张 旭,李 闯,黄 璇,蒋桂韬,李昊帮,戴求仲*
(1.湖南省畜牧兽医研究所动物营养研究室,湖南长沙 410131;2.湖南家禽安全生产工程技术研究中心,湖南长沙 410128)
硒是人和动物必需的微量元素之一,硒与机体的生理功能关系密切,具有促进和调节人体免疫、抗肿瘤、抗氧化等许多重要的生理功能[1]。硒存在于动物体的多种功能蛋白、酶和肌肉细胞中,影响并维持着机体的正常代谢和免疫[2]。硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的组成成分。硒的生理功能主要是通过GSH-Px 发挥抗氧化作用,可以将产生的氢过氧化物或过氧化氢迅速分解或还原成无害的醇类或水,防止氢过氧化物在细胞内堆积,保护细胞膜[3]。作为饲料添加剂的硒分为无机硒和有机硒2 种类型,无机硒主要有硒酸盐和亚硒酸盐,有机硒主要有酵母硒、硒代氨基酸、硒多糖等。
亚硒酸二葡萄糖酯俗称有机糖硒,是一种有机硒。在催化剂作用下,将酵母多糖与亚硒酸钠通过生物与化学的反应转化为酵母多糖硒,再通过生物降解,即在生物酶的催化下,将酵母多糖硒水解为葡萄糖和亚硒酸二葡萄糖酯,而在此条件下Se-O 键不能被淀粉酶催化水解,通过膜分离,得到亚硒酸二葡萄糖酯纯品。目前,未见亚硒酸二葡萄糖酯在动物生产中应用的研究报道。有研究者用蔗糖、糊精、糖醇与亚硒酸钠等硒化试剂反应合成蔗糖亚硒酸酯、糊精亚硒酸酯和糖醇亚硒酸酯,并发现与亚硒酸钠相比,糊精亚硒酸酯有更好的抗氧化作用和抑制肿瘤活性的作用,蔗糖亚硒酸酯更易被动物吸收,且毒性远小于亚硒酸钠[4-6]。
本试验旨在探讨饲粮中添加不同水平亚硒酸二葡萄糖酯对产蛋后期临武鸭产蛋性能、蛋品质和血液生化指标的影响,为亚硒酸二葡萄糖酯在蛋鸭饲料生产中科学应用提供参考依据。
1.1 试验材料 亚硒酸二葡萄糖酯为米黄色粉末,硒含量2 000 mg/kg,由湖南诺维信生物科技有限公司生产并提供。
1.2 试验设计与试验饲粮 试验选用产蛋率接近的50 周龄健康临武鸭240 只,将试验鸭随机分为5 组,每组6 个重复,每个重复8 只。对照组在基础饲粮中添加0.2 mg/kg(以硒计)的无机硒(亚硒酸钠)。试验组分别在基础饲粮中添加50、100、150、200 g/t 亚硒酸二葡萄糖酯,以硒计分别为0.1、0.2、0.3、0.4 mg/kg(各组以此硒剂量表示组别)。基础饲粮组成及营养成分见表1。预试期7 d,试验期42 d。
表1 基础饲粮组成及营养成分(风干基础)
1.3 饲养管理 试验蛋鸭分上、下两层阶梯笼养,每笼1 只,各重复均匀分布于鸭舍。自由采食与饮水,自然光照与人工光照、自然通风和横向负压通风相结合。每日清理鸭粪和捡蛋各2 次,按常规进行栏舍消毒和日常管理。
1.4 测定指标与方法
1.4.1 生产性能 试验期间每天按重复记录产蛋总数、总蛋重、采食量、软破蛋(软壳蛋、破壳蛋)数、次品蛋(畸形蛋、薄壳蛋、沙壳蛋)数和死淘数,试验结束后以组为单位统计平均蛋重、日产蛋量、产蛋率、合格蛋率、软破蛋率、次品蛋率、死淘率、平均日采食量和料蛋比。
1.4.2 蛋品质 在试验期的第21 天和42 天抽取鸭蛋样品进行蛋品质分析,分别从每重复中取2 枚蛋用于测定蛋黄比率、蛋白比率、蛋壳厚度(蛋壳厚度测定仪)、蛋壳强度(蛋壳强度测定仪)、蛋形指数(游标卡尺测量法)、蛋黄颜色(蛋品质分析仪)及哈夫单位(蛋品质分析仪)。在试验期第42 天,从每重复中抽取1 枚蛋放置于4℃冰箱中贮藏90 d 后测定鸭蛋的哈夫单位。以组为单位进行统计分析。
1.4.3 血清生化指标和抗氧化指标 在试验第42 天从每重复中选取试验蛋鸭1 只,空腹12 h 后翅下静脉采血5 mL,静置1 h 后于4 000 r/min 离心10 min,分离血清,于-20℃冰箱中保存备测。采用全自动生化仪测定血清中总胆固醇(TCH)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、尿素(Urea)、尿酸(UA)和葡萄糖(GLU)的含量。采用试剂盒法测定血清中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)的量和总抗氧化能力(T-AOC),试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
1.5 统计分析 试验数据采用Excel 2010 软件进行初步处理,用SPSS19.0 统计软件进行方差分析,显著水平为P<0.05,差异显著的做Duncan's 多重比较。试验结果以平均值±标准差表示。
2.1 亚硒酸二葡萄糖酯对蛋鸭生产性能的影响 由表2可见,添加亚硒酸二葡萄糖酯的各试验组采食量、产蛋率和料蛋比等生产性能指标与对照组无显著差异。
2.2 亚硒酸二葡萄糖酯对蛋品质的影响 由表3 可见,亚硒酸二葡萄糖酯试验组蛋鸡21 d 和42 d 所产蛋的蛋白、蛋黄、蛋壳比率、蛋壳厚度、蛋壳强度、蛋黄颜色和哈夫单位均与对照组差异不显著。将试验结束当天所产蛋在4℃贮藏3 个月后测定哈夫单位,4 个亚硒酸二葡萄糖酯组蛋的哈夫单位分别较对照组高125.89%、105.02%、123.83%和146.44%(P<0.01)。
2.3 亚硒酸二葡萄糖酯对蛋鸭血清生化指标的影响 如表4 所示,添加亚硒酸二葡萄糖酯与添加亚硒酸钠的对照组相比,有降低蛋鸭血清TCH 含量的趋势(P=0.067);0.3、0.4 mg/kg 亚硒酸二葡萄糖酯组蛋鸭血清ALT 含量分别较对照组高出82.80% 和94.62%(P<0.05);0.1~0.3 mg/kg 亚硒酸二葡萄糖酯组蛋鸭血清ALP 含量与对照组差异不显著,而0.4 mg/kg 亚硒酸二葡萄糖酯组蛋鸭血清ALP 含量较对照组高45.08%(P<0.01)。添加亚硒酸二葡萄糖酯试验组的其他血液生化指标与对照组差异不显著。
2.4 亚硒酸二葡萄糖酯对蛋鸭血清抗氧化指标的影响如表5 所示,4 个亚硒酸二葡萄糖酯组蛋鸭血清GSHPx 活力有提高趋势(P=0.07),其他抗氧化指标与对照组差异不显著。
3.1 亚硒酸二葡萄糖酯对蛋鸭生产性能和蛋品质的影响硒作为动物体必需的一种微量元素,参与机体的多种生物学功能。大多数研究结果表明,饲料中硒添加量为0.3 mg/kg 以下时,对蛋鸡生产性能和蛋品质无显著影响[7-11]。当硒添加量超过0.5 mg/kg 时,会对蛋鸡生产性能和蛋品质产生显著影响,但影响结果不尽相同。李静等[8]研究认为,添加0.5 mg/kg 的酵母硒可以显著降低45~50周龄海赛克斯蛋鸡的采食量、提高产蛋率、降低料蛋比;而添加0.5 mg/kg 的亚硒酸钠会使料蛋比显著提高[9]。杨玉等[10]也得出类似结论,添加0.20~1.00 mg/kg 的酵母硒显著提高了69 周龄海兰褐蛋鸡的产蛋率、降低了料蛋比,并且添加0.60 mg/kg 以上的酵母硒显著提高了蛋壳强度和蛋壳厚度。
表2 不同水平亚硒酸二葡萄糖酯对蛋鸭生产性能的影响
表3 不同水平亚硒酸二葡萄糖酯对蛋鸭蛋品质的影响
表4 饲粮添加不同水平亚硒酸二葡萄糖酯对蛋鸭血清生化指标的影响
表5 饲粮添加不同水平亚硒酸二葡萄糖酯对蛋鸭血清抗氧化指标的影响
关于硒对蛋鸭影响的研究较少。王向荣等[12]在29周龄产蛋临武鸭饲粮中分别添加0.3 mg/kg 酵母硒或亚硒酸钠,对临武鸭的生产性能和蛋品质无显著影响。黄璇等[13]研究表明,在29 周龄产蛋高峰期临武鸭蛋鸭的基础饲粮中分别添加0.10~0.80 mg/kg 酵母硒对蛋鸭产蛋性能和蛋品质各指标均无显著影响。本试验结果表明,与添加0.2 mg/kg 亚硒酸钠的对照组相比,在蛋鸭饲粮中添加0.1~0.4 mg/kg 亚硒酸二葡萄糖酯对生产性能和蛋品质无显著影响,饲粮中添加亚硒酸二葡萄糖酯能够提高鲜鸭蛋在贮藏3 个月后的哈夫单位,即添加亚硒酸二葡萄糖酯能够延缓鲜鸭蛋在贮藏过程中哈夫单位的下降,延缓鲜鸭蛋品质下降。相关结果亦表明,饲粮中添加酵母硒等有机硒能够减慢鸡蛋哈夫单位的下降速度,可改善贮藏鸡蛋的新鲜度,延长鸡蛋的货架期[14-15];饲粮中添加纳米硒和酵母硒还能够极显著延缓鹌鹑蛋在储藏过程中哈夫单位下降[16]。
鲜蛋在贮藏过程中,浓厚蛋白逐渐减少,稀薄蛋白逐渐增加,浓厚蛋白高度随之下降,而哈夫单位是由浓厚蛋白高度计算而得,即HU=100lg(H-1.7W0.37+7.6)(H 为蛋白高度,W 为蛋重),故哈夫单位会随浓厚蛋白高度的下降而降低。浓厚蛋白的减少和变稀可能与卵黏蛋白的解离及卵黏蛋白溶菌酶复合物的解离有关。硒在体内以硒半胱氨酸的形式存在于近30 种蛋白质中,含硒半胱氨酸的蛋白质称为硒蛋白。硒蛋白参与机体的各项生命活动,目前已被发现的硒蛋白有数十种,生物体的大部分硒蛋白都表现出抗氧化功能,它们在生物功能的各个领域发挥着重要作用,体内大部分硒蛋白的水平与饮食摄入的硒含量呈正相关[17]。谷胱甘肽过氧化物酶是重要的含硒抗氧化蛋白,能够降低细胞中过氧化氢的含量,保护细胞膜[2]。含硒抗氧化蛋白的增加有利于保持细胞膜完整,减少浓厚蛋白中卵黏蛋白和卵黏蛋白溶菌酶复合物的解离,从而使蛋白高度得以保持,哈夫单位下降缓慢。本研究中,饲粮添加硒能够延缓哈夫单位的下降,可能与含硒抗氧化蛋白降低过氧化物含量、保护细胞膜的功能有关。
3.2 亚硒酸二葡萄糖酯对蛋鸭血清生化指标和抗氧化指标的影响 本研究发现,与添加0.2 mg/kg 亚硒酸钠的对照组相比,在产蛋后期蛋鸭饲粮中添加亚硒酸二葡萄糖酯后蛋鸭血清中TCH 含量有降低趋势。有研究表明,添加硒能够影响小鼠体内胆固醇酯的代谢[18],纳米硒能够显著降低小鼠血清TCH、TG 和LDL-C 含量[19],补充硒能够降低血清胆固醇的机理可能和胆固醇的合成代谢有关,异戊烯焦磷酸(IPP)是胆固醇合成代谢的中间产物,也是一些硒蛋白的合成前体,机体内硒增加会竞争抑制而降低IPP 含量,进而降低胆固醇合成[20-21]。本研究表明,亚硒酸二葡萄糖酯对蛋鸭血清胆固醇的降低效果好于亚硒酸钠。
GSH-Px 是含硒抗氧化蛋白。本研究发现,与添加0.2 mg/kg 亚硒酸钠的对照组相比,在产蛋后期饲粮中添加0.1~0.4 mg/kg 亚硒酸二葡萄糖酯后蛋鸭血清中GSH-Px 活力有升高的趋势,其抗氧化效果好于亚硒酸钠。在蛋鸭、蛋鸡、鹌鹑和蛋鸽饲粮中添加酵母硒或纳米硒同样发现血清GSH-Px 活性显著提高[6,9,15-16]。
本研究发现,0.1~0.4 mg/kg 亚硒酸二葡萄糖酯组蛋鸭血清的T-AOC 和T-SOD 活性与添加0.2 mg/kg 亚硒酸钠的对照组差异不显著。而一些研究者认为,在鹌鹑饲粮中添加0.2、0.4 mg/kg 酵母硒或纳米硒,在蛋鸽饲粮中添加0.4、0.5 mg/kg 纳米硒,能够显著提高鹌鹑和蛋鸽血清的T-AOC 和T-SOD 活性[15-16];在蛋鸭饲粮中添加0.4、0.8 mg/kg 酵母硒,能够显著提高蛋鸭血清T-SOD活性[10]。这些研究结果说明,亚硒酸二葡萄糖酯和亚硒酸钠对机体血清T-AOC 和T-SOD 活性影响效果接近。
本试验结果显示,当亚硒酸二葡萄糖酯添加量为0.3、0.4 mg/kg 时,产蛋后期蛋鸭血清中ALT 活性显著增加,添加量为0.4 mg/kg 时ALP 活性也显著增加,而ALT 和ALP 活性的提高均与肝脏问题相关[22-23],这也提示当亚硒酸二葡萄糖酯添加量在0.3 mg/kg(以硒计)以上时,会增加肝脏代谢的负担。因此,亚硒酸二葡萄糖酯在蛋鸡饲粮中的推荐使用量为0.2 mg/kg(以硒计)。
本试验条件下,蛋鸭饲粮中添加0.1~0.4 mg/kg(以硒计)亚硒酸二葡萄糖酯与添加0.2 mg/kg 亚硒酸钠对产蛋后期蛋鸭生产性能和蛋品质的影响无显著差异,能够延缓鲜鸭蛋在贮藏过程中哈夫单位的下降,有利于蛋保持新鲜;亚硒酸二葡萄糖酯作为硒补充剂在蛋鸭饲粮中推荐添加量为0.2 mg/kg(以硒计)。