添加酵母硒生产富硒牛奶的研究

庄安宁，梁稼烨，王若勇，时国峰，辛亚平*

(1.蒲城县畜牧兽医局，陕西 蒲城 714000；2.西北农林科技大学动物科技学院，中国 杨凌 712100；3.渭南市畜牧兽医局，陕西 渭南 714000；4.甘肃张掖市畜牧兽医局，甘肃 张掖 734000)



添加酵母硒生产富硒牛奶的研究

庄安宁1，梁稼烨2，王若勇3，时国峰4，辛亚平2*

(1.蒲城县畜牧兽医局，陕西 蒲城 714000；2.西北农林科技大学动物科技学院，中国 杨凌 712100；3.渭南市畜牧兽医局，陕西 渭南 714000；4.甘肃张掖市畜牧兽医局，甘肃 张掖 734000)

[目的]探索有机硒对奶牛生产性能的影响。本试验在奶牛基础日粮中添加富硒酵母。[方法]利用原子荧光分析法检测饲喂前后牛奶中硒含量。[结果]日粮中添加富硒酵母显著提高了牛奶硒含量(97.73 g/L)，饲料中推荐酵母硒添加量为1.27 ppm。[结论]对奶牛产奶量影响不大，提高了奶牛福利，增强了奶牛机体健康。

生命元素；牛奶；硒元素；富硒牛奶

1817年瑞典化学家Berelius在焙烧黄铁矿制硫酸时，发现在铅室的壁上和底部附着有红色的残泥。经研究确认其中有一种新的元素，即为硒元素。

硒是与维生素、β-胡萝卜素等生化物质同等重要的生命元素，是人和动物必需的微量元素，是每日膳食中15种营养素之一。硒是科学家研究得最持久、最深入、最全面的一个化学元素，被誉为“生命的火种”，在医学和生物学领域具有不可替代的作用。中国是缺硒大国，缺硒地区占国土面积的72%，其中30%为严峻缺硒地区，生活在缺硒地区的人口有4亿多，因缺硒而致的克山病、大骨节病、癌症等地方病频发；而且硒具有抑制体内细胞氧化、增强机体免疫力、抗衰老等作用，缺硒能诱发心血管疾病等。著名科学家欧德佛博士说：硒像一颗原子弹量很小很小，作用和威力却很大很大，人们对硒的利用，将对人体健康产生深远的影响[1]。

20世纪70年代，我国发现克山病地区的人群均处于低硒状态，大骨节病也与硒缺乏有关，补硒可以改善克山病和大骨节病的临床症状。我国从东北到西南、涉及15个省、市的克山病带，其病区的土壤硒含量平均值为0.11 ppm，非病区的土壤硒含量平均值为0.14 ppm。1988年，中国营养学会推荐7岁以上人群膳食硒的含群膳食硒的含量为50μg/d；2000年，美国医学研究所推荐成年人膳食硒的需要量为60μg/d，对牛奶进行硒强化是一条补硒的捷径，既有利于人体吸收，也更易被消费者所接受。试验从有机硒对奶牛生产性能的影响及富硒乳制品开发两方面进行探讨，旨在为有机硒调控奶牛生产提供指导，并为富硒乳制品的开发提出建议，最终为奶产业的高质量生产提供理论依据[2]。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试剂

由西北农林科技大学畜牧试验站奶牛场提供健康，经产2～4胎，产期相近，产奶量相似的中国黑白花奶牛9头，随机分成3组，每组3头。试验期奶牛自由饮水、自由活动，粗饲料自由采食，精料定量饲喂，每日3次饲喂，3次挤奶。试验组A、试验组B日粮精料中分别添加1.27 ppm和0.67 ppm的富硒酵母。混合基础日粮中硒含量为0.33 ppm DM，由杨凌瑞祺生物科技有限公司提供。

1.2 试验设计与方法

供试牛随机分为3组，每组3头，两个水平试验均按拉丁方设计进行。A组、B组为两个试验组，C组作为对照组所用混合精料(表1)，对试验数据进行方差分析和显著性检验，然后用LSR法进行多重比较。

富硒酵母是由河南省郑州市鸿程化工产品有限公司生产提供，采用国际公认的安全菌株—酿酒酵母经富硒培养制得。富硒酵母中生物硒含量≥1000 ppm，富硒干酵母≥94%，水分≤6%，乳化剂微量。

表1 试验设计方案 ppm

饲喂试验开始前采集奶样一次，待牛奶中乳硒含量稳定后，第五日取样一次，到第10日继续取样一次。挤乳后搅拌均匀按比例用洁净的注射器采样，然后放人洁净的瓶中待测，测量前充分摇匀，然后取10 g乳用硝酸消化，再放至带有石棉网的电炉上加热，待消化结束后，冷却，过滤定容50 ml用850型荧光光度计测乳硒含量。

是利用紫外线、红外线或波长较短的可见光照射某物质，产生荧光，利用荧光光谱、荧光强度、荧光寿命等特性及其相互关系进行分析。此法灵敏度、精密度及准确度高。采用2，3-二氨基萘(DAN)荧光测定法测定样品中硒，乳样经酸消化后，硒化合物转变成四价无机硒，与DAN反应生成4，5-苯丙苤硒脑绿色荧光物质，能被环己烷萃取，其荧光强度与硒的浓度在一定条件下成正比，相对标准偏差(RSD)为2.9%，加标回收率为92%～99%[3]。

2 结果与分析

2.1 有机硒对奶牛生产性能和牛奶硒含量的影响

通过饲喂硒酵母添加剂饲料，试验组A、试验组B和对照组C牛奶硒含量分别为97.73 g/L、33.21 g/L、17.51 g/L，试验组A、试验组B分别是对照组牛奶的5.58倍(\%P\%<0.01)和1.90倍(\%P\%<0.05)；说明奶牛日粮中加酵母硒可以使牛奶硒含量得到提高(见表2)。试验组A、试验组B和对照组C奶牛的产奶量分别是30.60kg、30.80 kg、30.70 kg，差异不显著，说明高硒对奶牛产奶量不产生显著性影响；经过测定，在常规日粮的基础上，添加富硒酵母5日后牛奶中乳硒含量达到稳定。

表2 富硒酵母对奶牛奶量、乳质和牛奶硒含量的影响

2.2 不同品牌普通牛奶硒含量测定

为了了解市场普通牛奶硒含量及其变化情况，在超市随机购买蒙牛、伊利、银桥纯牛奶，与西北农林科技大学奶牛场的纯牛奶进行比较分析硒含量结果见表3。

蒙牛、伊利、银桥纯牛奶，与西北农林科技大学奶牛场的纯牛奶硒含量分别为18.85、17.94、17.81、19.65 ppm，平均值为18.56 ppm。经差异显著性检验，差异不显著。西北农林科技大学奶牛场牛奶硒含量最高，经过测定杨凌瑞祺公司奶牛混合饲料中添加的亚硒酸钠硒水平为0.33 ppm，可能比普通饲料中的含量要高。

表3 市场牛奶硒含量测定结果 ppm

2.3 奶牛健康状况的影响

试验组A、试验组B和对照组C牛奶的体细胞数分别是26万/mL、26万/mL、28万/mL，试验组的体细胞数低于对照组，差异不显著，可能是由于试验牛头数太少的原因。据报道高硒可以降低牛奶体细胞数，使乳房炎发病率降低，机体免疫力增强，有待于进一步验证。

3 讨论

3.1 有机硒对奶牛生产性能的影响

有研究认为奶牛日粮中添加硒可以提高奶牛的产奶量。但也有研究认为添加硒对奶牛产奶量影响不大，但是能够提高牛奶中硒的含量。对于这一现象，有学者指出奶牛日粮加硒对产奶量的影响不一致可能与奶牛日粮中硒的真正含量有关。当日粮缺硒时，补加硒可增加奶牛产奶量，当日粮中的硒量足以满足奶牛的生产需要时，加硒并不能提高奶牛产奶量[4]。

奶牛缺硒将严重影响到奶牛的健康及其生产性能，硒的缺乏会导致如奶牛乳房炎、奶牛胎衣不下、奶牛卵巢囊肿、子宫炎和奶牛白肌病以及犊牛腹泻的发病率升高等许多代谢病。但是，硒的过量对奶牛机体也会造成危害。不同硒源对动物的毒害程度不同，有些毒性大，容易使机体中毒，甚至发生突发性死亡，有些在一定剂量时比较安全[5]。

奶牛缺硒有两个方面。一是奶牛日粮中的硒含量不足，导致奶牛从日粮中得不到机体生长所需要的足够的硒，满足不了奶牛机体对硒的利用。二是与奶牛机体本身的机能有关，如奶牛机体对硒的利用率低，许多因素可干扰硒的吸收与利用。高钙日粮可减少机体对硒的吸收，而在我国为防治奶牛骨软症、生产瘫痪等疾病，常添加过量的石粉或贝壳粉。硫酸根离子和磷可增加尿硒排出，从而加剧机体中硒缺乏。锌可降低硒的生理活性，妨碍硒的吸收。砷能抑制硒在消化道的吸收，增加肾的排硒量。汞可降低组织中谷胱甘肽过氧化物酶的活性。

3.2 补酵母硒可有效地提高牛奶硒含量

有机硒在胃和十二指腑被吸收后，经血液循环到达乳房，在牛乳的合成过种中，硒蛋氨酸代替了蛋氨酸，硒胱氨酸代替了胱氨酸，有机硒与蛋白质结合紧密，解离速度慢，使硒缓慢释放，维持了较高的乳硒。

硒是动物必需的营养成分，是动物体中谷胱甘肽过氧化酶系统的辅助因子，在生理上有重要作用。反刍动物通过胃肠道，主要是十二指肠吸硒，经血液循环到达乳房由于但其瘤胃中的大量微生物有一种对无机硒盐类添加剂(如亚硒酸钠)中的含硒酸根表现出强烈的“拒硒作用”，使硒元素很难到达肠道吸收区。而目前在实际生产中常用的是硒的添加剂无机硒(如亚硒酸钠和硒酸钠)，对有机硒(如酵母硒)使用的较少[6]。

随着有机硒预混料中硒含量的提高，牛奶中的硒含量也随之增加。这与许多研究是一致的。这是由于不同硒源在动物体内的生物学利用率不同，如以亚硒酸钠为标准100，则酵母硒可达到290。并且酵母硒进入奶牛消化道后无需经瘤胃转化可直接被肠壁吸收利用，不会遇到瘤胃微生物的“拒硒作用”。从而大大提高了奶牛吸收硒的效率，为提高鲜奶中的含硒量创造了条件。

3.3 牛奶的含硒量的测定方法

荧光分析法是利用紫外线、红外线或波长较短的可见光照射某物质，产生荧光，利用荧光光谱、荧光强度、荧光寿命等特性及其相互关系进行分析。原子吸收光谱法是利用被测物质的基态原子选择性吸收辐射光的性质进行定量分析。电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)是一种用于超灵敏的多元素分析和同位素测量的现代分析技术[7]。

联用技术将为人们对硒进行彻底地分析提供更方便、更快速的分析方法，尤其是色谱与原子光谱、荧光光谱、分光光度法和其他技术的联用。当前牛奶中微量硒的检测工作仍存在着诸多困难，因此在实际工作中，要根据样品的数量、性质、含硒量以及其他对测定的特殊要求，选择合适的分析方法。

3.4 富硒牛奶深入研究存在的问题

由于奶牛日粮中添加的硒源种类较多，实际生产中不同硒源的生物利用率，牛奶中硒的沉积量存在差异，需要深入研究奶牛对不同硒源的最大耐受量，并确定日粮中各种硒源的适宜添加量；奶牛硒需要量技术参数的确定，由于其营养物质摄入量、代谢机理的不确定性，较难确定，进一步研究硒与不同微量元素在机体内的互作关系及机制，并应用于实践生产中；鉴于硒在机体中沉积过量会引起中毒和生产性能下降等对生产的不良影响；含量稳定价廉的有机酵母硒来源，不同饲料原料中的硒含量的安全裕量。研究并确定富硒饲料最佳间断饲喂方案，保证富硒牛奶健康有序发展。

4 结论

日粮中添加富硒酵母显著提高了牛奶硒含量，对奶牛产奶量影响不大，提高了奶牛福利，增强了奶牛机体健康，使发病率降低，机体免疫力增强，有利于产奶量增加。富硒牛奶是人体补硒、提高免疫功能的佳品，可以预防缺硒病的发生。

[1] 陈龙,朱善良,曹萌.乳酸菌源有机硒对肝损伤小鼠脾脏脂质过氧化和NK细胞活性的保护效应研究[J].实验生物学报,2005,38(11):1-6.

[2] 袁慧平,杨晓虹,张华,等.奶牛富硒精料补充料对牛奶中硒含量及乳成分的影响[J].畜牧与饲料科学,2007,(1)：1-3.

[3] 宋照军,王树宁,潘润淑,等.富硒乳酸菌的分离、筛选、驯化及富硒研究[J].中国酿造，2004,(11):4-6.

[4] 余善呜,邓云,王宝军.硒与人体健康的影响[J].中国食物与营养，2001,(4)：51-52.

[5] 吴敦虎,邬世昌,孔海.生物转化富硒牛奶的研究[J].现代农业，2001，11(7)：13-14.

[6] 王连群,王加启,雒秋江,等.奶牛日粮中添加富硒酵母对乳硒和血清硒含量的影响[J].中国畜牧兽医,2008，3(4)：13-14.Study on The Production of The Selenium Enriched Milk

ZHUANG An-ning1, LIANG Jia-ye2, WANG ruo-yong3, SHI Guo-feng4, XIN Ya-ping2*

(1TheAnimalHusbandryandVeterinaryBureauofPucheng, 714000; 2CollegeofAnimalScienceandTechnology,NorthwestA&FUniversity,712100;3TheAnimalHusbandryandVeterinaryBureauofWeinan, 714000; 4TheAnimalHusbandryandVeterinaryBureauofZhangye, 734000)

[Objective] Dairy milk is becaming a conventional food of many consumers and is consummated by many people regularly with the improvement of people's living standards. Selenium is an element of life as important as biochemical substances such as vitamin and a-carotene. It is one of the 15 kinds of daily dietary nutrients and an indispensable micro element. [Method] Selenium-riched yeast was added to the diet and selenium content in milk was detected using the atomic fluorescence analysis before and after feeding the dairy cattle in this test. The test diet supplemented with selenium yeast cows, and milk selenium content before and after the use of fluorescence detection method of feeding, so as to achieve the purpose of producing selenium-enriched milk. [Result]Selenium yeast was added in the diet increased the selenium content in milk (97.73 g/L) remarkably. The yeast selenium content was 1.27 PPM in dairy diet. [Conclusion] The dairy lactation yield was not affected, the cow's welfare was improved as well as, cow body health was enhanced.

life element; dairy milk; selenium; selenium-enriched milk

2016-06-06

2016-06-20

西北农区奶牛健康养殖生产技术集成及产业化示范(2012BAD12B07 )，奶牛养殖关键技术示范和陕西省奶牛产业技术体系资助。

庄安宁(1981-)，女，陕西蒲城人，助理畜牧师，主要从事畜牧统计监测工作。

*通讯作者：辛亚平(1965-)，男，陕西扶风人，副教授，主要从事养牛教学及科研工作。

S823

A

1001-9111(2016)05-0026-03