微量元素硒的生物學作用及其在養豬生產中的應用

張建軍 施衛忠 張貽傳

（1.浙江省嘉興市大運河生態牧業有限責任公司，浙江嘉興314015；2.普瑞納嘉興飼料公司，浙江嘉興 314002）

硒 (Selenium，Se)是瑞典化學家Berzilus于1817年首先發現的，是動物必需的微量元素之一，它與動物繁殖、生長、發育和疾病發生有著密切的關系。硒在地殼中含量極低，而且分布很不均勻，在我國，從黑龍江到云南有一條缺硒帶，東南沿海也存在缺硒區，這些地區動物的白肌病、桑葚心病、營養性肝壞死等疾病均與缺硒有關；而湖北的恩施與陜西的紫陽縣則因土囊含硒過高發生人畜慢性硒中毒。飼料原料中的魚粉含硒較高，苜蓿粉、黑麥等次之，餅粕較少，谷類最低。動物腎 (尤其是腎皮質)、肝、胰腺、垂體及毛發含硒較高，而肌肉、骨骼和血液相對較低，脂肪組織最低。

硒以無機硒和有機硒兩種形式存在，無機硒包括亞硒酸鈉、硒酸鈉、硒化鈉、亞硒酸鈣等；有機硒包括硒酵母、硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸、海藻硒多糖等。有機硒的生物利用率高于無機硒，且有機硒毒性小，不會對動物和環境造成不良影響。

1 硒的生物學作用

硒在動物體內的生物學作用有很多種，其中最主要的是抗氧化作用。

1.1 抗氧化作用

硒的抗氧化作用可分為酶和非酶兩類。

1.1.1 硒酶抗氧化作用

谷胱甘肽過氧化物酶 (GSH-Px)是哺乳動物體內第一個被公認的含硒酶，硒含量為4molSe/mol酶，這種酶廣泛存在于哺乳動物的紅細胞、肝臟、肺臟、腎臟、腦等組織中，該酶能將體內有害的過氧化物還原為無毒的羥基化合物，從而保護生物膜免受過氧化物的氧化損傷。硒作為GSH-Px中氧化-還原作用的唯一原子，在GSH-Px催化作用中具有關鍵作用。

磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶(PHG-Px)是哺乳動物體內的另一個含硒酶。該酶被意大利Padova大學的Ursini教授于20世紀80年代初發現，該酶活性中心可能與GSH-Px相同。該酶也是通過抑制膜磷脂過氧化而發揮保護生物膜的作用。

1.1.2 非酶硒抗氧化作用

非酶硒化合物的抗氧化作用，主要是多種硒蛋白的抗氧化作用。硒化合物的抗氧化作用可以歸納為以下幾個方面：清除脂質過氧化自由基中間產物；分解脂質過氧化物；修復水化自由基(HO、H等)引起硫化合的分子損傷；在水化自由基破壞生命物質前將其清除或轉化為穩定化合物；催化巰基化合物作為保護劑的反應。

1.1.3 硒與VE的協同抗氧化作用

在抗氧化方面，硒和VE起協同作用，補充硒或VE可達到互補和糾正各自的缺乏癥。但在有些情況，VE不能代替硒，而硒則在很大程度上可代替VE。據測定，一個硒原子能代替700～1000個分子VE；含硒蛋白的抗氧化能力比VE的抗氧化能力高500倍。

1.2 免疫調節作用

大量的研究發現，硒與機體免疫功能密切相關。硒可以改善機體體液免疫和細胞免疫功能，影響免疫器官的結構。

1.2.1 增強體液免疫

硒能增強體液免疫，刺激免疫球蛋白的生成，提高機體合成抗體的能力。高建忠等 (2004)在含硒 0.11mg／kg的基礎日糧中添加 0.2mg/kg和 0.4mg／kg硒均顯著提高了雛雞血清中IgG水平。李敬璽、王俊東（1995）在給18～20kg的仔豬接種豬瘟疫苗的同時肌肉注射0.2%亞硒酸鈉1mL， 可使豬血液中的B淋巴細胞增數、豬瘟抗體水平提高，且抗體出現時間較早、維持時間較長。袁施彬等（2008）在日糧中添加0.6mg/kg的硒，能使豬日增重提高，料肉比降低；IgG、IgA和IgM提高，豬瘟抗體滴度隨著試驗期的延長，幾乎呈直線上升，在免疫后28天，陽性保護率達到100%。

1.2.2 增強細胞免疫

研究表明，硒可以明顯提高淋巴細胞分泌白細胞介素-6(IL-6)水平，同時提高IL-6的活性。補硒能使動物對致敏劑的敏感性提高，而缺硒時，動物巨噬細胞減少，淋巴細胞增殖能力下降，自然殺傷細胞 (NK)數目減少，抗體依賴細胞介導毒素清除能力下降。補硒可使母豬外周血吞噬細胞的吞噬活性顯著增強。

1.3 抑制病毒作用

許多研究表明，硒對柯薩奇病毒、人類免疫缺陷病毒、鼠乳腺腫瘤病毒、流感病毒及甲型肝炎病毒等病毒的感染有不同程度的抑制作用，硒與這些疾病的發生、發展及防治等都有密切的聯系。鄧岳松、陳權軍（2009）報道，將納米元素硒設置0、1、2、5、10、15和20pmol/L六個濃度梯度，分別添加到細胞分散液中，在1～20umol/L范圍內，納米元素硒對細胞生長沒有影響，但對豬狂犬病毒的體外復制呈現顯著的抑制作用 (P＜0.05)，且隨著濃度的增加，其抑制作用增強。魏戰勇等（2005）將亞硒酸鈉、硒蛋氨酸、海藻硒多糖，分別設0、2、4、8和16mol／L等五個濃度梯度，將各濃度藥物加入到PK-15細胞的分散液中 (細胞含量約10個／mL，每孔1 mL)，并加入100病毒蝕斑形成單位(PFU)豬細小病毒，每個處理做3個樣，另設3個空白細胞對照，37℃培養48小時，收取上清液，測定PFU。結果發現亞硒酸鈉、硒蛋氨酸和海藻硒多糖對豬細小病毒的增殖均有不同程度的抑制作用，并隨著濃度的增高其抑制作用增強；在相同的濃度下，硒蛋氨酸對病毒增殖的抑制作用最強，其次是亞硒酸鈉，海藻硒多糖最弱。

1.4 保護胃腸道粘膜

隨著現代文明的發展，人畜的消化道疾病越來越多，而消化道的病征直接影響到人畜對營養的消化吸收，關系到人畜的身體健康。硒在控制消化道潰瘍疾病的過程中也發揮著重要的作用。在消化道潰瘍治療過程中，同時使用富硒康和雷尼替丁比單獨使用雷尼替丁治愈率明顯提高（P＜0.01）。 譚子燕（1996）用富含硒及VE的生肌玉露飲治療氣血兩虛型潰瘍病18例，結果治愈11例，總有效率88.9%。邵世和等（2005）分別用生理鹽水、1.0 ug／g bw亞硒酸鈉、幽門螺桿菌、幽門螺桿菌-1.0 ug／g bw亞硒酸鈉各對10只小鼠灌胃10天，飼養8周后對胃組織切片，觀察胃粘膜組織變化，結果灌服生理鹽水和亞硒酸鈉的小鼠胃粘膜組織未發現病理改變；灌服幽門螺桿菌的10只小鼠中有9只胃粘膜組織有大量炎性細胞浸潤、血管擴張，病理診斷為淺表性胃炎或伴有糜爛、萎縮性胃炎；灌服幽門螺桿菌-亞硒酸鈉的10只小鼠中有6只胃粘膜有少量炎性細胞浸潤，病變主要以淺表性胃炎為主。表明1.0ug/gbw亞硒酸鈉對幽門螺桿菌感染誘發的胃粘膜組織病變有保護作用。

1.5 抗應激

如何減少畜禽生產中的應激，提高畜禽對應激的耐受力，是近年來養殖業一直在探求的問題。趙洪進、郭定宗（2005） 在平均溫度為 (34.89±5.62℃)的豬舍內，選擇100日齡長大二元雜交商品生長豬 (去勢公豬)40頭，隨機分為4組，通過日糧添加不同水平的硒和VE作為對照組、低水平組、中水平組和高水平組，測定與自由基代謝有關的血清丙二醛 (MDA)含量、超氧化物歧化酶 (SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性。結果表明，補充Se和VE可降低 (P＜0.05)或顯著降低 (P＜0.01)血清MDA含量；升高 (P＜0.05)或顯著升高 (P＜0.01)血清 SOD和GSH-Px活性，從而證明Se和VE可減少熱應激豬體內自由基的數量，緩解豬熱應激時的自由基損傷，提高豬抗熱應激的能力。

1.6 拮抗作用

硒能與體內的砷（As）、 鎘（Cd）、汞（Hg）、 鎳（Ni）、 鉛（Pb） 等重金屬結合，形成金屬硒蛋白復合物而解毒、排毒。研究表明：硒對鐮刀菌所產生的T-2毒素有拮抗作用，對T-2毒素所致的關節軟骨損傷具有一定的保護作用。

1.7 調節甲狀腺激素的代謝

硒最重要的生理功能是增強機體的抗氧化能力，調節人體的免疫功能。對于維持甲狀腺正常功能和調節甲狀腺激素代謝，硒也同樣起著重要的作用。譚武紅、華羅明等（1998）給低硒克山病病區居民每日口服200ug亞硒酸鈉12周，測定紅細胞硒含量，谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性和血漿T3、T4及rT3水平，探討硒對甲狀腺激素水平的影響。結果表明：補硒顯著提高紅細胞硒含量和GSH-Px活性；補硒組血漿T3明顯升高，rT2明顯降低，而T4無明顯改變。紅細胞硒含量與血漿T3呈明顯正相關（r=0.547， n=38， P＜0.001）和血漿rT3呈顯著負相關（r=-0.425，n=40， P＜0.001）。

2 硒在養豬生產中的應用

2.1 改善種豬生產性能

研究表明，種公豬缺硒可使睪丸的曲精細管生殖細胞與精囊腺發育不良，造成睪丸退化，影響種用；母豬缺硒時發情無規律或不發情，受胎率低，會產生死胎或弱胎，產乳減少，免疫能力下降，嚴重時甚至能使豬的蹄殼從冠狀環脫落。蘇惠龍等（2009）在成年長白種公豬的飼料中，以0.3mg／kg（以硒濃度計算）添加富硒益生菌，研究富硒益生菌對種公豬精液品質的影響。結果顯示，試驗組種公豬精液中的精子活率、頂體完整率、還原型谷胱甘肽過氧化物酶的活性均比對照組高。但精液中的精子畸形率比對照組低，說明富硒益生菌能明顯改善種公豬的精液品質。妊娠期間母豬飼料中添加亞硒酸納VE或產前20天給母豬注射亞硒酸納VE注射液可以增加產仔數，減少死胎率，并且哺乳仔豬發病少。

2.2 預防仔豬白肌病、水腫病、營養性肝壞死和桑葚心病

于乳豬7日齡用0.1%亞硒酸鈉VE注射液，每千克體重0.15mL肌肉注射，斷乳時重復注射一次，母豬在分娩前21天注射亞硒酸鈉VE注射液5mL，能有效預防仔豬白肌病、水腫病、營養性肝壞死和桑葚心病。

2.3 改善肉質

一般認為，在改善肉質方面，有機硒明顯優于亞硒酸鈉。占秀安等選用108頭體重60kg左右的杜長大三元雜種肥育豬，按飼養試驗要求分成3組，每組3個重復，每個重復12頭。對照組不添加硒 (基礎飼糧中硒的實測值為0.045mg／kg)，亞硒酸鈉組和硒代蛋氨酸組均添加硒 0.30mg／kg， 試驗期 40天。然后屠宰并取樣測定，研究不同硒源對肥育豬鮮肉肉色和滴水損失的影響及機理。結果表明：硒代蛋氨酸使豬宰后第0.75、8、16小時肉色Huntera值顯著升高 (P＜0.05)，而亞硒酸鈉僅使第0.75小時肉色Huntera值明顯提高 (P＜0.05)；硒代蛋氨酸使豬宰后第8、16小時鮮肉的滴水損失顯著減少 (P＜0.01)，而亞硒酸鈉有這一作用趨勢，但效果不明顯 (P＞0.05)；硒代蛋氨酸和亞硒酸鈉均使血清和組織中硒含量增加 (P＜0.01)，但硒代蛋氨酸的這一作用較亞硒酸鈉明顯。

2.4 減少應激死亡

缺硒會使得仔豬對鐵劑的敏感性增強，因此，缺硒仔豬在補鐵時容易發生過敏。張新華、宋士英（1996）給30頭25kg左右仔豬每天每頭豬加5mg亞硒酸鈉，混在飼料內喂飼。補硒3天后開始防疫注射，結果補硒組的仔豬防疫注射后無一頭死亡，對照組30頭沒補硒的仔豬防疫注射后死亡11頭。

3 總結

硒是動物體必需的微量元素之一，自從1973年硒被證實為谷胱甘肽過氧化物酶 (GSH-Px)的活性成分，以后有關硒的生物學、生物化學、免疫學等基礎性研究層出不窮。這些研究成果為更有目的、準確地防治硒缺乏癥提供了理論基礎。目前硒在生物學領域中仍受到高度重視。如何正確的使用硒作為動物飼料營養性添加劑，在當今動物疾病控制中有著非常重要的意義。