微量元素硒、锌及β-胡萝卜素、维生素E对公牛精液品质的影响

刘祯，刘光磊，王东升

（上海光明荷斯坦牧业有限公司，上海 200436）

微量元素硒、锌及β-胡萝卜素、维生素E对公牛精液品质的影响

刘祯，刘光磊，王东升

（上海光明荷斯坦牧业有限公司，上海 200436）

奶牛育种在奶牛养殖提升过程中的贡献率达到40%，因此怎样提高种公牛精液品质受到了越来越广泛的关注。公牛精液品质受很多因素的影响，本文简要介绍了微量元素硒、锌、β-胡萝卜素及维生素E含量的变化对公牛精液品质的影响。

硒；锌；β-胡萝卜素；维生素E；种公牛；精液品质

长期以来，我国对种公牛营养的研究十分薄弱，部分地区公牛站的种公牛精子活力不高，精液品质不良，以至影响了配种效果。公牛精液品质受很多因素的影响，例如外界的温度、种公牛日粮中维生素、微量元素的含量、种公牛日粮中营养物质含量比例及青年公牛自身生殖机能等等。其中外界温度及饲料营养对青年公牛精液品质影响比较明显且具有普遍性。动物饲料中微量元素的添加量虽然很小，但其却是动物正常生理和代谢过程必不可少的营养成分。微量元素缺乏对动物繁殖性能的影响主要是引起内分泌系统激素分泌失调、酶活性降低等，日粮中某种微量元素的含量过低或过高，都会

直接或间接地影响到家畜的繁殖性能。本文简要介绍了目前普遍认为对公牛精液品质有重要影响的2种微量元素及维生素。

1 硒对种公牛精液品质的影响

硒参与动物机体蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢，能够借助抗氧化作用参与调节酶促反应和氧化还原过程，对动物的生殖机能有重要影响。缺硒时公畜睾丸和附睾受损，释放出谷氨酸草酰乙酸转氨酶，可降低精子的活力和受精能力，促使精子不能发育成熟，精液中谷胱甘肽过氧化物酶活性降低，精液品质下降。精子中的硒主要存在于线粒体膜上（线粒体提供精子运动所需的能量），缺硒时精子尾部的这种线粒体异常，使精子运动供能不足，从而降低受精率[1]。

Liu等[2]报道，硒缺乏将影响种公猪睾丸的发育和精子的发生，并导致精子原生质滴发生率高、精子浓度低、精子活力弱。Smith等[3]用放射性同位素的方法测定了公牛组织器官硒的分布状况，发现除肾脏外，以睾丸、附睾、前列腺和精囊腺组织中的含量最高。精子顶体蛋白是精子细胞的主要成分，在细胞中起构架作用，该蛋白中含有微量元素硒，硒缺乏可导致精子活力下降[4]。Marin-Guzman[5]指出，缺硒可造成小鼠、猪的精子线粒体结构功能异常。Borchert 等[6]发现，含硒蛋白PHGPx在睾丸内的活性和表达水平都很高，可能在精子发生晚期起着显著的抗氧化作用。雄性大鼠缺硒可使其精子异常、精子数量减少、活动力变差[7]。程园等[8]研究发现，日粮中添加1.6mg/kg的有机硒，能显著提高种公牛的精子活力。王宝全[9]选择西门塔尔牛、利木赞牛、夏洛莱牛和安格斯牛进行试验，发现血液中硒含量各品种间差异均不显著（P＞0.05），除利木赞牛外，其余3个品种的射精量、原精密度、原精活力、冻后活力等指标，会随着血液中硒含量的增加而逐渐增加。王世超[10]以酵母硒为硒源，通过对种公牛饲喂不同硒含量的日粮，来测定种公牛精液品质的变化，以确定种公牛日粮中适宜的硒添加量，其研究发现硒添加量在0.5mg/kg时，公牛冻前精子活率、冻后精子活率和精子畸形率有明显的改善，但对精液量、精子密度和顶体完整率无显著影响，这与程园等[8]的研究不一致，可能与硒添加量及浓度的梯度有关。

2 锌对种公牛精液品质的影响

锌是动物体内极其重要的一种必需微量元素，参与动物体内几乎所有的物质代谢过程，广泛分布于机体各组织中，其中以肌肉、肝脏和毛发中锌的含量较高。锌对动物的内分泌机能、生殖器官、生殖细胞的生成等均有重要作用。

近年来研究证实，饲料含锌量不足会严重影响种公牛的生长发育和繁殖性能，主要表现为性器官发育停滞，生精上皮萎缩，精液品质下降，垂体促性腺激素和性激素释放减少，严重缺锌可导致精子发生完全停止[11]。李秋凤[12]研究发现，公牛日粮中添加锌可以提高精清中的Cu-ZnSOD的活力，在夏季高温季节添加300mg/kgDM维生素E、60mg/kgDMβ-胡萝卜素和100mg/kgDM锌可以改善精液品质。奶牛对锌的耐受力较强，一般很少出现锌中毒现象，高剂量锌对奶牛繁殖机能有良性促进作用[13]。张春香[14]试验发现日粮添加纳米锌显著提高了公羊精子活力、精子质膜的完整度、精子密度，显著降低了公羊精子畸形率。性成熟时前列腺含锌量特别丰富，精液中也含有较多的锌元素[13]。张磊[15]和王宝全[9]研究发现提高锌元素含量，可使得精子密度、原精活力、冻精活力显著提高。李立文[16]以荷斯坦公牛为试验对象，研究锌含量对公牛性反射时间、精液品质、精清酶活性及睾酮浓度的影响，其研究发现添加锌可显著提高精液的鲜精活力、精子密度、冻后精子活力和顶体完整率，有效缩短性反射时间。奶牛对锌的需要量受饲料中钙、钾、铜含量的影响，当这些元素含量高时容易出现锌缺乏。此时，可通过在日粮中添加碳酸锌、硫酸锌、氧化锌和氯化锌等物质进行补充[2]。对于少精疾病，可采用补锌和小剂量雄激素配合来治疗[17]。

3 维生素E对种公牛精液品质的影响

许多研究表明，VE通过垂体前叶分泌促性腺激素调节性机能。它能促进精子的生成和活动，增加尿中17-酮类固醇化合物的排泄。当动物缺乏VE时，睾丸变性、萎缩，精子运动异常，甚至不能产生精子。

张春有[18]报道，VE对试验组公猪较控制组公猪繁殖力显著增加。杜洛克公猪饲粮中VE含量为35mg/kg时，公猪精子成活率及精浆中GSH-Px活力均显著高于对照组（10mg/kg），精子畸形率也显著低于对照组，精浆生殖激素（促卵泡素、促黄体素及睾酮）含量均高于对照组[18]。李志芳[19]研究称，提高VE的添加量可改善鸡和猪的精子生成和受精能力。武秀库等[20]利用丙酸睾丸素和VE治疗种公羊无精、死精症状，取得很好的效果。罗海玲等[21]报道，VE对提高公羊的精液品质和胚胎移植成功率都有良好的促进作用。郎海芳[22]试验表明，VE在机体内可能主要是参与抗氧化反应，并且通过抗氧化保护作用来达到提高精液品质的目的，尤其是在高温等不适宜种公牛生产的环境下，VE作用尤为明显；成年荷斯坦种公牛精料补充料中VE适宜的添加水平为330～410IU/kg，此时精料补充料中VE水平为385～445IU/kg。针对热应激对种公牛的影响，陈艳红[23]发现在热应激情况下维生素E不足，公畜的睾丸上皮变性，精子形成受到障碍，精子品质下降，数量减少，无受精能力，因此在夏季可在饲料中添加正常量3～5倍的维生素E，以降低热应激影响，同时高水平的维生素E可降低细胞膜的通透性，减少热应激时肌肉细胞中肌酸激酶的释放，从而缓解高温引起的肾上腺皮质急剧释放而引起的免疫抑制。

4 β-胡萝卜素对种公牛精液品质的影响

在热应激状态下牛血浆中的核黄素、烟酸、生物素等均作为酶促反应的辅助因子，以降低热应激所造成的不良影响，因此要补充维生素。对于种公牛，补充维生素A和维生素E尤其重要[24]。β-胡萝卜素是最具有生物活性的维生素A原，能清除氧自由基、单线态氧和降低脂质过氧化物的产生，β-胡萝卜素分子中的共轭多烯双键能与氧自由基发生不可逆反应，可有效降低氧自由基的浓度，及时阻止自由基的连锁反应，从而降低公牛体内脂质过氧化物的数量[25,26]，使机体的抗氧化状态明显改善[27]，具有独特的促进动物繁殖的作用[28～30]。有研究表明，日粮中添加β-胡萝卜素可以提高种公牛的射精量、鲜精活力、精子密度和冻后活力[31]。李秋凤[12]研究发现，日粮中添加VE、β-胡萝卜素和锌可显著提高荷斯坦公牛的鲜精活力，从补饲60d开始，精液的品质显著提高，与对照组相比，Ⅳ组的鲜精活力显著提高（P＜0.05），到了第90天以后，可达到极显著水平（P＜0.01），同时添加维生素和锌的Ⅳ组的鲜精活力高于单独添加维生素的Ⅲ组和锌的Ⅱ组（P＞0.05）。

5 小结

公牛的繁殖力取决于性欲、交配能力、精子的形成和精液品质。在生产管理中，需结合合理的精粗比及适量充足的微量元素供给，才能养好种公牛，为奶业发展提供优质种源的保障。

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Effect of Selenium, Zinc and β- Carotene, Vitamin E on Semen Quality in Bulls

LIU Zhen, LIU Guang-lei, WANG Dong-sheng
(Shanghai Bright Holstan CO. Ltd., Shanghai 200436)

Contribution rate of dairy cattle breeding in dairy farming promotion process is 40%, so how to improve young bull semen quality has gained more and more attention. Young bull sperm quality is affected by many factors. This article briefly describes the impact of changes in trace element selenium, zinc, β- carotene, vitamin E content of bull semen quality.

Selenium; Zinc; β-Carotene; Vitamin E; Bull; Semen quality

S823.3

A

1004-4264（2017）04-0025-04

10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.04.007

第二届“牛人”摄影大赛作品《五台山的一群牛》——林捷刊 北京环球种畜

2016-10-14

奶牛性控冻精受胎率提高技术集成与示范（沪农科攻字（2015）第1-5号） 。

刘祯（1984-），女，新疆维吾尔自治区博乐市人，硕士，主要从事奶牛营养研究。

刘光磊（1979-），男，汉，山东人，博士，高级畜牧师，主要从事奶牛营养、标准化养殖、育种等方面研究。