酵母硒及其在豬生產(chǎn)中的應用

沈 凱

（湖南農業(yè)大學動物科學技術學院，湖南長沙 410128）

酵母硒及其在豬生產(chǎn)中的應用

沈 凱

（湖南農業(yè)大學動物科學技術學院，湖南長沙 410128）

隨著無機硒制劑逐漸被禁用，酵母硒將在豬生產(chǎn)中發(fā)揮廣泛的作用。因此，本文在概述酵母硒及其生物學功能的基礎上綜述了其在豬生產(chǎn)中的研究現(xiàn)狀，以期為養(yǎng)殖業(yè)者在生產(chǎn)中使用酵母硒提供一定的參考。

酵母硒；生物學功能；豬

硒作為動物機體生長發(fā)育必需的一種微量元素，在動物機體的生長發(fā)育及代謝過程中具有重要的生物學功能。不僅可以參與硒蛋白和含硒酶的合成，以清除動物機體內過多的自由基而發(fā)揮抗氧化作用，保護機體內的膜結構及其功能，還能在抗應激、改善免疫力、促進生長發(fā)育、優(yōu)化肉質以及促進動物繁殖能力等方面發(fā)揮重要的作用[1]。硒常通過無機和有機形式添加于豬生產(chǎn)飼料中，常見的無機硒有亞硒酸鈉、硒酸鈉、硒化鈉和亞硒酸鈣等。亞硒酸鈉由于水溶性和生物學效價均相對較高而被廣泛用于畜禽生產(chǎn)中，但其被動物機體吸收利用率低，且大量未被機體利用的硒隨糞污排放還會加重環(huán)境污染。酵母硒作為有機硒的典型代表，通常以硒代氨基酸的形式存在，常見的有硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸和硒代半胱氨酸等，與無機硒相比酵母硒具有吸收利用率高、生物學活性較強、毒性弱和對環(huán)境的污染較小等優(yōu)點。酵母硒作為補硒原料添加于豬飼料，在一些發(fā)達國家應用多年，并取得了較好的效果，但在我國養(yǎng)豬生產(chǎn)中，酵母硒在飼料中的應用范圍還較小。基于酵母硒的眾多優(yōu)點以及當前畜牧業(yè)對養(yǎng)殖效果和環(huán)境保護的高度重視，酵母硒應用于養(yǎng)豬生產(chǎn)將取得理想的效果。因此，本文在對酵母硒的生物學功能進行總結的基礎上著重綜述了其在豬生產(chǎn)中應用，以期給養(yǎng)豬業(yè)者在生產(chǎn)過程中對酵母硒的使用提供一定的參考作用。

1 酵母硒

1.1 酵母硒的生產(chǎn)原理和檢測方法

酵母硒 （seleniumyeast,SY） 的生產(chǎn)原理較為簡單，即選定一種對硫需求量非常高的酵母菌種進行發(fā)酵培養(yǎng)，在此過程中提供的培養(yǎng)基富含無機硒而缺乏甚至不含硫元素，利用硒和硫元素屬于同族元素而具有相似性的特點，使得硫元素被硒元素代替而被整合于酵母細胞的蛋白結構中，最后通過反復洗滌將酵母細胞外的無機硒洗除，干燥后即制得酵母硒[2]。通用的酵母硒檢測方法是，用酸將酵母水解后使用原子熒光法測定酵母硒的總含量再減去水溶性無機硒的含量，即可測得酵母硒的含量，該方法也獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局（FAD）的認可。酵母硒的含硒量通常在300～1500mg/kg，但其含硒量可以隨生產(chǎn)工藝的不斷優(yōu)化而相應的提高。陸建安等[3]以啤酒酵母為菌種，亞硒酸鈉為硒源，麥芽汁為培養(yǎng)液進行了工藝優(yōu)化研究，結果表明28℃、10%接種量、硒濃度25μg/mL、發(fā)酵30小時條件下，利用紫外分光光度計測得酵母中硒的含量可達650mg/kg。張國蓉等[4]以硒酸精氨酸為硒源對釀酒酵母的富硒培養(yǎng)條件進行了優(yōu)化研究，結果表明將富硒培養(yǎng)條件制定在200轉/分鐘、pH6.0、28℃、15%接種量和80mL裝液量，在選擇最適培養(yǎng)基的基礎上，采用原子熒光光度計測定硒含量，其產(chǎn)硒量提高近4.2倍，達1189.662μg/L。劉安軍等[5]研究了硒酸精氨酸對釀酒酵母生長和硒含量的影響，結果表明，與二氧化硒相比，添加硒酸精氨酸對酵母生長沒有抑制作用，在酵母培養(yǎng)4小時后以120mg/L的標準添加硒，8小時后收獲的酵母硒含量可達87.0051μg/g干酵母，而添加維生素E只能促進酵母生長而對硒含量的影響不顯著（P＞0.05）。

1.2 酵母硒的吸收代謝

酵母硒和無機硒的吸收代謝存在很大的差異，盡管小腸是硒的吸收主要部位，但是酵母硒（有機硒）和無機硒的吸收代謝機制不同。作為無機硒典型代表的亞硒酸鈉在小腸內被動吸收，然后經(jīng)過硒價態(tài)轉化后（無機硒通常為+2和+4價，需要通過一個氧化過程轉化為-2價態(tài)）被進一步整合到氨基酸和蛋白質中發(fā)揮生物學效應，僅少部分用于合成體蛋白，大部分未被利用的硒進入腎臟被排出體外，并且無機硒的轉化是一個氧化過程，會增加動物機體的氧化負擔，對其健康不利[6]。酵母硒的主要成分硒代蛋氨酸與蛋氨酸的吸收方式相似，在小腸內依賴Na+的中性氨基酸轉運通道而被主動吸收，被吸收的硒代蛋氨酸不立即參與新陳代謝而是結合在體組織（骨骼肌、紅血球、胰腺、肝臟等）中，從而形成一個個硒庫，使得硒以有用的形式儲存[7]；酵母硒作為一些動能性硒蛋白組分參與特殊的代謝，不僅吸收率較高，而且不需要價態(tài)的轉化即可被動物機體利用。

2 酵母硒的生物學功能

2.1 抗氧化功能

抗氧化功能是硒最主要的生物學功能，這主要是基于硒是谷胱甘肽過氧化酶（GSH-Px）的重要組成成分，而細胞液中的GSH-Px可有效中和進入細胞液的自由基，防止有害自由基對不飽和脂肪酸的氧化[8]。眾多研究表明，與無機硒相比，酵母硒的抗氧化作用更強。羅有文等[9]設計了四個酵母硒水平（0、0.10、0.30、0.50mg/kg） 研究了其對杜長大肥育豬抗氧化能力的影響，結果表明，不同水平的酵母硒均能極顯著（P＜0.01） 地提高GSH-Px水平，能顯著（P＜0.05）提高總抗氧化能力、總超氧化物歧化酶，過氧化氫酶的含量，其中0.30mg/kg水平的酵母硒能顯著降低丙二醛水平。許宗運等[10]研究了不同水平的酵母硒對奶牛血液抗氧化能力的影響，結果表明，與亞硒酸鈉相比，酵母硒可極顯著（P＜0.01） 地提高血清中總抗氧化能力，提高超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化酶的活性，且在0.3mg/kg水平下能顯著降低血清丙二醛的含量。王巧莉等[11]研究了酵母硒對肉鵝抗氧化指標的影響，結果表明，不同水平 （0.1、0.3、0.5mg/kg） 的酵母硒均能顯著提高肉鵝的抗氧化能力，但以0.3mg/kg添加量的效果最佳。此外，由于維生素E位于細胞膜上，可與有機硒（酵母硒）協(xié)同消除自由基，保護細胞膜免受自由基的攻擊。呼紅梅等[12]研究表明，酵母硒和維生素E聯(lián)合應用可顯著（P＜0.05） 提高瘦肉型豬肌肉中GSH-Px活性和抗氧化能力，且顯著降低肌肉中丙二醛的含量。

2.2 免疫作用

硒能增強動物的免疫機能，尤其是非特異性免疫，例如增強吞噬細胞和NK自爆活性，此外對某些疾病也有抵抗力和免疫力。此外，還可以通過谷胱甘肽過氧化酶清除自由基來實現(xiàn)抗病毒感染。李鋒等[13]研究了酵母硒對肉雞免疫器官的影響，結果表明，21日齡時，與對照組相比，0.2和0.3mg/kg的酵母硒組能顯著（P＜0.05） 提高胸腺、脾臟和法氏囊指數(shù)。王秀娜等[14]研究了不同硒源對仔豬體液免疫指標的影響，結果表明，相比0.1mg/kg水平，0.3和0.5mg/kg水平的酵母硒能顯著（P＜0.05） 提高血清中IgG的含量，但血清中IgA、IgM、C3以及C4的含量各組間差異不顯著；其中0.5mg/kg的納米硒對于提高仔豬機體體液免疫能力最強。

2.3 繁殖作用

許多研究表明，硒能提高雄性動物的繁殖性能，這主要是因為硒可以保護細胞膜結構和功能的完整性，使細胞中的重要活性物質不被氧化損傷。何若鋼等[15]在炎熱的夏季設置3個水平（0、0.35、0.50mg/kg） 的酵母硒研究了其對長白公豬精液品質和精清生化參數(shù)的影響，結果表明，0.35mg/kg水平的酵母硒能顯著（P＜0.05）提高精子活力、有效精子數(shù)、精清中促卵泡素（FSH）和促黃體素（LH） 的濃度，降低精子畸形率，從而有效的改善種公豬的精液品質。楊金寶等[16]研究了在夏季日糧中添加不同水平（0、0.35、0.50mg/kg）的酵母硒對種公豬繁殖性能影響，結果表明，0.50mg/kg水平組與其他水平組相比，能顯著（P＜0.05）提高開始射精時間和平均射精持續(xù)時間；0.35mg/kg水平組在45天時能顯著（P＜0.05） 提高精子活率，在15、30、45天時能顯著（P＜0.05）提高有效精子數(shù)和降低精子畸形率。

3 酵母硒在豬生產(chǎn)中的應用

3.1 酵母硒在生長育肥豬上的應用

眾多研究表明，在生長育肥豬階段添加酵母硒能有效改善豬的生產(chǎn)性能、胴體性狀、肉質、抗氧化水平等。邱思峰[17]研究了酵母硒對商品豬生產(chǎn)性能、胴體性狀和肉質的影響，結果表明，與空白組相比，酵母硒能顯著增加日增重和采食量，0.30mg/kg的添加量能顯著（P＜0.05） 降低背膘厚，提高眼肌面積4.13%；在試驗30和60天時，酵母硒能顯著提高GSH-Px和T3的活性，且存在劑量效應；并且證明酵母硒可能有延緩屠宰后肌肉pH下降的作用。何宏超等[18]研究了酵母硒和亞硒酸鈉對生長育肥豬生產(chǎn)性能的影響，結果表明，與亞硒酸鈉相比，酵母硒有改善生長育肥豬生產(chǎn)性能的趨勢（P＞0.05），可增加肉色和降低滴水損失，顯著提高（P＜0.05）血清中總抗氧化能力。邊連全等[19]研究了不同硒源對生長育肥豬肉品質和抗氧化的影響，結果表明，添加0.3mg/kg酵母硒時能顯著（P＜0.05）降低肌肉滴水損失，各水平（0.3、0.5、0.8mg/kg） 的酵母硒添加量均能顯著（P＜0.05） 提高總抗氧化能力、降低丙二醛和氧自由基含量。鄭慶等[20]對有機硒（酵母硒）對豬肉品質及胴體性狀的影響進行了Meta分析，結果表明，與無機硒相比，添加有機硒后滴水損失的標準均數(shù)差（SMD） 為-1.78（P＜0.05），pH（4℃冷藏 24小時）SMD為-0.60（P＜0.05），眼肌面積SMD為0.23（P＜0.05），瘦肉率SMD為0.37。蔣宗勇等[21]研究表明，硒代蛋氨酸能顯著（P＜0.05） 提高血漿、肝臟和背最長肌的含硒量，且存在劑量效應；硒代蛋氨酸能顯著（P＜0.05） 提高肥育豬血漿GSH-Px、CAT(過氧化氫酶)活性和總抗氧化力，降低丙二醛含量，證明硒代蛋氨酸在血漿和組織中硒沉積率較高，抗氧化作用較強。戴晉軍等[22]研究了酵母硒和維生素E對肥育豬肉質的影響，結果表明，酵母硒和維生素E配合使用能極顯著（P＜0.01）提高肉色和大理石紋評分，顯著（P＜0.05） 降低24小時滴水損失；添加0.3mg/kg酵母硒和25IU/kg維生素E4周后，背最長肌硒含量提高69.08%（P＜0.01）。

3.2 酵母硒在母豬上的應用

母豬飼料中添加酵母硒能有效提高乳汁硒水平和抗氧化能力、斷奶窩重、初生個體重、仔豬盲腸乳酸桿菌數(shù)量、仔豬腎臟和肝臟中硒含量等，有助于改善后代乳豬的健康和代謝，從而促進仔豬的生長。李星[23]研究了母豬補充不同硒源對后代乳豬生長性能的影響，結果表明，與亞硒酸鈉相比，添加DL-硒代蛋氨酸能顯著（P＜0.05） 提高斷奶窩重、斷奶個體重、平均日增重和泌乳力以及母豬和后代乳豬血清、乳豬胸腺、甲狀腺、肝臟、腎臟、胰臟和肌肉組織、初乳和常乳（第7、14、21、28天） 的硒水平；也顯著（P＜0.05） 提高了母豬T-AOC、初乳和常乳以及后代乳豬血清、肝臟、腎臟、胰臟和肌肉中的T-AOC和GSH-Px活力；還顯著（P＜0.05） 提高了乳豬胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活力。賈建英[24]研究了不同硒源對母豬后代、組織硒及血液生化指標的影響，結果表明，平均初生窩重、斷奶窩重、初生個體重和斷奶個體重各項指標均為：0.5mg/kg酵母硒組＞0.2mg/kg酵母硒組＞0.3mg/kg亞硒酸鈉組；0.5mg/kg酵母硒組初乳和腎臟中硒含量極顯著（P＜0.01） 高于其他兩組，常乳和肝臟中硒含量顯著（P＜0.05）高于亞硒酸鈉組；0.5mg/kg酵母硒組仔豬血液中IGF-1達1.698ng/ml，顯著 （P＜0.05） 高于其他兩組。岳增華[25]研究表明，與亞硒酸鈉（0.3mg/kg） 相比，在母豬飼料中添加0.3mg/kg酵母硒顯著（P＜0.05）提高仔豬初生窩重和個體重、斷奶窩重和個體重、母豬的泌乳力、以及提高母豬乳汁、仔豬血液、腎臟、肝臟和肌肉中硒的存留量。賈建英等[26]研究了酵母對母豬頭胎斷奶仔豬腸道微生物的影響，結果表明，初產(chǎn)母豬添加0.5mg/kg酵母硒，相比于0.2mg/kg酵母硒組和0.3mg/kg亞硒酸鈉組可以明顯提高仔豬盲腸乳酸桿菌的數(shù)量并且降低了大腸桿菌的數(shù)量。

3.3 酵母硒在仔豬上的應用

仔豬飼料中添加酵母硒，不僅能滿足仔豬對硒元素的需求而且還能增強仔抗氧化能力、促進生長、改善免疫機能、避免因注射亞硒酸鈉產(chǎn)生的應激。仲崇華等[27]研究了亞硒酸鈉和富硒酵母對斷奶仔豬生產(chǎn)性能、免疫指標和硒利用率的影響，結果表明，隨著酵母硒替代亞硒酸鈉的比例增大，仔豬的平均采食量有增加趨勢而腹瀉指數(shù)有下降趨勢，對硒的表觀消化率、表觀代謝率和硒的利用率均極顯著（P＜0.01） 增加；其中在0.30mg/kg水平下，酵母硒顯著（P＜0.05） 提高平均采食量，極顯著（P＜0.01） 升高血清中 IgG、IgA和IgM的濃度以及全血的T淋巴細胞轉化率。高建忠等[28]通過研究不同硒源對仔豬組織硒沉積和抗氧化能力的影響表明，與亞硒酸鈉相比，酵母硒極顯著（P＜0.01）增加肌肉、腎臟、肝臟中硒含量；與空白組相比，酵母硒在30和60天時均顯著（P＜0.05） 提高血液中GSH-Px和SOD酶的活性以及全血硒含量，并且顯著降低血清中MDA含量。曹雪瑾[29]研究表明，相比于亞硒酸鈉，酵母硒對斷奶仔豬平均日增重和日采食量、料肉比和抗氧化性能表現(xiàn)出一定的生物學優(yōu)勢，0.3mg/kg的酵母硒相比于同水平的亞硒酸鈉能更有效的提高斷奶仔豬的免疫性能。

4 小結

綜上所述，酵母硒具有較好的抗氧化性能、免疫性能和繁殖性能等生物學功能，添加于豬群飼糧中可有效改善豬的生產(chǎn)性能、抗氧化性能、免疫機能、硒沉積量以及肉質等。相信隨著無機硒制劑逐漸被禁止使用，以酵母硒為典型代表的有機硒在豬生產(chǎn)中將會被廣泛的應用。

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1673-4645（2013）09-0050-04

2013-08-03