第196期：添加纳米硒可提高奶牛硒蛋白（Sel）基因表达和乳硒浓度
论文ID
原名：Nano-selenium Supplementation Increases Selenoprotein (Sel) Gene Expression Profiles and Milk Selenium Concentration in Lactating Dairy Cows
译名：添加纳米硒可提高奶牛硒蛋白（Sel）基因表达和乳硒浓度
作者：Liqiang Han 1, Kun Pang 2, Tong Fu 1, Clive J. C. Phillips 3, Tengyun Gao 1
完成单位：
1 College of Animal Science and V eterinary Medicine, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China
2 College of Animal Science and V eterinary Medicine, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang 464000, China
3 Centre for Animal Welfare and Ethics, School of V eterinary Science, The University of Queensland, Gatton Campus, Gatton 4343, Australia
期刊：Biological Trace Element Research
影响因子：2.639
发表时间：2020-04-23
1、摘要
奶牛日粮中普遍添加硒，但硒来源的重要性尚不清楚。本研究旨在比较添加纳米硒（Nano-Se）和亚硒酸钠对奶牛泌乳性能、乳中硒水平和硒蛋白（Sel）基因表达的影响。试验选取12头经产荷斯坦奶牛，随机分为2组：对照组饲喂基础饲粮+ 0.30 mg Se/kg DM的亚硒酸钠或纳米硒，为期30 d。
试验结果表明：饲粮硒源对干物质采食量、产奶量和乳成分无显著影响（P > 0.05）；纳米硒组乳中总硒水平和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性均高于亚硒酸钠（P < 0.05）。试验结束时，与亚硒酸钠相比，添加纳米硒显著提高血浆硒水平和GSH-Px活性。谷胱甘肽过氧化物酶1、2、4 mRNA表达量；硫氧还蛋白还原酶2和3；纳米硒组乳腺硒蛋白W、T、K、F显著上调（P < 0.05）。因此，硒的来源对奶牛的抗氧化状态，特别是乳腺中硒蛋白（Sel）基因的表达起着重要的作用，这两者都是纳米源刺激的结果。
2、试验设计
3、结果与分析
表1：奶牛基础饲粮成分及化学组成
表2：SEL基因引物序列
3.1 泌乳性能
表3：纳米硒对奶牛哺乳性能和乳成分的影响（n=6）
在奶牛DMI、产奶量、乳蛋白、脂肪或乳糖浓度方面，不同处理、不同日期或两个处理间的交互作用差异不显著（P>0.05）（表3）。添加纳米硒的乳硒水平显著高于对照组（+7.38μg/L kg/d，P<0.0 1）。
3.2 乳中GSH-Px的活性
图1：添加纳米硒对奶牛GSH-Px活性的影响（分别于第1、7、14、21、28天采集乳样。一个单位GSH- Px的定义是在37℃下，每克乳蛋白/ 5 min消耗1 μmol GSH的酶量。*P < 0.05 **P < 0.01）
乳中GSH-Px活性如图1所示。在第7、14、21、28天，纳米硒组的GSH-Px活性均显著高于对照组（P<0.05、P<0.01）。
GSH-Px是乳中唯一含Se的酶，其活性主要依赖于Se的浓度，乳和乳制品的抗氧化能力主要是由于硒和辅酶。试验检测到的乳中Se含量和GSH-Px活性的增加表明，添加纳米Se可以提高乳的抗氧化活性。
3.3 血清抗氧化能力
表4：纳米硒对血浆抗氧化活性的影响（n=6）
与对照组相比，纳米硒处理提高了奶牛血浆硒含量和GSH-Px活性（P<0.01）。作为抗氧化系统的重要组成部分，血浆硒可以增强动物的抗氧化能力。GSH-Px对动物血液中的酶具有重要作用，它通过将过氧化氢还原为水和催化硫氧还蛋白的还原发挥抗氧化剂的作用。GSH-Px活性作为奶牛氧化应激的抗氧化生物标志物已被广泛采用。试验结果表明，添加纳米硒的奶牛的抗氧化状态有所提高。
3.3 SEL基因在乳腺中的表达
表5：添加纳米硒对奶牛乳腺Sel基因mRNA表达的影响（n = 5）
与对照组相比，添加纳米硒显著提高了乳腺组织中GPX1、GPX2、GPX4、TXNRD2、TXNRD3、SelW、SelT、SelK和SelF mRNA的表达。纳米硒处理对GPX3、TXNRD 1、SelM、SelH、SelI、SelO、SelS和SelV等Sel基因mRNA表达无显著影响（P>0.05）。
硒以硒蛋白（SEL）的形式存在，在奶牛中发挥着重要的生物学功能。检测到的GPx mRNA表达和GSH-Px活性的上调表明，乳汁中Sel的表达调节了乳中含Se酶的活性。据报道，硒水平对SEL起调节作用，补充硒可诱导动物组织和细胞中SEL的表达。在本研究中，补充纳米Se显著上调了SEL基因的表达（GPX、TXNRD、SelW、T、K和F），提示Se状态是奶牛乳腺组织中硒蛋白活性和表达的重要调节因素。
4 结论
纳米硒比亚硒酸钠更能改善奶牛的抗氧化状态和提高乳硒水平。与亚硒酸钠相比，纳米硒添加组奶牛乳腺组织中Sel表达增加。本研究结果为奶牛补充纳米硒的益处提供了初步证据。
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