牛犊补硒什么作用(牛犊补硒过量怎么办)

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微量元素硒在动物生产中的作用

高瑞峰 温国富 王 贵 王 哲 刘国文 张志刚

硒是动物机体必需的微量元素之一,它的生物学功能在于它是谷胱甘肽过氧化物酶的一种组分。这种酶存在于机体重要的器官组织中,如肝脏、心脏、肺、胰脏、骨骼肌、眼睛的水晶体、白细胞和血浆中,它的生理作用是促使正常代谢过程中由不饱和脂肪氧化形成的有害过氧化物受到损坏,从而使细胞重要的膜结构不受氧化损伤。

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,引起畜牧业工作者的高度重视。缺硒导致家畜的生理机能障碍,使家畜表现出各种不同的缺硒症状:仔猪因缺硒发生桑葚样的心肌病;1~3月龄的犊牛和羔羊因缺硒易发生白肌病;幼驹缺硒则易发生腹泻;禽饲料中缺硒易发生渗出性素质、胰腺萎缩、肌胃变性。此外,硒可通过胎盘屏障干扰细胞氧化过程,影响胚胎发育,引起家禽产蛋率和孵化率降低,幼禽常有缺眼、残翅和残足现象产生,牛、羊、猪也有繁殖力下降、流产等现象发生。因此,补硒对畜禽的生理功能及生产性能有重要的作用。

1 硒的生物学作用

1.1 硒对畜禽生长性能的影响

在动物体中,硒通过抗氧化功能维持细胞膜的完整性,硒和维生素E在体内共同起到保护细胞膜结构和功能的作用。缺硒时,因细胞膜组分中含硒氨基酸和具有降解有毒过氧化物功能的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的合成受阻,细胞膜的结构和功能受到破坏而引起发病。此外,硒蛋白是肌肉组织的正常成分,硒缺乏时会出现白肌病。

微量元素硒对畜禽生长的促进作用在许多饲养试验中得到证实。赵义斌等(2004)通过不同含硒颗粒料饲喂阉羊试验的结果表明,在每只羊每日补喂的100 g颗粒料中以含硒量在11~14 mg的综合效果显著,日增重增加208%~211%、肝硒含量增加100%~107.7%、肉硒含量增加117.2%~200%、血硒含量增加9.3%~13.7%、屠宰率增加0.6%~1.9%,试验羊群毛色光亮洁白,生长良好。

1.2 硒对畜禽血液生化指标的影响

GSP-Px主要存在于红细胞中,血液GSP-Px活性受日粮中硒水平的影响,随日粮硒含量的增加而上升,这已在对鼠、鸡、羔羊、犊牛、猪的试验中得到证实。硒中毒时,可引起猪血清谷草转氨酶(GOT)等的活性升高。

张巧娥等(2003)研究了饲料中不同硒水平对生长育肥猪血液生化指标的影响,结果表明:①GSH-Px活性随饲粮硒水平的增加,呈现下降、上升、下降的动态变化趋势,谷胱甘肽硫转移酶可反映缺硒的程度;②缺硒组仔猪血硒含量和全血中GSH-Px均处于缺硒边缘状态,在临界值以下,不能满足仔猪的代谢需要;③随饲粮中硒水平的逐渐增加,猪瘟的抗体水平和淋巴细胞转化率明显升高,以饲粮中添加硒0.45 mg/kg时达到最高,仔猪发病率最低。

1.3 硒对畜禽组织病理学变化的影响

在低硒的情况下,畜禽有明显硒缺乏症的病变。低硒基础日粮组雏鸡有明显硒缺乏症的临床表现和典型的病理组织变化:雏鸡在第二周出现心肌纤维均质、细胞坏死;第六周出现心肌纤维融合,横纹不清,核变大;脑实质有病变;胰腺核消失,有空泡;肝脏细胞坏死、淤血。幼畜缺硒,则易患白肌病,以骨胳肌、心肌纤维及肝组织等发生变性、坏死为主要特征。仔猪缺硒则患肝营养不良和桑葚样的心肌病,以肝出血坏死、形成彩色斑和心肌斑点状出血为特征。小鸡缺硒和VE则易患渗出性素质,以点状出血和有绿色液体流出为特征。幼驹以腹泻,成年马以“地方性肌红蛋白尿”为主要特征。史言等的试验结果表明,低硒营养时,不同种属的畜禽出现病变的组织器官,其次序、病变程度和表现特点不尽相同,甚至同一器官的不同位置病变程度也很不同。

1.4 硒对畜禽免疫机能的影响

近年来,越来越多的试验证明,硒有加强动物免疫的作用,可以提高动物的抗体水平,尤其加强非特异性免疫,如增强吞噬细胞和NK细胞活性。因而,在抵抗疾病和肿瘤方面都有重要作用。黄一帆等使用维生素E-硒注射液使得蛋用雏鸡的新城疫HI抗体、γ-球蛋白和ANAE+淋巴细胞均比对照组含量明显提高,差异极显著,有利于鸡群特异性免疫力的提高。给仔猪注射硒进行的免疫试验表明,硒虽然对ANAE+淋巴细胞的影响不大,但可以使血清IgG水平明显升高。硒作为免疫增强剂对家禽进行免疫时,可以使抗体提高约一个滴度,并且维持时间较长。攻毒结果表明,硒可以使机体获得更好的保护,补硒可以减轻病情,加速康复。硒可显著提高小鼠巨嗜细胞吞噬百分率和吞噬指数,也可显著提高E-玫瑰花环的形成、淋巴细胞增殖反应和IL-6活性。姜典镇等报道,按照一定的含量(硒0.2 mg/g、维生素E 8.0 mg/g)混合成胶体硒环状糊精包接复合物粉剂与维生素E微胶囊化粉剂,分高、中、低3个剂量组给小鼠灌喂,结果显示:与对照组相比,其对小鼠的脏体比值、碳廓清能力、半数溶血HC50、小鼠的迟发型变态反应无明显的影响;对抗体生成细胞数、NK细胞活性、ConA诱导小鼠淋巴细胞转化、巨噬细胞吞噬红细胞的能力有显著作用,表明硒、维生素E对小鼠免疫功能具有调节作用。

1.5 硒对畜禽繁殖性能的影响

在猪、牛、羊日粮中,补硒可明显提高繁殖力。硒是雄性动物产生精子所必需的,精子本身就含有硒蛋白,硒位于精子细胞尾部中段。公畜精液中的硒能通过GSP-Px的抗氧化作用保护精子细胞膜免受损害。公畜精子内的硒主要存在于线粒体膜中,缺硒导致精子细胞受损,释放出谷草转氨酶(GOT),降低精子活力,从而影响受精能力和胚胎发育。对于种母畜,补硒可以防止妊娠母畜流产,减少胚胎死亡,提高繁殖率。

危克周等报道,每日每千克饲料中添加400 mg有机硒能提高精子活力。在过渡期添加有机硒,精子活力变化不大,说明有机硒在机体内约20 d才可到达睾丸,影响精子活力,因此在采精或配种前20 d补硒,才能达到预期的效果。硒是公畜精子生存和发育必需的微量元素,硒以硒蛋白形式存在于精子细胞尾部中段,精子运动靠尾部的摆动向前游动,饲粮中缺硒会降低精子活力,影响公畜繁殖机能。在缺硒地区饲粮中添加适量有机硒,能提高公畜繁殖性能。

1.6 硒的其它生物学作用

除了以上作用外,硒在抗热应激、预防牛胎衣不下及防止细胞凋亡等方面也有着重要作用。微量元素硒缺乏对鼠肝细胞凋亡影响的研究表明,硒缺乏可以引起鼠肝细胞凋亡。在微量元素锌、硒对软骨钙化影响的能谱分析表明,锌、硒在软骨化骨早期有加快和促进钙化的作用。硒可显著提高热暴露果蝇的存活率,提高机体热适应能力,其作用机理可能与HSP70合成有关。

2 硒的营养作用

硒参与辅酶A、辅酶Q的合成,对蛋白质的合成、糖代谢、生物氧化等都有影响。硒是GSH-Px的基本成分,以GSH-Px形式参与机体的抗氧化作用,促进过氧化氢或脂类过氧化物转化成水和乙醇,防止脂类化合物过氧化反应,从而保护细胞膜的结构和正常功能免受过氧化物的损害;硒也是5′-脱碘酶的重要成分,参与辅酶A和辅酶Q的合成,影响氧化磷酸化过程,增强α-酮戊二酸氧化酶的活性,促进丙酮酸脱羧,因而在三羧酸循环及呼吸链电子传递过程中发挥作用;硒参与维持胰腺的完整性,保护心肌和肝脏的正常功能,对脂肪的乳化、吸收和VA、VD、VE、VK的吸收及存留起重要作用。动物体内过氧化物的聚积会导致腺体和肝、心肌等组织器官的功能障碍、损伤及坏死,而硒对此有预防和治疗作用;硒作为5′-脱碘酶的组成成分,使甲状腺激素由低生物活性的T4(四碘甲腺原氨酸)转化为高生物活性的T3(三碘甲腺原氨酸),促进GH(生长激素)的合成与分泌,从而加快动物的生长和蛋白质合成。

现代肉用畜禽集约化养殖的难题之一是应激反应,幼龄动物的冷应激尤为突出。硒缺乏时,T3浓度降低,阻碍褐脂肪的非寒颤性产热功能的发挥,会降低新生哺乳动物和所有啮齿类动物抵御寒冷的能力,影响其生长发育和存活率。补硒可提高幼龄动物抗冷应激能力。呙于明等用大鼠进行试验,在冷应激作用下,补硒组大鼠体内的褐脂肪减少较多,且对冷应激表现出较强的适应性。硒与产热代谢机体的研究,为硒在动物冷应激方面的应用奠定了理论基础。

3 硒营养与其它元素的相互作用

硒与其它元素之间也存在着复杂的相互作用,一方面硒可以拮抗汞、镉、砷等重金属以降低其毒性,保护组织不受有害物质的损害;另一方面,这些元素也影响体内硒的代谢。与未处理组相比,注射硒的白肌病仔猪对钙的吸收能力增大,这对畜禽补钙方法给予新的启发。蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸和硫会与硒发生竞争性吸收作用。高于标准需要量的维生素A、维生素C会促进硒的吸收,缺硒会加重碘的缺乏,引起甲状腺机能低下。

Donald 报道,硒在保护细胞膜免受氧化方面,对维生素E起着补偿和协调的作用。硒还可以通过GSH-Px的不同功能,减少维生素E缺乏对肝脏造成的损害。硒和维生素E都具有抗氧化功能,两者之间存在协同增效关系。它们的协同作用体现在以下几个方面:

① 硒是GSH-Px的组分,可减弱细胞膜上多种不饱和脂肪酸的氧化程度,因而减少了保护脂膜所需维生素E的量。

② 硒是维持胰腺正常生理功能必需的微量元素,胰腺的主要功能是促进消化道对脂肪的消化吸收,从而提高了维生素E的吸收利用率。

③ 血浆硒含量与血浆维生素E含量呈正相关,补硒有助于机体组织维持较高水平的维生素E。虽然硒和维生素E具有相同的生物学功能,但二者不可相互替换,因为其发挥功能的部位不同,维生素E在细胞外起氧化作用,而硒则是在细胞内。所以,对缺硒症的动物进行治疗时,同时补充硒和维生素E可收到较好的效果。

4 动物缺硒或硒过量所致的疾病

4.1 动物患硒缺乏症

动物患硒缺乏症表现为生长停滞、繁殖紊乱、肌肉萎缩、心肌变性并有微血管损伤、水肿、肝坏死,幼畜多见白肌病,雏鸡可见渗出性素质疾病。猪缺硒表现为消瘦、脱毛、脱蹄、运动失调、呼吸困难等;家禽表现为生长停滞、羽毛蓬乱、神经过敏、产蛋少、种蛋孵化率低等。肉用仔鸡表现为行走摇晃、身体侧向一边、伏地、不食,重者头颈向下后方勾转、跗关节屈曲、不能站立或两腿划动、打转。缺硒可以导致羔羊死亡,母羊繁殖力低。鸵鸟在硒缺乏时表现精神不振、可视粘膜苍白、衰弱、运动障碍、步态蹒跚、站立困难甚至卧地不起,有的下痢或出现黄疸甚至死亡,濒死期鸵鸟颈部扭曲。硒缺乏的诊断依据可以根据血中和毛发中硒含量和全血中GSH-Px活力下降来判断。

4.2 硒补充过多可引起硒中毒

过量的硒无论以何种途径进入机体,对各种动物均有毒性。牛、羊、马等草食家畜由于直接采食含硒量高的植物而经常发生不同程度的自然中毒;饲喂或注射过量硒同样可使这些动物发生急性中毒。牛的急性中毒病例多发于1~3月龄犊牛(特别是膘情好的犊牛),表现为突然发病、卧地不起、全身痉挛、哞叫、呼吸紧迫、心跳加快、体温无变化、后期口鼻流出血色粘液样液体,经5~15 min死亡。羔羊急性硒中毒时,出现肺水肿、局灶性出血、腹腔脏器充血、水肿、腹水增多、心肌发白。

过量的硒可通过子宫转入胎儿,引起羔羊、马驹畸形。硒可存在于蛋中,使孵化率降低,影响雏鸡的生长。从乳汁中排出的硒可使吮乳幼畜发生慢性中毒。

5 硒的补充

饲料中以鱼粉、酵母粉中含硒较高,草粉和叶粉次之。一般认为在动物日粮中含有0.1 mg/kg硒对动物有利,而5~8 mg/kg的含量对动物有害。目前,常用的补硒剂分为无机硒和有机硒,常见的补硒产品及机体利用率为:亚硒酸钠100%、硒酸钠89%、硒化钠42%。无机硒毒性大,有致癌作用,一般用硒代蛋氨酸和强化硒酵母作补硒剂,比无机硒吸收好,并可提高乳汁的硒含量及仔猪出生和断奶时体内的硒存量。当饲喂过多不饱和脂肪酸(鱼油、豆油)时,机体缺硒的状态会加重,因此要注意补充。对两种缓释网胃内硒添加物硒丸和硒弹的安全性和效力的研究也表明,这种缓释剂型安全而有效,硒弹留存于瘤胃中,其中的元素硒可以被绵羊吸收利用,并在较长的时间内改善体内的缺硒状态,提高淋巴细胞转化率,促进体重增加。口服安全剂量的莫能菌素能增强硒的毒性作用,如提高死亡率、加快病理组织变化等,所以在使用莫能菌素时应减少硒的添加。对机体直接补硒可采用以下3种方法:①饲喂含硒饲料添加剂;②注射硒制剂;③饮用含硒水。

补硒时应注意:①在补硒时,应尽量选择有机硒,因为有机硒易吸收,毒性小。②在补硒方法上,应注意补硒的目的、方法、效果的一致性。预防缺硒症,以添加剂形式对日粮补硒,操作简便,效果明显;治疗缺硒症,则以注射硒制剂或饮用含硒水效果较好,一般以预防为主,否则一旦发生,会产生严重的后果。③在补硒时,应注意计算准确。畜禽对硒的营养需要量和中毒量之间差距很小,若用量计算不准确,易发生中毒。④在补硒时,注意与日粮其它营养成分的互作关系,如与维生素E的协同作用,日粮维生素E含量低时,补硒量可高些。

总之,硒是动物机体内非常重要的一种微量元素,随着研究的深入,我们将对它在动物营养方面的作用进行更进一步的研究。

(参考文献14篇,刊略,需者可函索)

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