微量元素硒在畜禽养殖中的研究进展

2021-01-10 08:37张宏亮
饲料博览 2021年9期
关键词:中硒微量元素中毒

张宏亮

(呼和浩特市赛罕区农牧水利局,呼和浩特 010020)

大量研究表明,作为机体中含硒蛋白的主要成分——硒不仅具备抗氧化功能,还具备提升动物免疫力和繁殖功能等30多种作用,目前成为畜禽养殖中的主要饲料添加剂。关于硒元素的研究历史较长,早在1973年世界卫生组织就开始了大量研究,同年便正式确认了硒元素对于生物活动的必要性,并在机体中的生理学功能也愈加明确。李蓉等[1]通过对硒元素之于动物抗氧化性能、免疫性能及繁殖性能的重要影响进行了分析,本文重点论述了动物机体对无机硒与有机硒的不同吸收机制和代谢途径,对畜禽养殖中硒补充剂科学应用进行了全面、深入探究,希望能为中国畜禽养殖业的稳定发展提供理论指导。

1 硒的缺乏症和毒性

硒元素是动物生长阶段增强机体免疫力的主要微量元素。从中国领土板块分布情况来看,地貌多样性是中国领土的主要特征。源于地形地貌特征影响,造成各地区硒分布及含量差异明显,间接地影响畜禽健康。化学检测结果显示,影响硒元素含量的主要因素是土壤pH值,当pH值<7时,土壤中硒含量虽然较高,但硒与铁、铜等元素易形成不被植物吸收的化合物,故由此区域生产出的作物制成的饲料中硒元素较低,造成畜禽硒缺乏症明显;当pH值>7时,土壤中硒元素多半为水溶性化合物,特别容易被植物吸收,因而由此区域生产出的植物饲喂畜禽容易出现硒中毒。

1.1 硒元素缺乏症

动物硒元素摄入量不足会引发机体产生各种疾病,如骨骼肌变性坏死、心肌纤维变性等。20世纪60年代,一些动物研究专家通过试验研究发现,猪缺硒会引发肝坏死及心肌、骨骼肌变性等疾病,致死率较高。从解剖学角度看,缺硒和维生素E可导致动物肝坏死,但通过补硒剂的摄入就可有效防止此类病症发生;此外,如果养殖专业户所用饲料中硒元素匮乏,会导致猪出现桑椹心、牛羊产生白肌病、家禽出现渗出性素质病和胰腺坏死、肌肉营养性萎缩等病症,因此,为有效提升养殖企业经济效益,应该加大微量元素硒的研究,通过对缺硒地区养殖饲料中硒的科学添加,预防硒元素缺乏症的发生。

1.2 硒的毒性

硒是动物生长中不可或缺的一种微量元素,硒缺乏时,动物机体会出现硒缺乏症,而过多摄入又会造成动物硒中毒。硒的毒性往往是因为食物链中的生物放大作用积聚而成。一般情况下,动物硒中毒主要表现为急性中毒和慢性中毒。急性中毒主要是家畜采食了大量含硒植物或含硒药物;而硒慢性中毒主要表现为“蹒跚盲”综合征或“碱性病”。

对于硒元素的研究历史悠久,早在13世纪中叶,中国山西省等省份的偏远地区出现了区域性动物蹄脱落症状;20世纪初,美国西部出现了动物“碱性病”,后经大量临床研究,确认为动物硒慢性中毒,因此,一直到20世纪50年代,人们一直对硒元素产生了较大误解,认为硒是一种环境毒物[2]。

有研究表明,相较于硒甲基硒代半胱氨酸,纳米硒不仅能极大地增强谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)、硫氧还蛋白还原酶和谷胱甘肽S-转移酶活性,还能在一定程度上降低动物硒中毒致死率及动物机体短期毒性。因此,很多畜禽养殖企业为预防动物出现硒中毒现象,会在饲料中适当添加纳米硒,以达到增强动物抗氧化酶活性,增强机体脂质和蛋白质氧化稳定性的目的。

2 硒的生物学功能

2.1 硒对动物抗氧化性能的影响

硒元素对动物生理功能的影响主要通过硒蛋白实现,在正常pH下,硒蛋白可起到较好的氧化还原催化作用。硒可与蛋白质实现有机结合,形成可抑制脂质过氧化的硒蛋白,而硒蛋白可有效清除代谢产物自由基,以充分发挥其抗氧化作用,确保动物机体各项生理功能的完整性。

2.2 硒对动物免疫性能的影响

除对动物机体抗氧化性能产生影响外,硒还会对动物机体免疫系统产生非常重要的影响。在动物机体内,最具备高活性功能的物质是活性物硒多糖及硒蛋白,这两种物质不仅能有效去除动物机体自由基,防止出现氧化损伤现象,还能进一步促进生物膜结构完整性提升,进而极大地提升动物机体免疫功能。此外,硒对于动物机体免疫功能的影响主要体现在三个方面:(1)硒直接参与甲状腺素的合成及分泌,通过影响淋巴细胞及胸腺细胞生成,对机体免疫应答产生进一步影响;(2)硒元素会在动物机体内刺激免疫系统促进免疫球蛋白(IgM、IgG和IgA)的生成,促进淋巴细胞的增殖,从而有效增强动物体液免疫功能的发挥;(3)硒可有效促进动物免疫系统抗体、补体的形成,使动物机体抗病能力的提升。

2.3 硒对动物繁殖性能的影响

当动物摄入一定量的微量元素硒后,其生产性状及繁殖功能将受到较大影响,究其原因,硒是雄性动物精子内线粒体外膜硒蛋白的关键组成部分,是保证动物精子细胞结构与机能完整性的重要物质之一。除此之外,雄性动物机体内硒元素含量的高过低会使其精子形态及其活力受到负面影响,进而使雌性受胎率有所降低,最终使动物受精受到影响,所以说动物机体缺乏硒元素繁殖代谢能力受到影响。

2.4 硒对畜禽生长发育的影响

当前,世界卫生组织针对硒是否能促进动物生长尚存较大争议。大部分研究表明硒具有促生长作用,李斌春[3]通过临床试验研究,表明相较于0.3 mg·kg-1的亚硒酸钠,添加0.3 mg·kg-1和0.7 mg·kg-1的硒代蛋氨酸都能明显降低断奶仔猪料肉比。王建林等[4]为探究微量元素硒对于畜禽生长发育的影响,通过在怀孕两个月后的母猪饲粮中分别添加亚硒酸钠和硒代蛋氨酸,发现硒代蛋氨酸可有效提升28d仔猪活体重和日平均增重;另外,在肉鸡饲粮中添加不同硒源,可有效改善肉仔鸡饲料转化率和日增重,同时可有效提升肉鸡生长性能。

3 硒补充剂在畜禽养殖中的应用研究

3.1 反刍动物养殖中硒补充剂的应用

研究表明,在饲料中添加适量酵母硒,经对牛奶成分检测发现牛奶浓度明显提高。黄子亮等[5]通过在奶牛产前阶段及产后泌乳期给予有机硒饲料添加剂,可使乳脂及乳蛋白浓度有所提升,极大地提升了奶牛的乳品质。微量元素硒除了能进一步提高奶牛乳品质外,还可在一定程度上提升奶牛机体生理免疫能力。曾有日本动物营养专家就硒对反刍动物生殖能力影响进行了大量研究,发现在种猪饲料中适量添加有机硒,种猪血液中淋巴细胞的转化率提升明显,子宫内膜炎的发病率也显著降低,说明硒对动物生殖能力产生的影响非常大。但是,出于硒中毒的考虑,动物饲料中硒的添加量并非越高越好,以奶牛为例,每头奶牛的日硒添加量应控制在0.3 mg·kg-1,以便有效预防奶牛出现脱蹄病症。

3.2 肉猪养殖微量元素硒的应用

相关研究表明,猪饲料中适量添加有机硒或无机硒,肉猪出栏量明显上升,猪肉产量及肉质质量也可大幅提高,产生这种效果的主要根源是微量元素硒具备较强的抗氧化功能。史秋盛等[6]在育肥猪日粮中添加硒代蛋氨酸0.3 mg·kg-1,育肥猪肉色红度值可明显上升,说明有机硒可使猪肉色泽效果提升,延长了猪肉货架期。日粮中添加亚硒酸钠、酵母硒、混合硒能显著降低肉质性状中的滴水损失[7]。微量元素硒除了能进一步提升猪肉品质外,还可以对商品猪生长发育起到积极的促进作用。例如,在育肥猪日粮中适当添加纳米硒或酵母硒,活猪平均日采食量和平均日增重可显著上升。农业农村部1224号公告根据《饲料和饲料添加剂管理条例》相关规定指出,猪饲料中无论是无机硒(亚硒酸钠)还是有机硒(酵母硒)添加量应严格控制在0.1~0.3 mg·kg-1。

3.3 硒补充剂在家禽养殖中的应用

对于家禽养殖企业而言,鸡、鸭、鹅等家禽的生产、发育、繁殖及免疫功能的高低均与硒元素摄入量密切相关,因此,很多企业在饲料中格外注重硒元素添加量的选择,以防止家禽因硒缺乏而引发营养不良、渗出性素质病和白肌病等病症;此外,在肉鸡日饲料中适当掺入酵母硒,不仅能极大地提升鸡的生产性能,提高饲料利用率,还能极大地促进仔鸡的生长发育,改善其机体免疫能力,在降低鸡群患病风险的同时提升产出比(鸡肉、鸡蛋)。

随着对硒生物学活性研究工作的进一步深入,人们对微量元素硒在动物机体内吸收代谢机理的认识变得更加明确,因此,越来越多的家禽养殖企业都加大了微量元素硒的研究。曾有学者试图将硒元素添加到水产动物饲料中,希望也能通过此手段提升水产品产量及质量,事实证明此举具有一定的促进作用,相信随着研究工作力度的不断加大,无机硒、有机硒、纳米硒将成为各类动物不同生长阶段的促进剂,必将为中国动物养殖企业经济效益及社会效益的提升起到一定的促进作用。

4 结束语

大量研究表明,硒在维持畜禽机体健康及改善生产性能方面均发挥了非常重要的作用。相对而言,有机硒毒性更低、利用率更高;而纳米硒更具安全性,是畜禽动物饲料中首选添加剂;但为了能使减量增产目标的达成,一定要科学选择添加量,一般推荐量为0.3 mg·kg-1,这一剂量不仅可满足预防动物硒缺乏及硒中毒控制要求,还能在一定程度上增强对动物机体生长发育、繁殖功能、免疫功能的提升。

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