硒的生理功能在富硒饲料中的应用

网络 2021-09-08 02:49:25

硒不仅是人类的必需微量元素,也是动物的必需微量元素。由于硒的毒性以及亚硒酸钠的低利用率,在饲料中添加过量亚硒酸钠可能造成环境的污染,从而限制了无机硒在饲料中的应用。1984年,FDA已把硒添加量上限降低到0.1mg/kg,而有机硒可能是一类安全高效的硒添加剂。

 

硒的生理功能在富硒饲料中的应用

一、硒与动物的生物化学功能众所周知,硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性中心,GPx是一种可以淬灭或破坏动物体内自由基及脂质过氧化物的抗氧化酶。动物体内自由基及过氧化物过多,将会损伤细胞膜,造成细胞功能失调、坏死。动物体内大约30~40%的硒是以GPx形式存在,还有磷脂氢过氧化物酶、碘化甲状腺原氨酸脱碘酶(iodothy ronine deiodinase),又称碘酪氨酸脱碘酶,是一种硒依赖酶,可以把甲状腺素(thyro Xine,T4)转化成立碘甲状腺素(triiodothYronine,T3),T3与动物体内脂肪代谢及热量控制有关,因此,动物缺硒对寒冷抵抗力下降。甲状腺功能还涉及其它3种硒蛋白。即硒蛋白W,其损失将导致绵羊白肌病,猪肉滴水损失提高,肉鸡发生腹水症,还可能具有抗生素的功能;硒蛋白P,可能涉及血浆中硒的转运;精子顶体硒蛋白,在细胞内起到构架的作用,是精子细胞的主要成份。因此,硒不仅关系到动物的生长(甲状腺素是动物的主要生长激素),也关系到动物的生殖繁育。

 

二、硒对动物的毒性各种动物长期摄入5~10mg/kg的硒可产生慢性中毒,其表现为消瘦,贫血、关节强直、脱毛、脱蹄和影响繁殖等,摄入500~1000mg/kg硒可出现急性或亚急性中毒,轻者盲目蹒跚,重者死亡。其病理损害表现为肝坏死,肾炎、肾充血和上呼吸道溃疡。有人研究证实,当牛摄入硒含量为400~800mg/kg饲料时,可发生急性硒中毒。其症状为:轻度共济失调,特殊姿势(低头、垂耳),体温升高,脉搏加快,重者呼吸困难,口鼻出血及剧烈腹泻,软弱无力。若不及时抢救,最终可因呼吸衰竭而死亡。犊牛长时间采食含硒量为3~20mg/kg的饲料时,可出现慢性硒中毒。其症状为:跛行、丧失活力、蹄变形、脱毛。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,犊牛严重缺硒可发生急性死亡,多是由于心肌营养不良,引起急性心衰而死。亚急性主要表现为骨骼肌营养不良(白肌病)。病牛喜卧懒动,肘头外展,躯体下降,四肢伸开,蹄尖或蹄踵甚至球节着地。运步时后肢右旋转或向外划弧或鹅步姿态,不能久立。慢性硒缺乏犊牛生长迟缓,体弱消瘦,肠炎腹泻反复发作,久治不愈,机体抵抗力低下,分娩时发生胞衣不下等繁殖障碍。美、日、法等国研究表明,牛的最低需要量:奶牛0.08~0.1mg/kg,肉牛0.1~0.2mg/kg,仔猪需要量为0.15~0.3mg/kg,雏鸡为0.1~0.15mg/kg。

三、有机硒对动物生长的重要性

有机硒最主要的优点是有效硒的含量高,与亚硒酸钠比生物利用率高。在防止家禽胰腺退化方面,硒蛋氨酸的效果是亚硒酸盐的四倍,这表明有机硒的效果比无机硒(亚硒酸钠)好。同时各种形式的有机硒的生物利用率也存在差异。美国康乃尔大学利用补硒可防止鸡渗出性素质病测试几种硒源的生物利用率,以亚硒酸钠的生物利用率为100%,则苜蓿粉为140%,小麦为110%,玉米为83%,步鱼粉为35%。鱼产品中硒的生物利用率较低。

美国俄亥俄州立大学进行了猪对无机硒和有机硒源的利用研究,有机硒源用硒酵母(硒蛋氨酸),按美国食品药品管理局(FDA)规定的日粮硒水平进行补充(0.3mg/kg干物质),结果补充硒酵母的猪瘦肉中硒含量是补充亚硒酸钠的2倍。进一步证实有机硒的生物利用率远远高于无机硒。用有机硒(Se─Plex50)饲喂肉鸡,可明显降低鸡肉的滴水损失,并提高羽毛质量,对产蛋鸡更是十分重要。在日本饲喂有机硒的蛋鸡比饲喂普通饲料的蛋鸡所产蛋保存时间更长。给生长猪饲喂硒酵母减少了PSE猪肉的发生,且猪肉味道较好。在芬兰也获得类似的结果,当给猪饲喂硒水平为0.4mg/kg的日粮时,补充硒酵母的猪血清和肝脏硒含量显著高于无机硒。有机硒增加猪组织硒浓度,而无机硒组猪肉滴水损失高、颜色较苍白。饲料硒来源不影响猪的生长性能,但有机硒具有提高瘦肉率的作用。

四、硒对动物免疫功能的作用

硒可作为动物免疫系统的刺激物。硒能促进抗体生成,提高接种新城疫疫苗鸡凝聚抗体效价,促进IgM生成的细胞数量增加,抗球虫病的外周白细胞数量增加。动物缺硒可使多形核嗜中性白细胞的杀伤力下降。芬兰人对鱼的研究结果表明,有机硒有增强接种疫苗功效的作用。有机硒还可能通过控制某些病毒的生长促进肉鸡羽毛发育。

硒是加强动物机体免疫系统和抗感染能力必不可少的微量元素之一。动物缺硒使淋巴器官变得结构疏松,吞噬细胞,淋巴细胞数量减少,网状细胞增生,导致不同程度的免疫抑制或衰退。白细胞具有趋化、吞噬和杀菌作用,缺硒时白细胞GPx活性降低,白细胞杀死微生物能力降低,从而降低对传染病的抵抗力。

通过实验对5头缺硒奶牛注射硒和VE,结果表明注射硒和VE的奶牛多形核嗜中性白细胞吞噬和杀伤金黄色葡萄球菌的能力显著提高。1989年也发现缺硒对反雏动物免疫机能的不良影响。给繁殖机能较低的奶牛群补硒,使子宫炎的发病率明显下降,并可防止奶牛由大肠杆菌引发的乳房炎。给牛注射25mg硒和340IU的VE,对巴氏溶血菌免疫产生IgG抗体浓度显著高于不补硒和VE或仅注射VE的牛。通过对32群奶牛进行的研究表明,乳腺中平均体细胞计数低于15万/ml的牛群与高于70万/ml的牛群相比,具有较高的血液GPx活性和Se浓度,乳腺内感染的发生率与血液GPx活性和硒含量呈显著负相关。对9群奶牛的测定结果也表明,乳中体细胞计数与血液GPx和Se浓度之间存在显著负相关。成年奶牛补充2~4颗瘤胃内硒丸,乳中体细胞计数比对照牛显著降低。对营养性病率下降32%。这些研究结果表明,对奶牛补硒、改善体内硒营养状态,能降低乳房炎的发病率,从而提高奶牛的安全性及奶牛的健康生存。研究指出,通过日粮给奶牛补硒,可以明显的降低子宫内膜炎的发病率。对缺硒地区1~3日龄犊牛皮下注射0.2mg硒和VE60mg/kg体重,到4周龄时,体重增加比对照组显著提高,而4周龄内传染病,特别是肺炎的发病率比对照组明显降低,病程也较短,说明给动物补硒能增强机体的抗病能力。补硒能提高羔羊外周血白细胞对植物凝集素(PHA)刺激的增殖效应。奶牛补硒后,外周血液淋巴细胞对刀豆蛋白A刺激的增殖效应提高。犊牛淋巴细胞对血蓝素刺激的增殖效应比对照组显著提高。

诸多的研究证明,动物补硒后,不仅能促进淋巴细胞对不同促细胞分裂剂刺激的增殖效应,还能增强淋巴细胞和嗜中性白细胞的吞噬和杀菌活性。给兔子补硒提高了体液免疫活性。分别对犊牛、羔羊、绵羊等进行补硒,然后按种流感病毒疫苗,布氏杆菌或钩端螺旋体菌苗及梭状芽苞杆菌类毒素,观察其抗体产生水平,并与对照组比较,结果显示,血清免疫球蛋白IgM的浓度和抗体滴度比未补硒组显著提高,4~7个月后,IgG抗体达到最高峰。分别用不同动物,硒酵母和亚硒酸钠进行对比试验,进一步证实硒酵母(有机硒)提高动物体液免疫功能的作用优于亚硒酸钠,并肯定了硒对体液免疫功能的刺激作用。

 

用含硒0.9ppm的日粮饲喂断奶仔猪,仔猪对溶菌酶免疫的血清抗体滴度明显高于饲喂0.3ppm硒的日粮组,说明一定范围浓度的硒与动物抗体水平呈正相关关系。在缺硒奶牛的日粮补充0.2mg/kg的硒,显著提高了外周血淋巴细胞在钙离子载体(A23187)刺激下产生的5─羟基花生四烯酸(5─HETE)和白细胞三烯B4(CTB4)的数量,若在奶牛的淋巴细胞培养液中添加这两种物质,则由氢化可的松引起的对淋巴细胞的增殖作用被部分解除。由此推为:日粮的硒状态(浓度和性质)决定组织的硒浓度,通过脂肪氧化酶途径调节花生四烯酸代谢,从而影响淋巴细胞的增殖效应,这可能是补硒促进动物淋巴细胞增殖效应的生化机制之一。

由于补硒,动物体内嗜中性白细胞在吞噬和杀灭病原体过程中,增加了过氧化氢的形成,硒通过GPx来及时清除白细胞内产生的过氧化氢,防止了白细胞本身免受其破坏,从而提高免疫活性。

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