硒的功能及富硒酵母对肉鸡性能影响的研究（一）

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硒的功雒及富硒酵母对肉鸡性雒影响的研夯(一)孟丹’，孟昱，李凯年编译(1．吉林市动物疫病预防控制中心，132013；2．吉林市动物卫生监督所，132013；3．吉林出入境检验检疫局，130062)摘要：研究表明，硒(se)是人和动物必需的一种微量元素，具有重要的生物学意义。但是，长期以来，硒(se)一直被认为是一种毒性元素。近10多年来，随着对硒(se)生物学功能研究的不断深入，在畜禽日粮中添加硒(Se)添加剂已经越来越普遍，特别是富硒酵母(selenium-enrichedyeast)等有机硒添加剂的研制与应用，为有效利用硒(se)提高畜禽生产性能、改善畜禽产品品质展现了广阔的前景。关键词：硒(se)富硒酵母肉鸡性能近l0多年来，微量元素硒(se)对人生理功能(Te)有密切关系的元素。令人遗憾的是，当时人们和动物生产性能的影响日益引起人们的高度关注，并没有认识到这种元素的生物学意义。在发现硒并被进行了广泛的研究。随着研究的不断深入，在(Se)元素后的100多年中，人们一直把硒(se)作为畜禽日粮中添加硒(se)添加剂已经越来越普遍，特一种有毒的元素进行研究。直到1934年，Franke证别是有机富硒酵母(selenium—enrichedyeast)等有机实硒(se)是与引起在美国达科他州和怀俄明州交硒添加剂的研制与应用，为有效利用硒(se)提高畜界地区发生的碱毒病(alkalidisease，即家畜硒中禽生产性能、改善畜禽产品品质展现了广阔的前毒)或硒中毒(selenosis)有联系的毒性物质，人们才景认识到这种元素的生物学意义。但是，在1957年以前，硒(Se)还仍然被认为是一种危险的元素。19571．关于硒(Se)研究的简述年，Schwarz等(1957)发现，硒(se)是一种能够防止人类对硒(Se)的研究与认识经历了一个比较小鼠发生营养性肝坏死所必需的日粮营养物质。这漫长的过程。1818年，瑞典化学家Berzelius发现了一发现促使人们开始从一个崭新的角度来研究硒硒(se)元素，并确定硒(Se)是一种同硫(s)和碲(se)的功能与作用。同年，还有报告说，硒(Se)能够防止雏鸡发生渗出性素质(Patterson，1957o此后，人们对硒(se)的认识才得以改变。不久，营养学家开始了广泛的研究，揭示了硒(se)的生理功能并证实了在人的膳食和动物的日粮中缺乏硒(Se)引起康地恩药业集团惦053：2-8一8896660688960’661的后果。1972年，Roetrueh证实硒(Se)是谷胱甘肽80中国动物保健ChinaAnimalHealth2010年3月 过氧化物酶(GPH—Px)的活性成分，于是，硒(se)被(Burk，1976)和肉类(Levander，1986；Cai等，1995)公认为是生命所必需的微量元素。1973年，世界卫为来源的饲料成分中，自然存在的硒(se)主要是这生组织(WHO)宣布硒(Se)是人类所必需的微量元三种含硒(se)氨基酸。含硒(Se)氨基酸与蛋白质结素。由于硒(se)的毒性以及亚硒酸钠(Na2SeO，)的合主要是硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸，可能占植利用率低，在饲料中添加过量亚硒酸钠可能造成环物、谷物(Butler等，1967)、有机富硒酵母境污染，从而限制了无机硒在饲料中的应用。许多Sel—PlexTM(Kelly等，1995)中硒(se)总含量的国家都禁止在饲料中添加亚硒酸钠等无机硒。198480％。有机硒(Se)的研制与应用使在饲料中更加有年，美国食品与药物管理局(FDA)也把硒(se)添加效的利用硒(Se)添加剂成为可能。量的上限降低到0．1mg／kg。硒(Se)缺乏可以引起家禽发生一系列的疾病2．硒的主要功能与富硒酵母和机能障碍，包括渗出性素质、肝坏死、肌肉萎缩、2．1硒的主要功能微血管病、胰腺纤维变性、羽毛蓬乱无光、免疫缺研究表明，硒(Se)具有广泛的生物学功能，是陷、孵化能力降低以及其他疾病(Edens，1996)。研人和动物所必需的一种微量元素。研究表明，硒究表明，鸡硒(se)缺乏的表现与硒(Se)通过谷胱甘(Se)的生物学功能主要表现在以下几个方面。肽过氧化物酶(GSH—px)的抗氧化保护作用有关。2．1．1抗氧化功能这是许多年来人们唯一所知硒(se)在任何动物中硒(Se)的抗氧化作用可能包括5个方面：①清的作用。近几年来，已经确定了一些硒蛋白，既延伸除脂质过氧化自由基中间产物；②分解脂质过氧化了我们对硒(Se)生理功能的了解，也有助于解释硒物；③修复水化自由基引起的硫化合物的分子损(Se)缺乏的其它表现(Arthur，1997；Jacques，2001；伤；④在水化自由基破坏生命物质之前将其清除或Edens等，2005)。由于硒(Se)与硫的相似性，长期以转化为稳定化合物；⑤催化硫基化合物作为保护剂来，有一种观点认为硒(Se)与硫的代谢途径相似。的反应。硒(se)在动物体内的生物学作用在于它以Burnell等(1977)强化了这个观点。他们报告，植物谷胱甘肽过氧化物酶(GSH—px)的活性中心元素这和细菌可以将硒(se)代谢为有机硒代蛋氨酸和硒一生物活性形式发挥抗氧化作用。在机体细胞呼吸代半胱氨酸。硒蛋氨酸很容易作为作用于蛋氨酸的代谢的氧化磷酸化反应、黄嘌呤氧化酶系统、羧化酶的底物而被利用，甚至可以比纯蛋氨酸被更有效反应等过程中可以产生过氧化物与羧自由基。这些的利用(Markham等，1980)。过氧化物和自由基袭击生物膜侧链，诱发膜脂质过在饲料中，有机硒(Se)被认为是一类安全高效氧化反应，使膜的流动性减小，通透性增大，膜上酶的硒(se)添加剂。有机硒(se)的安全性较高，便于与受体也会发生相应的变化，继而表现出一系列的应用。有机硒(se)与无机硒(Se)在动物体内的吸收生理生化功能障碍。谷胱甘肽过氧化物酶也存在很大的差异。无机硒(se)中硒(Se)的价态是(GSH—px)催化谷胱甘肽参与过氧化反应，清除过Se4+、Se，如Na2SeO3、Na2SeO4、CaSeO3等，以氧化态氧化物的毒害。当硒(se)缺乏时，可以引起该酶的存在，由肠道被动吸收，被还原成硒(se)化物，然后活性降低。在20世纪80年代初发现的第二个含硒转运到肝脏合成硒代蛋氨酸进入机体。而有机硒(Se)酶磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(PHGPx)及其(se)中的硒(Se)的价态为Se，首先在小肠中被转化为相应的氨基酸硒(Se)，然后再以单体氨基酸的形式吸收，因此，其吸收的效率远高于无机硒(se)。多年来，人们公认的有机含硒(se)氨基酸主要有硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸和硒代胱氨酸。在以植物2010年3月ChinaAnimalHealth中国动物保健81II -堡鱼薹堕他非酶硒(se)化合物也都具有抗氧化作用。快猪的生长。在肉鸡日粮中添加1．0mg／kg、2．1．2增强机体免疫力功能3．0mg／kg、5mg／kg的硒(se)，都能比不添加硒(se)硒(Se)可促进抗体的合成，增强机体免疫力，促进肉鸡的生长。提高抗病能力与抗应激能力。缺硒(Se)雏鸡补硒2．1．4提高动物繁殖力功能(se)能提高接种新城疫疫苗凝集抗体效价，使更多硒(se)能提高动物的繁殖性能。精清中的硒数量的高亲和力白介素2R(IL一2R)提前表达。营养(Se)是通过谷胱甘肽过氧化物酶(GSH—px)的抗氧水平的硒(se)可以促进鸡对注射绵羊红血球抗体化作用来保护精子原生质膜免受氧化损害的。硒生成，高于营养水平(>0．20mg／kg)的硒(Se)可以显(se)含量随精子的成熟而增加，精子里的硒(Se)主著抑制公雏的免疫效应。硒(se)与维生素E在发挥要存在于线粒体膜上，缺硒(se)导致精细胞受损，免疫作用时同样具有协同效应。硒(Se)与维生素E释放出谷草转氨酶，降低精子的活力，从而影响受适度配合能明显提高NK细胞活性和T淋巴细胞精能力和胚胎发育。据报道，在蛋鸡低硒转化率，但在一定范围内，其效果受使用剂量的显(0．015mg／kg)日粮中添加O．1mg／kg的硒(Se)，可使著影响。生长阶段肉鸡同时缺硒(Se)与维生素E可产蛋率提高75％以上，蛋的孵化率保持在90％以导致法氏囊严重的和胸腺轻度的以上皮细胞逐渐上。研究发现，用添加有机硒的13粮饲喂母猪，可提退化并伴随淋巴细胞逐渐耗竭为特征的组织病理高仔猪的出生重，降低死亡率。学变化。给缺硒(Se)小鼠补硒(Se)可使小鼠胸腺数2．1．5改进畜禽肉类产品品质功能量增加，皮质增厚，胸腺与脾脏的相对重量增加，T硒(Se)的抗氧化作用使其同时具有提高畜禽淋巴细胞转化效率提高。给雏鸡补硒(se)可以增强肉类产品品质的功能。硒(Se)在体内通过磷脂氢谷机体的抗病能力。研究认为，硒(se)增强传染性法胱甘肽过氧化酶(PHGPx)和谷胱甘肽过氧化酶氏囊病毒(IBDV)感染雏鸡细胞免疫功能可能是通(GSH—px)可以使有害的脂质过氧化物还原成无害过提高机体清除大量产生的自由基的能力，减少免的羟基化合物，并使过氧化物分解，防止体内由于疫细胞损伤，降低病毒所致类前列腺物质的产生以过量的自由基产生的过氧化物损伤，是体内的抗氧及内分泌一免疫互作网络途径等机制实现的。化屏障。缺硒(se)是引发肌营养不良(NMD)的最主2．1．3促进动物生长功能要因素，因此，适当提高日粮中的硒(se)水平可以国内外的大量试验证明，硒(se)能促进动物生改善肌肉的生长状况。并且硒(Se)可以通过长。甲状腺素分为3种：T4(无活性)、T3(有活性)和GSH—Px防止脂质过氧化的发生，保护细胞膜结构T3(去活性状态)。日粮中添加适量的硒(Se)可以的完整性和功能的正常，减少细胞的损伤，从而阻将无活性的甲状腺素原(T4)转化为具有活性的三止肌肉细胞液的外流，减少肌肉渗出汁液的数量，碘甲腺原氨酸(T3)，提高血浆中T3的水平，促进生改善畜禽肉类的品质。长激素(GH)的合成与分泌，从而加快动物的生长2．1．6与其他元素、维生素协同功能和蛋白质的合成。研究发现，在生长育肥猪日粮中硒(Se)与锌(Zn)协同可以增强机体免疫功能；添加一定量的硒(Se)，可以明显提高血中硒(Se)浓与维生素E协同可以增强GSH—Px的活性，提高维度及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH—px)的活力，并加生素E的抗氧化作用；与胡萝卜素协同可以增强对癌细胞生长的抑制作用。2．2富硒酵母富硒酵母(selenium—enrichedyeast)是在培养潍一酵母的过程中加入硒(Se)元素，酵母生长时吸收利用了硒(Se)，使硒(se)与酵母体内的蛋白质和多糖鳖兰兰：二i82中国动物保健ChinaAnimalHealth2010年3月 有机结合转化为有机生物硒(se)，从而消除了无机量，在最大允许使用量0．5mg／kg饲料下对所有饲喂化学硒(Se)(如亚硒酸钠)对动物的毒副反应和肠动物均无副作用。同时得出结论：Alkosel~不会使胃刺激，使硒(se)能够更高效、更安全地被机体吸食用者硒(se)摄人过量，但应该适当的减少皮肤收利用。富硒酵母作为有机硒(Se)饲料添加剂，具对硒(se)的接触和吸入。在推荐剂量下使用有硒(Se)利用率高、安全、无毒、对环境污染小等优Alkosel~不会改变环境中硒(Se)的浓度和分点。其添加效果优于无机硒(se)(如亚硒酸钠)，生布。因为富硒酵母会取代其它的硒(se)添加物活性比亚硒酸钠高4—6倍，比螯合有机硒(se)吸剂，因此不会对环境造成额外的负担。FEEDAP收率提高50％。专家小组认为没有必要对其进行专门的市场监2．3富硒酵母应用控。sP是欧盟第一个批准的可以作为营养饲料在国外，富硒酵母已经实现工业化生产并进入添加剂在所有动物日粮中使用的有机硒(se)。实用阶段，在市场上可以买到商品化的产品。目前，在世界许多国家和地区(包括美国和欧盟)在我国，富硒酵母也已经广泛生产与使用。美国奥都已允许富硒酵母作为矿物质饲料添加剂用于特奇生物技术公司(Alltech)生产的酵母形式的有动物饲料中，我国也将富硒酵母与亚硒酸钠共机硒富硒酵母Sel—PlexTM(sP)中所含的硒(Se)同列为允许使用的饲料添加剂。尽管亚硒酸钠98％是以硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸的形态存在。仍然是目前动物日粮中主要的补硒(Se)形式，2000年6月，美国食品与药物管理局(FDA)批准但由于亚硒酸钠存在生物有效性低、毒性大、富硒酵母Sel—PlexTM(SP)作为肉鸡的一种有机硒易污染环境等缺陷，因而其使用量受到了严格(se)来源使用。sP的中文名称为“赛乐硒”，据我国的限制，例如瑞典已限制其在乳猪料中使用，农业部公告，该产品已经于2003年在我国注册。而日本则禁止在动物饲料中添加亚硒酸钠。富通常，在动物饲料中添加的硒(Se)是无机形式硒酵母作为有机硒饲料添加剂所具有的优点使的硒酸钠(NaSe)和亚硒酸钠(NazSeO，)。虽然sP是其受到了广泛的重视，并呈现出逐渐取代亚硒一种含有多种有机硒(se)化合物的混合物(Kelly酸钠在饲料中添加的趋势。等，1995)，但是，主要形式是酵母细胞蛋白成分中上述这些sP添加的有益作用激起了家禽的硒蛋氨酸。sP中的有机硒(Se)容易被利用，并可业所有部门对使用sP的兴趣。因此，不仅继续以通过Na依赖中性氨基酸途径被主动地从肠道比较不同硒(Se)来源对高产肉鸡生产性能的影中吸收，而亚硒酸盐是被动吸收(Schrauzer，2000)。响，而且阐明有机硒(se)对肉鸡生理学和生物此外，有报告说，sP诱导生羽作用比硒酸钠更有化学稳定性的影响，进行进一步的研究都是至效，可以加快伴性缓慢生羽公肉鸡和正常生羽母肉关重要的。鸡的羽毛生长速度(Edens等，2000)，同时，在肉鸡组织中蓄积和保留方面(Norheim等，1985)以及在3．富硒酵母对肉鸡性能影响的研究减少胸部肌肉滴水损失方面(Edens，1996；Downs近几年来，国内外对在动物饲料中添加硒等，2000；Naylor等，2000)，SP都优于硒酸钠。(se)及富硒酵母进行了广泛的研究，文献资料2007年1月11日，欧盟食品安全局FEEDAP报道也很多。本文仅介绍了美国北卡罗来纳州专家小组根据规则(EC)No1831／2003对富硒酵母(酿酒酵母NCYCR397)作为饲料添加剂的安全性和生物效率进行评价。以产品Alkosel~(主要为酿酒酵母NCYCR397)为研究对象，研究结果显示其能够增加血液、血浆、血液GSH—Px中硒(Se)的含2010年3月ChinaAnimalHealth中国动物保健83II