硒(Se)最初被列为有毒物质,直到1957年才被认识到是一种必需的营养物质(Schwa~z和 Foltz,1957)。NRC(1994)推荐家禽对硒的需要量为O.1 mg/kg,最大耐受量为2mg/kg。缺硒可引起家禽肌营养不良、渗出性素质、胰腺变性等疾病。补硒能防治动物肝脏疾病,保障机体健康,提高畜产品质量。传统的补硒方法是在日粮中添加亚硒酸钠、硒酸钠等形式的无机硒。无机硒虽价格低廉、含硒量高,但毒性大、使用剂量难掌握且吸收转化率低。近年来,人们逐渐把目光转向毒性小且生物利用率高的有机硒上。特别是酵母硒在家禽生产中的运用受到越来越广泛的关注。
1 有机硒饲料添加剂原料
美国饲料管理官方协会(AAFCO)将有机微量元素定义为:金属氨基酸络合物、金属络合物、金属氨基酸螯合物、金属多糖络合物、金属蛋白盐。现在常用的有机硒饲料添加剂原料有硒代蛋氨酸、硒酸酯多糖、富含硒蛋白的富硒植物和富硒酵母。蛋氨酸含有与硒同族的硫(S)元素,在一定条件下可以被硒元素取代(谭龙飞,1998)。这种单一氨基酸微量元素螯合物成本较高,但其毒性小、针对性强,可避免重复添加且添加量少,有利于氨基酸的平衡。硒酸酯多糖又称硒化卡拉胶(Kappa—selenocarrageenan),它是一种新的有机硒化合物,已于1992经全国食品添加剂标准化技术委员会终审通过,用作食品添加剂。卡拉胶(Car- rangeenans)是一种从藻类中提取的水溶性的硫酸酯多糖,在一定pH值和温度下进行硒化反应,硫酸酯多糖的硫酸酯-S03-中的S被Se取代而成为硒酸-Se03-,最后可得到含硒量达1000ug/g以上的硒化卡拉胶粉(刘建林等,2003;谭龙飞等,1998),但其人工合成的工艺复杂,价格昂贵。富硒植物中的有机硒含量占总硒量的70%以上(杜振宇和史衍玺,2004;孙中涛等,2003;杜琪珍和沈星荣,1991)。硒的主要存在形式是以有机硒低分子(如硒代胱氨酸、硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸等)形式与蛋白质结合。富硒酵母(Se—Yeast)是在酵母培养过程中加入亚硒酸钠等形式的无机硒,使硒以有机硒的形式(蛋氨酸硒、胱氨酸硒)在酵母中富集而生产出的一种微生物发酵产物。Korhola等(1986)、Spallholz和Raftery(1987)研究表明,酵母中硒代蛋氨酸含量为50%;郝素娥和腾冰(1999)报道,硒酵母中有机硒可达总硒量的90%,主要存在形式是硒代蛋氨酸(70%)、硒代胱氨酸(20%)。硒酵母还具有毒性低的特点(Vinson和Bose,1987a、1987b;Morris和Levander,1980),且营养丰富,含各种氨基酸和B族维生素,是最具开发和应用前景的有机硒源之一。
2有机硒与家禽营养
2.1 有机硒与免疫有机硒在抗氧化、抗应激、提高免疫力方面的作用最引人关注。崔保安等(2003)研究发现,O.15mg/kg有机硒能提高雏鸡淋巴细胞玫瑰花环形成率、脾指数、法氏囊指数(P<0.05)。邱榕生和呙于明(2003)报道,有机硒(酵母硒)能显著降低肝脏中丙二醛(MDA)的含量(P<0.05),提高肉鸡血浆中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH—Px)的活性(P<0.05),极显著提高肝脏的总抗氧化力(TAOC)(P<0.01)。有机硒提高抗氧化力的原因主要是提高了GSH—Px的酶活。有机硒中的硒更容易构成GSH—PX酶的活性中心(李改平等,2001),提高酶活,使肉鸡总抗氧化力提高,减少自由基攻击生物膜的机会,从而减少肝脏中MDA的产生量。
硒对家禽免疫力的提高有着明显的剂量效应。呙于明和袁建敏(1998)报道,在硒0.35mg/kg的剂量水平下,有机硒组(酵母硒)的GSH—Px酶活显著高于无机硒组(P<0.05),但0.5 mg/kg剂量水平下差异不显著。袁缨等(2002)发现,组织器官中的GSH—Px活性在添加有机硒浓度为0.3 mg/kg或无机硒0.5mg/kg时最高,超过此添加量后酶活就随添加量的增加而降低。孙恩杰等(1996)研究了硒化合物的免疫增强作用,发现高浓度和低浓度的硒均不利于家禽的免疫。有报道硒影响硒蛋白基因转录时mRNA的稳定性,当硒缺乏或是过多时,mRNA的稳定性降低,mRNA的水平也降低;在翻译水平上,硒浓度影响硒半胱氨酸tRNA的合成和tRNA反密码子的甲基化,使 GSH-Px的合成量降低(张在香和杨晓,1998)。
2.2 有机硒与生产性能 董永军和王丽荣(2003)报道,添加0.1 mg/kg的有机硒和无机硒均能显著提高肉仔鸡体重,有机硒的效果优于无机硒,但差异不显著。陈忠法等(2003)研究不同硒源对肉仔鸡生长性能和肉质的影响发现,硒显著提高饲料的转化率(P<0.05);在改善生产性能方面有机硒好于无机硒,但差异不显著;0.2mg/kg添加量对总增重、饲料转化率、死淘数的效果要优于0.3 mg/kg添加量。王海宏等(2001)认为有机硒和无机硒对低日龄鸡生长性能作用效果差异不显著是由于母源影响,雏鸡会从母体得到保护水平的硒。生长性能指标是内外环境的综合结果,动物处于何种应激状态也影响着有机硒对生长性能的作用效果。Edens等(1998)发现,在春季,不同硒源(亚硒酸钠、有机硒)、不同水平(O.1、0.3mg/kg)之间的饲料效率无差异,而0.1mg/kg亚硒酸钠组的鸡只死亡率显著高于0.3 mg/kg组;在夏季,亚硒酸钠组的肉仔鸡的饲料效率低于有机硒组。邱榕生和呙于明(2003)也报道,在31~34℃饲养温度下,添加0.25mg/kg的有机硒能改善肉鸡早期(1~3周龄)的生长性能,显著提高饲料转化率和肉鸡体重(P<0.05),但4周龄以后就表现不出这种效果。当动物处于应激条件时,有机硒有较高的存留量,能用来合成更多的GSH-Px,以便消除由于应激产生的自由基,所以动物在不同条件下饲喂时,添加有机硒比无机硒的效果好。
2.3有机硒与繁殖硒影响动物的生殖能力、精液中的硒浓度、精子质量,且与精子DNA氧化损伤程度密切相关。庄惠君等(2004)研究认为,有机硒(富硒蘑菇粉)能有效提高精子活动力,效果优于无机硒,其机制与GSH—Px活性增强、一氧化氮合酶(NOS)活性降低、自由基生成减少、膜脂质过氧化等细胞损害受到遏制以及精子尾部结构完整性有关。硒代氨基酸在血液中的运输是通过氨基酸转运机制进行的,可运输到肝脏与蛋白质结合,也可直接运输至机体组织与组织中的蛋白质结合。这样有机硒在鸡蛋中的沉积效果就比无机硒更好。陈忠法等(2003)报道,有机硒添加组(O.2、0.4、0.6 mg/kg)鸡蛋的硒含量比无机硒组(O-3 mg/kg)分别提高了346.5%、166.7%、294.7%(P<0.01)。Valentic等(2003)研究了有机硒(酵母硒)对肉用种鸡和产蛋鸡的影响,发现把有机硒和无机硒的饲喂量从0.3mg/kg提高到0.5mg/ kg,有机硒组所产鸡蛋的硒沉积量比无机硒组高出了30%,并能促进胚胎发育和雏鸡出壳,雏鸡出生最初几天的抗氧化能力也与鸡蛋中的硒含量有关,种蛋蛋黄中抗氧化状况的改善能使雏鸡的成活率和均一性得到提高。
2.4有机硒与肉质 有机硒在降低脂质与肌红蛋白的氧化、稳定肉色、提高肉色评分方面的作用要优于无机硒(陈忠法等,2003)。在家禽日粮中添加硒可增强机体抗氧化能力,从而提高肉质,减少贮藏损失。亚硒酸钠因为具有“助氧化作用”的特点,在高添加水平下有氧化增强剂的作用(Seko,1989),并不能改善肉质,而有机硒则无此作用。 Edens(1997)报道,在肉仔鸡饲粮添加0.3mg/kg的有机硒(硒酵母),比添加同样水平的无机硒(亚硒酸钠)更能提高产肉量和降低鸡肉的滴水损失。 Downs等(1999)发现亚硒酸钠使鸡胸肉的滴水损失增加,而酵母硒则可以减少胸肉的滴水损失。
3 结语
我国约有70%的地区牧草,饲料中的硒含量≤0.05 mg/kg,且畜禽开始大量密集饲养,在此条件下,给动物补硒是有益的。有机硒能更好地满足家禽需要,发挥生产性能。而且有机硒比无机硒更加安全,具有多方面的保健功能,有着很好的应用前景。目前,对于有机硒在动物体内具体的吸收机制、代谢规律、作用机理等问题尚未完全清楚,有待于进一步的研究。