陳敬幫,曾雨雷,聶 琴,胡駿鵬
(安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌 443003)
硒是動(dòng)物的必需微量元素之一,缺乏主要表現(xiàn)在血清及全血中硒濃度的降低,引起多種病理狀況(Alfthan和 Neve,1996)。動(dòng)物飼料中硒添加劑分為無機(jī)硒和有機(jī)硒兩種。常見的無機(jī)硒源主要有硒酸鹽和亞硒酸鹽;有機(jī)硒主要有酵母硒、納米硒以及昆蟲蛋白硒等。目前,國(guó)內(nèi)預(yù)混料中主要以廉價(jià)的亞硒酸鈉作為硒源,但亞硒酸鈉不易被動(dòng)物吸收利用,易造成浪費(fèi)和環(huán)境污染,部分國(guó)家和地區(qū)已禁止亞硒酸鈉在動(dòng)物日糧中使用(鄺聲耀等,2010)。此外,大量研究表明,亞硒酸鈉在提高免疫力、改善繁殖性能等方面都遠(yuǎn)不及有機(jī)硒(Mahan 等,1999;Malbe等,1995)。而酵母硒中絕大部分硒都以硒蛋白和硒多糖形式存在,安全穩(wěn)定,生物利用率高且對(duì)環(huán)境幾乎不造成污染,現(xiàn)已逐步取代亞硒酸鈉在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用。
酵母硒是酵母在培養(yǎng)過程中同化培養(yǎng)基中的無機(jī)硒,得到有機(jī)硒富集在酵母細(xì)胞中的一種微生物發(fā)酵產(chǎn)物。在酵母細(xì)胞中,硒能取代硫元素,聚積在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜上,主要包括含硒多糖和硒蛋白質(zhì)類。鐵梅等(2006)研究表明,硒在酵母中以多種結(jié)合體生物有機(jī)分子存在,以谷氨酰硒代乙硫氨基丁酸、硒代腺苷高半胱氨酸、硒化雙丙氨酸、硒代胱硫醚等形式為主,同時(shí)還包含少量無機(jī)硒。有報(bào)道稱酵母中硒代半胱氨酸為硒的主要形式,而Reyes等(2006)研究則認(rèn)為硒代蛋氨酸為其主要形式,推測(cè)可能與其培養(yǎng)基成分相關(guān)。
動(dòng)物機(jī)體內(nèi)存在多種含硒酶,谷胱甘肽過氧化物酶是其中重要的一種,也是最早被鑒定的哺乳動(dòng)物硒蛋白(Groce等,1971)。其可在機(jī)體內(nèi)特異性催化還原谷胱甘肽與過氧化物的氧化還原反應(yīng),從而清除脂質(zhì)過氧化物,維持細(xì)胞正常功能,與維生素E共同構(gòu)成了動(dòng)物機(jī)體抗氧化的兩條防御途徑。此外,硒與脫碘酶活性也有著密切關(guān)系,硒可通過影響脫碘酶生物活性,調(diào)節(jié)甲狀腺功能從而調(diào)節(jié)動(dòng)物機(jī)體基礎(chǔ)代謝。硒對(duì)動(dòng)物機(jī)體的非特異性免疫、細(xì)胞免疫和體液免疫均存在重要影響,且由于自身帶負(fù)電荷,可與有害金屬離子形成金屬-硒-蛋白質(zhì)復(fù)合物,因此還具有一定的解毒功能。此外,硒對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)繁殖過程也有重要作用,但其相關(guān)作用機(jī)理目前仍不十分明確,有待進(jìn)一步深入研究。
3.1 酵母硒在豬上的應(yīng)用 酵母硒作為一種優(yōu)質(zhì)有機(jī)硒源,目前應(yīng)用主要集中在提高豬肉品質(zhì)、增強(qiáng)豬抗氧化能力、提高母豬繁殖性能以及提高仔豬免疫力等方面。從母豬懷孕到泌乳期添加酵母硒可以提高仔豬體重和成活率,且酵母硒可提高母豬初乳和常乳中硒的含量 (Yoon和McMillan,2006)。 王秀娜等(2010)發(fā)現(xiàn),通過在仔豬日糧中添加不同比例的酵母硒和無機(jī)硒,相比于對(duì)照組和無機(jī)硒組,酵母硒顯著提高了仔豬生產(chǎn)性能,且添加量為0.3 mg/kg時(shí)仔豬平均日增重、采食量和飼料轉(zhuǎn)化率均達(dá)到最佳。何宏超和李彪(2011)通過在育肥豬飼料中添加亞硒酸鈉和酵母硒發(fā)現(xiàn),兩種硒源都有提高采食量、日增重以及飼料轉(zhuǎn)化率的趨勢(shì),但酵母硒能提高硒在豬肉組織中的存留量,且一定程度上提高了豬血清和肌肉組織的抗氧化能力。
3.2 酵母硒在反芻動(dòng)物上的應(yīng)用 大量研究表明,酵母硒的添加對(duì)反芻動(dòng)物益處良多,主要集中在提高生長(zhǎng)性能、增強(qiáng)抗氧化能力、改善免疫功能以及提高繁殖性能方面。以奶牛為例,酵母硒的添加可以提高奶牛對(duì)有機(jī)物、纖維素、半纖維素、鈣、磷和粗蛋白質(zhì)等的表觀消化率,硒的缺乏會(huì)引起胎衣不下、乳房炎等疾病。酵母硒的使用還可以促進(jìn)發(fā)情周期促性腺激素釋放激素,提高促卵泡素以及孕酮含量,顯著提高受胎率并促進(jìn)母牛發(fā)情。辛杭書等(2011)研究了日糧中添加不同水平酵母硒對(duì)圍產(chǎn)后期奶牛抗氧化性能以及免疫機(jī)能的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)酵母硒添加量為6.4 g/d時(shí),谷胱甘肽過氧化物酶活性、血清總抗氧化能力以及外周淋巴細(xì)胞刺激指數(shù)都有不同程度的提高。
3.3 酵母硒在水產(chǎn)動(dòng)物上的應(yīng)用 硒是維持水產(chǎn)動(dòng)物正常生理功能的重要微量元素。近年來,相關(guān)研究主要集中在促生長(zhǎng)和提高免疫力等方面。王亭亭和蔡完其(2005)通過在基礎(chǔ)日糧中添加酵母硒、花粉及酵母硒和花粉混合物發(fā)現(xiàn),相較于單獨(dú)添加花粉和空白對(duì)照組,酵母硒和花粉混合物能顯著提高中華鱉的免疫力。維生素E是大多數(shù)水產(chǎn)動(dòng)物的必需營(yíng)養(yǎng)素,而茶多酚則是天然的抗氧化劑,兩者均在畜禽飼料中廣泛應(yīng)用。在刺參生長(zhǎng)過程中添加不同比例的酵母硒和維生素E,結(jié)果發(fā)現(xiàn)單獨(dú)添加酵母硒和維生素E對(duì)刺參的特定生長(zhǎng)率(SGR)均有顯著提高作用,同時(shí)添加600 mg/kg的酵母硒和維生素E時(shí)可最大限度提高刺參的特定生長(zhǎng)率、免疫力和抗病力(張琴等,2011)。 龍萌等(2015)比較了酵母硒和茶多酚的添加對(duì)團(tuán)頭魴幼魚生長(zhǎng)、肌肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和抗病力的影響,發(fā)現(xiàn)兩者作用效果顯著且具有明顯交互作用。許友卿等(2013)研究發(fā)現(xiàn),飼料中添加不同劑量的酵母硒投喂鳡魚,鳡魚腸淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性均有明顯提高,顯著提高了飼料轉(zhuǎn)化率。酵母硒在提高水產(chǎn)動(dòng)物特定生長(zhǎng)率、免疫力、抗病力以及飼料消化率等方面效果顯著,但其對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的作用效果及機(jī)理仍亟需深入。
3.4 酵母硒在家禽上的應(yīng)用 硒在家禽體內(nèi)主要以硒代蛋氨酸的形式替代蛋氨酸滲入到蛋白質(zhì)中形成硒蛋白,另有部分硒以硒代半胱氨酸形式參與到體蛋白質(zhì)的組成中。近年來關(guān)于酵母硒在家禽中的應(yīng)用研究主要集中在提高免疫力和抗氧化能力,以及家禽產(chǎn)蛋性能和品質(zhì)方面。王巧莉等(2009)以添加不同濃度的酵母硒飼料飼喂肉鵝9周,發(fā)現(xiàn)各試驗(yàn)組肉鵝免疫力與抗氧化能力均顯著提高,且添加量為0.3 mg/kg時(shí)效果最佳。通過比較亞硒酸鈉和酵母硒對(duì)肉種雞生產(chǎn)性能和繁殖性能的影響,劉延賀等(2010)發(fā)現(xiàn)高水平酵母硒可以顯著提高產(chǎn)蛋率和繁殖性能,優(yōu)于亞硒酸鈉處理組。何柳青等(2012)研究了茶多酚和酵母硒及其互作對(duì)綠殼蛋雞生產(chǎn)性能及產(chǎn)蛋品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)酵母硒能顯著提高生產(chǎn)性能和蛋黃硒含量,且對(duì)茶多酚降低蛋黃中膽固醇含量無明顯影響,可有效生產(chǎn)富硒低膽固醇綠殼雞蛋。
綜上所述,硒在動(dòng)物生產(chǎn)中的作用主要集中表現(xiàn)在提高抗氧化力和免疫力、改善生長(zhǎng)與繁殖性能等方面。酵母硒作為一種優(yōu)質(zhì)硒源,隨著優(yōu)良同化菌株的篩選、高效基因工程菌的構(gòu)建以及生產(chǎn)工藝的優(yōu)化,將在畜牧生產(chǎn)中得到更廣泛的應(yīng)用。
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