酵母硒對(duì)不同生理時(shí)期梅花鹿血清生化指標(biāo)的影響

史鴻鵬，龔成燕，陳麗紅，王金銘，劉可園，李光玉，孫偉麗

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，吉林 長(zhǎng)春 130112）

梅花鹿作為傳統(tǒng)的藥用經(jīng)濟(jì)動(dòng)物，其鹿茸廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥保健產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用[1]。目前，牛、羊等反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要量等研究較系統(tǒng)和完善，但梅花鹿因其馴化時(shí)間短，仍保留一定的野性，導(dǎo)致開(kāi)展梅花鹿相關(guān)試驗(yàn)較困難[2]。由于產(chǎn)茸梅花鹿?fàn)I養(yǎng)需要量有其特殊性，所以探究微量元素對(duì)梅花鹿生長(zhǎng)發(fā)育、營(yíng)養(yǎng)代謝等的影響具有實(shí)際生產(chǎn)意義。研究表明，硒元素具有促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)與愈合、抗氧化和提高免疫活性等功能[3]。酵母硒是一種有機(jī)硒，具有毒性小、容易被動(dòng)物吸收的特點(diǎn)。本課題組前期研究結(jié)果表明酵母硒飼喂梅花鹿后可以促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收，提高鹿茸產(chǎn)量[4]。

梅花鹿的生物學(xué)時(shí)期被劃分為生茸前期、生茸期、配種期和越冬期[5]，不同時(shí)期梅花鹿機(jī)體所處生理狀態(tài)差異巨大，因此動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需求和血清生化指標(biāo)存在差異性。在生茸期前后雄性梅花鹿經(jīng)歷鹿角盤(pán)脫落、傷口愈合、鹿茸形成、鋸茸后形成大面積創(chuàng)傷、創(chuàng)傷部位快速愈合、再生茸形成、鋸茸后形成創(chuàng)口和傷口愈合后骨化形成鹿角盤(pán)等劇烈生理變化。然而，目前對(duì)生茸期梅花鹿在硒元素干預(yù)前后不同生理期的血清生化指標(biāo)變化還未有報(bào)道。本試驗(yàn)旨在通過(guò)探究在不同硒水平干預(yù)下不同生理學(xué)時(shí)期梅花鹿血清生化指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化，為解釋梅花鹿在發(fā)生劇烈生理變化后是如何通過(guò)自我調(diào)節(jié)來(lái)維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取20頭體況相近、5歲的健康雄性梅花鹿，隨機(jī)分為4組，每組5個(gè)重復(fù)，每組單圈飼養(yǎng)，其中，Ⅰ組為對(duì)照組，飼喂基礎(chǔ)飼糧；Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組為試驗(yàn)組，在基礎(chǔ)飼糧基礎(chǔ)上分別添加酵母硒（由鄭州華峰食品科技有限公司提供，其硒含量為2 000 mg/kg）0.3 mg/kg、1.2 mg/kg和4.8 mg/kg。根據(jù)梅花鹿在不同時(shí)期飼糧需要量確定飼喂量，試驗(yàn)期間每天定量飼喂3次，自由飲水。飼養(yǎng)試驗(yàn)在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所梅花鹿養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行，試驗(yàn)從2020年4月23日開(kāi)始至2020年8月18日結(jié)束，預(yù)試期7 d，正試期110 d。

1.2 基礎(chǔ)飼糧

本試驗(yàn)的基礎(chǔ)飼糧由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所梅花鹿養(yǎng)殖場(chǎng)提供，基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。對(duì)照組和試驗(yàn)組基礎(chǔ)飼糧營(yíng)養(yǎng)成分含量一致，對(duì)照組飼糧硒含量為0.04 mg/kg，試驗(yàn)組硒元素水平分別為0.34 mg/kg、1.24 mg/kg和4.84 mg/kg。

表1 風(fēng)干基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分Table 1 The composition and nutrient levels of the air-dried basal diets 單位：%

1.3 樣品采集

分別在生茸前期（5月）、生茸期（6月）、鋸茸后傷口愈合階段（7月）和再生茸階段（8月）晨飼前麻醉試驗(yàn)鹿，由專業(yè)技術(shù)人員通過(guò)靜脈采血10 mL，4 000 r/min離心10 min，將血清分裝至1.5 mL離心管中，放置于﹣80℃冰箱保存待測(cè)。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

血清中總膽固醇（CHO）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDLC）、葡萄糖（GLU）、乳酸脫氫酶（LDH）、總蛋白（TP)、白蛋白（ALB）和尿素氮（UN）含量與堿性磷酸酶（ALP）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（ALT）活性采用中生北控生物科技股份公司提供的試劑盒，按照試劑盒說(shuō)明書(shū)，使用SELECTRA-E全自動(dòng)生化分析儀進(jìn)行測(cè)定；球蛋白（GLB）含量由總蛋白含量減去白蛋白含量計(jì)算所得。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)由Excel 2019進(jìn)行整理，然后使用GraphpadPrism 8.0的XYgraphs程序制作折線圖；使用GraphpadPrism 8.0的Correlation程序進(jìn)行Pearson r相關(guān)性分析；使用GraphpadPrism 8.0的one-way ANOVA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，以P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果

2.1 酵母硒水平對(duì)不同生理期梅花鹿血清糖脂代謝的影響

由圖1可知，Ⅰ組梅花鹿血清葡萄糖濃度在8月份時(shí)極顯著高于5月份（P＜0.01），顯著高于6月份和7月份（P＜0.05）；Ⅲ組梅花鹿血清甘油三酯濃度在6月份時(shí)顯著高于8月份（P＜0.05）。

圖1 酵母硒水平對(duì)不同生理期梅花鹿血清糖脂代謝的影響Fig.1 The effects of yeast selenium levels on the serum glucose and lipid metabolism of sika deer during different physiological periods

2.2 酵母硒水平對(duì)不同生理期梅花鹿血清蛋白質(zhì)代謝的影響

由圖2可知，Ⅰ組梅花鹿血清尿素氮濃度在5月份時(shí)顯著高于7月份和8月份（P＜0.05）；Ⅱ組梅花鹿血清尿素氮濃度在5月份時(shí)極顯著高于8月份（P＜0.01），血清白蛋白濃度在5月份時(shí)顯著高于7月份和8月份（P＜0.05），血清白蛋白濃度在6月份時(shí)顯著高于8月份（P＜0.05）；Ⅳ組梅花鹿血清白蛋白和尿素氮濃度在5月份時(shí)顯著高于8月份（P＜0.05）。

圖2 酵母硒水平對(duì)不同生理期梅花鹿血清蛋白質(zhì)代謝的影響Fig.2 The effects of yeast selenium levels on the serum protein metabolism of sika deer during different physiological periods

2.3 酵母硒水平對(duì)不同生理期梅花鹿肝功能代謝的影響

由圖3可知，Ⅰ組梅花鹿血清堿性磷酸酶活性在6月份和8月份極顯著高于5月份和7月份（P＜0.01），Ⅱ組和Ⅲ組梅花鹿血清堿性磷酸酶活性在6月份時(shí)極顯著高于5月份、7月份和8月份（P＜0.01）；Ⅳ組梅花鹿血清堿性磷酸酶活性在6月份時(shí)極顯著高于7月份（P＜0.01），顯著高于5月份（P＜0.05）；Ⅳ組梅花鹿血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶活性在7月份時(shí)顯著高于6月份（P＜0.05）。

圖3 酵母硒水平對(duì)不同生理期梅花鹿肝功能代謝的影響Fig.3 The effects of yeast selenium levels on the liver function metabolism of sika deer during different physiological periods

2.4 梅花鹿茸重與血清生化指標(biāo)相關(guān)性分析

由表2可知，梅花鹿茸重與血清總膽固醇含量、乳酸脫氫酶活性和球蛋白含量呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與高密度脂蛋白膽固醇含量和總蛋白含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。

表2 梅花鹿茸重與血清生化指標(biāo)相關(guān)性分析（Pearson r分析）Table 2 The correlation analysis between the velvet antler weights and serum biochemical indexes(Pearson r analysis)

3 討論

3.1 酵母硒水平對(duì)不同生理期梅花鹿血清糖脂代謝的影響

在不同生理期，梅花鹿血清糖脂代謝存在差異性。生茸期梅花鹿血清總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和高密度脂蛋白膽固醇有降低趨勢(shì)，甘油三酯濃度有升高趨勢(shì)。研究發(fā)現(xiàn)，總膽固醇含量和乳酸脫氫酶活性與梅花鹿茸重呈顯著負(fù)相關(guān)，與高密度脂蛋白膽固醇呈極顯著負(fù)相關(guān)，這可能是因?yàn)樯灼诿坊剐枰罅康臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)維持鹿茸的生長(zhǎng)，雖然采食量激增，但是鹿茸生長(zhǎng)較快，需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也較多，導(dǎo)致機(jī)體不得不調(diào)用自體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用以保證鹿茸的快速生長(zhǎng)，導(dǎo)致血清總膽固醇、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白在生茸期出現(xiàn)下降；甘油三脂出現(xiàn)升高可能是因?yàn)槠渚哂写鎯?chǔ)能量的作用，用以機(jī)體供能[6]。隨著生茸期的結(jié)束，梅花鹿血清葡萄糖濃度和乳酸脫氫酶活性逐漸升高，這可能是為進(jìn)入配種期積蓄能量用于求偶和配種。研究表明，硒元素具有降低血脂的作用[7]，硒元素可以通過(guò)調(diào)節(jié)谷胱甘肽的氧化和還原狀態(tài)，降低血清膽固醇的生物合成和代謝[8]；硒元素還可以通過(guò)參與抗氧化物酶的生物合成，降低機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化物的形成，進(jìn)而降低機(jī)體脂質(zhì)的累積[9]；研究發(fā)現(xiàn)，硒元素可以增強(qiáng)動(dòng)物對(duì)機(jī)體糖原、脂肪和蛋白質(zhì)的分解，促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)[10]。

3.2 酵母硒水平對(duì)不同生理期梅花鹿血清蛋白質(zhì)代謝的影響

生茸期梅花鹿血清總蛋白濃度出現(xiàn)下降趨勢(shì)，白蛋白在生茸期和再生茸期出現(xiàn)持續(xù)下降趨勢(shì)，球蛋白出現(xiàn)上升趨勢(shì)。研究發(fā)現(xiàn)，梅花鹿茸重與總蛋白含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與球蛋白含量呈顯著負(fù)相關(guān)，這可能是因?yàn)樯灼诿坊箤?duì)蛋白質(zhì)需求較高，機(jī)體會(huì)調(diào)用體內(nèi)蛋白質(zhì)以供給鹿茸生長(zhǎng)。生茸前期鹿角盤(pán)脫落形成巨大傷口，白蛋白發(fā)揮組織修復(fù)的作用，快速修復(fù)組織損傷部位，同時(shí)作為血漿蛋白載體，運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)到鹿茸組織。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，硒元素可以提高血清總蛋白和白蛋白濃度。研究表明，硒元素可以提高抗氧化物酶的活性，參與機(jī)體抗氧化過(guò)程[11]。鹿角盤(pán)脫落或鋸茸后形成巨大創(chuàng)傷面，硒元素通過(guò)參與谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和硫氧還蛋白還原酶的合成過(guò)程[12]，緩解機(jī)體的氧化應(yīng)激狀態(tài)；硒元素可以提高血清白蛋白濃度，參與組織修復(fù)過(guò)程[13]；同時(shí)，硒元素通過(guò)硒蛋白參與軟骨的形成和生長(zhǎng)[14,15]，促進(jìn)鹿茸的快速生長(zhǎng)。

3.3 酵母硒水平對(duì)不同生理期梅花鹿肝功能代謝的影響

生茸期前后血清谷草轉(zhuǎn)氨酶和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶活性處在動(dòng)態(tài)平衡之中；生茸期堿性磷酸酶卻顯著高于其他時(shí)期，而飼喂酵母硒飼糧的生茸期梅花鹿血清堿性磷酸酶活性高于對(duì)照組。研究發(fā)現(xiàn)，梅花鹿茸重與堿性磷酸酶活性呈正相關(guān)（r=0.40,P=0.0888）。研究表明，血清中的堿性磷酸酶主要來(lái)源于肝臟和骨骼[16]，堿性磷酸酶作為一種軟骨細(xì)胞合成和分泌的一種酶，可以反映軟骨形成和重建功能的活性[17]。研究表明，硒元素可以影響血清堿性磷酸酶活性[18]，這可能是因?yàn)椴溉閯?dòng)物堿性磷酸酶有5個(gè)半胱氨酸殘基，兩兩形成鏈內(nèi)二硫鍵，還剩一個(gè)自由的半胱氨酸[19,20]，而硒元素可以通過(guò)取代硫原子與半胱氨酸結(jié)合[21]，影響堿性磷酸酶N末端的空間折疊，進(jìn)而影響其分子結(jié)構(gòu)的完整性及分子內(nèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變[22]，最后通過(guò)級(jí)聯(lián)反應(yīng)影響堿性磷酸酶的活性。

4 結(jié)論

綜上所述，梅花鹿在生茸期前后血清總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、總蛋白、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶處在動(dòng)態(tài)平衡之中；而生茸后期血清葡萄糖和乳酸脫氫酶開(kāi)始升高，白蛋白和尿素氮下降；生茸期梅花鹿血清甘油三脂和堿性磷酸酶升高，生茸期梅花鹿血清堿性磷酸酶活性顯著高于其他生理時(shí)期，0.3 mg/kg和1.2 mg/kg硒添加量組梅花鹿血清堿性磷酸酶含量在6月達(dá)到峰值，酵母硒有提高生茸期梅花鹿血清堿性磷酸酶的作用。