畜禽對硒的需要量及超微粉亞硒酸鈉的應用技術

2017-09-29 08:09:26孫明明孟洋楊強劉忠德劉耀輝王蘇寧

飼料博覽 2017年9期

孫明明，孟洋，楊強，劉忠德，劉耀輝，王蘇寧

（鞍山興達偉業礦物質科技有限公司，遼寧鞍山114000）

孫明明，孟洋，楊強，劉忠德，劉耀輝，王蘇寧

（鞍山興達偉業礦物質科技有限公司，遼寧鞍山114000）

文章對超微粉亞硒酸鈉的營養作用、畜禽對硒的需要量、粉碎粒度與添加量的關系進行了論述。試驗結果表明，超微粉碎亞硒酸鈉與普通亞硒酸鈉相比，提高了動物抗氧化功能，大幅提高了動物的免疫力，對其免疫球蛋白G（IgG）、谷胱甘肽過氧化物酶活性、過氧化氫酶活性、超氧化物歧化酶活性、總抗氧化力、丙二醛等指標都有不同程度的改善作用。

畜禽；硒；超微粉亞硒酸鈉

Abstract:The nutrition function of ultramicro powder sodium selenite,the requirement of selenium and the relation between the particle size and the dosage of selenium were discussed in this article.The results showed that compared with sodium selenite,the ultramicro powder sodium selenite had improved the antioxidant function and immunity of animals.Moreover,immunoglobulin G(IgG),the activity of glutathione peroxidase,catalase and superoxide dismutase had increased,respectively.Finally,total antioxidant capacity had increased and the amount of MDA had decreased.

Key words:livestock and poultry;selenium;ultramicro powder sodium selenite

硒是動物所必需的微量元素之一，自然界中硒主要以有機硒和無機硒的形式存在，當前，畜禽日糧中廣泛使用的補硒方法仍然是以亞硒酸鈉作為硒源[1-3]。為保證動物采食均勻，可采用超微粉碎技術將其制成超微粉亞硒酸鈉。

1 超微粉碎技術

超微粉碎技術是利用各種特殊的粉碎設備，對物料進行碾磨、沖擊、剪切等，將粒徑＞3 mm的物料粉碎至粒徑為30～40 μm的微細顆粒，通常稱之為“超微粉體”。超微粉體是超微粉碎的最終產品，具有一般顆粒所沒有的特殊理化性質，使產品具有界面活性，呈現出特殊功能，如良好的溶解性、分散性、吸附性、化學反應活性等。因此超微細粉末已廣泛應用于食品、化工、醫藥、化妝品農藥、染料、涂料等許多領域上。

超微粉碎技術應用于微量元素，有利于動物的吸收，提高微量元素的生物利用度，當固形物質經過超微粉碎后處于微米甚至納米尺寸時，該物質的物理、化學特性都將發生極大的變化。研究表明，超微粉碎后，可提高微量元素的溶出度，有利于快速吸收[4]。

2 畜禽對硒的需要量

不同的畜禽及其在不同的生長階段時，其對硒的需要量和耐受量是不同樣的。家禽機體若缺硒會引起很多疾病，如肝壞死、桑堪樣心肌病、白肌病等，但添加過量的硒也會導致機體生病，如畜禽會出現生長停滯、神經過敏、發育中胚胎畸形等，因此添加適量的硒對硒發揮其功能是很重要的。

對畜禽來說，在正常日糧添加條件下，硒的需要量大概為：對于生長豬的硒日糧需要量，我國規定為0.28～0.30 mg·kg-1日糧，美國NRC（1998）則規定為0.15～0.30 mg·kg-1日糧，歐共體限量為0.50 mg·kg-1日糧；對于禽類的硒日糧需要，火雞為0.2 mg·kg-1，肉雞為0.1～0.15 mg·kg-1（NRC，1994），且禽類日糧硒的最大允許添加量為0.3 mg·kg-1（AAFCO，2003）。

根據農業部2009年1224公告和GB 26418-2010《飼料中硒的允許量》的規定，硒的添加量為0.1～0.3 mg·kg-1。最大允許添加量，豬雞飼料中應＜0.5 mg·kg-1。

飼料生產應根據日采食量來確定微量組分的粒度，只有確保日采食量內有足夠數量微量組分的顆粒，才能確保均勻度。活性組分在配合飼料內添加量與粒度要求的關系見表1。

由表1可知，若按照飼料中亞硒酸鈉添加量要求，其粒度應該粉碎到大約40 μm，才能符合要求。硒在全價料中的添加比例只有0.1～0.5 mg·kg-1，屬于極微量成分，為了使其在飼料中均勻分布，就必需采取超微粉碎與預混合相結合的方法。雛雞日糧中200和40 μm亞硒酸鈉顆粒數對比見表2。

由表2可知，雛雞在日糧中采食亞硒酸鈉顆粒數少，極易發生中毒。日采食量少的動物，如鵪鶉、水產動物等，也存在相同的問題。因此，亞硒酸鈉的粉碎粒度應達到超微粉，即在30～40 μm。將微量元素硒以超微粉亞硒酸鈉（Na2SeO3）的形式添加到飼料中去，是目前飼料生產中安全適用、性價比高的較好選擇。

表1 活性組分在配合飼料內添加量與粒度要求的關系

表2 雛雞日糧中200和40 μm亞硒酸鈉顆粒數對比

3 超微粉亞硒酸鈉的生物學功能

微量元素硒是動物營養中必不可少的營養物質，在動物體內主要以硒蛋白的形式存在，具有許多重要的生理功能。硒是谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的重要組成部分和活性中心，具有抗氧化功能，這是硒最主要的生物學功能[5-7]。

GSH-Px的抗氧化功能可防止形成有害自由基及其對不飽和脂肪酸的進攻，催化有毒的過氧化物還原為無毒的羥基化物（ROH），有助于保護細胞膜和亞細胞膜免受氧化性損傷以及在呼吸代謝中清除產生的過氧化物與羥自由基，進而維持生物膜的完整性。

現在5種包含硒的GSH-Px均已被鑒定，包括細胞型谷胱甘肽過氧化物酶（cGPx）、胃腸型谷胱甘肽過氧化物酶（GPx-GI）、血漿型谷胱甘肽過氧化物酶（PGPx）、磷脂過氧化氫型谷胱甘肽過氧化物酶（PHGPx）和谷胱甘肽過氧化物酶-6（GPx6）。其中谷胱甘肽過氧化物酶（cGPx）是體內硒的主要存在形式，所有組織中均發現有該酶存在，占到總硒量＞50%。其是一條含201個氨基酸殘基的多肽鏈，第47位氨基酸是硒代半胱氨酸Sec，Sec就是酶促反應的活性中心。磷脂過氧化氫型谷胱甘肽過氧化物酶（PHGPx）是精子中段的結構蛋白，這是目前已知的唯一的一種發揮結構作用的硒蛋白。若缺硒會引起硒蛋白活性降低、自由基清除受阻、機體產生大量不飽和脂肪酸，極易受到過氧化作用產生脂質過氧化物，使生物膜受到損傷，出現免疫力下降、雄性不育等一系列機體功能障礙。

機體可通過建立兩種主要防御體系來防止脂質過氧化物的損傷。酶促防御體系，有3種主要抗氧化的酶，包括超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）及金屬結合蛋白。這第一道防線主要是負責制止自由基的生成。一般活細胞中的自由基主要是超氧化物自由基，在線粒體的電子傳遞鏈過程會生成超氧化物自由基，超氧化物歧化酶（SOD）將這個自由基歧化生成過氧化氫（H2O2），但H2O2對細胞仍有毒性，因此必須迅速清除，這一重要的抗氧化反應就是由GSH-Px和CAT來承擔的。相比主要居于過氧化物酶內的CAT，GSH-Px存在于細胞的不同部位。因此，GSH-Px比CAT清除細胞內過氧化氫的能力高。雖然這3種酶可以有效清除O2-、H2O2、ROOH等活性氧并終止自由基鏈式反應，但并不能完全阻止脂質過氧化和自由基的生成，這就需要另一類有直接清除作用的非酶促反應防御體系，包括含硫基化合物、輔酶Q、維生素A、維生素E、維生素C等、醇類和酚羥基化合物等。

硒直接清除自由基作用表現在下面幾個方面：清除脂質過氧化物自由基的中間產物；脂質過氧化物的分解；修復自由基造成的硫化合物的損傷；在自由基破壞生命物質之前將其清除或變為穩定的化合物；催化巰基化合物作為保護劑。一般狀況下動物體內的自由基產生和抗氧化系統處于動態平衡，只有當機體受到應激時，如熱應激、病毒侵染時會使自由基生成，過氧化物積累，以致過氧化損傷，只有維持機體自由基產生和抗氧化系統的平衡才是動物健康生長的重要保障。

硒對生物膜具有保護作用，能提高動物的免疫力，刺激免疫球蛋白的形成，促使機體合成IgG、免疫球蛋白M（IgM）等抗體，促進了淋巴細胞的增殖，保護淋巴細胞質膜的通透性從而增強了免疫反應。另外，硒也能促進抗體、補體的大量合成，從而大大提高了抗體的免疫能力。硒能有效地提高機體的體液免疫和細胞免疫功能；增強T細胞介導的腫瘤特異性免疫，有利于細胞毒性T淋巴細胞（CTL）的誘導，并明顯加強CTL的細胞毒活性，還能顯著提高吞噬過程中吞噬細胞的存活率和吞噬率。硒的缺乏對免疫功能的影響主要是減弱嗜中性白細胞的功能和降低谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活性。硒具有提高動物機體免疫的作用，不僅可以影響機體特異性免疫，還可以影響機體的非特異性免疫過程。硒能促進特異性體液免疫功能，增加體內抗體水平。有研究比較了超微粉亞硒酸鈉和普通亞硒酸鈉對肉仔雞血清生化指標的影響，結果表明，超微粉亞硒酸鈉對肉仔雞前期免疫力和肝臟抗氧化能力有提高作用，與對照組比，試驗組IgG提高了32.01%，谷胱甘肽過氧化物酶提高了13.84%，過氧化氫酶提高了23.94%，超氧化物歧化酶提高57.46%，總抗氧化力提高了20.90%，丙二醛降低了19.50%[8]。

中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所研究了飼糧中添加不同硒源（普通亞硒酸鈉和超微粉亞硒酸鈉）和不同硒水平時對肉仔雞生長性能、血漿及組織（肝臟和胰腺）中硒含量、GSH-Px活性及組織GSH-Px mRNA表達水平的影響，試驗結果表明，超微粉亞硒酸鈉硒在提高14日齡肉仔雞胰腺GSH-Px mRNA表達方面的效果明顯優于普通亞硒酸鈉硒；以14日齡肉仔雞胰腺GSH-Px mRNA表達水平的多元線性回歸斜率比法研究表明，如以普通亞硒酸鈉硒對肉仔雞的生物學利用率為100%，則超微粉亞硒酸鈉硒的相對生物學利用率為158%，顯著比普通亞硒酸鈉硒的高58%。

4 有機硒與無機硒

自然界中，硒主要以有機硒和無機硒的形式存在，一般無機硒是使用較普遍的硒源，主要存在形式有硒酸鹽（Se6+）和亞硒酸鹽（Se4+）等，有機硒則以硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸和硒代半胱氨酸等形式存在。目前已知的哺乳動物體內的硒蛋白主要分為6類：谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）家族、碘化甲狀腺原氨酸脫碘酶（ID）家族、硫氧還蛋白還原酶（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。

4.1 吸收

無機硒是以被動擴散方式通過腸壁吸收然后進入肝臟，再轉化為生物硒。有機硒是以主動運輸機制通過腸壁被機體吸收利用。Se主要在動物的胃、腸道中被吸收，然后進入血液，與血液中的α、β球蛋白結合，經血漿運載進入各組織。多數研究認為，無機硒和有機硒具有不同的代謝途徑。無機硒是在還原態的輔酶Ⅱ、輔酶A、腺苷-5'-三磷酸鹽和鎂的作用下生成硒化氫，再以硒代半胱氨酸的形式合成含硒蛋白或生成甲基化代謝產物排出體外；而有機硒，在大劑量給予時可能與硫在代謝途徑上存在代謝通路，小劑量給予時則有其獨立于硫的代謝途徑。

4.2 轉運

硒被腸道吸收后，血漿中＞65%的硒是以硒蛋白的形式存在，并被轉運到其他組織。有機硒與無機硒在轉運過程中存在差異。無機硒更多地以谷胱甘肽過氧化物酶的形式存在，而有機硒則主要沉積到組織蛋白中。

4.3 代謝

機體有二個硒代謝區室，硒蛋氨酸區室和硒半胱氨酸-無機硒區室[9]。

這兩個區室的關鍵差別是硒半胱氨酸區室內穩態受硒營養狀況的調節，而硒蛋氨酸區室則不受硒營養狀況的調節。硒半胱氨酸區室含除了硒蛋氨酸（Se-Met）以外的所有硒化合物，包括無機硒化合物、硒代胱氨酸（Se-Cys）、硒蛋白-P、GPx以及代謝產物等。硒蛋氨酸區室僅含硒蛋氨酸（Se-Met）。

硒半胱氨酸區室由硒蛋白中硒加上低分子量無機硒形式硒組成。哺乳動物的硒蛋白中硒總是以硒半胱氨酸的形式存在。這個區室構成了體內硒的生化活性池。來自植物、喂予硒蛋氨酸的動物以及補充劑（如硒化酵母）的膳食硒蛋氨酸與蛋氨酸區室混合在一起，并根據蛋白質需要以蛋氨酸類似物形式摻入蛋白質中，這與硒的營養狀況無關。用硒蛋氨酸標記的這些蛋白質中的硒一直要到蛋白質更新時才能被利用，如以亞硒酸鈉和硒蛋氨酸兩種形式給低硒者補硒，結果兩種形式對于提高機體GPx活力的效果一樣。

有機硒與無機硒的代謝作用存在差異，主要表現為有機硒更易沉積到肉、蛋、奶等產品中，而無機硒則對含硒酶活性影響更顯著。

王海宏等研究了4種不同硒源（硒化卡拉膠、硒蛋氨酸、富硒酵母、亞硒酸鈉）對肉仔雞組織硒含量以及對肝臟和全血中谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活力的影響，并測定了21日齡和42日齡肉雞的全血、肝臟、血漿、紅細胞、肌肉的硒含量和GSH-Px活性，結果表明，硒蛋氨酸在所有組織中均有最高的硒含量，4種硒源均能有效提高肝臟及GSH-Px全血活力，硒蛋氨酸和富硒酵母可顯著提高紅細胞中的硒含量，而亞硒酸鈉則能有效提高紅細胞的GSH-Px活力[10]。

5 小結

超微粉碎亞硒酸鈉與普通亞硒酸鈉相比，提高了動物抗氧化功能，大幅提高了動物的免疫力，對動物血清IgG含量、谷胱甘肽過氧化物酶活性含量、過氧化氫酶含量、超氧化物歧化酶含量、總抗氧化力、丙二醛含量都有不同程度的改善作用。超微粉亞硒酸鈉因其混合均勻，不易缺乏或中毒，是安全穩定的含硒添加劑，可在飼料生產中廣泛應用。

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The Requirement of Selenium of Livestock and Poultry and the Applied Technology of Ultramicro Powder Sodium Selenite

SUN Mingming,MEN Yang,YANG Qiang,LIU Zhongde,LIU Yaohui,WANG Suning