荐肉牛的需要量为0.20mg/kg,推荐范围为0.05-0.30mg/kg,最大耐受量为2mg/kg。
3.3补硒的方法
3.3.1饲料补硒法。根据畜禽硒的营养需要量,在微量元素添加剂中加入一定量的硒制剂,或单独用硒制剂碾碎,采用多级混合方法制成硒饲料添加剂,均匀添加于饲料中,这是目前生产中最常用的方法,或让动物舔食硒砖或饮用含硒水。
3.3.2注射补硒法。在犊牛出生后8周内,采用静脉注射或肌肉注射硒制剂,通过添加硒和维生素E,可以改善缺硒犊牛的健康状况。产后1～3d,按每公斤体重皮下注射0.2mg的硒和60mg维生素E,28d时,再注射1次,剂量减半。注射硒的犊牛增重速率加快,谷胱甘肽过氧化物酶活力显著增强。
3.3.3胃置硒丸法。澳大利亚Pastoral研究室的Langlands等研制了含硒20%的瘤胃丸,对放牧绵羊进行补硒.美国加州大学Mass等将持续释放硒的大药丸(Dura2Se120)放置在网胃中,起到了较好的补硒效果.新西兰北帕默斯顿的Grace,N.D.等在《新西兰兽医杂志》1994年第2期报道,在绵羊体内埋植100d限量释放的含硒驱虫胶囊,可增加和维持羔羊体内硒水平.
3.3.4牧草肥料补硒法。制造和使用含硒的复合肥料,通过施肥提高土壤和饲料植物中的硒含量;牧草或饲料植物播种时,用低浓度的硒制剂溶液浸种;在饲料植物收获前,采用喷雾方法给饲料植物补硒,或在饲料植物生长期喷施农药时,加入一定量的硒制剂。
硒是人类和动物不可缺少的微量元素，硒在抗氧化、甲状腺代谢、氧化还原的调控等方面起着重要作用，缺硒使得一些依赖于硒的代谢途径受到损害，可能构成免疫应答减少。因此，缺硒可能造成的潜在影响，远远超出硒与谷胱甘肽过氧化物酶作用。随着人们对硒生物学作用重要性认识进一步深入，在当前普遍硒摄入不足的情况下，如何合理，安全的满足动物硒的需要，保护动物健康，是当前动物营养需要迫切解决的问题。
参考文献
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