張運(yùn)國,趙子剛,王萬平,羅登蕎
(貴州省息烽縣農(nóng)業(yè)局品改站,貴州 息烽 551100)
硒的生物學(xué)功能及對動物的作用
張運(yùn)國,趙子剛,王萬平,羅登蕎
(貴州省息烽縣農(nóng)業(yè)局品改站,貴州 息烽 551100)
硒是動物必需的元素之一,適量的硒能促進(jìn)動物生長。文章綜述了硒的抗氧化和毒害作用以及對動物生長、繁殖、機(jī)體免疫等的影響。
硒;生物功能;動物;作用
硒是動物必需的元素之一,可通過谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)促反應(yīng)清除過氧化物發(fā)生抗氧化作用,參與動物部分酶的合成和調(diào)節(jié)動物維生素A、C、E、K等合成,提高動物繁殖性能,增強(qiáng)機(jī)體免疫功能,促進(jìn)動物生長和改善動物品質(zhì)?,F(xiàn)就硒的生物功能及在動物體內(nèi)的作用概述如下。
硒最重要的生物效應(yīng)是它的抗氧化性。隨著GSH-Px家族成員的不斷發(fā)現(xiàn)及其結(jié)構(gòu)和功能的研究,明確了硒生物功能最重要的作用是作為這些酶的必要成分,在機(jī)體內(nèi)發(fā)揮抗氧化作用,抑制脂質(zhì)過氧化,催化GSH還原機(jī)體內(nèi)有毒的過氧化物,消除過多的自由基,從而保護(hù)生物體的膜結(jié)構(gòu)與功能[1]。張羅平等[2]首先運(yùn)用電子自旋共振技術(shù),直接觀察到硒化合物對生物膜磷脂之一的卵磷脂經(jīng)紫外線輻射產(chǎn)生的脂質(zhì)過氧自由基的清除作用。
硒對畜禽機(jī)體的抗氧化作用主要是通過GSHPx促反應(yīng)清除過氧化物,因此通常將GSH-Px活性作為衡量硒在生物體內(nèi)功能的指標(biāo)。試驗(yàn)證明,大鼠飼喂低硒日糧17天后,體內(nèi)各組織中GSH-Px的活性均有不同程度的降低,隨著日糧中含硒量的增加,細(xì)胞和肝臟中的GSH-Px活性也逐漸增強(qiáng)。
硒的抗氧化作用還同維生素E協(xié)同發(fā)揮作用,兩者表現(xiàn)為相互協(xié)同和相互節(jié)省效應(yīng)。硒為胰腺的正常功能所必需,胰腺分泌的胰蛋白酶、胰脂肪酶有助于脂肪的消化,因此有助于維生素E的吸收;維生素E是脂質(zhì)膜的組成成分,能防止脂質(zhì)的氧化和相應(yīng)過氧化物的產(chǎn)生,從而減少消除過氧化物所需GSH-Px的數(shù)量,也就降低了對硒的需要量[3]。
2.1 硒與動物生長的關(guān)系長期以來,硒一直被看作是重要的抗氧化劑,研究發(fā)現(xiàn),硒蛋白的生物學(xué)功能遠(yuǎn)不僅如此,它與內(nèi)分泌激素有密切的關(guān)系,如含硒的脫碘酶介導(dǎo)甲狀腺激素的形成和降解,調(diào)節(jié)甲狀腺激素的代謝平衡。硒影響動物生長的機(jī)制可能是硒的不足導(dǎo)致其體內(nèi)生長激素合成量的不足。He Jianhua等[4]在肉雞日糧中補(bǔ)硒0.10、0.30、0.50 mg/kg,與不補(bǔ)硒相比,都能促進(jìn)肉雞的生長,試驗(yàn)證實(shí)了硒對畜禽具有促生長作用。
2.2 硒與動物繁殖的關(guān)系研究表明,硒能提高動物的繁殖性能。精清中的硒是通過谷胱甘肽過氧化物酶的抗氧化作用來保護(hù)精子原生質(zhì)膜免受傷害。硒多肽隨精子的成熟而增加,精子里的硒主要存在于線粒體膜上,缺硒導(dǎo)致精細(xì)胞受損,釋放出谷草轉(zhuǎn)氨酶降低精子活力,從而影響受精能力和胚胎發(fā)育。王殿生[5]研究硒在綿羊飼養(yǎng)中的作用發(fā)現(xiàn),在綿羊日糧中補(bǔ)充硒可顯著提高綿羊的繁殖能力。張淑人等[6]發(fā)現(xiàn),飼喂低硒日糧(0.004 mg/kg)母鼠所生的公鼠繼續(xù)飼養(yǎng)在缺硒(0.004 mg/kg)條件下,發(fā)現(xiàn)這些公鼠附睪中精子數(shù)量減少,活力降低。研究證實(shí),硒缺乏明顯影響畜禽繁殖性能,如母豬產(chǎn)仔數(shù)減少,蛋雞產(chǎn)蛋率下降,母羊不育,母牛產(chǎn)后胎衣不下,尤其對反芻動物抗感染能力更不利,容易患乳房炎、子宮炎。若日糧中加入適當(dāng)硒,能減少以上癥狀的產(chǎn)生[7]。
2.3 硒與動物免疫機(jī)能的關(guān)系大量試驗(yàn)證明,硒能提高動物機(jī)體的免疫機(jī)能。當(dāng)硒缺乏時,動物體內(nèi)的吞噬細(xì)胞數(shù)量、抗體產(chǎn)生能力、細(xì)胞免疫機(jī)能均低于正常水平,機(jī)體的免疫機(jī)能大大降低,導(dǎo)致畜禽白肌病、乳房炎、腹瀉、胎衣滯留、肌肉變性癥等多種疾?。?]。硒能促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖及動物抗體和免疫球蛋白的合成,提高免疫反應(yīng)[9]。Swecker WS等[10]發(fā)現(xiàn),補(bǔ)硒的母牛可增加初乳中的IgG,故而其牛犢的IgG也升高,但日糧硒對IgM無影響。步志高等[11]在硒與雛雞對傳染性法氏囊病抵抗力機(jī)制的研究結(jié)果表明:補(bǔ)硒可以增強(qiáng)雛雞細(xì)胞免疫功能,增強(qiáng)雛雞對傳染性法氏囊病的抵抗力,降低病雛雞的死亡率。有學(xué)者認(rèn)為硒對免疫的機(jī)制可能是硒通過影響體內(nèi)激素分泌及激素調(diào)控的細(xì)胞因子,從而抑制或增強(qiáng)機(jī)體的免疫力。
2.4 硒與動物癌癥的關(guān)系動物致癌試驗(yàn)中觀察到硒對動物的實(shí)驗(yàn)性皮膚癌、肝癌、結(jié)腸癌、乳癌、肺癌等均有顯著的抑制作用,且此種抑癌效果還受食物中的維生素A、C、E等含量的影響。硒的抗癌機(jī)理主要有以下幾方面:(1)通過調(diào)節(jié)GSH-Px活性,達(dá)到對膜的保護(hù),具有防止細(xì)胞癌變的重要作用,即硒的抑癌作用與其抗氧化作用有密切關(guān)系。(2)介入某些致癌物的代謝。硒能阻止某些化學(xué)致癌物的代謝活化或拮抗其代謝物,從而抑制化學(xué)致癌物的致癌作用。(3)促進(jìn)DNA的損傷修復(fù),硒能有效降低致癌物誘發(fā)的多種DNA損傷。(4)對腫瘤細(xì)胞的直接殺傷作用。(5)提高機(jī)體的免疫功能。諸亞軍等[12]指出,硒可保護(hù)DNA或染色體免受飲食中黃曲霉毒素(AFBI)的攻擊,無論是有機(jī)硒還是無機(jī)硒制劑均可抑制AFBIDNA加合物的形成。
3.1 硒參與輔酶A和輔酶Q的合成,促進(jìn)a-酮酸脫氫酶系的活性,在三羧酸循環(huán)及呼吸鏈電子傳遞過程中發(fā)揮重要作用。
3.2 改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)。作為重要的抗氧化劑,可阻止多不飽和脂肪酸及膽固醇的氧化,改善肉的品質(zhì),提高系水力,減少豬肉滴水損失,延長貨架時間,降低應(yīng)激現(xiàn)象,減少PSE肉的發(fā)生。
3.3 硒與視力和神經(jīng)傳導(dǎo)有密切關(guān)系,虹膜及晶體狀體含硒豐富,視網(wǎng)膜的視力與含硒量有關(guān)。硒是光電管基礎(chǔ)物質(zhì)之一,硒在視網(wǎng)膜、運(yùn)動終板中可能起著整流及蓄電器的作用。
3.4 硒可防止鎘引起的實(shí)驗(yàn)性高血壓,并可防止冠心病及心肌梗死。硒參與保護(hù)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性及正常的通透性,抑制脂質(zhì)的過氧化反應(yīng),消除自由基的毒害作用,從而保護(hù)心肌的正常結(jié)構(gòu)、代謝和功能。
3.5 硒能調(diào)節(jié)維生素A、C、E、K的代謝。
3.6 硒能拮抗某些有毒有害元素及物質(zhì)的毒性,可在體內(nèi)外降低汞、鎘、砷等的毒性。
過量攝入硒會導(dǎo)致急、慢性中毒。急性硒中毒的癥狀有嘔吐、腹痛、呼出蒜味氣體、流涎、頭發(fā)和指甲脫落、皮疹、周圍神經(jīng)炎,嚴(yán)重時可發(fā)生呼吸紊亂、呼吸衰竭。補(bǔ)充硒時,應(yīng)不超過硒的最大可耐受劑量,防止硒攝入過量而中毒。楊光圻[14]等提出我國人膳食攝硒的中毒量為750 μg/d。
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