日粮中添加不同水平亚硒酸钠对公鸡睾丸组织细胞结构的影响

赵 辉，姚晓磊，石 磊，程彩虹，汤贝贝，李彦霖，张春香，任有蛇

(山西农业大学 动物科技学院，山西 太谷030801)

硒(selenium，Se) 于1817年被发现，起初它被认为是一种有毒、致癌、与生物体生长发育无关的物质。直到1957年有研究者发现，硒可有效防止大鼠肝坏死，预防鸡的渗出性素质［1］，硒才作为饲料添加剂引起人们的关注。动物缺硒会引起很多疾病的发生，如甲状腺机能减退和免疫功能低下［2］、人的克山瘸和大骨节病、禽的渗出性素质［3］、胰腺坏死、种蛋的受胎和孵化率降低等［4］，这说明硒直接影响着动物的繁殖性能。众多研究也已经表明，长期缺硒会导致雄性动物亚不育［5～8］。近年来，关于缺硒及硒过量会影响动物的繁殖机能的报告已有很多，但大多数是研究硒对家禽产蛋率、种蛋孵化率的影响。张建新等的研究表明，海蓝褐公鸡日粮中含硒量以不超过1 mg/kg 为宜，但试验中各处理组硒添加量(1、5、10、15、20 mg/kg) 跨度较大，不能准确说明硒的最佳添加量［9］。为此，本试验通过在日粮中添加不同水平亚硒酸钠(0、0.5、1 和2 mg/kg)饲喂海兰白成年公鸡，探讨硒对公鸡睾丸组织细胞结构的影响，为硒对动物繁殖机能的影响的进一步研究提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物

选取80 只体重接近、健康无疾病的海兰白成年公鸡，随机分成4 个组，每组20 只鸡，之后按免疫程序严格免疫。对照组饲以基础日粮; 硒处理组分别在基础日粮中添加0.5、1 和2 mg/kg 的亚硒酸钠。本试验在山西农业大学动物科技学院动物科学实验站进行。

1.2 基础日粮

参照美国NRC(1994) 禽类饲养标准，配制玉米、豆饼型基础日粮，其原料配方及营养水平见表1。

表1 基础日粮组成及营养水平(干物质基础)

1.3 饲养管理

分别在早9: 00 和晚19: 00 定量饲喂试验公鸡，自由饮水。以基础日粮预饲10 d 后，开始饲喂相应的试验日粮，试验期30 d。

1.4 样品采集和处理

试验结束后，采用颈部放血法致死，解剖取睾丸组织样品，用手术刀轻轻切成5 mm×5 mm ×2 mm 的组织块，4%多聚甲醛固定24 h 后置于70%乙醇保存。组织块在常规脱水、浸蜡后制作石蜡切片，然后采用H- E 染色并在光学显微镜(OLYMPUS DP72) 下观察睾丸的组织结构。

2 结果与分析

H-E 染色后观察公鸡睾丸组织结构发现，各处理组公鸡睾丸中均有各级生精细胞，但差异较大。对照组曲精细管管壁较薄，有6 ～7 层细胞，各级精细胞均可观察到，排列比较致密，但管腔中央精子稀疏(图1) 。0.5 mg/kg 组睾丸的曲精细管管壁较对照组更厚，有8 ～10 层细胞，发育也较好，各级生精细胞数量较多，精子紧密排列成簇，管腔中央精子丛密度大，精子数量多(图2) 。1 mg/kg 组细胞层数(7 ～8 层) 、各层细胞数虽较多，但排列疏松，细胞间出现明显间隙，管腔内成熟的游离精子较少，但曲精管壁还比较完整(图3) 。2mg/kg 组曲精细管发生溶解，结构不完整，且胞内出现大空泡变性，细胞层数少，细胞间存在很大间隙，成熟的精细胞较1mg/kg 组更少(图4) 。

图1 对照组(100 ×)

图2 0.5 mg/kg(100 ×)

图3 1mg/kg(100 ×)

图4 2mg/kg(100 ×)

3 讨论

众多研究表明，硒可提高机体抗氧化能力，参与机体免疫，调节内分泌，对动物繁殖机能有很大影响［10，11］。据报道，给雄性老鼠提供低硒日粮后，其睾丸和附睾重量降低，精子超显微结构变化，畸形率增加，有效活精子数减少［6，7，12］。Ammar 等对猪的研究发现，给18月龄公猪日粮中添加硒元素，睾丸中支持细胞、各级精母细胞和球形精子的数量显著增加［13］。梁明振等报道，用低水平硒(0.5 mg/kg)的日粮饲喂公猪会导致畸形精子的大量增加［14］。Guzman 等的研究表明，在缺硒的日粮中添加适宜浓度的硒可使畸形精子数量减少［15，16］。石磊等的研究表明，一定量的母源硒(0.5 mg/kg)会使公羔羊睾丸重量、长度和周径有所增加，可以促进后代公羔的睾丸发育［17］。崔国强等对产蛋鸡的研究表明，在其饲料中添加5.0 mg/kg以内亚硒酸钠可提高产蛋率，对蛋品质没有显著影响［18］。魏涛等研究表明，日粮中添加酵母硒(0.24 mg/kg)可提高蛋鸡产蛋后期的平均日产蛋量、平均蛋质量，并能降低软破蛋率［19］。李静等报道，酵母硒(0.5 mg/kg)可显著提高蛋鸡产蛋率，降低料蛋比［20］。潘翠玲等报道，日粮中添加硒(1 mg/kg) 能提高蛋鸡组织硒含量及其抗氧化能力，从而提高其繁殖力［21］。对人类男性生育力的研究也表明，育龄男性精浆中的硒浓度与精子密度、数量、活力呈正相关［22］。在本试验中，0.5 mg/kg 硒处理组的公鸡睾丸与对照组相比，曲精细管管壁更厚，各级精细胞更多，排列更致密，尤其是成熟精子数量明显增多，说明适宜浓度的硒对公鸡睾丸的生长发育和生精机能的改善确实有一定的促进作用。

报道称，雄性动物日粮中硒浓度过高会导致其繁殖机能下降。石磊等在母源硒对公羔羊睾丸组织影响的研究中发现，饲喂母羊的日粮硒浓度过高(大于4.0 mg/kg) ，导致其公羔各级生精细胞数量减少，细胞间隙增大［17］。张建新等发现，硒过量(大于1 mg/kg) 导致公鸡睾丸曲精细管发育不完整，内部发生严重的空泡变性，生精上皮细胞和生精细胞排列混乱，层次不清，各级生精细胞均受到损伤，部分细胞溶解［23，24］。高倍镜观察，上皮细胞凌乱、溶解，精子丛极细小或无精子［9］。本试验中，添加1mg/kg 硒处理组虽然各级生精细胞数量较多，但排列较疏松，成熟精子很少; 而添加2mg/kg 的硒处理组曲精管壁溶解，内部大空泡变性严重，说明睾丸组织已发生病变。试验所用硒源是亚硒酸钠，动物机体对其耐受力与有机硒(如酵母硒) 相比要小得多，饲喂稍过量就会导致睾丸组织结构被严重破坏。另外，本试验的试验动物是公鸡，与反刍动物相比，其耐受力更低，而硒对其毒性更大，致使本试验中硒添加量最大组公鸡睾丸组织发生明显病变，与前人的研究结果相一致。

在本试验中，0.5 mg/kg 硒处理组的公鸡睾丸发育情况最好，但也并不能说明这就是最佳添加浓度。要确定最佳硒添加量，还需进一步研究。

［1］Patterson E L，Milstrey R，Stokstad R.Effect of selenium in preventing exudative diathesis in chicks［J］.Vet Clin Nutr.1994，193: 133-140.

［2］Combs G F Jr.Food system-based approaches to improving micronutrient nutrition: The case for selenium［J］.Biofactors，2000，12(1-4) : 39-43.

［3］Hassan S，Hakkarainen J，Jonsson L，et a1.Histopathological and biochemical changes associated with selenium and vitamin E deficiency in chicks ［J］.Zentralbl Veterinarmed A，1990，37(9) : 708-720.

［4］Cantor A H，Scott M L.The effect of selenium in the hen's diet on egg production，hatchability，performance of progeny and selenium concentration in eggs ［J］.Poult Sci，1974，53(5) : 1 870-1 880.

［5］Watanabe T，Endo A.Effects of selenium deficiency on sperm morphology and spermatocyte chromosomes in mice ［J］.Mutat Res.1991，262(2) : 93-99.

［6］Kaur R，Parshad V R.Effects of dietary selenium on differentiation，morphology and functions of spermatozoa of the house rat ［J］.Rattus mttus L.Mutat Res.，1994，309(1) : 29-35.

［7］Olson G E，Winfrey V P，Hill K E，et al.Sequential development of flagellar defects in spermatids and epididymal spermatozoa of selenium deficient rats［J］.Reproduction，2004，127(3) : 335-342.

［8］Guzman J M，Mahan D C，Whitmonyer R.Effect of dietary selenium and vitamin E on the ultrastructure and ATP concentration of boars spermatozoa，and the efficacy of added sodium selenite in extended semen motility ［J］.Sci.，2000，78(6) : 1544-1550.

［9］张建新，岳文斌，董玉珍.硒对公鸡睾丸前期发育的影响［J］.兽药与饲料添加剂，2003，8(3) : 5-6.

［10］Margaret P R.The importance of selenium to human health (review) ［J］.The Lancet，2000，356(9225) : 233-241.

［11］文贵辉，张彬.微量元素硒在动物中的研究与应用［J］.湖南饲料，2005，2: 21-24.

［12］Watanabe.T， Endo.A.Effects of selenium deficiency on sperm morphology and spermatocyte chromosomes in mice ［J］.Mutat Res.1991，262(2) : 93-99.

［13］Ammar L K，Chakyoun N F，Tebai T.Sperm oxidative stress and the effect of an oral vitamin E and selenium supplement on semen quality in infertile men［J］.Archiv Androl，2003，49: 83-94.

［14］梁明振，卢克焕，黎宗强，等.日粮不同硒水平对公猪繁殖及精浆营养生化参数的影响［J］.广西农业生物科学，2003，22(3) : l 65-l 70.

［15］Guzman J M，Mahan D C，Chung Y K，et al.Effect of dietary selenium and vitamin E on boars performance and tissue responses，semen qulity，and subsequent fertilization rates in mature gilts ［J］.J.Anim.Sci.，1997，75(11) : 2994-3003.

［16］Guzman J M，Mahan D C，Pate J L.Effect of dietary selenium and vitamin E on spermatogenic development in boars ［J］.J.Anim.Sci.，2000，78(6) : 1537-1543.

［17］石磊，任有蛇，张春香，等.不同水平母源硒对黎城大青羊后代公羔睾丸发育的影响［J］.中国草食动物，2011，32(1) : 9-12.

［18］崔国强，王海宏，初芹，等.不同硒源及硒水平对产蛋鸡生产性能和蛋品质的影响［J］.中国畜牧兽医，2012，39(9) : 98-101.

［19］魏涛，李彪，戴晋军，等.酵母硒对蛋鸡生产性能及蛋中硒含量的影响［J］.饲料研究，2011，4:52-53.

［20］李静，井婧，李绍钰，等.硒和铬对蛋鸡脂质代谢及鸡蛋硒含量的影响［J］.动物营养学报，2009，21(4) : 540-545

［21］潘翠玲，黄克和，赵玉鑫，等.不同硒源对蛋鸡组织硒含量及其抗氧化能力的影响［J］.畜牧兽医学报，2010，41(12) : 1605-1613

［22］Xu D X，Shen H M，Zhu Q X，et al.The associations among semen quality，oxidative DNA damage in human spermatozoa and concentrations of cadmium，1ead and selenium in seminal plasma ［J］.Mutat Res.，2003，534: 155-163.

［23］贺俊平，张建新，侯燕平.过量硒对种公鸡睾丸组织细胞结构的电镜研究［J］.电子显微学报，2002，21(5) : 511-512.

［24］张建新，岳文斌，李宏全，等.硒对公鸡睾丸组织细胞结构的影响［J］.中国兽医学报，2004，24(3) : 268-270.