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泌乳奶牛硒之营养状态研究

2021-04-25李书华杨伟杰

畜禽业 2021年4期
关键词:藉由酸盐泌乳

李书华,杨伟杰

(河南质量工程职业学院,河南 平顶山 467000)

1 乳品质影响因素及日粮调控

近几年来,奶业生产保持了良好的发展态势,奶类产量、生产方式、规模结构和存栏数量都发生了新的变化,综合生产能力进一步加强。奶业发达的国家牛奶质量普遍较高,除了与其丰富的土地和饲料资源优势相关外,基础研究积累与成果转化应用起到了关键作用。乳成分受多种因素影响,主要有品种、年龄和胎次,泌乳阶段和季节,环境和营养,饲养管理、产奶水平和挤奶技术,个体特征和健康等。日粮所含营养物质是影响牛奶品质的重要因素之一。

国家研究委员会建议的泌乳奶牛的矿物质需要量和维生素需要量如表1所示。矿物质和维生素需要量在营养水平上有很大的差别。提高奶牛产量和生长性能,需要更多地关注矿物质和维生素。

表1 奶牛建议的矿物质和维生素需要量

2 泌乳牛之硒营养状态

2.1 硒的吸收机制

动物对日粮硒的吸收量,其变异受到日粮中硒化学形式、动物种类及日粮中其他矿物质等影响。反刍动物对硒吸收效率为29%,低于非反刍动物77%。十二指肠是负责吸收日粮中硒的主要部位,空肠及迥肠对硒吸收量较少,而胃则没有吸收硒的能力。

日粮中有机及无机形态的硒吸收机制不同。硒半胱胺酸(selenocysteine,SeCys)及硒甲硫胺酸(selenomethinthin,SeMet)等两种有机形态硒是经由胺基酸主动运输机制被肠道所吸收,因硒及硫具有相似化学特性,因此SeMet与甲硫胺酸一同竞争肠道上的吸收位置及体内结合位置。以SeMet或硒酵母形态存于日粮的硒,可有效增加人类及动物血液、牛乳及组织间的硒浓度。有学者指出小鼠日粮中硒酸盐形态的硒其吸收率较亚硒酸盐者佳,但反刍动物对日粮中硒酸盐及亚硒酸盐两者的硒其吸收率相似。且动物体内硒酸盐及亚硒酸盐的硒皆较元素硒吸收率佳。

2.2 硒的代謝

有机硒与无机硒代谢路径有所不同。有机硒包含SeMet及SeCys,SeMet可取代甲硫胺酸,并以非专一性结合至各种蛋白质中,或藉由转硫作用形成SeCys和藉由β-lyase酵素降解成硒化物(selenide,H2Se)。硒酸盐或亚硒酸盐可被还原态麸胱苷肽(reduced glutathione,GSH)及还原态菸硷胺腺嘌呤二核苷酸(reduced nicotinamide adeninedinucleotide phosphate,NADPH)还原成selenide。Selenide是硒在体内代谢的中心角色,有两个主要代谢路径。第一路径:产生硒蛋白质产物,这包含SeCys共转译的生化合成及结合至专一性蛋白质,其结合至专一性硒蛋白质,乃藉由含硫的cysteine 蛋白质。此过程包含藉着seryI-tRNA合成酶与特殊转译RNA(tRNA)的修饰形成5’-DI,或是GSH-Px的重要前驱物硒代磷酸盐(selenophosphate)。因此,无机及有机硒分别提供体内两种不同的硒来源,有机硒的硒可以直接与蛋白质结合,故可直接反应日粮中有机硒含量,无机硒只与特殊的蛋白质结合。第二路径:动物体内硒蛋白质的表现受到紧密调控,超过动物本身需要量的硒会进入排泄路径。Selenide硒经由甲基化后排出,其一连串的代谢包含形成methylselenol (CH3SeH)及dimethylselenide ([CH3]2SeH),此两者可经由肺部呼吸排出,另外trimethylselenonium ion([CH3]3Se+) 及 1-B-methylseleno-N-acetyl-d-galactosamine (CH3Se-GalIN) 由肾脏排出肝及肾为硒代谢的主要位置。硒排出形态受到日食硒含量及生理上硒营养状态的影响。在生理状况上,硒持恒机制主要依硒的形式及硒排出速率而异。

2.3 泌乳牛血中硒浓度

动物血浆硒浓度范围为20~200 μg/L ,正常牛全血硒浓度介于100~1 200 μg/L。当泌乳牛日粮硒含量增加会使其全血硒浓度亦逐渐增加。血清或血浆硒浓度可正确反应近期日粮硒的补充量;而全血硒浓度主要反应长期于日粮中补充硒状态,全血硒浓度因日粮中硒含量的增加而增加,较血清或血浆缓慢,当日粮的硒含量降低时,全血硒浓度亦是缓慢降低,因此血清及全血硒浓度分别可代表不同时期日粮硒含量。当每日每头牛食6 mg硒(约为日粮中含0.3 mg/kg DM硒),即可使牛血清硒浓度达到80~120 ng/mL。 此外,将牛至每日补充3 mg硒,硒源为亚硒酸盐、硒酸盐、硒酵母,发现补充硒酵母的牛较补充亚硒酸盐或是硒酸盐者,更能有效增加其血液硒浓度。

2.4 泌乳牛糞便及尿液硒含量

日粮硒补充多于需求时,并不会立即造成泌乳牛血液和牛乳硒浓度或血液GSH-Px活性含量增加,但会增加粪便硒的排出量。硒的主要排泄路径可从粪便转变成尿液,此指出肾脏调节体内硒持恒作用的重要角色。 当硒需大量排除时,粪便排出硒也是重要的路径,有报告指出泌乳牛饲料硒含量与粪便及尿液硒量的相关条数分别为0.276和0.774。硒在体内会进一步甲基化产生挥发性二甲基硒,将水溶性及非毒性的TMSe′及SeMet与SeCys等含硒胺酸,经由尿液排出,以调整身体的负荷。而从尿液路径排出的硒,占吸收硒的50%~70%。尿液排出硒的量受每日硒的食用量、日粮硒的化学形式,及尚未了解的其他影响因子影响。随着动物日粮食用量的改变,尿液排出硒的量会快速改变,且此改变代表近期日粮中硒的含量状况。

当动物硒的食用量增加时,动物可以藉由粪便和呼气排放硒,由呼气中排出者为具挥发性的二甲基硒(dimethylselenide),该化合物散发大蒜气味。

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