硒与动物营养代谢病＊

陈赛娟,刘子伟,付新城

(1.河北农业大学,河北保定 071001;2.保定市北市区农林水牧局,河北保定 071051;3.廊坊市农业局动物卫生监督所,河北廊坊 065000)

硒与动物营养代谢病＊

陈赛娟1,刘子伟2,付新城3

(1.河北农业大学,河北保定 071001;2.保定市北市区农林水牧局,河北保定 071051;3.廊坊市农业局动物卫生监督所,河北廊坊 065000)

论文综述了硒元素的生理学功能,作用机理及代谢途径,指出了不同动物对硒的需要量,并就缺硒和硒中毒对动物体的危害进行了详细的论述,提出了预防和治疗方法,有助于临床上防治硒缺乏和硒中毒症。

硒;营养;硒缺乏症;需要量

动物在生长发育过程中,在不同时期和情况下,需要从饲料中摄取适当的营养。某种或数种营养物质缺乏,过多或代谢失常,都会造成机体内营养物质的代谢障碍,并由此而引起的疾病称为营养代谢病。

硒(selenium,Se)是人类和畜禽的必需微量元素。据报道,世界有多个国家和地区缺硒,我国多县市属缺硒、低硒地区。由硒缺乏所引起的动物营养代谢病世界许多国家都有发生。本文就硒与动物营养代谢疾病之间的关系做一简要阐述。

1 硒的营养作用

1.1 硒营养与疾病

微量元素Se已被认为是畜禽的重要营养成分,动物体内缺Se会发生多种病症,家禽缺Se至少会发生以下3种病症:渗出性素质、肌肉营养性病变、胰脏营养性萎缩。猪缺Se最明显的特征是肝坏死,肝表面和内部都有红斑。肉牛、犊牛肌肉营养性病变是很典型的Se缺乏症[1]。马缺Se除会患典型的僵直病外,还会表现出马驹营养性肌肉变性和脂肪组织炎综合症。目前,对畜禽缺Se症还有待进一步深入研究。

1.2 硒营养与繁殖

对于公畜,精液中的 Se是通过 GSH-PX的抗氧化作用保护精子细胞膜免遭损害。精子内的Se主要存在于线粒体膜中,缺 Se导致精细胞受损,释放出谷草转氨酶(GCT),降低精子活力,从而影响受精能力和胚胎发育[2]。对于母畜,补Se可以防止流产、胚胎死亡、不孕症和提高繁殖力。Mahan报道,在低Se日粮中补Se 0.1 mg/kg,窝产仔数提高(11对8)。徐魁梧等也报道,产前补Se和维生素 E不但可防止胎衣不下,而且可改善产后繁殖性能,效果明显。

1.3 硒营养与免疫

近期研究表明Se与免疫功能有关,其作用涉及体液免疫和细胞免疫。缺Se使淋巴器官变得结构疏松,吞噬细胞、淋巴细胞数目减少,网状细胞增生,导致不同程度的免疫抑制或衰退。白细胞具有趋化、吞噬、杀菌作用,Hurley报道,缺 Se时白细胞GSH-PX活性很低,白细胞杀死微生物能力降低,从而降低家畜对传染病的抵抗力[3]。

1.4 硒营养与应激

Se是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的组成成分,并为其活性发挥所必需。当摄取Se不足,肝等组织中 GSH-PX活性会降低,但冷刺激不影响该酶活性。呙于明等报道,缺Se大鼠的褐脂肪由冷应激导致的减少量要比补Se组的小,这说明正因为Se缺乏阻碍了褐脂肪被氧化分解的非寒颤性产热功能的发挥[4]。

国内外大量的试验证明,畜禽日粮中补加硒后,可以取得以下效果:提高动物的生长速度;提高饲料转换效率;提高动物的受精率;提高鸡的产蛋率;提高动物的免疫力;动物的白肌病、肝脏坏死、胰脏纤维化、桑椹样心脏病以及有关繁殖方面的病症等均有减少。

2 硒在畜禽营养中的作用机理

硒和它的有机化合物在动物体内是活性很强的抗氧化剂,参与谷胱甘肽过氧化物酶的合成,是谷胱

3 硒在体内的代谢

硒是动物必需的微量元素,硒的主要吸收部位是十二指肠,一切形式的硒都必须先转变成硒化物,然后以负二价形式形成有机硒,才能起营养生理作用。单胃动物较反刍动物吸收高,但瘤胃内的微生物能将日粮中的无机硒变成硒代胱氨酸和硒代甲硫氨酸,然后由十二指肠吸收。吸收的硒与血浆蛋白结合,分布全身各组织,并能通过胎盘进入胎儿,以肝、肾和肌肉含量最高,骨骼、血液含量最低。绝大多数由尿排出,少数由胆汁、胰液和肠黏膜排入肠中,由粪便排出。

4 动物对硒的需要量

4.1 硒源的选择

硒源分有机硒和无机硒。目前在动物饲料中选用无机硒的主要理由是硒源丰富,价格较低,较经济。通常采用亚硒酸盐中的亚硒酸钠(Na2SeO3),它的生物学效价和水溶性都高于其他硒盐。有机硒有硒酵母、硒蛋氨酸、硒胱氨酸等。在使用效果上,使用有机硒好于无机硒,特别是在日粮中以硒酵母作为硒源。原因是动物胃肠道对有机硒的吸收比无机硒好;有机硒化合物不具有硒的过氧化物酶的作用;硒酵母的组成成分基本上与硒蛋白质相同,是最理想的硒蛋氨酸形式的天然日粮成分;使用有机硒对提高动物繁殖力效果好于无机硒[6]。

4.2 需要量

参阅NRC和1994年美国FOA的规定,常见动物的硒需要量见表1。应注意的是在认定的需要量中有必要考虑与缺硒症发病有关的其他营养成分之间的关系,即考虑硒含量时必须考虑维生素 E、含硫氨基酸及不饱和脂肪酸的含量及平衡关系。

表1 动物对硒的需要量Table 1 nutritional Selenuim requirement among different animals mg·kg-1

5 各种动物的硒缺乏症与硒中毒

5.1 硒缺乏症

硒缺乏症在不同地区的畜禽临床表现各不相同。东北马主要是运动障碍;甘肃、青海、四川交界的河曲马表现为水肿、消瘦;内蒙骆驼、陕北山羊共济失调。新疆为贫硒地区,羔羊、仔猪、犊牛和雏鸡均发生白肌病。

家禽硒缺乏时常表现为渗出性素质,主要危害3周龄～6周龄雏鸡,死亡率高。轻度缺硒时,食欲下降、精神不振,毛乱翅垂,鸡冠苍白,生长发育受阻;严重不足时,翅下水肿,皮下积液,脑水肿导致共济失调,腿痉挛性抽搐,最后因衰竭死亡。解剖脂肪黄褐色,心包积液,肠、腿肌肉可见坏死性条纹,肝肿大质脆,断面有花纹,脑软化[7]。鸭缺硒时主要是小脑软化和肿胀,脑膜水肿。鸵鸟硒缺乏引起瘫痪,3 d～5 d死亡,有渗出性素质。

硒缺乏明显影响繁殖性能,种鸡产蛋下降,母猪产仔数减少。猪缺硒时引起跛行和趴窝症,发病可达87.4%。仔猪发病率达30%,多见于断奶后营养状况良好的仔猪,有的未见症状突然死亡,病猪步态拘紧、站立困难、下痢。解剖肌肉变淡,心内膜下有黄色条纹斑[8]。牛缺硒时肌肉阵颤、四肢麻木、共济失调、站立困难、犬坐、呼吸浅表、抽搐。解剖肌肉淡黄色,断面黄色条纹斑点。

5.2 硒中毒

硒的毒性较强,生物剂量与毒性剂量之间相差小,不可随意增加补给,以免过量出现毒副作用。各种动物长期摄入5 m g/kg～10 m g/kg硒可产生慢性中毒,其表现是消瘦、贫血、关节强直、脱蹄、脱毛和影响繁殖等。摄入500 m g/kg～1 000 mg/kg硒可出现急性或亚急性中毒,轻者盲目蹒跚,重者死亡。

6 预防与治疗

动物日粮中含硒标准靠血硒含硒量来判断,过低会缺乏,过高又会中毒。一般认为畜禽血硒低于0.05μg/m L为缺硒,达3μg/mL以上则会硒中毒。解决缺硒的根本方法是防止水土流失,使家畜—肥料—饲料—家畜之间硒保持动态平衡[9]。

6.1 对土壤和农作物补硒

制造和使用硒复合肥料,田间施肥,注意土壤p H,在碱性土壤中硒为水溶性化合物,易被植物吸收利用。播种时,用低浓度硒酸钠溶液浸泡种子,作物结实时,用喷雾方法补硒。可利用紫云英属的黄芪等富硒植物作补硒饲料,应用时防止过量和长期给予而发生硒中毒。

6.2 直接补硒

可以亚硒酸钠或硒酵母的形式直接补硒,根据畜禽的需要量来补充,但要严格把握剂量,如果牛日粮或饮水中超过 5 m g/kg,羊超过 5 mg/kg～20 mg/kg,猪超过 7 mg/kg～13 mg/kg,鸡超过6 mg/kg,就会引起硒中毒。以硒预混合料的形式添加,事先制成不高于0.02%的稀释剂,然后与其他矿物质及盐加入预混料中,否则不易达到标准。应用硒的同时,可配合应用维生素E。

6.3 硒中毒的治疗

硒中毒时可用二巯基丙醇和小剂量砷制剂来进行解毒。Se是典型的亲硫元素,试验证明日粮中添加一定量硫酸盐能减轻慢性Se中毒。

6.4 基因防治

营养代谢病的病因是由于基因突变,导致某种酶缺乏,从而使营养素代谢和利用发生障碍。在与硒有关的营养代谢病的发生发展过程中,涉及硒代谢的相关酶、辅酶等的蛋白质表达谱必定会发生改变,因此,研究该类疾病的基因差异表达情况,对阐明发病机理、寻找特异性基因防治方法具有重要意义。

[1] Amer H A,Neweehy T K,Abd el-Salam S A.Iron and copper levels in plasmas of suckling buffalo calves after p rophylactic administration of selenium and vitamin E/selenium against nutritionalmuscular dystrophy[J].A rch Exp Vet Med,1985,39(6):852-858.

[2] Mahan D C.Mineral nutrition of the sow:a review[J].J Anim Sci,1990,68(2):573-582.

[3] Hurley W L,Doane R M.Recent developments in the roles of vitamins and minerals in rep roduction[J].J Dairy Sci,1989,72(3):784-804.

[4] 呙于明,A rth J R.硒缺乏破坏动物褐脂肪的非寒颤性产热功能[J].畜牧兽医学报,1994(3):201.

[5] 刘纯仁.硒——畜禽营养不可缺少的生物活性微量元素[J].中国饲料,1996(24):21-22.

[6] 金加明,吴宝霞.硒与畜禽营养[J].甘肃畜牧兽医,1997(3):38-40.

[7] Fischer J,Bosse A,Pallauf J.Effect of selenium deficiency on the antioxidative status and muscle damage in growing turkeys[J].A rch Anim Nutr,2008,62(6):485-497.

[8] 方向柒.猪硒缺乏引起跛行和趴窝[J].中国兽医杂志,2000(1):32.

Selen ium and Nutritional Metabolic Diseases in An imals

CHEN Sai-juan1,Liu Zi-wei2,FU Xin-cheng3

(1.A gricultural University of Hebei,Baod ing,Hebei,071001,China;
2.Station of Animal Health Supervision of Baoding North District,Baoding,Hebei,072750,China;3.Station of Animal Health Supervision of Langfang,L angfang,Hebei,065000,China)

This paper reviewed the physiological function,mechanism and metabolic pathway of selenium,selenium requirement of various animals,and discussed the harm of selenium deficiency and selenium poisoning to animals,p roposed methods of p revention and treatment.It w ill help to p revent of selenium deficiency and selenium poisoning.

Selenuim;nutrition;selenium deficiency;requirement

S856.5

A

1007-5038(2010)04-0275-03

2010-03-25

陈赛娟(1982-),女,广东乐昌人,博士生,主要从事动物生产与繁殖调控研究。甘肽过氧化物酶的活性中心元素,促进过氧化氢或脂类过氧化物转化成水和无害酒精,防止脂类化合物过氧化反应,并可与维生素 E及其他数种抗氧化剂结合,以减少活细胞过氧化反应破坏作用,维持细胞正常结构和功能。硒也参与维持胰腺的完整性,保护心肌和肝脏的正常功能,对脂肪的乳化、吸收和维生素A、D、E、K的吸收及存留起重要作用。硒可组成数种硒蛋白,构成的蛋白属于运输型蛋白质;也可在三羧循环中,参与辅酶A和辅酶Q的合成。对有毒金属元素汞、镉、铝、砷有颉颃和降低的作用[5]。