引言
硒是一种结构与硫相似的化学元素,它的原子序数是34,有金属性和非金属性,硒的发现比较早,是由瑞典化学家Berzelil1817年焙烧黄铁矿制备硫酸时发现的[l],直到1957年被美国营养学家schwartzFoltz等确认为动物体内必需的微量元素。Rotrku1973年研究表明硒是谷肤甘肤过氧化物酶(GSHPX)的组成部分[2]
人和动物主要从食物中摄取硒,如果机体的硒不足,将会严重影响人和物的健康与生长,严重的话会引起疾病的发生,如缺硒导致人的大骨节病、克山病禽的渗出性素质羊的白肌病及多种动物繁殖性能降低等疾病。因此在机体内摄入足够的硒,才能保证畜禽健康生长和发育,免疫和繁殖等功能提高,生长性能得到提高。
目前,补硒的一般来源主要是无机硒,如亚硒酸钠,但大量试验研究发现无论在生物利用率、抗氧化作用效果、组织器官的沉积率和提高机体免疫力与繁殖力等方面,有机硒的作用效果都要比无机硒好[3~7]。而且随着近几年对硒的研究发现,亚硒酸钠有过氧化特性,生物利用率较低,并且毒性较大而,它的使用会对动物生长发育和环境造成严重的影响,
相比生物源性的有机硒而言,有机硒的生物活性大大优于无机硒,并且动物胃肠道更容易吸收有机硒并将其很好的利用,因此,如果大力推广使用有机硒源则对动物的生产是非常有利的。目前动物生产上使用的有机硒主要是富硒酵母,科室富硒酵母的价格相对昂贵,所以其推广应用受到了一定的限制。
另外随着对硒研究的不断深入,人们对硒的营养价值生物功能添加最适量和如何有效的补充硒的研究更加深入和重视。
1 硒的理化性质
硒是哺乳动物和人所必需的微量元素之一,自然界中,硒主要以有机硒和无机硒的形式存在,一般无机硒是使用较普遍的硒源,主要存在形式有硒酸盐(Se6+)和亚硒酸盐(Se4+)等,有机硒则以硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸和硒代半胱氨酸等形式存在。目前已知的哺乳动物体内的硒蛋白主要分为六类:谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-Px)家族、碘化甲状腺原氨酸脱碘酶(ID)家族、硫氧还蛋白还原酶(TR)、硒代磷酸合成酶(SPS)、硒蛋白P、硒蛋白W、精子被膜硒蛋白等,这些硒蛋白参与动物体内多项代谢与生理作用。
2硒的功能和应用
2.1硒的抗氧化功能
硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性成分,具有抗氧化功能,这是硒最主要的生物学功能。GSH-Px 的抗氧化功能可防止形成有害自由基及其对不饱和脂肪酸的进攻,催化有毒的过氧化物还原为无毒的羟基化物(江苏文惠网ROH)(袁建敏,1998[8]。若缺硒会引起硒蛋白活性降低、自由基清除受阻、机体产生大量不饱和脂肪酸,它们极易受到过氧化作用产生脂质过氧化物,使生物膜受到损伤,免疫力下降等一系列机体功能障碍。
目前许多研究表明,机体可建立两种主要防御体系来防止脂质过氧化物的损伤:一是酶促防御体系,有三种主要抗氧化的酶,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)及金属结合蛋白。这第一道防线主要是负责制止自由基的生成。一般活细胞中的自由基主要是超氧化物自由基,线粒体的电子传递链过程生成超氧化物自由基。超氧化物歧化酶(SOD)将这个自由基歧化生成过氧化氢(H2O2),但H2O2对细胞仍有毒性,所以必须迅速清除,这一重要的抗氧化反应就是由 GSH-Px CAT 来承担的。
联芳楼相比主要居于过氧化物酶内的CATGSH-Px 存在于细胞的不同部位。因此,GSH-Px CAT清除细胞内过氧化氢的能力高。瑞然这三种酶可以有效清除 O-H2O2ROOH 等活性氧并终止自由基链式反应,但并不能完全阻止脂质过氧化和自由基的生成,这就需要另一类有直接清除作用的非酶促反应防御体系,它包括含硫基化合物、辅酶 Q、维生素 AEC等、醇类和酚羟基化合物等。硒直接清除自由基作用表现在下面几个方面:①清除脂质过氧化物自由基的中间产物;②脂质过氧化物的分解;③修复自由基造成的硫化合物的损伤;④在自由基破坏生命物质之前将其清除或变为稳定的化合物;⑤催化巯基化合物作为保护剂。
一般状况下动物体内的自由基产生和抗氧化系统处于动态平衡,只有当机体受到应激时,如热应激、病毒侵染时会使自由基生成,过氧化物积累,以致过氧化损伤,只有维持机体自由基产生和抗氧化系统的平衡才是动物健康生长的重要保障。
2.2硒的免疫功能
许多研究发现,硒对生物膜具有保护作用,它提高动物的免疫力,刺激免疫球蛋白的形成,促使机体合成lgGIgM等抗体,促进了淋巴细胞的增殖,保护淋巴细胞质膜的通透性
从而增强了免疫反应。黄克和等研究发现[9],补硒能提高肉鸡自然杀伤性细胞(NK)的活性和T 淋巴细胞的转化效率,促进了NK 细胞与靶细胞密切结合,从而增强 NK 细胞的杀伤能力。另外,硒也能促进抗体、补体的大量合成,促进鸡对注射绵羊红血球抗体的生成,从而大大提高了抗体的免疫能力唐师曾的书大地生命[10~13]
相反,大量研究也表明,当机体内的硒含量轻度缺乏时动物不会表现出任何的临床症状,但动物机体的免疫功能会受到损伤,这时候机体就容易感染多种疾病。国外研究表明[14~16]],硒的缺乏对免疫功能的影响主要是减弱嗜中性白细胞的功能和降低谷胱苷肽过氧化物酶(GSHPx)的活性。另外,缺硒也导致了由羊淋巴细胞产生白细胞的转移因子能力减弱[17]Hlar1ey报道,缺硒时白细胞GSHPx活性降低,接着中性白细胞、肺巨噬细胞、腹膜巨噬细胞的杀菌能力也降低了[17]
2.3硒对氧化应激调控作用
硒是动物机体必不可缺的微量元素,作为谷胱甘肽过氧化物酶活性中心,硒化合物具有明显的抗氧化作用。对处于氧化应激状态的动物,若在日粮中添加硒可以大大提高动物的生
产性能。袁施彬(2007[18]在通过对仔猪腹腔注射Diquat 时成功诱导了机体产生氧化应激,另外在日粮中分别添加00.2 mg/kg0.4 mg/kg0.6 mg/kg含量的硒,深入探讨了硒对氧化应激的调控作用。试验结果发现,日粮中添加硒可显著提高 Diquat 组的平均日增重和饲料转化率,并且随着硒的添加量增加,生产性能也得到了提高。硒可提高机体抗氧化能力,减少自由基对机体的损伤。袁施彬(2007[18]报道,增加硒的添加量则血清中 MDA 的含量降低。硒还可减少 DNA 的氧化损伤,降低细胞凋亡的发生几率。
后来袁施彬(2007[18]研究又发现,在日粮中添加0.4 mg/kg 0.6 mg/kg 含量的硒可显著提高氧化应激仔猪GSH-Px、血清、CAT GSH等的抗氧化酶活性。一般认为丙二醛(MDA)是评估脂质过氧化最普遍的指标,而脂质过氧化程度的高低是测定细胞氧化损伤大小的主要标志。
2.4畜禽对硒的需要量
不同的畜禽及其在不同的生长阶段,畜禽对硒的需要量和耐受量是不一样的[19]。家禽机体若缺硒会引起很多疾病,如肝坏死、桑堪样心肌病、白肌病等,但添加过量的硒也会导致机
体生病,畜禽会出生长停滞、神经过敏、发育中胚胎畸形等,所以添加适量的硒对硒发挥其功能是很重要的。
对畜禽来说,正常日粮添加条件下,对硒的需要量大概为:对于生长猪的硒日粮需要量,我国规定为0.28~0.30 mg/kg日粮,美国NRC(10,1998)则规定为0.15~0.30 mg/kg日粮,欧共体限量为0.50 mg/kg日粮[20],对于禽类的硒日粮需要,火鸡为0.2mg/kg,肉鸡为0.1~0.15 mg/kg管妖妖的风花雪月NRC,1994) [21],且禽类日粮硒的最大允许添加量为0.3mg/kg(AAFCO2003) [22]。王聪等研究认为,添加包被硒 0.6-0.9mg/kg 可明显提高抗氧化能力,吸收率达到最佳,建议包被硒的日粮添加量为 0.67-0.97mg/kg,以 0.67mg/kg 为最佳添加量。郭峰研究认为[23],肉鸡日粮添加有机硒 0.3mg/kg,无机硒 0.15mg/kg,能保证肉鸡正常生长性能。在实际的生产应用中,为了提高或维持动物最佳的抗病力、免疫力、抗氧化能力及较高的生产性能等,大多数动物日粮中硒的实际添加量均高于有关规定硒的添加量。
2硒对家禽应激的影响
在集约化饲养现代肉用家禽时经常面临的问题就是应激,在发生应激时鸡的组织、生理、生化及免疫功能都会发生变化,特别是幼龄家禽的冷应激,在冷应激下,幼禽采食、饮水减少,活动力下降,研究报道,补硒可提高幼龄家禽抗冷应激能力,相反,对于缓解热应激的方法很多,可目前硒对畜禽热应激性能的调控报道很少,有机硒的添加量多少也报道不一,刘风民(2004)[24]研究表明,日粮中添加硒和维E可明显增加体内a一生育酚含量和GSHPx的生物活性,大大提高机体的抗氧化性能,提高热应激状态下机体抗氧化系统的适应能力,减少机体因热应激造成的自由基损伤,由此可见有机硒和维E的协同作用明显。 
另外,也有许多研究表明,硒具有很好的抗应激效果,且硒和维生素E对抗热应激的作用可能与其抗氧化能力有一定相关。T.EI等人根据研究的结果得出: 维生素E和硒或有机硒( 赛乐硒) 添加剂使热应激条件下的肉鸡达到了最佳的生产性能。因此, 在日粮中添加硒可以降低家禽的热应激反应。
3硒在家禽生产中的应用
硒在家禽饲养中的利用比较广泛,也是机体中必需的微量元素,饲料中硒的不足会直接影响到机体的生长发育、繁殖和免疫等功能。硒缺乏则会引起家禽营养性肌营养不良(白肌)
、平衡失调,运动障碍、渗出性素质、肝脏肿大等。
Mahan[25]对不同动物的添加亚硒酸钠,当浓度不超过 0.3mg/kg 时,日粮添加水平与动物体内 GSH-Px 活性呈正相关。迟淑艳[26]1日龄固始鸡饲料中添加硒量 0.150.300.45mg/kg 可是血清谷胱苷肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶和三碘甲腺原氨酸的活性随添加量的升高而升高,腿肌中丙二醛的含量随着硒添加水平的升高而降低。另外硒也影响家禽的繁殖性能,庄惠君等(2004) [27]研究认为,有机硒能有效提高精子的活动力,并比无机硒的效果更大,其作用机制与GSHpx活性增强、自由基生成减少、一氧化氮合酶活性降低、膜脂质的过氧化等细胞损害受到遏制以及精子尾部结构是否完整有关。
参考文献
栖霞市实验小学
[1] Sunde, RA.Selenium. In: Handbook of nutritionally essential mineral elemental (eds.B.L.O.dell.R.A.Sunde), Marcel Dekker,Inc, New York.1997,493-556
[2] RotruekJT. Selenium Bioehemieal role as a component of glutaobione Peroeidaso
Seienee.1973,79:588592.

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