硒的生物学功能及其在鸡生产中的应用研究进展

    王秋梅+陈立华

    摘要:硒是动物必需的微量元素,具有抗氧化、增强机体免疫力、调节基础代谢、提高繁殖性能、解毒等功能。阐述了硒的生物学功能、硒在养鸡生产中的应用前景及建议,为在鸡生产中合理地应用硒提供参考。

    关键词:硒;生物学功能;鸡生产

    中图分类号:S816.72 文献标识码:B 文章编号:1007-273X(2014)06-0077-02

    近年来,随着科学技术的发展及消费者需求的提高,硒在动物体内的生物学功能以及对动物生产性能的影响引起动物营养学家的高度关注,并对其在动物生产中的作用进行了深入的研究,为有效利用硒提高动物生产性能、改善动物产品品质开拓了广阔的前景。本文就硒的生物学功能及硒在鸡生产上的应用研究做一综述。

    1 硒的生物学功能

    自1817年瑞典化学家发现元素硒后,人们一直认为硒是有毒元素。1957年, Schwarz等[1]发现硒可以防治维生素E 缺乏而导致的肝坏死。1973年,Rotruck 等[2]进一步证实了硒是红细胞谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-Px)的基本组成成分,从而揭示了硒具有抗氧化功能的作用机理。1974年,美国食品和药品管理局(FDA)允许在动物的饲料中补充硒,硒成为动物饲料中必需的微量元素之一。从此确立了硒是动物必需微量元素的地位。

    1.1 抗氧化作用

    硒最主要的生物学功能是抗氧化作用。硒在机体内以硒代半胱氨酸的形式参与构成谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px),每个酶分子含有4个硒原子。谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)是抗过氧化物的重要酶,其主要功能是催化还原型谷胱甘肽变成氧化型谷胱甘肽,使有毒的过氧化物变成无毒的羟基化物。正是由于含硒的GSH-Px能催化H2O2还原,使活性氧减少,自由基的产生才不会过量。

    1.2 增强机体免疫功能

    硒能增强机体的免疫机能及对某些疾病的抵抗力和免疫力。就细胞免疫来说,硒能促进淋巴细胞分泌淋巴因子,特别是IL-2的分泌能力提高。此外,硒还能增强淋巴细胞的细胞毒作用。在鸡的日粮中添加亚硒酸钠,体外周血T淋巴细胞数量可明显提高,表明硒能促进淋巴细胞的增殖、分化,同时也能增强淋巴细胞的细胞毒作用[3]。

    硒能促进抗体生成,提高接种新城疫疫苗鸡的凝聚抗体效价,增加IgM生成的细胞数量等。在基础日粮不缺硒的条件下,疫苗饮水免疫时于水中添加适量免疫增强剂硒,可明显增强鸡红细胞的免疫粘附功能和提高红细胞免疫粘附促进因子的活性[4]。

    硒能提高机体吞噬细胞的吞噬功能,对于巨噬细胞的趋化、吞噬和杀灭过程都有不同程度的影响。硒能显著提高抗原结合细胞数目,具有增强特异性免疫功能的作用[5]。

    1.3 调节基础代谢

    硒具有拟胰岛素样的作用,能增强从胞内到质膜上的两个葡萄糖转运蛋白移位活性,从而达到加速葡萄糖的运输,降低机体血糖的作用。硒通过脱碘酶可调节甲状腺素的水平,研究证实,动物缺硒,可引起肝、肾脱碘酶活性下降[6]。适量硒可参与辅酶Q的合成,加强丙酮酸脱羧酶系的活性,促进丙酮酸脱羧;硒能促进葡萄糖、钙、脂肪及维生素A、D、K、E

    的吸收,增加ATP酶活性,保护胰腺的完整性。

    1.4 提高繁殖功能

    硒通过影响生殖器官的发育、动物的发情和排卵、精液的质量及精子的活力、受胎以及胚胎发育等来影响繁殖[7]。体内只有合适的硒水平才能维持动物正常的生殖机能。硒缺乏时,雌性动物呈不规律的发情或根本不发情,受胎率降低,有的雌性动物虽能排卵和受胎,但胎儿在母体内不能正常发育,蛋的孵化率降低

    1.5 解毒功能

    硒能拮抗和降低某些有毒元素及物质的毒性,如硒能降低镉、铅、汞的毒性作用,包括睾丸损伤、卵巢坏死、乳腺损伤、畸胎、胎盘坏死、肺损伤、胰损伤、肾损伤、高血压和贫血。原因是硒作为带负电荷的非金属离子,在生物体内,硒可以与带正电荷的有害金属离子相结合,形成金属-硒-蛋白复合物,在含硫氨基酸、维生素C、维生素B6等物质的帮助下把能诱发病变的有害金属离子直接排出体外,或以胆汁分泌排出体外,消解了有害金属离子的毒性,起到排毒和解毒作用。因此硒获得了“天然解毒剂”的美誉。

    2 硒在鸡生产中的应用

    2.1 硒对鸡生长性能的影响

    大量的研究试验证明,在鸡的日粮中添加一定量硒,具有防病促生产,提高鸡生产性能的作用。在肉仔鸡日粮中添加 0.3 和 0.6 mg/kg 水平的亚硒酸钠, 使鸡有较快的生长速度,添加量在 0.6 mg/kg 水平时作用明显[8]。

    2.2 硒对鸡肉品质的影响

    硒作为重要的抗氧化剂,可阻止多不饱和脂肪酸及胆固醇的氧化,能提高动物肉的营养价值、延长肉的储存时间、提高肉的风味[9]。李业国等[10]试验结果表明,在肉仔鸡日粮中添加外源硒,可降低鸡肉滴水损失、改善嫩度。另有研究结果表明,有机硒和无机硒可改善肉品的系水力、提高肌肉的pH值、增强肌肉的抗氧化性。

    2.3 对鸡蛋品质的影响

    陈忠法等[11]研究表明,添加有机硒(酵母硒)可提高鸡蛋中维生素E和硒含量,高硒鸡蛋在贮藏中哈氏单位下降缓慢,可改善鸡蛋的贮藏新鲜度。潘翠玲在蛋鸡日粮中添加0.2、0.5和1.0 mg/kg的亚硒酸钠和富硒益生菌,蛋硒含量均有极显著提高,随着硒添加水平的升高,蛋硒含量显著升高。

    3 研究前景和建议

    目前,硒在鸡生产中的应用大都处于研究阶段,主要以饲养对比试验为主。因其价格便宜,添加外源硒的形式主要采用以亚硒酸钠为代表的无机硒,但无机硒必须先进入肝脏转化成生物硒后才可以吸收,因而毒性大,易引起中毒;也不易被肠道吸收,未被吸收的硒通过粪便排出,会污染环境,更重要的是无机硒对饲料厂工人的身体健康具有潜在危害。目前,欧美许多国家已大力提倡使用有机硒。瑞典要求乳猪料中必须使用有机硒;日本已规定饲料中禁止使用无机硒。而有机硒通过生物转化的方法进行硒的生物有机化转化,同无机硒相比,具有吸收率高、生物活性强、毒性低、环境污染小等特点,可为获取有机硒提供一条简便经济的途径,有利于实际生产中大量推广应用,因而已成目前硒研究的一个热点。

    对未来硒的研究、开发和利用应从以下将方面着手:充分利用先进的分子生物学手段研究各种硒酶和硒蛋白的生物学功能及硒与维生素、含硫化合物和其他化合物之间的复杂的相互作用,为硒在鸡生产中的应用奠定理论基础,进一步研究不同形态的硒在鸡日粮中的适宜添加量,以求更加合理经济的利用硒;开发富硒的功能性产品,为缺硒地区的人们提供合理有效的补硒方法。

    参考文献:

    [1] SCHWARZ K,FOLTZ C M.Selenium as an integral of Factor 3 against dietary necrotic liver degeneration[J].American Chemical Soci,1957,79:3292-3293.

    [2] ROTRUCK J K,POPE A L,Ganther H E,et al.Selenium Biochemicial role as a component of glutathione peroxidase[J].Science,1973,179:588-590.

    [3] 陈小娥,夏文水.天然产物中硒含量测定及形态分析[J].理化检验(化学册),2003,39(4): 251-254.

    [4] 杨 鸿,邓 桦,刘玉清,等.硒对新城疫免疫雏鸡红细胞免疫功能影响[J].佛山科学技术学院学报,2000,18(4):65-67.

    [5] 花 蓓,施巧芳.硒的免疫功能[J].化学教育,2002(2): 1-3.

    [6] 刘来利,蓝碧兰,王必成.不同硒营养状态下鸡体内甲状腺激素的变化[J].甘肃畜牧兽医,2000,3:15-18.

    [7] 潘翠玲.有机硒源在蛋鸡生产中的应用及其机理研究[D].南京:南京农业大学,2008.

    [8] 王志新, 马敬涛, 王乃凤.不同硒水平日粮对肉仔鸡生长发育影响的研究[J].畜牧与饲料科学,2006,1:45-47.

    [9] HU H J, WANG M, ZHAN X A, et al. Effect of different selenium sources on productive performance, serum and milk Se concentrations, and antioxidant status of sows[J]. Biological Trace Element Research, 2011, 142(3): 471-480.

    [10] 李业国, 郭 峰, 李同树.日粮不同硒源对肉仔鸡生产性能、肉质和血清甲状腺激素的影响[J].畜牧与兽医,2005,37(8):30-32.

    [11] 陈忠法,韩泽建.日粮中添加有机硒对鸡蛋硒、VE含量和哈氏单位的影响[J]. 动物营养学报,2004(16):32.