硒对猪生长发育和胴体肉品质的影响

2020-12-17 12:14
中国猪业 2020年4期
关键词:过氧化物谷胱甘肽酵母

徐 丽

(河北省唐山市丰南区农业农村局,河北唐山 063300)

1817年瑞典化学家发现一种稀有元素,命名为硒元素,在早期的研究中主要研究硒元素的毒性,直到100多年以后,Rotruk等[1-2]发现硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的必需组成元素,此后硒元素被确定为动物必需的微量元素。硒元素在自然界中的存在形式分为无机硒和有机硒2种,是人和动物机体的一种必需的功能性微量元素,以微小剂量在机体中发挥重要的生化功能[3]。硒元素通过参与硒蛋白和含硒酶的合成,清除机体内过多的自由基从而发挥抗氧化作用,保护机体内的膜结构及其功能,此外,硒还能在提高抗应激、提高机体免疫力、促进生长发育以及提高繁殖性能等方面发挥重要的作用。

猪硒缺乏症是一种营养性代谢障碍综合征,是由于日粮中硒元素含量低下而导致机体出现生殖机能下降、运动功能障碍及腹泻的疾病,造成养猪效益下降。由于硒(硒蛋白)具有抗氧化、增强机体免疫力、促生长及改善肉质的功效,用富硒饲料饲喂动物以期改善其生长和屠宰性能逐渐成为热潮。本文主要概述富硒饲料在生猪养殖中的应用及硒对猪生长发育和胴体肉品质的影响。

1 硒对猪繁殖性能的影响

早在20世纪80年代初期,人类已经开始研究硒对动物繁殖性能的影响。硒元素对雄性动物的生育能力有着至关重要的影响。据有关报道,当大鼠体内硒元素含量轻度缺乏时,硒优先沉积在大鼠的睾丸中,在对哺乳动物硒沉积发现,相对于身体的其他组织,精液中的硒浓度最高。有研究发现,静脉注射硒同位素75Se后,75Se沉积最高的组织器官为肾脏,其次是精囊和睾丸。在包括猪在内的多种动物中,硒缺乏会影响精子的形成。持续性硒缺乏症会导致精子细胞和精子形态发生改变,最终导致成熟的精子全部消失[4]。

多项研究发现,猪日粮中添加硒元素制剂有助于提高母猪的基础排卵率。为了研究硒元素对母猪繁殖性能和仔猪的生长性能的影响,岳增华[5]将18头健康母猪随机分成3个试验组,在母猪妊娠期后84 d至产后28 d期间,分别饲喂添加了亚硒酸钠、亚硒酸钠和酵母硒混合物、酵母硒的日粮,结果发现,日粮中添加酵母硒的组别比添加亚硒酸钠组的母猪繁殖性能和哺乳仔猪生长性能都有显著提高,试验还发现添加0.2 mg/kg的酵母硒浓度即可满足母猪繁殖和仔猪生长的需要。王宇萍等[6]研究了无机硒和酵母硒对不同品种母猪(长白母猪和藏母猪)繁殖性能的影响,发现饲喂0.5 mg/kg酵母硒能显著提高仔猪体重,对母猪繁殖性能有改进,酵母硒较亚硒酸钠能显著提高母猪初乳、常乳及仔猪组织中硒含量,特别是肌肉中硒含量,这也印证了岳增华[5]的研究结果。表明在母猪日粮中添加酵母硒能提高母猪的繁殖性能,但不同品种和不同生长阶段的母猪对硒的需求量不同,可根据其品种和生长阶段对硒元素的增加量进行科学调节。

2 硒对猪生长发育和胴体肉品质的影响

肉色、肌内脂肪、滴水损失和pH值是评价肌肉品质的重要指标,它们分别代表了肌肉的色泽、口感、保水能力以及体内糖酵解的速度。随着人们对生活质量要求的提高,消费者也已深刻认识到富硒食物对人体健康的积极作用。人们对猪肉品质有了更高的要求,其中,有保健价值、具有更好嫩度、风味和多汁性的猪肉成为人们消费的新理念。

硒元素是必需微量元素,不能在体内自行合成,只能从饮食中获取,在我国许多地区的土壤中存在严重缺硒的现象,且长期缺硒会引发人类的一些疾病,因此,在人们健康意识不断提升的大环境下,富硒产品越来越受到关注,比如富硒茶、富硒大米、富硒蛋、富硒肉制品等。猪肉是我国居民最大的肉类消费品种,通过提高猪肉的硒含量来满足人们对硒的摄入需求具有重要意义,因此,富硒猪肉也成为当今的研究热点。

早在20世纪90年代,人们已经发现硒能够促进猪的生长并得到较好的屠宰效果,有研究发现,有机硒可以显著提高生长育肥猪的瘦肉率[7],并且能显著降低背膘厚度,增加眼肌面积[8]。后续更加深入的试验证明,硒对各个生长阶段猪的生长发育都有促进作用,最终得到更高的屠宰率和更好的肉质。蔡世林等[9]通过对150头21日龄、体重(6.50±0.2)kg的健康杜长大三元杂交断奶仔猪进行富硒饲喂跟踪研究后发现,在断奶仔猪饲粮中添加0.3~0.6 g/t酵母硒提高了断奶仔猪的养分消化率和血清抗氧化力,降低了料重比。张璠[10]对48头体重为(50.2±0.5)kg的健康、生长良好的杜大长三元猪进行为期60 d的不同硒浓度的富硒饲料饲喂试验发现,日粮中添加0.3 mg/kg壳聚糖硒,可以获得较高的仔猪日增重。有研究表明酵母硒可以有效改善断奶仔猪腹泻情况,饲养断奶仔猪时,日粮中添加一定量的硒,可以有效降低仔猪死亡率、增加仔猪采食量和体重、降低料肉比,这种方法已得到了较为普遍的应用,但是对于硒的最佳添加量争论不一。罗霄等[11]通过试验,筛选出了三元杂交仔猪酵母硒的最适添加量。试验选取192头21日龄、初生重相近、三元杂交(杜洛克×长白×约克夏)断奶仔猪,随机分为4个组,每组8栏,6个重复,对照组仔猪饲喂基础日粮,处理组仔猪在基础日粮基础上分别添加0.15、0.30、0.60 mg/kg的酵母硒,试验期为28 d。结果表明,添加酵母硒各组仔猪的平均日增重比对照组高,饲料利用率有所提高,且试验组仔猪腹泻率低、健康状况良好,其中0.30 mg/kg的添加量的料肉比最低,且抗氧化性最好、最稳定。刘孟洲等[12]对40头体重在95~100 kg的育肥后期的长大二元猪进行富硒饲料饲喂发现,富硒饲料喂猪可使猪日增重比低硒饲料多111 g,23 d多增重2.56kg,屠宰率显著提高。富硒饲料所饲喂的猪屠宰后肉色鲜红,亮度、黄度较强,24 h pH值稳定,肌肉组织中硒含量为0.2148 mg/kg,符合国家标准。在另一组试验中,发现酵母硒能显著提高猪肉的肉色评分和肌内脂肪含量,滴水损失显著降低,对肌肉pH值没有显著影响。而在另一项研究中表明,在育肥猪日粮中添加0.1~0.3 mg/kg酵母硒可提高机体抗氧化力,显著减少育肥猪肌肉的滴水损失,提高猪肉pH值,改善肉色,从而达到改善肉质的效果,有助于延长猪肉货架期[13]。

3 硒的抗氧化能力及对应激的影响

谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)具有抗氧化的功能,而硒是该酶的基本组成成分。长期以来,硒一直被看作是重要的食源性抗氧化剂。缺硒会引起谷胱甘肽过氧化物酶活性降低、氧自由基清除受阻、生物膜损伤、解毒和免疫功能减退等一系列机体理化功能障碍,从而导致疾病的发生。硒的抗氧化作用主要通过谷胱甘肽过氧化物酶的酶促反应清除脂质中的过氧化物来完成。人和动物体内都存在大量的因不饱和脂肪酸过氧化反应生成的过氧化物,这些过氧化物长期存在机体内就会影响器官的正常代谢或抑制其受损时的自我修复功能。机体通过谷胱甘肽过氧化物酶的酶促反应可以有效地清除脂质过氧化物等的活性并终止自由基链式反应,从而对脂质过氧化对机体的损伤进行有效的防御。谷胱甘肽过氧化物酶广泛存在于哺乳动物的红细胞、肝脏、肺脏、心脏、肾脏、大脑及其他组织中,因此,通常将其活性作为衡量硒在生物体内功能的指标[14]。

血清中的总抗氧化力、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶是反映机体抗氧化能力的指标。蔡世林等[9]通过对150头健康杜长大三元杂交断奶仔猪跟踪研究,发现0.3~0.6 g/t酵母硒可提高血清中的总抗氧化力、超氧化物歧化酶以及谷胱甘肽过氧化物酶的活性。试验表明,随着硒浓度的增加,谷胱甘肽过氧化物酶活性随之升高。这可能由于硒提高了断奶仔猪肝脏和脾脏中谷胱甘肽过氧化物酶活性mRNA的表达量,从而提高了血液中谷胱甘肽过氧化酶的活性[15]。钱洪彬等[16]对112头的三元杂交育肥猪进行日粮中添加酵母硒对热应激致育肥猪氧化损伤保护作用的研究中发现,各试验组猪的血清、肝脏和肾脏组织中代表细胞膜质过氧化程度的丙二醛含量均低于对照组,谷胱甘肽抗氧化物酶活性以及超氧化物歧化酶活性较对照组明显升高,并呈量效关系,且高剂量组对热应激致育肥猪氧化损伤保护作用最强,表明酵母硒可以缓解热应激对育肥猪产生的氧化应激。

4 讨论

综上所述,硒在提高猪的繁殖性能、促进育肥猪生长发育、提高胴体肉品质、提高机体抗氧化及降低应激危害的能力等方面具有显著的作用。

通过对不同形态硒在机体内吸收情况的研究发现,无机硒(亚硒酸钠)在动物肠道中是被动吸收的,而硒蛋氨酸类似于氨基酸形式是主动吸收的。硒由血液进入组织,大部分分布在肾脏、肝脏、胰脏和脾脏中,少量沉积在肌肉、骨骼和大脑中。但是,不论任何形式的硒进入组织后,在组织中的存在形式都将是与机体的蛋白结合。由于硒氨基酸类似于含硫氨基酸的化学性质,硒代氨基酸能代替含硫氨基酸参与蛋白质的合成。因此,相对于亚硒酸钠,硒代氨基酸因其具有较高的吸收利用率,能显著提高仔猪全血中硒的含量,增加了硒在试验猪组织中的沉积量,说明有机硒对动物具有较高的生物利用率。随着现代生物技术、分子营养技术等不断提高以及人们对富硒猪肉需求量的增加,开发安全高效的富硒饲料添加剂及研究其应用机理成为未来研究的重要方向,特别是有关硒的最佳添加剂量、使用方法、作用机理及其与其他添加剂的协同作用还有待深入研究,以期最大限度发挥硒在提高猪的生长发育性能和改善猪肉品质方面的调控作用,这将为硒在养猪生产中的广泛应用提供宝贵的科学依据。

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