见“微”知著丨微量元素——硒


 

 

 

  物以“硒”

为贵

 

 

WEI LIANG YUAN SU 

(图源网络)

 

 

 

01

 

 

概述

 

 

硒素有“生命的火种”、“长寿元素”、“抗癌之王”、“心脏守护神”等称号,硒不仅是人体必需的微量元素也是动物必需微量元素,在动物体内发挥着重要的生理功能。

 

硒可以提高动物抗氧化能力和免疫能力,促进动物生长发育。硒缺乏症为世界性畜禽常发病之一,给畜牧业生产造成极大的经济损失。

中国2/3地区属缺硒地区

(源自中国农业科学院)

 

需要注意的是补硒要适量。因为硒一个显著特征是,它的营养剂量与毒性剂量之间范围较窄。

 

因此,开发利用低毒高效的硒制品,备受关注。本文主要分享无机硒、有机硒、纳米硒的吸收机制、产品特性以及纳米硒在畜禽生产中的应用。

 

 

 

 

02

 

 

硒的形式&吸收

 

 

1

硒的形式

 

畜牧生产中,硒添加剂主要包括无机硒(亚硒酸钠、硒酸钠)、有机硒(酵母硒、硒代蛋氨酸)、纳米硒

 

无机硒的毒性较大,利用率低。与无机硒相比,有机硒的吸收利用价值较高,急性毒性较小,被认为是较好的硒制品,当前有机硒已逐步取代无机硒得到普及使用。

 

随着对硒添加剂研究的进一步深入,纳米硒因其高生物利用率和低毒性等优点而引起畜牧行业的广泛关注。相比于亚硒酸钠、硒代蛋氨酸等补硒产品,纳米硒不仅具有更好的吸收效率且具有较强的低毒高效优势(Xu等,2003 ;Zhang等, 2005, 2008 ;Wang等, 2007)

 

相关研究

急性毒性方面,无机硒和有机硒的中毒剂量分别为15mg/kg和49mg/kg;而纳米硒则为113mg/kg。

纳米硒是目前已发现的急性毒性最低的补硒制剂

2

无机硒与有机硒的吸收

 

无机硒在体内是通过被动吸收的方式被肠道吸收,如亚硒酸钠为简单扩散形式吸收,硒酸钠以协同转运方式吸收。无机硒进入动物肠道后,只有少量的硒参与结合形成硒蛋白被机体利用,大多数硒则进入肾脏经代谢排出体外,利用率较低。

 

而硒代蛋氨酸类似于氨基酸的运输机制,是主动吸收(Combs等)。因此,硒代蛋氨酸比亚硒酸钠具有更高的吸收利用率。

3

纳米硒的特性及吸收

 

纳米硒是以蛋白质为核、红色元素硒为膜、以蛋白质为分散剂的零价态的有机硒。

 

优质的纳米硒具有热稳定性,不易转化为灰或黑色元素硒,易溶于水的特性,其吸收率和活性较高。Zhang等研究表明,纳米粒子的大小对纳米硒的生物学功能具有重要影响,粒径较小的纳米硒有更高的生物学活性。

 

纳米硒

 

动物对纳米硒的吸收主要有两种方式,一种以主动转运机制方式通过肠壁进入体内,另一种是以被动扩散的方式被吸收。纳米微粒的表面原子数及悬键和不饱和键更多,使其具有更高的表面活性,其物理吸附和化学吸附能力远大于块状材料,从而易被动物胃肠道直接吸收利用(陈辉等,2005)

 

研究结果表明,添加纳米硒比添加亚硒酸钠对组织中硒含量影响效果更明显,与有机硒相比也有增加的趋势(施力光等,2009)。

 

 

 

 

 

03

 

 

影响机体内硒吸收的因素

 

 

1

维生素E

维生素E与硒具有协同作用。维生素E可减少机体对硒的消耗。维生素E充足可提高机体对硒的利用能力,肝脏中的硒蓄积量可成倍增加。

2

缺铁

有充足的铁,可以提高硒的利用率。缺铁性贫血患者,可同时有谷胱甘肽过氧化物酶(硒蛋白的一种)活性降低的现象。在这种情况下,应在补硒的同时补充铁,才能使谷胱甘肽过氧化物酶的活性及时恢复到正常水平。

3

含硫氨基酸含量低

饮食中含硫氨基酸含量低时,直接影响到谷胱甘肽的合成。谷胱甘肽是含硒谷胱甘肽过氧化物酶的基本反应物,其含量不足就会直接影响清除过氧化物的能力。因此,蛋白质摄入较少,机体内的氨基酸和硒的含量较低。

4

动物种类

研究表明,瘤胃动物因瘤胃微生物将硒转化为难溶硒,进而使其对硒的肠吸收低于单胃动物。

5

硒的形式

不同形式的硒通过不同的途径被机体吸收,其吸收效率有所不同。相比于无机硒,有机硒具有更高的生物利用率

由于纳米硒的粒度极细,表面积增大,与生物膜的黏着性提高,因此,有利于增加纳米硒与肠壁的接触面积,延长接触时间,从而有利于动物胃肠道吸收,提高生物利用率,最大限度地发挥其功能。 研究表明,纳米硒的吸收率显著优于无机硒。

 

 

 

 

04

 

 

纳米硒在动物生产中的应用

 

 

1

在禽生产中的应用

 

在家禽生产中,补充硒主要用于增加组织硒沉积,提高生长、繁殖性能,增强抗氧化、免疫功能、改善肉品质等。缺硒可致禽类免疫力下降,严重时甚至会导致禽类肌肉萎缩症与渗出性素质病。

 

相关研究

杨清丽等 研究发现, 饲料中添加纳米硒可以降低蛋鸡的料重比,提高蛋鸡产蛋率和平均蛋重; 在第 42 天时各试验组的血清中免疫球蛋白含量均有所提高; 与对照组相比, 产蛋鸡血清中的蛋白质含量增加, 胆固醇、 甘油三酯和尿酸等含量降低, 蛋黄中的硒含量也得到提高。

 

曲湘勇等 研究表明,饲粮中添加纳米硒可显著降低黑羽乌鸡肌肉失水率、提高肉质嫩度以及肌肉中硒沉积量,作用效果均优于酵母硒。

 

胥保华 对 Avian 肉鸡胸肌肌肉品质的分析表明,在添加 0.50 mg/kg 硒时(高剂量),纳米硒与蛋氨酸硒和亚硒酸钠相比, 显著降低了肌肉滴水损失、提高了肌肉红色色度、增加了肌肉中肌红蛋白含量。

2

在猪生产中的应用

 

日粮中硒含量低于0.1mg/kg时,猪会出现肝坏死、白肌病、桑葚性心脏病、循环障碍和消肿病等硒缺乏症;含量超过7.5mg/kg时会出现硒中毒。

纳米硒可以促进仔猪生长,提高机体抗氧化能力,增强机体免疫力,提高猪肉品质,提高公猪精液品质、母猪繁殖性能等。

 

相关研究

熊莉等 分别用亚硒酸钠、纳米硒饲喂断奶仔猪,结果显示硒添加浓度为0.4、0.5、1.0 mg/kg 时,纳米硒组仔猪生长性能显著高于亚硒酸钠组。

 

戴五洲等 研究了纳米硒对肥育猪的作用,通过添加0.5mg/kg纳米硒到日粮中,研究发现,肥育猪血清中SOD活力增加了12.93%。

 

Marin-Guzman等 在公猪日粮中添加0.5mg/kg纳米硒,使其精子活力提高27.5%,正常精子含量提高27.7%,受精率提高25.1%。

3

纳米硒在其他动物生产中的应用

 

纳米硒可以提高反刍动物的生产性能、抗氧化和免疫能力,改善乳品质和组织中硒沉积,对提高反刍动物繁殖性能也有效果。

 

水产养殖方面,纳米硒添加到饲料中喂养鱼,可提高鱼的抗氧化能力和免疫力、改善生长性能。

 

 

 

 

 

 

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功能特点

1

提高机体抗氧化能力

增强机体免疫力,减少动物应激;

2

改善肉品质、蛋品质,

提高畜产品硒沉积;

3

提高动物生长性能、繁殖性能等。

 

 

 

— END —

 

 

 

 


 

 

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