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硒在猪机体内的作用及添加方法

2011-02-13钱丽萍黄苏华

中国畜牧兽医文摘 2011年3期
关键词:蛋氨酸无机酸钠

钱丽萍 黄苏华

(江苏省泰兴市畜牧兽医中心,泰兴 225400)

硒在猪机体内的作用及添加方法

钱丽萍 黄苏华

(江苏省泰兴市畜牧兽医中心,泰兴 225400)

微量元素是动物健康和维持正常生理机能所必需的物质,在动物体内主要以酶的必需组成部分(辅酶、辅基等)或激剂参与体内一系列生理、生化反应,参与蛋白质、氨基酸、核酸、碳水化合物和维生素等营养代谢过程,同时又为生殖免疫、生长发育等生理机能所必需。我国是世界第一养猪大国,研究和满足猪对微量元素的需要量,发挥猪最大的生产潜力,具有十分重要的意义。

猪常用的微量元素有:铜、铁、锌、锰、硒、碘、铬等,本文中只探讨硒在猪体内的生理功能、应用及其前景。

硒的存在形式主要有无机硒和有机硒,无机形式多为亚硒酸钠或硒酸钠;有机形式较为复杂,包括氨基酸硒(主要为蛋氨酸硒和半胱氨酸硒)、含硒酶类及含硒蛋白等,但不同来源有机硒的存在形式有异。动物体内有机硒主要以硒酶或硒蛋白形式存在,目前研究鉴定超过30种硒蛋白,主要在十二指肠吸收。

1 生理功能

1.1 抗氧化功能

硒有多方面的生物学功能,而最主要的是抗氧化功能。硒是GSH-Px的必要组成部分,而GSH-Px是机体内广泛存在的一种重要过氧化物分解酶,是反应机体抗氧化能力及肌肉组织氧化状态的重要指标。硒通过GSH-Px来发挥作用,与维生素E协同稳定细胞膜,改善肉质。维生素E位于细胞膜上,可消除细胞膜上的自由基,从而保护膜免受自由基的攻击和过氧化损伤,是抗氧化的第一道防线。而硒是GSH -Px的组成成分,GSH-Px存在于细胞液中,能中和穿过细胞膜进入细胞液的自由基,防止有害自由基对不饱和脂肪酸的氧化,是机体内抗氧化的第二道防线。经研究发现,缺硒会引起含硒酶活力降低及降低细胞生存能力,硒和维生素E可抑制活性氧的增加,从而提高细胞存活能力。

1.2 影响繁殖性能

硒是雄性动物产生精子所必需,精子本身就含有硒蛋白,硒位于精细胞尾部中段。公畜精液中的硒通过GPxI的抗氧化作用保护精子细胞膜免受损害。公畜精子内的硒主要存在于线粒体膜中,缺硒导致精细胞受损,释放出谷草转氨酶(GOT),降低精子活力,从而影响授精能力和胚胎发育。对于种母畜,补硒可以防止妊娠母畜流产,减少胚胎死亡,提高繁殖率。硒能促进母畜繁殖性能的机理,可能是由于缺硒易损伤子宫肌的生理功能所致。

1.3 影响机体的免疫力

硒缺乏与一些病毒感染的发生、毒物的毒性作用和病程有关,甚至还可能引起病毒毒力发生改变,使无致病力病毒变为强致病力病毒。提高饲粮硒水平能够调节细胞介导的免疫,增加外周血淋巴细胞酸性特异性醋酸a-萘酯酶阳性率,有利于细胞毒性T淋巴细胞的诱导并明显加强其细胞毒性活性;增加血液中多形核白细胞,提高机体免疫能力。猪细小病毒病是猪细小病毒(ppv)引起的猪主要繁殖障碍性疾病之一,主要引起初产母猪流产、不孕、产死胎、畸形胎、木乃尹胎及弱胎等,同时还可引起仔猪的皮炎和腹泻。通过试验我们用2~8 pmol/L范围内的硒蛋氨酸添加,发现硒对ppv的体外复制呈现显著的抑制作用,且随着浓度的增加其抑制作用增强,而在饲料中添加0.8 mg/kg蛋氨酸硒,仔猪红细胞、嗜中性白细胞、单核细胞的含量增加,外周血淋巴细胞总数有所增加,T淋巴细胞含量显著增加,机体清除异物、维护自身非特异性免疫机能增加。

1.4 影响生产性能

乳猪补饲蛋氨酸硒可促进乳猪生长发育和改善饲料利用率。硒对猪生长的作用机理主要有以下方面:抗氧化作用、维持基础代谢及促进生长激素(GH)合成、甲状腺分泌甲状腺素和三碘甲腺原氨酸,提高胰岛素水平,促进肌肉蛋白质的合成与周转,从而促进动物生长。饲料中添加硒0.3 mg/kg时,育肥猪日增重最高,料重比最低,肌肉保水性、嫩度、肉色评分和抗应激能力均较缺硒组高,添加0.3 mg/kg的有机硒可以显著降低背膘厚度,加大眼肌面积。

硒是维持胰腺正常生理功能所必需的微量元素,而胰腺的主要功能之一是促进消化道对脂肪的消化吸收,从而提高维生素E的吸收利用率;血浆硒与血浆维生素E含量呈正相关,补硒有助于维持机体组织较高水平的维生素E,维生素E可维持体内硒活性,减少机体硒损失,机体内充足的硒使胰腺发挥正常的生理功能,促进饲料在胃肠道的消化和吸收。

2 硒的添加方式

在养猪生产中,常用的硒以无机硒和有机硒形式存在。无机硒包括亚硒酸钠、硒酸钠、硒化钠、亚硒酸钙。有机硒包括硒酵母、硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸。但的机硒的生物利用率高于无机硒,易于动物吸收利用,且有机硒毒性小,不会对人和环境造成不良影响。对机体可直接补硒,可采用三种方法:饲喂含硒饲料添加剂、注射硒制剂、饮用含硒水。

2.1 以无机硒的形式添加

补硒可降低体内的过氧化程度,减少脂质过氧化物对机体的损害。但无机硒对过氧化物分解酶GSH-Px产生的生物学活性比有机硒源更高,这可能是因为无机硒主要参与血清GSH-Px的合成,而有机硒作为一些功能性硒蛋组分参与特殊的代谢。以亚硒酸钠形式添加0、0.15、0.30、0.45、0.60 mg/kg的硒,结果GSH-Px活性随饲粮硒水平的增加,呈现下降→上升→下降的动态变化趋势。猪瘟抗体水平和淋巴细胞转化率随着饲粮硒水平从0~0.6 mg/kg的逐渐增加明显升高,添加硒0.45 mg/kg时达到最高,仔猪发病率最低,且补硒各组谷胱甘肽硫转移硒(谷胱甘肽硫转移硒的活性升高可反映缺硒程度的活性)明显低于缺硒组.而按照0.2 mg/kg体重单剂量肌注0.1%的亚硒酸钠溶液给仔猪补充硒后,GSH-Px活性、SOD(超氧化物歧化酶)活力呈现显著升高,而同时脂质过氧化物:丙二醛(MDA)含量呈显著性降低,总抗氧化能力(T-AOC)表现为显著增强。

2.2 以有机硒的形式添加

有机硒易被肥育猪利用,比无机硒能显著提高肌肉中肌红蛋白含量,促进肌红蛋白合成,且提高肌肉中肌酸,添加有机硒可提高肌肉的鲜味。我们在日粮中分别添加0.1 mg/kg有机硒(蛋氨酸硒)、0.3 mg/kg有机硒(蛋氨酸硒)、0.15 mg/ kg无机硒(亚硒酸钠)时,与无机硒相比,蛋氨酸硒可提高肥育猪的日增重、屠宰率和瘦肉率,显著改善肥育猪肉的色泽,降低猪肉中失水率,防止PSE肉的发生。其机制在于蛋氨酸硒提高血清T3、T4和白蛋白水平,降低血清尿素氮含量,促进蛋白质代谢,使蛋白质沉积增加,从而提高屠宰率和瘦肉率;肌肉中肌红蛋白和肌酸的含量提高,从而改善肉色泽和品质。日粮中添加0.3 mg/kg有机硒,使仔猪、生长猪、肥育猪3个阶段的平均日增重、平均日采食量都有所提高,料重比有所改进,屠宰率、瘦肉率和眼肌面积均有所提高。有机硒在提高猪的繁殖性能上也同样具有显著的效果,我们在日粮中每天添加有机硒90 mg/头,能有效的提高种公猪精液质量,使有效精子数、精子存活时间、有效时间显著升高。

2.3 以纳米硒的形式添加

纳米硒是粒径为纳米级的单质硒,研究发明纳米硒在提高小鼠免疫功能、抗氧化和延缓衰老等方面作用显著。同时发现纳米硒对提高猪的抗氧化和免疫能力也有特殊的效果。以纳米硒和亚硒酸钠两种硒源,分别以0.1、0.20、0.30、 0.40、0.50、1.00rag/kg 6个硒水平添加到日粮中,结果发现纳米硒的Weinberg的剂量-效应(动物对硒的营养需要存在一个剂量范围,在这个范围内,硒对动物具有营养作用,而在这个范围之外会引起硒缺乏症或慢、急性中毒,这种关系就是硒的Weinberg原理,即硒的剂量-效应关系曲线)的最适剂量范围要宽于亚硒酸钠,高剂量添加时比亚硒酸钠更能提高肌肉组织抗氧化能力,降低肉的滴水损失;肌肉硒沉积率优于亚本酸钠。

3 硒研究在养猪业中的问题及前景

经过多年研究,人们对硒的研究已深入到分子生物学水平,对硒的生物学作用和重要性认识进一步深入,但也存在一些尚待解决的问题:我国约有2/3的地区属缺硒地区,如何确立适合各地区硒的添加量尚须进一步研究和探讨;有机硒对猪的生物学效价报道尚不一致,在推广应用有机硒之前仍需进行相关研究;深入研究动物体内各种含硒化合物对提高动物繁殖性能具有重要意义;硒对人的营养亦重要,特别对缺硒地区,深入研究怎样提高动物产品硒含量具有重要现实意义。

锌与硒在猪体内具有相似的生理功能,都能促进猪的生长发育、提高机体的抗氧化和免疫能力、提高猪的繁殖性能等,既需要对其各自的作用机理作进一步的研究,也需要深入研究它们之间在体内可能的相互作用。

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