微量元素铜和硒对肉牛生长和脂质代谢的影响

苏小庚

(唐山职业技术学院，河北唐山 063000)

目前，世界上大部分人口都在寻求更健康的食品，因此，生产者和饲料行业正在努力提高畜产品质量。牛肉富含多种营养物质，由于饱和脂肪酸和胆固醇在肉类中所占比例较高，常与心血管疾病有关。此外，除了提高肉质外，补充铜和硒等微量元素还可通过改善动物健康而增加体重，这是由于它们对细胞代谢和许多酶反应有直接影响。铜是细胞色素氧化酶、超氧化物歧化酶、水解酶和酪氨酸酶等重要金属酶的重要组成部分。铜在生长过程中对防御机制、铁运输、胆固醇和葡萄糖代谢及大脑发育等功能至关重要，同时铜也与免疫系统功能的改善、细胞呼吸、骨形成、正常心功能、结膜组织发育、组织角化和色素沉着等有关（侯庆永，2014）。Engle和Spears（2001）研究表明，铜缺乏会导致血浆胆固醇升高。硒是一种可以在几种氧化条件下存在的半金属。McDowel（1992）发现，补充硒可以避免大鼠肝坏死。在这一发现之后，顾文霞和杜国光（2016）报道了体内补充硒可以预防肌肉萎缩症。在动物机体中，硒与几种酶结合，其中最重要的是谷胱甘肽过氧化物酶。谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶的作用与谷胱甘肽的还原和氧化有关。作者假设铜补充通过减少还原型谷胱甘肽和增加氧化型谷胱甘肽间接调节胆固醇的生物合成，但由于过氧化物酶谷胱甘肽酶对硒有依赖性，硒也会影响胆固醇代谢。因此，本试验通过在日粮单独或联合补充微量元素铜和硒，研究其对肉牛生长性能、肌肉脂肪酸组成及血清抗氧化的影响。

1 材料与方法

1.1 动物分组 试验将平均体重为（389.98± 1.67）kg的80只肉牛随机分为4组，每组4个重复，每个重复5头。对照组饲喂基础日粮，T1组在基础日粮中以亚硒酸钠形式添加1.5 mg/kg硒，T2组在基础日粮中以硫酸铜的形式添加25 mg/kg铜，T3组在基础日粮中以亚硒酸钠形式添加1.5 mg/kg硒和以硫酸铜的形式添加25 mg/kg铜。饲养试验共进行84 d。铜和硒原料购自四川隆达有限公司。

表1 基础日粮组成及营养水平

1.2 试验记录与样品采集 在试验开始和结束时按照重复对肉牛进行称重，每周记录饲料用量，数据用于计算平均日增重、采食量和料重比。试验结束时，在禁食情况下对每个重复的每头牛进行采血，3000 g下离心15 min，分离血清，-80℃保存。之后每个重复随机选择2头牛进行屠宰，分离背长肌和肝脏，-20℃保存。

1.3 样品测定 采用南京建成生物研究所的商品试剂盒测定血清和肌肉胆固醇含量及血清抗氧化酶活性（谷胱甘肽过氧化物酶、总抗氧化力和超氧化物歧化酶）和丙二醛含量。参考李玉琪等（2014）的研究方法分析肌肉脂肪酸组成。

1.4 统计分析 试验数据采用SPSS软件20.0版进行单因素方差分析，采用Duncan’s法进行多重比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 铜和硒对肉牛生长性能的影响 由表2可知，与对照组相比，1.5 mg/kg硒组肉牛末重和日增重分别显著提高7.36%和38.69%（P＜0.05），料重比显著降低17.02%（P＜0.05），同时处理组肉牛平均日采食量分别显著提高15.06%、16.86%和20.08%（P＜0.05）。

表2 铜和硒对肉牛生长性能的影响

表3 铜和硒对肉牛肌肉脂肪酸含量的影响

2.2 铜和硒对肉牛肌肉脂肪酸含量的影响 由表3可知，对照组与处理组对肌肉C12：0、C14：0、C16：0脂肪酸、油酸、EPA、DHA及饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量的影响均无显著差异（P＞0.05）。对照组肌肉亚麻油酸含量较铜硒混合组显著提高62.50%（P＜0.05）。

2.3 铜和硒对肉牛肌肉和血清胆固醇及血清抗氧化的影响 由表4可知，对照组肉牛血清胆固醇含量显著高于T1组（P＜0.05）。对照组与处理组对血清总抗氧化力活性无显著影响（P＞0.05）。与对照组相比，T2和T3组血清谷胱甘肽过氧化物酶活性分别显著降低46.42%和62.84%（P＜0.05）。T1组血清超氧化物歧化酶活性较对照组和T2组分别显著提高10.64%和15.94%（P＜0.05），同时对照组血清丙二醛含量较T1和T3组分别显著提高91.45%和73.90%（P＜0.05）。

表4 铜和硒对肉牛肌肉和血清胆固醇及血清抗氧化指标的影响

3 讨论

Cheng等（2008）报道，日粮10或20 mg/kg铜对羔羊增重和饲料效率无显著影响，这与本试验结果一致。铜和硒在许多酶促反应中发挥重要作用，提高免疫应答。我们认为，这些对动物代谢的积极影响可能有助于提高饲料效率和动物性能。此外，在试验过程中，尽管在对照组中没有铜和硒缺乏的临床症状，但在试验期间，与补充铜和硒的动物相比，对照组动物的生长表现较差，说明补充这两种矿物质的重要性。

肉类中脂肪酸组成是脂肪组织和日粮脂质脂肪生成及随后瘤胃生物氢化的结果（Berchielli等，2006），研究发现，补充铜改变了脂肪酸组成，减少了饱和脂肪酸，增加了不饱和脂肪酸。作者推测这是因为铜促进了瘤胃生物氢化反应的消耗，增加了肠道对不饱和脂肪酸的吸收。此外，Engle等（2000）解释说，瘤胃铜的高还原电位可以降低NADPH和NADH形式的还原当量，干扰微生物对不饱和脂肪酸的生物氢化反应。在本研究中，补充铜或硒没有改变脂肪酸组成，暗示铜对瘤胃生物氢化反应没有影响。

Engle等（2000）发现，在第56天补充铜对血清胆固醇水平没有影响，但这些水平在第96天下降。本研究结果显示，铜、硒和硒/铜补充剂对不同时期血清胆固醇含量具有显著影响。此外，总胆固醇主要由低密度脂蛋白组成，其半衰期较长。Kim等（1992）研究表明，铜缺乏导致高胆固醇血症，原因是肝谷胱甘肽升高，而辅酶A还原酶活性升高，后者是调节胆固醇合成的主要酶。本研究结果发现，日粮添加铜或铜硒混合组显著降低了血清谷胱甘肽过氧化物酶活性，但总体上日粮单独添加硒可以显著提高血清超氧化物歧化酶活性，降低丙二醛含量，结果提示硒改善了肉牛血清抗氧化性能。

4 结论

日粮补充铜或硒可以改变肉牛的脂质代谢，其中日粮单独补充硒或铜降低了肌肉胆固醇含量，硒补充可以改善肉牛的饲料效率、血清抗氧化性能，降低血清胆固醇含量。