酵母硒对不同生理时期梅花鹿血清生化指标的影响

史鸿鹏，龚成燕，陈丽红，王金铭，刘可园，李光玉，孙伟丽

（中国农业科学院特产研究所，吉林 长春 130112）

梅花鹿作为传统的药用经济动物，其鹿茸广泛应用于医药保健产品的开发和应用[1]。目前，牛、羊等反刍动物营养需要量等研究较系统和完善，但梅花鹿因其驯化时间短，仍保留一定的野性，导致开展梅花鹿相关试验较困难[2]。由于产茸梅花鹿营养需要量有其特殊性，所以探究微量元素对梅花鹿生长发育、营养代谢等的影响具有实际生产意义。研究表明，硒元素具有促进骨骼生长与愈合、抗氧化和提高免疫活性等功能[3]。酵母硒是一种有机硒，具有毒性小、容易被动物吸收的特点。本课题组前期研究结果表明酵母硒饲喂梅花鹿后可以促进营养物质消化吸收，提高鹿茸产量[4]。

梅花鹿的生物学时期被划分为生茸前期、生茸期、配种期和越冬期[5]，不同时期梅花鹿机体所处生理状态差异巨大，因此动物营养需求和血清生化指标存在差异性。在生茸期前后雄性梅花鹿经历鹿角盘脱落、伤口愈合、鹿茸形成、锯茸后形成大面积创伤、创伤部位快速愈合、再生茸形成、锯茸后形成创口和伤口愈合后骨化形成鹿角盘等剧烈生理变化。然而，目前对生茸期梅花鹿在硒元素干预前后不同生理期的血清生化指标变化还未有报道。本试验旨在通过探究在不同硒水平干预下不同生理学时期梅花鹿血清生化指标的动态变化，为解释梅花鹿在发生剧烈生理变化后是如何通过自我调节来维持机体稳态提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

选取20头体况相近、5岁的健康雄性梅花鹿，随机分为4组，每组5个重复，每组单圈饲养，其中，Ⅰ组为对照组，饲喂基础饲粮；Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组为试验组，在基础饲粮基础上分别添加酵母硒（由郑州华峰食品科技有限公司提供，其硒含量为2 000 mg/kg）0.3 mg/kg、1.2 mg/kg和4.8 mg/kg。根据梅花鹿在不同时期饲粮需要量确定饲喂量，试验期间每天定量饲喂3次，自由饮水。饲养试验在中国农业科学院特产研究所梅花鹿养殖场进行，试验从2020年4月23日开始至2020年8月18日结束，预试期7 d，正试期110 d。

1.2 基础饲粮

本试验的基础饲粮由中国农业科学院特产研究所梅花鹿养殖场提供，基础饲粮组成及营养成分见表1。对照组和试验组基础饲粮营养成分含量一致，对照组饲粮硒含量为0.04 mg/kg，试验组硒元素水平分别为0.34 mg/kg、1.24 mg/kg和4.84 mg/kg。

表1 风干基础饲粮组成及营养成分Table 1 The composition and nutrient levels of the air-dried basal diets 单位：%

1.3 样品采集

分别在生茸前期（5月）、生茸期（6月）、锯茸后伤口愈合阶段（7月）和再生茸阶段（8月）晨饲前麻醉试验鹿，由专业技术人员通过静脉采血10 mL，4 000 r/min离心10 min，将血清分装至1.5 mL离心管中，放置于﹣80℃冰箱保存待测。

1.4 指标测定

血清中总胆固醇（CHO）、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（LDLC）、葡萄糖（GLU）、乳酸脱氢酶（LDH）、总蛋白（TP)、白蛋白（ALB）和尿素氮（UN）含量与碱性磷酸酶（ALP）、谷草转氨酶（AST）和丙氨酸转氨酶（ALT）活性采用中生北控生物科技股份公司提供的试剂盒，按照试剂盒说明书，使用SELECTRA-E全自动生化分析仪进行测定；球蛋白（GLB）含量由总蛋白含量减去白蛋白含量计算所得。

1.5 数据统计与分析

获得的试验数据由Excel 2019进行整理，然后使用GraphpadPrism 8.0的XYgraphs程序制作折线图；使用GraphpadPrism 8.0的Correlation程序进行Pearson r相关性分析；使用GraphpadPrism 8.0的one-way ANOVA对数据进行统计学分析，以P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著。

2 结果

2.1 酵母硒水平对不同生理期梅花鹿血清糖脂代谢的影响

由图1可知，Ⅰ组梅花鹿血清葡萄糖浓度在8月份时极显著高于5月份（P＜0.01），显著高于6月份和7月份（P＜0.05）；Ⅲ组梅花鹿血清甘油三酯浓度在6月份时显著高于8月份（P＜0.05）。

图1 酵母硒水平对不同生理期梅花鹿血清糖脂代谢的影响Fig.1 The effects of yeast selenium levels on the serum glucose and lipid metabolism of sika deer during different physiological periods

2.2 酵母硒水平对不同生理期梅花鹿血清蛋白质代谢的影响

由图2可知，Ⅰ组梅花鹿血清尿素氮浓度在5月份时显著高于7月份和8月份（P＜0.05）；Ⅱ组梅花鹿血清尿素氮浓度在5月份时极显著高于8月份（P＜0.01），血清白蛋白浓度在5月份时显著高于7月份和8月份（P＜0.05），血清白蛋白浓度在6月份时显著高于8月份（P＜0.05）；Ⅳ组梅花鹿血清白蛋白和尿素氮浓度在5月份时显著高于8月份（P＜0.05）。

图2 酵母硒水平对不同生理期梅花鹿血清蛋白质代谢的影响Fig.2 The effects of yeast selenium levels on the serum protein metabolism of sika deer during different physiological periods

2.3 酵母硒水平对不同生理期梅花鹿肝功能代谢的影响

由图3可知，Ⅰ组梅花鹿血清碱性磷酸酶活性在6月份和8月份极显著高于5月份和7月份（P＜0.01），Ⅱ组和Ⅲ组梅花鹿血清碱性磷酸酶活性在6月份时极显著高于5月份、7月份和8月份（P＜0.01）；Ⅳ组梅花鹿血清碱性磷酸酶活性在6月份时极显著高于7月份（P＜0.01），显著高于5月份（P＜0.05）；Ⅳ组梅花鹿血清丙氨酸转氨酶活性在7月份时显著高于6月份（P＜0.05）。

图3 酵母硒水平对不同生理期梅花鹿肝功能代谢的影响Fig.3 The effects of yeast selenium levels on the liver function metabolism of sika deer during different physiological periods

2.4 梅花鹿茸重与血清生化指标相关性分析

由表2可知，梅花鹿茸重与血清总胆固醇含量、乳酸脱氢酶活性和球蛋白含量呈显著负相关（P＜0.05），与高密度脂蛋白胆固醇含量和总蛋白含量呈极显著负相关（P＜0.01）。

表2 梅花鹿茸重与血清生化指标相关性分析（Pearson r分析）Table 2 The correlation analysis between the velvet antler weights and serum biochemical indexes(Pearson r analysis)

3 讨论

3.1 酵母硒水平对不同生理期梅花鹿血清糖脂代谢的影响

在不同生理期，梅花鹿血清糖脂代谢存在差异性。生茸期梅花鹿血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇有降低趋势，甘油三酯浓度有升高趋势。研究发现，总胆固醇含量和乳酸脱氢酶活性与梅花鹿茸重呈显著负相关，与高密度脂蛋白胆固醇呈极显著负相关，这可能是因为生茸期梅花鹿需要大量的营养物质来维持鹿茸的生长，虽然采食量激增，但是鹿茸生长较快，需要的营养物质也较多，导致机体不得不调用自体营养物质用以保证鹿茸的快速生长，导致血清总胆固醇、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白在生茸期出现下降；甘油三脂出现升高可能是因为其具有存储能量的作用，用以机体供能[6]。随着生茸期的结束，梅花鹿血清葡萄糖浓度和乳酸脱氢酶活性逐渐升高，这可能是为进入配种期积蓄能量用于求偶和配种。研究表明，硒元素具有降低血脂的作用[7]，硒元素可以通过调节谷胱甘肽的氧化和还原状态，降低血清胆固醇的生物合成和代谢[8]；硒元素还可以通过参与抗氧化物酶的生物合成，降低机体脂质过氧化物的形成，进而降低机体脂质的累积[9]；研究发现，硒元素可以增强动物对机体糖原、脂肪和蛋白质的分解，促进机体生长[10]。

3.2 酵母硒水平对不同生理期梅花鹿血清蛋白质代谢的影响

生茸期梅花鹿血清总蛋白浓度出现下降趋势，白蛋白在生茸期和再生茸期出现持续下降趋势，球蛋白出现上升趋势。研究发现，梅花鹿茸重与总蛋白含量呈极显著负相关，与球蛋白含量呈显著负相关，这可能是因为生茸期梅花鹿对蛋白质需求较高，机体会调用体内蛋白质以供给鹿茸生长。生茸前期鹿角盘脱落形成巨大伤口，白蛋白发挥组织修复的作用，快速修复组织损伤部位，同时作为血浆蛋白载体，运输蛋白质到鹿茸组织。试验发现，硒元素可以提高血清总蛋白和白蛋白浓度。研究表明，硒元素可以提高抗氧化物酶的活性，参与机体抗氧化过程[11]。鹿角盘脱落或锯茸后形成巨大创伤面，硒元素通过参与谷胱甘肽过氧化物酶和硫氧还蛋白还原酶的合成过程[12]，缓解机体的氧化应激状态；硒元素可以提高血清白蛋白浓度，参与组织修复过程[13]；同时，硒元素通过硒蛋白参与软骨的形成和生长[14,15]，促进鹿茸的快速生长。

3.3 酵母硒水平对不同生理期梅花鹿肝功能代谢的影响

生茸期前后血清谷草转氨酶和丙氨酸转氨酶活性处在动态平衡之中；生茸期碱性磷酸酶却显著高于其他时期，而饲喂酵母硒饲粮的生茸期梅花鹿血清碱性磷酸酶活性高于对照组。研究发现，梅花鹿茸重与碱性磷酸酶活性呈正相关（r=0.40,P=0.0888）。研究表明，血清中的碱性磷酸酶主要来源于肝脏和骨骼[16]，碱性磷酸酶作为一种软骨细胞合成和分泌的一种酶，可以反映软骨形成和重建功能的活性[17]。研究表明，硒元素可以影响血清碱性磷酸酶活性[18]，这可能是因为哺乳动物碱性磷酸酶有5个半胱氨酸残基，两两形成链内二硫键，还剩一个自由的半胱氨酸[19,20]，而硒元素可以通过取代硫原子与半胱氨酸结合[21]，影响碱性磷酸酶N末端的空间折叠，进而影响其分子结构的完整性及分子内结构转变[22]，最后通过级联反应影响碱性磷酸酶的活性。

4 结论

综上所述，梅花鹿在生茸期前后血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、总蛋白、丙氨酸转氨酶和谷草转氨酶处在动态平衡之中；而生茸后期血清葡萄糖和乳酸脱氢酶开始升高，白蛋白和尿素氮下降；生茸期梅花鹿血清甘油三脂和碱性磷酸酶升高，生茸期梅花鹿血清碱性磷酸酶活性显著高于其他生理时期，0.3 mg/kg和1.2 mg/kg硒添加量组梅花鹿血清碱性磷酸酶含量在6月达到峰值，酵母硒有提高生茸期梅花鹿血清碱性磷酸酶的作用。