酵母硒在猪生产中的研究进展

2013-01-26 02:08青岛农业大学动物科技学院鲁志勇聂昌林姜建阳宋春阳
中国饲料 2013年6期
关键词:无机酵母有机

青岛农业大学动物科技学院 鲁志勇 聂昌林 姜建阳 宋春阳

硒是动物生长发育的必需微量元素之一,作为硒蛋白、含硒酶的必要成分,在机体内发挥抗氧化作用,可清除过多的自由基,从而保护动物机体的膜结构与功能。近几年研究发现,硒还具有抗应激、提高机体免疫力、促进动物生长、改善肉质、提高动物繁殖能力等作用。饲用硒制剂有无机硒与有机硒两类,无机硒主要为亚硒酸钠,应用较为广泛,但其利用率低,效果不理想且易造成环境污染;有机硒与无机硒相比,化学性质稳定、吸收利用率高、毒性低、环境污染小、适口性好。酵母硒是有机硒的典型代表,是以硒取代部分含硫氨基酸中的硫,经过复杂的生物反应后制成的有机硒产品主要以硒代氨基酸形式存在。

1 酵母硒的来源

酵母硒是酵母在发酵过程中通过生物转化作用生产的一类有机硒,在其生产中必须选择特异性高硫需求量的酵母菌种,因硫和硒的化学相似性,硒可以被整合到酵母细胞的蛋白质结构中,其本质是替代了其中的硫元素。硒取代部分含硫氨基酸中的硫,使硒以有机硒形式在酵母中富集而生产出酵母硒。

2 硒的吸收与代谢

硒主要吸收部位是十二指肠,少量在小肠其他部位吸收,正常饲粮条件下硒的吸收率比其他微量元素高,猪的净吸收率可达85%,提高饲粮蛋白质水平有利于硒的吸收。

硒的代谢过程比较复杂,一切形式的硒都必须先转化成硒化物,然后以-2价形式形成有机硒,才能起到营养作用。无机硒主要为+4价和+6价硒,进入体内后,需转化为-2价的硒才能进一步整合到氨基酸和蛋白质中,发挥生物学效应;而该转化过程对动物机体是一个氧化过程,会增加机体的氧化负担,对动物健康不利;而酵母硒中的有机硒呈-2价,无需价态上的转化,即可被动物机体利用。Mahan和 Parrett(1996)研究发现,在生长猪饲粮中添加酵母硒,代谢后的硒主要从粪中排出;而以亚硒酸钠形式添加,硒主要从尿中排出;并且生长猪吸收的有机硒绝大部分沉积在肌肉组织中。

3 酵母硒对猪生产性能的影响

有研究表明,在动物日粮中补充酵母硒,能促进动物生长,提高营养物质的转化效率,促进机体蛋白的合成代谢。王秀娜等(2010)研究发现,在仔猪日粮中分别添加0.1、0.3、0.5 mg/kg酵母硒,与对照组和无机硒组相比,酵母硒可以改善仔猪生产性能,并且添加0.3 mg/kg酵母硒,可以极显著提高仔猪平均日增重、日采食量和饲料转化率。贾建英等(2007)研究表明,酵母硒可提高仔猪肠道内乳酸杆菌的数量,从而降低仔猪的腹泻率、提高断奶仔猪生长速度,初产母猪摄入酵母硒后,显著提高了仔猪盲肠乳酸杆菌的数量,降低了大肠杆菌的数量。胡友军等(2003)研究发现,活性酵母可极显著提高仔猪试验末重、日增重和饲料转化率,并且断奶仔猪肠绒毛高度有提高的趋势。王建华等(2010)在商品肉猪上研究表明,蛋氨酸硒具有提高日增重,降低料重比和背膘厚的趋势,但差异不显著。何宏超和李彪(2010)研究发现,使用不同的硒源,对生长肥育猪的生长性能影响不显著,但使用酵母硒有改善生长肥育猪的生长性能的趋势。王惠康和刘建新(2006)研究表明,硒代蛋氨酸可以提高商品肉猪日增重,降低料重比。

4 酵母硒对猪繁殖性能的影响

大量研究表明,酵母硒可显著改善猪的繁殖性能。 Underwood和 Suttle(2004)研究发现,在怀孕和哺乳母猪的日粮中添加硒可提高产仔数、仔猪的体重、成活率和初产母猪受精率。Mahan和Peters(2004)对母猪分别饲喂0.15 mg/kg酵母硒和无机硒,结果表明,两组母猪繁殖性能无显著差异,然而饲喂酵母硒组死胎率更低;当日粮酵母硒水平增加到0.3 mg/kg时,母猪体内会有更多的硒滞留在体内并转移到各种孕体组织;和无机硒相比,酵母硒可增加新生仔猪和母体硒浓度。Elinor(2006)研究证实,在母猪怀孕期至泌乳期的日粮中添加酵母硒可以提高仔猪体重和存活率。Yoon和McMillan(2006)研究发现,无机硒和有机硒在降低母猪产死胎上具有同等的效果,但是,只有酵母硒才能提高母猪初乳和常乳中硒的浓度。

杭红仙等(2001)研究表明,在公猪日粮中添加0.35 mg/kg水平的酵母硒,可显著提高种公猪精液质量和精清生殖激素水平,降低精子畸形率,对提高种公猪的生殖性能有积极作用。杨金宝(2007)在长白公猪的日粮中添加酵母硒,结果发现,在试验45 d时以含硒0.35 mg/kg酵母硒组影响最为显著(P<0.05),显著提高精子活率,降低精子的畸形率。

5 酵母硒对猪免疫力和抗氧化能力的影响

大量研究发现,酵母硒可以增强动物的免疫功能,硒缺乏会导致动物机体的免疫抑制,不仅影响淋巴细胞的增殖、分化与成熟,还影响免疫球蛋白水平和抗体效价,使机体抗感染能力下降。李光辉(1999)在断奶仔猪日粮中分别添加0.1 mg/kg和0.3 mg/kg有机硒,结果发现,B淋巴细胞及其机能活性增加。何宏超和李彪(2010)研究发现,饲料中添加酵母硒,在一定程度上提高了血清和肌肉组织的抗氧化能力,降低了血清和肌肉中丙二醛(MDA)的含量。 袁施彬等(2008)研究发现,在氧化应激仔猪日粮中添加0.2~0.6 mg/kg酵母硒,随着硒添加水平的升高,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性提高,MDA含量降低,T淋巴细胞转化率、E玫瑰花环率提高,猪瘟抗体阳性保护率上升,细胞结构损伤减弱。当硒添加量上升到0.4 mg/kg或0.6 mg/kg时,应激试验大多数生理机能指标与非应激组差异不显著。高建忠(2006)研究发现,日粮中添加三种不同硒源仔猪血清中GSH-Px、SOD活性,血液和组织猪瘟抗体水平均高于对照组,且富硒益生菌组与富硒酵母组全血的GSHPx活性和SOD活性极显著高于亚硒酸钠组。黄克和等(2006)研究表明,有机硒和无机硒均可增强仔猪免疫功能,有机硒提高仔猪组织硒沉积和抗氧化能力的效果优于无机硒,富硒益生菌可以提高仔猪的生长性能。

6 酵母硒对猪肉品质的影响

李苏新和许宗运(2008)研究发现,在60~90 kg育肥猪饲粮中添加酵母硒和维生素E,可以提高新鲜猪肉初始pH、最终pH,改善猪肉的肉色,降低肌肉滴水损失。育肥猪日粮中添加0.3 mg/kg有机硒和200 mg/kg维生素E时,对猪肉品质有较大的改善作用。何宏超和李彪(2010)在杜长大生长育肥猪日粮中添加不同的硒源,进行2个月饲喂试验,结果表明,相比亚硒酸钠硒,酵母硒可以更好地改善猪肉的颜色和系水力,并可提高硒在猪肉组织中的存留量。占秀安和许梓荣(2004)研究表明,在育肥猪饲粮中添加硒代蛋氨酸可明显改善育肥猪屠宰后鲜肉放置16 h内的肉色,并显著降低屠宰8~16 h内鲜肉的滴水损失,总体效果优于亚硒酸钠,尤其随着鲜肉外置时间的延长,这种优势更明显。杨华(2002)研究报道,饲粮中添加0.3 mg/kg有机硒(酵母硒)与无机硒比较,杜长大商品猪背最长肌滴水损失降低52.9%,背最长肌熟肉率提高15.3%,肌内脂肪含量提高6.2%。郑庆等(2012)研究发现,饲料中添加相同剂量的有机硒与无机硒相比,更能降低猪肉的滴水损失,提高宰杀后猪肉的pH及瘦肉率,但对眼肌面积及背膘厚无显著影响。

7 小结

有机硒同无机硒相比,具有吸收率高、毒性低、环境污染小等优点,已成为目前硒研究的热点之一。人们对硒的研究已深入到分子生物学水平,对硒的生物学作用的重要性认识进一步深入,但也存在一些尚待解决的问题,如各类动物在不同生长阶段对硒的营养需要量;硒在动物体内的吸收、转运途径;硒对体内酶的作用;硒对动物繁殖性能具有重要影响,特别对繁殖公畜许多机制尚不清楚,深入研究体内各种含硒化合物对动物繁殖性能的影响具有重要意义,且硒作为动物必需微量元素,具有十分广阔的开发和应用前景。

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