硒是生物体必需的微量元素之一，具有多种生理功能。饲料中添加适量硒可提高动物抗氧化能力和免疫机能，保持机体健康，促进动物生长发育。纳米硒是以蛋白质为核、元素硒为膜、蛋白质为分散剂的纳米粒子，已报道的纳米硒颗粒颜色主要有红色和灰褐色，其中红色纳米硒具有很高生物活性。本文就近年来国内外有关纳米硒的制备方法及其在家畜养殖中的应用作一介绍
1纳米硒的生物活性、毒理性质及制备方法
1.1生物活性
硒具有抑癌、抗病毒、抗氧化及调节免疫等生物活性，硒在体内具有重要生物学作用：参与谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）合成，保护细胞膜结构和功能；抗氧化，刺激免疫球蛋白及抗体产生，拮抗及降低某些有毒元素及物质毒性；参与三羧酸循环，通过I型5-脱碘酶调节甲状腺激素影响机体代谢，影响视力传导和生育等。大量研究表明，纳米硒和无机硒、有机硒一样，有很高生物活性，但其又具有不同于两者的特性，显示出低毒高效特征；在生物功效方面，纳米硒体外清除羟自由基的效率为无机硒的5倍、有机硒的2.5倍。此外。纳米硒在很低剂量下即显示出抑制肿瘤和免疫调节等保健作用，而相应低剂量无机硒并无该作用。纳米硒对小鼠具有增强免疫、抑制肿瘤、抗衰老及抗氧化等作用。目前对纳米硒生物活性的研究还比较肤浅，其活性还需与其他活性形式比较研究，对其作用机制也需进一步探索。
1.2毒理性质
在急性毒性方面，无机硒为15mg/kg体重，有机硒为30-40mg/kg体重，纳米硒则为113mg/kg体重。研究发现，纳米硒急性毒性约为亚硒酸钠的1/7。谷胱甘肽反应能力约为亚硒酸钠的1/10-1/20。在短期毒性方面，亚硒酸盐比纳米硒更易导致显著氧化应激、肝损伤和生长阻滞。在亚慢毒性方面，饲料中无机硒或有机硒含量在4-5mg/kg体重时即可导致大鼠体重下降和肝硬化，而纳米硒在6mg/kg体重时也不发生上述现象。纳米硒对大鼠生长阻滞、血液学参数、血清病理标志酶及蛋白参数、相关器官重和肝损伤程度的负影响状况明显好于亚硒酸盐和高硒蛋白，在已知硒制剂中安全性最高。
1.3制备方法
由于纳米硒在动物营养、材料、医学等领域具有巨大应用前景，其合成与研究已引起国内外学者广泛兴趣。目前相关研究主要集中在纳米硒制备技术及其形貌上，已报道的制备方法有固相表面活性剂法、微乳液法、蛋白质模板法、聚合物模板法、超声化学法、温度控制法和电化学法等。
模板法合成纳米硒具有粒度较小、分散度好、较稳定、形貌较好、低污染、低能耗等优点，但反应步骤较多，时间较长。王红艳等利用天然高分子壳聚糖为软模板水相制备纳米硒，得到均匀稳定的球形纳米硒颗粒，平均粒径约50nm。Zhang等以壳聚糖为软模板，合成出分布均匀，粒径约为10nm的纳米硒颗粒，具有良好粘附性和生物活性。水热合成法合成温度低，条件温和，体系稳定，制品纯度高、分散性好、粒度分布窄，但反应设备要求较高，不利于工业化生产。An等以亚硒酸盐和硫代硫酸盐为原料，选用不同还原剂用水热法制备出粒径为10-60nm的三方形纳米硒。Wang等以硒代硫酸钠为原料，在聚乙烯醇作用下，水热法制得了纳米硒棒，粒径约50nm。Chen等将乙二胺、硒粉和水进行超声混合，制备出粒径约为50nm的纳米硒棒。室温固相反应是近年发展起来的新研究领域，由于是无溶剂反应，可简化反应工艺、减少副反应和干扰因素，提高反应产率和纯度，因而有便于操作和控制、高选择性、污染少、节省能源等特点，在工业化生产上有良好应用开发前景。王润霞等用亚硫酸钠和抗坏血酸作还原剂还原二氧化硒，室温固相反应制备多种形貌的纳米硒。
也有其他制备方法的报道，张旭等室温下于聚丙烯酸及其钠盐形成的缓冲体系中制得直径50nm、长5μm的单晶纳米线。Zhu等将二氧化硒和乙二醇混合物用微波加热到195°C，恒温30min，得到粒径约60nm的纳米硒。Jiang等以纳米银颗粒诱导纳米硒生长，制得粒径约23nm的纳米硒。
2纳米硒在家畜养殖中的应用
纳米硒作为一种新型补硒源尚处于研究阶段，还未大量应用于实际生产，其中对鸡和仔猪的研究报道较多家畜日粮中广泛使用的硒源是亚硒酸钠，但由于亚硒酸钠毒性较强、生物利用率较低，一些国家已限制使用如瑞典规定乳猪饲料必须使用有机硒，日本禁止在动物饲料中添加亚硒酸盐类无机硒。
2.1鸡
纳米硒在抗氧化能力、提高肉鸡生长性能、体液免疫效能和改善肉质等方面表现出很强营养生物学作用，纳米硒对提高肉鸡生长性能的作用明显高于蛋氨酸硒和亚硒酸钠，且对鸡血清和组织中GSH-Px活性和总抗氧化能力显著上升；当纳米硒添加量为0.50mg/kg日粮时，可显著降低肌肉滴水损失，提高肌肉肌红色度和肌红蛋白含量，血清IgG含量也显著提高。胡彩虹等以亚硒酸钠和蛋氨酸硒为对照，研究了纳米硒对肉鸡肝细胞中细胞谷胱甘肽过氧化物酶（cGSH-Px）活性的影响。结果表明，3种硒源的剂量-效应关系曲线中，最适剂量范围宽度依次为：纳米硒>蛋氨酸硒>亚硒酸钠。宋保强等发现，纳米硒对肉鸡肝脏cGSH-Px、mRNA稳定性具有调控作用，并能提高其酶活性，而且其Weinberg剂量-效应关系的最适剂量范围较宽。夏枚生等研究了纳米硒和亚硒酸钠对肉鸡生长、肝脏脱碘酶I活性和血清甲状腺素的影响，结果显示，缺乏纳米硒会引起肝脏脱碘酶I活性下降，而肝脏脱碘酶I活性直接影响血清甲状腺素水平，进而造成肉鸡生长受阻。仝宗喜等探讨了雏鸡缺乏硒时细胞因子水平变化对机体的影响，结果表明，雏鸡缺硒使L-1、L-2促红细胞生成素（EPO）含量大幅降低，肿瘤坏死因子（TNF）含量大幅提高，直接导致雏鸡免疫力降低，并导致贫血、渗出性素质、组织出血、坏死等临床病理学变化。王福香等研究了纳米硒对肉鸡免疫和抗氧化性能的影响，发现当纳米硒含量为0.15-1.2mg/kg日粮时，肉鸡新城疫抗体效应、免疫器官指数、外周血T淋巴细胞转化率和总抗氧化能力均有显著提高。近年来研究发现，使用纳米硒生产高硒鸡蛋，不影响产蛋率，成本低，沉积效率更高。
2.2猪
按中国瘦肉型猪饲养标准规定，日粮硒需要量仔猪为0.17mg/kg体重，中猪0.26mg/kg体重，大猪0.28mg/kg体重，种猪0.13mg/kg体重。日粮中硒含量低于0.1mg/kg时会出现肝坏死、白肌病、桑椹性心脏病、循环障碍和消肿病等硒缺乏症；含量超过7.5mg/kg时会出现硒中毒纳米硒可促进仔猪生长，提高机体抗氧化能力，增强机体免疫力，提高猪肉品质。熊莉等研究了纳米硒和亚硒酸钠对仔猪生长、肝脏脱碘酶I活性和血清甲状腺素的影响，结果显示，纳米硒缺乏会引起肝脏脱碘酶I活性下降，而肝脏脱碘酶I活性直接影响血清甲状腺素水平，会造成仔猪生长受阻。夏枚生等以亚硒酸钠为对照，研究了纳米硒对育肥猪肌肉品质的影响，结果显示，纳米硒Weinberg剂量-效应关系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，降低肉滴水损失；肌肉硒沉积率优于亚硒酸钠。李兰东等研究发现，高硒日粮可使肌肉硒含量提高27%，但日粮中硒含量超过2.5mg/kg时对肌肉硒沉积无显著影响。
2.3其他
张春香等研究纳米硒对山羊生长性能、抗氧化能力、生长激素和胰岛素的影响，日粮添加0.3-1mg/kg干物质，增强山羊机体抗氧化功能，促进生长激素和胰岛素分泌，从而促进山羊生长。此外，纳米硒能不同程度提高奶牛机体抗氧化能力，促进其生长激素和胰岛素分泌。
3展望
纳米硒主要因其具有零价硒的低毒性和纳米粒子特性、高效抗氧化、低毒性、吸收利用率高等独特的生物学效应，使其在人和动物医疗保健领域应用前景广阔。纳米硒能增强动物抗应激和免疫力，改善肉品质，提高生产性能，在动物生产中已显示出一定优势。目前，有必要对纳米硒在代谢、生物学功能的分子机制等方面作进一步研究。本课题组正致力于纳米硒制备及在饲料中的应用开发方面研究。另外，通过大量动物试验开展纳米硒径、剂量与作用效果相关性分析，以便建立更科学的纳米硒添加量参考标准，使其发挥更好生产效益。可以预见，随着科学技术的不断进步，纳米硒在动物饲料领域的应用将会更加广泛和深入。
