胡華鋒 黃炎坤 介曉磊 郭 孝 胡承孝 魯劍巍 趙 京
(1.鄭州牧業(yè)工程高等專科學(xué)校,鄭州 450011;2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,武漢 430070;3.黃淮學(xué)院生物工程系,駐馬店 463000;4.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,鄭州 450002)
硒是動(dòng)物生長不可缺少的微量元素,對(duì)機(jī)體抗氧化、抗應(yīng)激、提高免疫力等起著重要的作用[1]。據(jù)調(diào)查,我國約有2/3的地區(qū)缺硒。在當(dāng)前硒攝入普遍不足的情況下,如何合理、安全地滿足動(dòng)物對(duì)硒的需要,是動(dòng)物營養(yǎng)研究中亟待解決的重要課題[2-3]。在實(shí)際生產(chǎn)中,人們長期采用在飼糧中添加無機(jī)硒——亞硒酸鈉(sodium selenite,SS)來滿足動(dòng)物生長的需要。但由于硒的毒性以及亞硒酸鈉的低利用率,在飼糧中添加過量的亞硒酸鈉可能造成環(huán)境污染,從而限制了無機(jī)硒在飼糧中的應(yīng)用。且目前一些國家已限制或禁止使用亞硒酸鈉作為動(dòng)物硒補(bǔ)充劑,如瑞典規(guī)定乳豬飼糧中必須使用有機(jī)硒作為硒源,而日本則禁止在動(dòng)物飼糧中添加亞硒酸鈉類無機(jī)硒。近年來,隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)硒在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)主要以有機(jī)形式發(fā)揮作用,同時(shí),與無機(jī)硒相比,有機(jī)硒具有更高的吸收率、生物活性強(qiáng)、毒性低與生物安全性等特點(diǎn),因此,高效有機(jī)硒源的開發(fā)與應(yīng)用成為國內(nèi)外動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)的研究熱點(diǎn)之一[4]。目前,有機(jī)硒飼料添加劑主要包括酵母硒(seleniumenriched yeast,SY)、氨基酸硒和蛋白硒等,而應(yīng)用最廣是通過微生物合成轉(zhuǎn)化而來的生物硒——酵母硒,但因價(jià)格較貴,所以在生產(chǎn)中也受到一定的限制[5]。而利用生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)的植物硒備受人們關(guān)注。植物硒是利用植物吸收無機(jī)硒并將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒的特點(diǎn),通過食補(bǔ)來滿足人類或動(dòng)物對(duì)硒的需要。當(dāng)前開發(fā)的植物硒產(chǎn)品主要有富硒茶葉、富硒大米、富硒大蒜、富硒豆芽以及富硒螺旋藻等。但關(guān)于植物硒對(duì)人或動(dòng)物的功效研究較少,而且關(guān)于上述3種硒源對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響研究更未見報(bào)道。因此本文利用開發(fā)的植物硒源——富硒苜蓿(selenium-enriched alfalfa,SA)、無機(jī)硒源——亞硒酸鈉、生物硒源——酵母硒,來研究3種硒源對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能、蛋硒含量及轉(zhuǎn)化率的影響,為高效、安全的硒源研究、開發(fā)和應(yīng)用提供科學(xué)的理論和實(shí)踐依據(jù),同時(shí)也為安全高效補(bǔ)硒提供理論及技術(shù)上的可行性依據(jù)。
亞硒酸鈉,分析純,硒含量為45.5%,天津市化學(xué)試劑研究所產(chǎn)品;酵母硒(商品名 Sel-Plex 50),總硒含量1 000 mg/kg,有機(jī)硒含量95%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),美國Alltech公司產(chǎn)品;富硒苜蓿,由本課題組生產(chǎn),硒含量為5.97 mg/kg,其中有機(jī)硒含量為 66.32%;普通苜蓿(common alfalfa,CA),由本課題生產(chǎn),硒含量為0.37 mg/kg,其中有機(jī)硒含量為44.17%。
試驗(yàn)采用玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧,其組成除了硒[NRC(1994)硒標(biāo)準(zhǔn)為 0.10 mg/kg]之外,均按照NRC(1994)[6]產(chǎn)蛋母雞所需營養(yǎng)進(jìn)行配比(表1)?;A(chǔ)飼糧作為對(duì)照組(CK),將普通苜蓿和富硒苜蓿制成草粉,然后按15%的添加量添加到基礎(chǔ)飼糧中,配制成普通苜蓿和富硒苜蓿2種試驗(yàn)飼糧,將亞硒酸鈉和酵母硒2種硒源分別以1.60和730 mg/kg的添加量添加到配制好的普通苜蓿試驗(yàn)飼糧中,配制成亞硒酸鈉和酵母硒2種試驗(yàn)飼糧,然后將基礎(chǔ)飼糧和試驗(yàn)飼糧造粒,制成粒徑為3 mm的顆粒飼料?;A(chǔ)飼糧、普通苜蓿試驗(yàn)飼糧、亞硒酸鈉試驗(yàn)飼糧、酵母硒試驗(yàn)飼糧和富硒苜蓿試驗(yàn)飼糧的硒含量分別為0.154、0.182、0.951、0.942 和 0.944 mg/kg。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %
選用河南地區(qū)的健康羅曼蛋雞300羽(產(chǎn)蛋率約為82%,50周齡),隨機(jī)分成5組,每組4個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)5個(gè)雞籠,每籠3羽,分別接受4種試驗(yàn)飼糧和1種基礎(chǔ)飼糧。試驗(yàn)1組為對(duì)照組,飼以基礎(chǔ)飼糧;試驗(yàn)2組為普通苜蓿試驗(yàn)飼糧組;試驗(yàn)3、4、5組分別為亞硒酸鈉試驗(yàn)飼糧組、酵母硒試驗(yàn)飼糧組和富硒苜蓿試驗(yàn)飼糧組。自由采食和飲水,用藥和防疫按蛋雞場常規(guī)程序進(jìn)行;所有組均飼喂基礎(chǔ)飼糧預(yù)試2周后,開始飼喂相應(yīng)的試驗(yàn)飼糧,試驗(yàn)期為38 d。在試驗(yàn)的第7、14、21、28、38天從各組每重復(fù)中任取4枚蛋擦拭干凈后貯藏于4℃冰箱中備用;試驗(yàn)過程中記錄蛋雞的生產(chǎn)性能。
試驗(yàn)期間每日以重復(fù)為單位記錄產(chǎn)蛋數(shù)、蛋重、軟破殼蛋數(shù),并計(jì)算產(chǎn)蛋率、日產(chǎn)蛋量、平均蛋重、軟破殼蛋率,每周結(jié)1次料并計(jì)算日采食量、料蛋比。產(chǎn)蛋率(%)=100×總產(chǎn)蛋數(shù)/(雞只數(shù)×天數(shù)),平均蛋重(g)=總產(chǎn)蛋量/雞蛋總數(shù),日產(chǎn)蛋量[g/(只·d)]=總產(chǎn)蛋量/(雞只數(shù)×天數(shù)),日采食量[g/(只·d)]=總采食量/(雞只數(shù)×天數(shù)),料蛋比=總耗料量/總蛋重。
利用氫化物-原子熒光光譜法(GB 5009—2010)測定飼糧和蛋中硒含量。取配制好的各組顆粒飼糧少許,粉碎備用;參照Pan等[7]的方法處理蛋樣品,將4℃貯藏的每枚蛋外表擦拭干凈,稱重后去殼和殼膜,將蛋液在冰冷條件下勻漿后備用。
精確稱取上述準(zhǔn)備好的樣品各2 g左右,分別放入250 mL具塞的三角瓶,而后加入10.0 mL高氯酸與硝酸的混酸(體積比為1∶9)及幾粒玻璃珠,蓋上塞子,冷消化過夜。次日于電熱板上加熱消化(消化溫度不超過180℃),并及時(shí)補(bǔ)加混合酸。當(dāng)溶液變?yōu)榍辶翢o色并伴有白煙出現(xiàn)時(shí),再繼續(xù)加熱至體積剩余2 mL左右,切不可蒸干。冷卻,再加入6 mol/L鹽酸5 mL,繼續(xù)加熱至溶液變?yōu)榍辶翢o色并伴有白煙出現(xiàn)。冷卻,轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中定容,混勻備用。取一定量試樣消化液轉(zhuǎn)移到25 mL容量瓶中,加1 mL的10%(質(zhì)量體積分?jǐn)?shù))的鐵氰化鉀溶液,用3 mol/L的鹽酸溶液定容,同時(shí)用超純水、試劑和硒標(biāo)準(zhǔn)參照物(GBW 08551)作空白對(duì)照和標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)照,利用原子熒光光譜儀測定樣品硒含量。
根據(jù)料蛋比,計(jì)算蛋硒轉(zhuǎn)化率。方法如下:
所有數(shù)據(jù)均采用Excel 2003和SPSS 12.0統(tǒng)計(jì)軟件,采用F檢驗(yàn)和LSD法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較。
由表2可見,整個(gè)試驗(yàn)期各組間蛋雞日采食量、平均蛋重、軟破殼蛋率沒有顯著差異(P>0.05)。酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞日產(chǎn)蛋量比對(duì)照組分別提高了 4.83%(P >0.05)和 5.30%(P<0.05),料蛋比比對(duì)照組分別降低了4.05%(P >0.05)和 4.50%(P <0.05),普通苜蓿組蛋雞日產(chǎn)蛋量比對(duì)照組提高了2.50%(P>0.05),料蛋比比對(duì)照組降低了2.25%(P>0.05)。與普通苜蓿組相比,酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞日產(chǎn)蛋量均高于普通苜蓿組,料蛋比均低于普通苜蓿組,但差異均不顯著(P<0.05);而亞硒酸鈉組蛋雞日產(chǎn)蛋量和料蛋比比普通苜蓿組分別降低了2.79%和提高了 1.84%(P >0.05);與亞硒酸鈉組相比,酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞日產(chǎn)蛋量分別提高了 5.20%和 5.68%(P <0.05),料蛋比分別降低了 3.62%和4.07%(P >0.05)。
硒源可影響羅曼蛋雞產(chǎn)蛋率(表2)。與對(duì)照組相比,添加普通苜蓿、酵母硒和富硒苜蓿對(duì)蛋雞產(chǎn)蛋率均有不同程度的提高;而添加亞硒酸鈉卻有所降低,但影響不顯著(P>0.05);酵母硒組和富硒苜蓿組比對(duì)照組分別提高了3.98%(P<0.05)和4.26%(P >0.05),但酵母硒組與富硒苜蓿組差異不顯著(P<0.05)。普通苜蓿組蛋雞產(chǎn)蛋率比對(duì)照組提高了1.92%(P>0.05);與普通苜蓿組相比,酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞產(chǎn)蛋率有不同程度增高,但差異不顯著(P<0.05)。而亞硒酸鈉組蛋雞產(chǎn)蛋率卻比對(duì)照組降低了0.11%(P>0.05)。與亞硒酸鈉組相比,酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞產(chǎn)蛋率比亞硒酸鈉組分別提高了4.10% 和 4.38%(P <0.05)。
上述結(jié)果表明,添加酵母硒和富硒苜蓿能顯著提高羅曼蛋雞的產(chǎn)蛋率,而添加普通苜蓿和亞硒酸鈉對(duì)其產(chǎn)蛋率沒有顯著影響,添加富硒苜??娠@著提高蛋雞日產(chǎn)蛋量,顯著降低料蛋比,而添加普通苜蓿、亞硒酸鈉和酵母硒對(duì)蛋雞日產(chǎn)蛋量和料蛋比均沒有顯著影響。由此可見,添加富硒苜蓿對(duì)羅曼蛋雞生產(chǎn)性能的影響略優(yōu)于酵母硒,而明顯優(yōu)于普通苜蓿和亞硒酸鈉。
表2 硒源對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能的影響Table 2 Effects of Se source on production performance of laying hens
由表3可知,硒源對(duì)蛋硒含量有較大影響。與對(duì)照組相比,試驗(yàn)各階段,無論添加亞硒酸鈉、酵母硒和富硒苜蓿均可極顯著提高蛋硒含量(P<0.01),整個(gè)試驗(yàn)期,添加3種硒源可使蛋硒含量分別 提 高 31.16%、143.22%、62.31%(P <0.01),且3種硒源之間也均差異極顯著(P<0.01);與普通苜蓿組相比,試驗(yàn)各階段添加亞硒酸鈉、酵母硒和富硒苜蓿也均可顯著或極顯著提高蛋硒含量(P<0.05或P<0.01),整個(gè)試驗(yàn)期,添加3種硒源可使蛋硒含量分別提高12.99%、109.52%、39.83%(P <0.01),且3 種硒源之間也均差異極顯著(P<0.01);在試驗(yàn)各階段及整個(gè)試驗(yàn)期,3種硒源組蛋硒含量大小順序均為:酵母硒>富硒苜蓿>亞硒酸鈉;整個(gè)試驗(yàn)期,普通苜蓿組蛋硒含量也極顯著高于對(duì)照組16.08%(P<0.01)。且各組蛋硒含量均隨試驗(yàn)期的延長而增加,并在試驗(yàn)第38天時(shí)的蛋硒含量均顯著或極顯著高于試驗(yàn)第7、14、21、28天時(shí)相應(yīng)硒源組的蛋硒含量(P <0.05或 P <0.01,表4)。
表3 硒源對(duì)蛋硒含量的影響Table 3 Effects of Se Source on Se content in egg mg/kg
由表5可見,硒源對(duì)蛋雞的蛋硒轉(zhuǎn)化率有較大影響。與對(duì)照組相比,亞硒酸鈉組、酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞的蛋硒轉(zhuǎn)化率分別降低了78.64%、58.47% 、72.24%(P <0.01),且亞硒酸鈉組、酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞的蛋硒轉(zhuǎn)化率也分別比普通苜蓿組降低了78.75%、58.69%、72.39%(P <0.01);且 3種硒源組蛋雞的蛋硒轉(zhuǎn)化率差異極顯著(P<0.01);3種硒源蛋硒轉(zhuǎn)化率大小順序?yàn)?酵母硒>富硒苜蓿>亞硒酸鈉。與對(duì)照組相比,普通苜蓿組蛋硒轉(zhuǎn)化率提高了0.53%(P >0.05)。
表4 蛋硒含量動(dòng)態(tài)變化Table 4 The dynamic change of Se content in egg mg/kg
表5 硒源對(duì)蛋硒轉(zhuǎn)化率的影響Table 5 Effects of Se source on Se conversion rate in egg %
李家奎等[8]和 Payne 等[9]報(bào)道,添加有機(jī)硒或無機(jī)硒對(duì)蛋雞的生產(chǎn)性能沒有影響(P>0.05);而趙玉鑫等[10]研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)硒能顯著提高蛋雞的產(chǎn)蛋率和日產(chǎn)蛋量(P<0.05),顯著降低料蛋比(P <0.05);且高建忠等[11]報(bào)道添加有機(jī)硒能顯著提高仔豬生長性能(P<0.05),顯著降低料重比(P<0.05)。本研究發(fā)現(xiàn),添加富硒苜蓿和酵母硒均能顯著提高蛋雞的產(chǎn)蛋率(P<0.05),而添加普通苜蓿和亞硒酸鈉對(duì)蛋雞的所有生產(chǎn)性能指標(biāo)均沒有顯著影響(P>0.05);但亞硒酸鈉組的產(chǎn)蛋率與對(duì)照組相近,而稍低于普通苜蓿組,這是由于普通苜蓿含一定量有機(jī)硒所致。
人和動(dòng)物體內(nèi)的硒可通過食物鏈獲得,而蛋是營養(yǎng)豐富且食用方便的重要膳食品,因此蛋硒含量的高低對(duì)人體內(nèi)的硒水平有著重要的意義。本研究發(fā)現(xiàn),無論添加亞硒酸鈉、酵母硒還是富硒苜蓿均能極顯著提高蛋硒的含量(P<0.01),這一結(jié)果進(jìn)一步證明了 Cantor等[12]、Hassan[13]和 Latshaw等[14]的結(jié)果,即飼糧添加硒能提高蛋硒的含量;添加有機(jī)硒(酵母硒和富硒苜蓿)的組蛋硒含量極顯著高于添加亞硒酸鈉的組(P<0.01),這一結(jié)果與 Utterback 等[15]、Payne 等[9]、Cantor 等[16]和Paton等[17]的結(jié)果基本一致;而有機(jī)硒組間添加植物硒——富硒苜蓿的蛋硒含量卻極顯著低于酵母硒(P<0.01),這可能與這2種硒源的有機(jī)硒含量有關(guān),經(jīng)檢測,酵母硒組飼糧的有機(jī)硒含量為0.794 mg/kg,富硒苜蓿組飼糧的有機(jī)硒含量為0.590 mg/kg,在總硒含量相同的情況下,飼糧中有機(jī)硒含量越高越易被吸收,這符合前人結(jié)論:有機(jī)硒比無機(jī)硒易吸收。同樣道理,可以理解3種硒源蛋硒轉(zhuǎn)化率大小順序?yàn)?酵母硒>富硒苜蓿>亞硒酸鈉。
本研究還發(fā)現(xiàn),3種硒源組的蛋硒轉(zhuǎn)化率均極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),而普通苜蓿組蛋硒轉(zhuǎn)化率卻稍高于對(duì)照組(P>0.05)。這說明當(dāng)飼糧硒含量高于某個(gè)值時(shí),雞對(duì)硒的吸收能力與飼糧硒含量呈負(fù)相關(guān)。另外,在試驗(yàn)第38天時(shí)的3種硒源組蛋雞蛋硒含量均顯著或極顯著高于試驗(yàn)第7、14、21、28天時(shí)相應(yīng)硒源組的蛋硒含量(P <0.05或P<0.01),表現(xiàn)為蛋硒含量隨試驗(yàn)期的延長而增加,這說明飼糧中的硒隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長可漸漸地轉(zhuǎn)移到蛋中。這一結(jié)果與在其他動(dòng)物上獲得的研究結(jié)果相類似,如 Echevarria等[18]報(bào)道綿羊組織中的硒含量可隨著時(shí)間的延長而極顯著升高(P<0.01),這可能由于硒在動(dòng)物組織中的累積效應(yīng)所致。
①飼糧中添加富硒苜蓿對(duì)羅曼蛋雞生產(chǎn)性能的影響略優(yōu)于酵母硒,而明顯優(yōu)于普通苜蓿和亞硒酸鈉。
②飼糧中添加亞硒酸鈉、酵母硒或富硒苜蓿均能極顯著提高蛋硒含量;添加富硒苜蓿可使蛋硒含量極顯著高于添加亞硒酸鈉,但極顯著低于添加酵母硒;蛋硒含量隨試驗(yàn)期的延長而增加。
③亞硒酸鈉、酵母硒或富硒苜蓿3種硒源蛋硒轉(zhuǎn)化率大小順序?yàn)?酵母硒>富硒苜蓿>亞硒酸鈉,且3種硒源的蛋硒轉(zhuǎn)化率均極顯著低于對(duì)照組。
[1] 文貴輝,張彬.微量元素硒在動(dòng)物中的研究與應(yīng)用[J].中國飼料,2004(11):9 -12.
[2] ALI J R,BERMUDEZ A J.Selenium requirement of broilers fed corn-soybean meal diets from 1 to 21 days[J].Poultry Science,1997,76(3):58 -62.
[3] 袁建敏,咼于明.硒的生物學(xué)功能及其在蛋雞生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國飼料,1998(17):7-9.
[4] 楊曉靜,何瑞國,王勇.有機(jī)硒的研究與應(yīng)用[J].中國飼料,2000(24):22-24.
[5] 王海宏,蔡輝益,吳妙宗,等.不同硒源對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能的影響[J].飼料研究,2001(3):31-33.
[6] NRC.Nutrient requirements of poultry[S].Washington,D.C.:National Academy Press,1994.
[7] PAN C L,HUANG K H,ZHAO Y X,et al.Effect of selenium source and level in hen’s diet on tissue selenium deposition and egg selenium concentrations[J].Journal of Agricultural and Food Chemisty,2007,55:1027-1032.
[8] 李家奎,王小龍,趙圣,等.富硒麥芽硒在雞蛋中的分布及蛋雞對(duì)其相對(duì)生物利用率[J].中國獸醫(yī)學(xué)報(bào),2001,21(4):395 -398.
[9] PAYNE R L,LAVERGNE T K,SOUTHERN L L.Effect of inorganic versus organic selenium on hen production and egg selenium concentration[J].Poultry Science,2005,84(2):232 -237.
[10] 趙玉鑫,黃克和,播攀玲,等.不同硒源及水平對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能、蛋品質(zhì)及蛋硒含量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2007(6):208-210.
[11] 高建忠,黃克和,秦順義.不同硒源對(duì)仔豬組織硒沉積和抗氧化能力的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,39(1):85 -88.
[12] CANTOR A H,SCOTT M L.The effect of selenium in the hen’s diet on egg production,hatchability,performance of progeny and selenium concentration in eggs[J].Poultry Science,1974,53(5):1870 - 1880.
[13] HASSAN S.Selenium concentration in egg and body tissue as affected by the level and source of selenium in the diet[J].Acta Agriculturae Scandinavica,1990,40(3):279-287.
[14] LATSHAW JD,OSMAN M.Distribution of selenium in egg white and yolk after feeding natural and synthetic compounds[J].Poultry Science,1975,54:1244-1252.
[15] UTTERBACK P L,PARSONS C M,YOON I.Effect of supplementing selenium yeast in diets of laying hens on egg selenium content[J].Poultry Science,2005,84(12):1900 -1910.
[16] CANTOR A H,STRAW M L,F(xiàn)ORD M J,et al.Effect of feeding organic selenium in diets of laying hens on egg selenium content[M]//SIM JS,NAKAI S,GUENTER W.Egg nutrition and biotechnology.New York:CABI Publishing,1999:473 -476.
[17] PATON N D,CANTOR A H,PESCATOR A J,et al.The effect of dietary selenium source and level on the uptake of selenium by developing chick embryos[J].Poultry Science,2002,81:1548 -1554.
[18] ECHEVARRIA M G,HENRY P R,AMMERMAN C B,et al.Effects of time and dietary selenium concentration as sodium selenite on tissue selenium uptake by sheep[J].Journal of Animal Science,1988,66:2299-2305.