郭永清,杨 凤,赵宇飞,张小宇
(内蒙古农业大学职业技术学院,内蒙古包头 014109)
硒在动物体内具有免疫调节和抗炎作用,主要介导免疫刺激性作用,调节α和β亚基受体的表达,特别是T和B淋巴细胞(李冰心等,2018)。硒的抗炎作用依赖于其影响细胞氧化还原状态的能力和硒化合物清除活性氧的能力。硒补充剂有两种形式:无机硒(如亚硒酸钠)或有机硒(如硒代蛋氨酸),后者是酵母硒中硒的主要形式。硒代蛋氨酸不同于亚硒酸盐,其在吸收过程中通过蛋氨酸转运机制在肠道膜上进行主动转运,可以非特异性地整合到机体蛋白中(孟田田等,2017)。但无论来源如何,硒在被同化为硒代半胱氨酸并随后并入硒蛋白前必须经历一个代谢转换(徐巧林等,2017)。关于补充硒对血液学变量影响的研究结果很少,而且常常相互矛盾。本研究旨在研究酵母硒及相应剂量的无机硒对成年马血液系统、酶活性和血浆氧化状态的影响。
1.1 试验动物与饲养管理 将25匹(13.5±4.5)年的成熟马根据体重随机分为5组,每组5个重复,每个重复1匹,分别饲喂对照组日粮(不添加硒)、0.2、0.3和 0.4 mg/kg酵母硒及 0.3 mg/kg亚硒酸钠,试验共进行112 d。日粮硒设计值与分析值结果见表1。每天早上对马补充硒,硒补充剂以石粉为载体,每天为每匹马提高6 g。
表1 日粮硒设计与分析值
1.2 样品采集 分别于第 1、28、56、84 和 112 天早晨饲喂前对每匹马静脉穿刺采集血液样本。立即将血液样本放入冰浴中保存,直到采集后大约30 min内进行处理。
1.3 样品分析 血液样品一部分离心分离血浆,血浆用试剂盒测定相应的生化指标。一部分全血用于血液学指标分析。
1.4 统计分析 试验数据采用SAS软件进行单因素方差分析,同时采用线性回归研究酵母硒的剂量效应。用多因素方差分析日粮处理及采血时间的交互效应,采用Tukey法进行多重比较,P<0.05表示差异显著。
2.1 不同硒源和添加水平对马血浆能量和蛋白代谢相关指标的影响 由表2可知,饲料中添加亚硒酸钠和不同水平的酵母硒对马血浆葡萄糖、胆固醇、甘油三酯、尿素、肌酸酐、总蛋白和白蛋白浓度的影响均无显著差异(P>0.05)。
表2 硒源和水平对马血浆能量和蛋白代谢相关指标的影响
2.2 不同硒源和添加水平对马血浆矿物质浓度、酶活及抗氧化标记物含量的影响 由表3可知,对照组与各处理间马临床健康状况无显著差异(P> 0.05)。0.4 mg/kg酵 母 硒 和 0.3 mg/kg亚硒酸钠组较对照组显著提高了血浆钠浓度(P<0.05),且日粮处理与时间对血浆氯浓度的影响具有显著交互作用(P<0.05),但各处理对其他矿物质浓度无显著影响(P>0.05)。此外,不同硒源和添加水平对大部分血浆酶活和抗氧化标记物含量无显著影响(P>0.05)。但日粮添加0.3和0.4 mg/kg酵母硒较对照组和0.3 mg/kg亚硒酸钠组显著降低了血浆总抗氧化物水平(P<0.05),同时随着日粮酵母硒添加水平的升高,血浆总抗氧化物含量表现为显著剂量-依赖效应(P<0.05)。日粮处理显著影响血浆谷氨酰胺转移酶活性(P<0.05),其中对照组和0.2 mg/kg酵母硒组较0.3 mg/kg亚硒酸钠组显著提高了血浆谷氨酰胺转移酶活性(P<0.05)。
2.3 不同硒源和添加水平对马血液学指标的影响 由表4可知,0.3 mg/kg亚硒酸钠组血液淋巴细胞和嗜酸性粒细胞数最低(P<0.05),而0.4 mg/kg酵母硒组中性粒细胞与淋巴细胞比值及中性粒细胞占比最低(P<0.05)。0.4 mg/kg酵母硒组和0.3 mg/kg亚硒酸钠组较对照组显著提高了淋巴细胞占比(P<0.05)。此外,对照组较酵母硒组显著提高了红细胞平均血红蛋白浓度(P<0.05),但与亚硒酸钠组无显著差异(P>0.05)。且0.2 mg/kg酵母硒组红细胞分布宽度最高(P < 0.05)。
表3 硒源和水平对马血浆矿物质浓度、酶活及抗氧化状态标记物含量的影响
表4 硒源和水平对马血液学指标的影响
硒蛋白参与的生理功能很多,如甲状腺活性、肌肉代谢、抗氧化活性、免疫反应和红细胞稳定性,主要是酶的重要组成部分(Surai,2006)。本研究中血浆肌酸酐值不受硒源和添加水平的影响,处于Amory等(2005)报道的参考范围。炎症状态不受补充硒源或剂量的影响,这是由于血浆铜蓝蛋白和结合珠蛋白浓度没有显著差异,这与Hanzawa等(2002)的研究结果一致。在酶活性中,只有谷氨酰胺转移酶活性受到处理的影响显著,此外,总胆红素浓度不受处理的影响,表明肝胆未受损伤(Boone等,2005)。
日粮处理对肌肉细胞损伤相关酶活性无显著影响可以用本研究的实验条件来解释,本试验中马只进行轻微运动,并没有导致任何肌肉细胞代谢标志物的增加,避免了与细胞膜完整性相关酶活性的变化(Kozat,2007)。硒在保护细胞膜和细胞器免受氧化损伤方面的作用已得到很好证明(Surai,2006),正是这种功能帮助维持肌肉和血管的完整性。
马运动诱导的氧化应激被认为会加速肌肉疲劳和肌纤维损伤,导致不同动物种类的运动耐受不良和表现不佳(Sen和 Packer,2000),硒营养因其对运动耐受的影响而受到关注。Demoffarts等(2005)报道,给高强度训练的马和在采血前一天参加比赛的马长期口服抗氧化剂可以提高亲水性、亲脂性和酶性抗氧化剂的血液容量,部分平衡由运动引起的氧化应激。本研究中马的活动水平非常轻微,因此,在本研究实验条件并没有太大的应激来诱导可能的氧化损伤,导致不同硒源和添加剂量对相关标记物水平无显著影响。
本研究结果表明,日粮硒的来源和浓度对肝胆炎症状态和反映细胞损伤的酶活性无显著。随着酵母硒添加量的增加,血浆总抗氧化物水平呈线性下降,说明酵母硒在预防自由基形成和断链抗氧化物质方面具有改善作用。酵母硒对淋巴细胞和中性粒细胞数量的轻微影响表明其具有一定的免疫调节作用。