硒添加水平对鲤鱼生长性能、硒沉积及抗氧化的影响

李少觐

（新乡学院医学院，河南新乡 453003）

食物中硒的含量是可变的，它存在于生物可利用的无机硒（硒酸盐和亚硒酸盐）和有机硒（蛋氨酸硒，甲基蛋氨酸硒，硒代半胱氨酸）形式。饲料添加剂可以为动物提供适宜的矿物质，而硒是能够维持动物健康，最大限度提高动物生产力的重要微量元素之一（田福平等，2009）。鱼粉和作为饲料成分的海洋副产品可以为鱼类提供足够的硒。肉制品氧化反应恶化会导致营养价值和食品质量损失，因此，为了提高肉类氧化稳定性，在动物饲料中添加硒等抗氧化剂可以改善肉品质（孙春阳等，2014）。此外，为提高水产养殖业经济效应而配制的饲料可能含有不同浓度的硒，过高水平或过低水平的硒都可能对鱼类造成有害影响，这是因为硒缺乏和毒性之间的分界很窄。硒以硒代半胱氨酸的结构参与谷胱甘肽过氧化物酶的合成，缺硒日粮可能会导致组织损伤（Toufektsian等，2000），而高浓度硒可能引起毒性作用，诱发氧化反应（Weiller等，2004）。硒可以与细胞巯基相互作用，导致谷胱甘肽的消耗和脂质过氧化的增加，而还原型谷胱甘肽也可能在硒存在的情况下作为一种促氧化剂，与硒代谢物甲基硒醇反应，生成硒-氧自由基（Palace等，2004）。为了保护动物和人类的健康，欧盟和我国饲料法规将饲料中的硒浓度限制在0.5 mg/kg，但实际生产过程中往往也有不法商人添加高剂量的硒。因此，本研究采用高硒日粮和低硒日粮评估其对常规养殖条件下饲养60 d的鲤鱼幼鱼生长性能、肝脏、肾脏和肌肉中硒沉积的影响。此外，试验也评估了饲料中高硒浓度（1 mg/kg）对鲤鱼可能产生的有害影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计 本试验选取90条幼鱼，排除性别差异。试验共有3个日粮，对照组日粮（硒含量0.01 mg/kg），低硒组日粮（硒含量 0.25 mg/kg），高硒组日粮（硒含量1 mg/kg）。两种日粮都有相同的颗粒大小和原料组成：鱼粉45%，蛋白质42%和脂类21%。试验连续饲喂60 d，每天饲喂鲤鱼1.5%体重的饲料量。

1.2 试 验 记 录 分 别 为 0、30、60 d，每 组 取10～14条鲤鱼，麻醉后颈椎脱位处死。记录各样品的体长和体重，参考Bryan和Luca（2004）的方法计算弗尔顿丰满系数。鲤鱼处死后收集肝脏、肾脏和肌肉样品，-80℃保存。

1.3 组织硒和抗氧化指标 参考Elia等（2007）的方法分析饲料和组织中的硒含量。抗氧化指标（谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽、谷胱甘肽还原酶活性）以及谷胱甘肽-硫-转移酶和乙二醛酶采用试剂盒法测定（建成生物工程有限公司）。

1.4 统计分析 试验数据用SPSS软件单因素方差模型对各组指标的平均值进行分析，各组之间的差异利用T检验法进行比较。结果以“平均值±标准误差”表示，P＜0.05表示组间差异显著。

2 结果与分析

2.1 硒对鲤鱼生长性能的影响 由表1可知，试验分别在0、30、60 d测定了鲤鱼体长、体重和弗尔顿丰满系数。在30 d时，与低硒日粮组相比，高硒日粮组鲤鱼的体长和体重无显著性差异（P＞0.05），但在60 d时出现显著差异，高硒日粮组鲤鱼的平均体重和体长均高于低硒日粮组（P＜0.05）。弗尔顿丰满系数表明鱼的健康状况良好，高硒和低硒组在30和60 d时弗尔顿丰满系数均大于1.5，高硒组弗尔顿丰满系数在30 d时均显著高于低硒组（P＜0.05）。

表1 硒对鲤鱼体长度和体重 以及弗尔顿氏丰满系数（K）的影响

2.2 硒对鲤鱼肝脏、肾脏和肌肉硒含量的影响 由表2可知，高硒组与低硒组样品相比，肝脏、肾脏和肌肉硒沉积量在60 d时显著增加（P＜0.05）。30 d时高硒组肝脏的硒水平显著高于低硒组（P＜0.05），而60 d时，低硒组肝脏和肌肉硒水平显著降低（P＜0.05）。各靶组织硒浓度与日粮硒水平呈高度正相关，肾脏硒浓度最高，其次为肝脏和肌肉。

表2 硒对鲤鱼组织硒含量的影响   mg/kg

2.3 硒对鲤鱼肝脏和肾脏抗氧化性能的影响由表3可知，肝脏和肾脏总谷胱甘肽水平在整个试验中表现出相似的趋势。与低硒组相比，高硒组肝脏和肾脏谷胱甘肽水平分别增加了60%和40%（P＜0.05）。肾脏总谷胱甘肽水平与肾脏硒浓度呈正相关。与对照组相比，高硒组肝脏和肾脏超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活力无显著差异（P＞0.05），但显著高于低硒组30和60 d时肝脏和肾脏超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活力（P＜0.05）。但低硒组鲤鱼60 d时肝脏超氧化物歧化酶活力显著高于对照组（P＜0.05）。与对照组相比，高硒组30 和60 d肝脏和60 d肾脏谷胱甘肽过氧化物酶活性显著增加（P＜0.05）。肝脏和肾脏谷胱甘肽过氧化物酶活性与肝脏和肾脏中硒沉积量表现为显著正相关关系。60 d时与对照组相比，高硒组鲤鱼肾脏谷胱甘肽还原酶活性显著降低（P＜0.05）。30 d时肾脏和60 d时肝脏谷胱甘肽还原酶活性略有下降。肝脏谷胱甘肽还原酶活性与肝脏中硒含量呈正相关。

2.4 硒对鲤鱼肝脏和肾脏谷胱甘肽硫转移酶和乙二醛酶活性的影响 由表4可知，高硒组显著提高了60 d肝脏谷胱甘肽硫转移酶和乙二醛酶活性（P＜0.05），低硒与高硒组对肝脏谷胱甘肽硫转移酶和乙二醛活性的影响无显著差异（P＞0.05）。乙二醛酶活性与肝脏硒含量呈正相关。

3 讨论

本试验结果发现，高硒日粮饲喂鲤鱼60 d后体长和体重显著升高，而30 d的高硒与低硒组无显著差异。试验测定的弗尔顿丰满系数表明鲤鱼的健康状况良好，每个试验组结束时的弗尔顿丰满系数值均大于1.5，表明高硒组和低硒组对鲤鱼健康的影响无显著差异。Wang等（2007）发现，硒缺乏会抑制鱼的生长，而日粮补充硒后可以改善鱼的生长性能。日粮添加1～2 mg/kg无机或有机形式硒并不影响鱼类的生长（Monteiro等，2007）。另一项研究结果表明，饲粮中添加0.12和0.15 mg/kg的硒能促进小鱼和幼鱼的生长和存活率，而硒水平较高（0.3 mg/kg）则会降低鱼种生长（Gaber，2009）。鲤鱼生长的变化似乎与组织（肝脏和肾脏）硒含量和化学形态密切相关。但在本试验条件中使用的最高浓度（1 mg/kg）似乎未影响鲤鱼健康，因为这个水平低于相关报道的鱼类硒的毒性阈值水平（Hamilton，2004）。

喂养鲤鱼60 d后，高硒日粮组肾脏硒的沉积量最高，其中硒的沉积主要发生在肾脏和肝脏，组织硒积累的能力依次为肾脏＞肝脏＞肌肉。这些数据与其他鱼类获得的结果一致，肝脏和肾脏是主要的硒储存场所（Hamilton，2004）。由于肌肉是人类食用的组织，鲤鱼饲喂高硒日粮后肌肉中硒含量极低，这表明该元素对人体健康的污染风险较低。本研究探讨了不同水平硒对鲤鱼幼鱼肝脏和肾脏抗氧化反应的影响。高硒组通过增加组织中谷胱甘肽的含量增强内源性抗氧化能力。Vidal等（2005）结果发现，日粮硒水平对鱼组织的谷胱甘肽-氧化型谷胱甘肽比值的变化无显著差异，同时硒饲料喂养的小龙虾谷胱甘肽总含量也有所下降（Elia等，2007）。超氧化物歧化酶的关键作用是使过氧化氢中的超氧阴离子发生歧化反应，然后作为将过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶合成的底物。高硒组肾脏组织超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性无明显变化，肝脏组织中这两种酶活性在30和60 d显著提高，作者认为，肝脏中这两种酶活性的增加可能抵消高硒日粮中硒浓度所引起的促氧化作用。

表3 硒对鲤鱼肝脏和肾脏抗氧化的影响

表4 硒对鲤鱼肝脏和肾脏谷胱甘肽硫转移酶和乙二醛酶活性的影响     nmol/g

本试验还发现，高硒日粮肝脏和肾脏中谷胱甘肽过氧化物酶活性较低硒组增加，均与肝脏和肾脏中硒水平呈正相关。硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成部分，在过氧化氢和脂质过氧化物分解中起重要作用。本研究结果表明，两种组织中较高的硒水平均能诱导酶活性，其作用机制是通过提高解毒能力，而不是通过较高的过氧化氢浓度，作为硒还原途径的代谢物。保证谷胱甘肽过氧化物酶的最佳活性需要日粮中有足够水平的硒，硒水平低于或高于最佳浓度会导致脂质过氧化物水平的增加和组织退化。谷胱甘肽还原酶具有将氧化型谷胱甘肽转化为还原型谷胱甘肽的作用，高硒日粮似乎降低了肾脏谷胱甘肽还原酶的活性，表明其减弱了硒促氧化作用的保护作用。高硒组鲤鱼组织中硫醇含量较高，谷胱甘肽还原酶活性较低说明高硒日粮硒水平极有可能高于正常日粮中硒的最佳水平，这与Lin和Shiau（2005）的研究结果一致。谷胱甘肽硫转移酶和乙二醛酶都是谷胱甘肽依赖的酶，在本研究中，高硒组肝脏的谷胱甘肽硫转移酶和乙二醛酶活性较高，肾脏的这两种酶没有发生显著变化。结果反映出鲤鱼肝脏似乎比肾脏更容易受到高硒日粮的影响，因为谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性在这个组织中高度敏感。

4 结论

综上所述，高硒日粮虽然显著提高了肝脏和肾脏硒沉积，但并不影响鲤鱼的生长性能。硒处理组鲤鱼肝脏和肾脏的氧化应激指标表明，两种组织对硒促氧化作用的抵消能力不同，肝脏氧化应激水平较高。高硒日粮组鲤鱼肌肉中硒的沉积表明，该元素对人体健康的污染风险较低。硒的添加水平高于本研究最高添加量可能会使鲤鱼抗氧化状况恶化，因此，鲤鱼日粮中硒的最适水平应低于1 mg/kg。