硒是生物体必需的微量元素,在生物体内主要以硒酶和其他硒蛋白的形式发挥抗氧化、抗应激、维持机体免疫力等功能。研究表明,每天补充足够量的硒可以延缓衰老、增强机体免疫与生殖功能、预防癌症与心血管疾病。由于我国土壤中普遍缺硒,导致当地农作物中的硒含量不足,难以满足畜禽的维持与生长需要,因此需要额外的补硒途径摄入硒。有研究表明富硒蛋是较好的补硒途径,在提高人体硒含量和维持身体健康方面有重要作用。目前有越来越多的研究表明,在禽畜饲粮中添加硒对改善产品品质,提高产品硒含量等方面具有重要作用。本文通过对硒的存在形式和硒在蛋种鸡生产中的应用进行综述,为合理应用硒源提供参考。
硒的添加形式
目前,在饲粮中添加硒的方式主要有无机硒和有机硒两种。无机硒主要以硒酸盐(如硒酸钠,Na₂SeO₄)和硒化物(如硒化钠,Na₂Se)形式存在[1]。硒酸盐在水中易溶解,化学稳定性较好,但生物学活性较低,并且其较不稳定,容易与其他成分反应。有机硒主要以硒代蛋氨酸(SeMet)、硒代半胱氨酸(SeCys)和甲基硒代半胱氨酸(MeSeCys)等形式存在。目前,常见的有机硒添加剂主要包括酵母硒、SeMet和硒代蛋氨酸羟基类似物(HMSeBA)等。这些有机硒以硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸的形式直接融入动物体内的蛋白质结构,具有较高的生物利用度。此外,纳米单质硒也是近年来的研究热点。其通过纳米技术制备,尺寸范围在1 ~ 100 nm之间,具有较大的比表面积和高的化学活性[2]。
亚硒酸钠作为最常用的无机硒补充剂,在动物体内的转化主要通过硒转运蛋白(如硒蛋白P)进行。这些形式的硒需要通过肝脏转化为硒代胱氨酸(Se-Cys)和硒代蛋氨酸(Se-Met),才能被生物体有效利用。由于转化过程十分依赖于动物的硒代谢酶系统,效率较低,导致其生物利用度相对有限。并且在高剂量下是有毒的,一些国家甚至已禁用亚硒酸钠作为饲料添加剂。目前,普遍认为有机硒相较于无机硒具有毒性低、生物利用率高及安全上限高的优势,这是因为有机硒可以被直接吸收并以硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸的形式直接融入动物体内的蛋白质结构,这一转化过程中所涉及的酶系统(如硒蛋白合成酶)较为完善,因此效率较高[3]。
硒对产蛋性能与蛋品质的影响
在中国农业农村部规定的饲料添加剂安全使用规范中,对于家禽硒的摄入量建议为0.15 mg/kg。硒缺乏可能会导致禽肉渗出性素质、营养不良以及胰腺变性等疾病,另外,硒缺乏的饮食可导致抗氧化防御系统,免疫系统和生产力受损,以及胚胎死亡增加和孵化率降低。在家禽日粮中加适量硒对其生产性能、肉蛋品质都有所改善,有效降低应激引起的家禽死亡率。Muhammad[4]和Meng[5]等人研究发现,在蛋鸡饲粮中添加不同来源的硒均能够显著提高产蛋率和蛋重,并且添加有机硒和纳米单质硒的效果优于无机硒,但在蛋品质上无显著差异。Liu[6]等人研究发现,在蛋鸡饲粮中添加0.50 mg/kg的有机硒不仅能能显著提高产蛋率,还可以降低蛋鸡的破蛋率。但也有许多研究表明,在饲粮中添加硒并不能提高蛋禽的产蛋性能与蛋品质。Zhou[6, 7]等研究发现,在蛋鸡饲粮中添加甘氨酸纳米硒对蛋鸡产蛋性能和蛋品质无显著影响。
蛋壳的厚度、色泽等因素决定了鸡蛋的整体质量,影响了蛋的营养价值和消费者的健康。Slupczynska[8]等发现,添加相同剂量的酵母硒和亚硒酸钠均能够显著提高蛋黄色泽,两者之间无显著差异。Chen[9]等人研究发现,饲粮中添加纳米单质硒可以显著提高蛋重、白蛋白高度以及蛋壳厚度,并降低鸡蛋的破损率。但也有研究发现,饲粮中添加酵母硒并不能改善蛋黄颜色,只能提高蛋壳强度[10]。
这些在产蛋性能上的矛盾结果可能与饲粮来源、蛋鸡养殖区域和蛋鸡种类等因素有关,在不同地区生产的饲料原料基础含硒量不同,且硒作为微量矿物元素,对产蛋性能的影响易受环境干扰,因此易出现不同的研究结果。
硒对蛋中硒沉积的影响
硒对蛋营养价值的积极影响主要体现在蛋中硒的沉积含量增加,以及蛋氧化稳定性的提升,使得蛋的保鲜期延长。且相对与无机硒,补充有机硒与纳米单质硒能够更容易提高蛋中硒的沉积含量。Chantiratikul[11]等研究发现0.3 mg/kg有机硒较对照组和0.3 mg/kg亚硒酸钠组具有更好的生物利用度及更高的全蛋硒沉积。HAN[11, 12]等人发现,饲粮中添加有机硒显著提高了蛋清中蛋氨酸含量。而Met和Se-Met在动物机体蛋白合成过程中可以相互替代,这可能是有机硒能够在蛋清中沉积的主要原因。另外,相较于无机硒,有机硒更容易提高蛋中谷胱甘肽过氧化物酶的活性,进而减缓蛋储存过程中脂肪和蛋白质被氧化的速度,延长蛋的保鲜时间[13]。
硒对蛋种鸡的影响
对于种鸡而言,饲料中的硒一方面用来维持自身体的代谢活动,另一方面对于后代也是十分重要的。大量研究发现,饲料中适量的硒对于维持种鸡正常的繁殖性能是不可或缺的。Yuan[14]等通过添加包括亚硒酸钠、富硒酵母和硒代蛋氨酸等不同硒源发现,硒代蛋氨酸对种鸡的繁殖和后代的影响均显著高于无机硒,因此有机硒在提高种鸡的繁殖性能方面较优。崔国强[15]研究表明,添加0.3 mg/kg亚硒酸钠与0.3 mg/kg酵母硒可显著提高北京油鸡种公鸡繁殖性能。我们的发表在Journal of Nutrion上的研究,Yan[16]等人研究发现,饲粮中添加0.25~0.35 mg/kg硒,显著提高种鸡精子活力,降低精子死亡率。纳米单质硒对种鸡生殖健康的影响优于亚硒酸钠和酵母硒。硒的最佳剂量和形式通过调节肠道微生物群稳态、睾丸氧化还原平衡、炎症、细胞增殖和凋亡来维持公鸡的生殖健康。余丹[17]等人研究发现0.10和0.25 mg/kg蛋氨酸硒能极显著提高大恒肉种鸡入孵种蛋受精率和孵化率;0.10 mg/kg蛋氨酸硒能显著提高大恒肉种鸡受精种蛋孵化率;刘延贺[18]等人研究发现,饲粮中硒水平为0.6 mg/kg时,显著提高种蛋孵化率与受精率。
总结
目前,人们对硒的了解越来越深入,已经从简单的生物功能研究逐步转向硒影响动物机体内各种生化指标。硒作为家禽生长中不可缺少的微量元素,在提高家禽的免疫能力、繁殖能力、生长性能、饲料利用率等方面具有突出作用。随着对其研究的不断深入,硒在畜牧业中的应用范围将会不断扩大。
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