日粮添加硒与维生素E对羔羊精液品质及抗氧化酶活性的影响

2019-01-03金海峰孙晓蛟

饲料工业 2018年19期

■金海峰孙晓蛟鲁承

（1.延边大学，吉林延吉133002；2.希杰饲料研究所，辽宁沈阳 110000）

硒（Se）与雄性繁殖机能关系密切，睾丸和附睾中相对高浓度的硒通过合成硒蛋白参与精子发生过程中氧化还原反应、睾酮合成、维持精子结构等重要生理过程[1]。维生素E（VE）与机体繁殖机能也有很大关系。作用机理是促进垂体前叶分泌促性腺激素、调节性机能，促进和提高精子的形成与活动。睾丸出现变性萎缩，产生精子能力减弱或精子运动异常，是动物机体缺乏VE的典型症状。本试验通过日粮中添加Se和VE，研究其对公羔羊精液品质及抗氧化酶活性的影响，为阐明Se和VE的联合添加对公羊生殖机能的作用机制及其后期在生产中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

试验于2017年6月18日至8月20日，在吉林省某山羊养殖基地进行。

1.1 试验动物

选择出生30日龄、体重相近的公羔羊56只[体重(15.21±2.62)kg]作为试验动物。

1.2 试验日粮与设计

试验开始前，试验动物进行为期7 d的预饲期，饲喂无添加的基础日粮。在7 d预饲期后，试验山羊以3×2+1因子的处理方式被随机分成7个处理组（每组8只）。其中硒（纳米硒）三个水平(0.2、0.3、0.4 mg/kg)，维生素E 2个水平（100 IU/kg和200 IU/kg)，具体处理如下：①基础日粮，G0；②基础日粮+0.2 mg/kg Se和 100 IU/kg VE，G1；③基础日粮+0.2 mg/kg Se和200 IU/kg VE，G2；④基础日粮+0.3 mg/kg Se和100 IU/kg VE，G3；⑤基础日粮+0.3 mg/kg Se和200 IU/kg VE，G4；⑥基础日粮+0.4 mg/kg Se和100 IU/kg VE，G5；⑦基础日粮+0.4 mg/kg Se和200 IU/kg VE，G6。纳米硒由日本全药动物保健品有限公司提供，硒含量为1%，饲料级维生素E购于浙江新和成股份有限公司，VE含量为50%。试验日粮为全价颗粒料，亚硒酸钠及维生素E均于加工过程中添加。试验日粮的配制参照NRC（1985）山羊饲养标准的营养水平设计，日粮由玉米秸秆、苜蓿草等粗饲料及玉米面、豆粕、葵花饼等精饲料组成。日粮组成及营养水平见表1，硒及维生素E添加量见表2。

1.3 样品采集

在饲养试验结束前1周，选择生长发育正常，生理状态良好的羊只，采集其精液，持续2 d，并测量羊只的精液量。在每次精液采集完以后，取100 μl用于精液品质检测，将剩余的精液于4 000 r/min离心机中离心10 min，离心后取精浆上清液，分装于离心管中，保存于-20℃冰箱中，用于测定抗氧化物酶活性。

1.4 测定指标和方法

精液品质测定利用计算机辅助精子质量检测分析仪，采用Video Test Sperm 2.1精液品质分析软件测定精子密度、精子活力、精子的畸形率和顶体完整率。

精子抗氧化酶活性的测定，主要测定指标有精浆中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、总抗氧化能力（T-AOC）、过氧化氢酶（CAT）和丙二醛（MDA），其含量采用化学比色法测定，测定试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供，具体操作方法按照试剂盒说明书使用。

表1 基础日粮组成及营养水平

表2 试验设计

1.5 统计分析

数据采用统计软件SAS 9.1进行二因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著性采用Duncan's法进行多重比较，数据以平均值表示，其中P＜0.05为差异显著，P＜0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 日粮补硒和VE对子代羔羊精液品质的影响（见表3）

由表3可知，与对照组相比，补饲Se和VE对山羊射精量影响差异不显著（P＞0.05），山羊的精子密度和精子活力显著受到补饲硒和VE的影响（P＞0.05）。精子畸形率显著受到硒和VE添加量的影响（P＜0.05）。同时，精子顶体完整率均显著受硒和VE添加量的影响（P＜0.05），G1组的精子顶体完整率未显著受到硒和VE添加量的影响（P＞0.05）。

2.2 日粮补硒和VE对羔羊精浆抗氧化酶活性的影响（见表4）。

表3 日粮补硒和VE对羔羊精液品质的影响

表4 日粮补硒和VE对山羊精浆抗氧化酶活性的影响

由表4可知，与对照组相比，补饲Se和VE能显著地增加精浆谷胱甘肽过氧化物酶活性和总抗氧化能力（P＜0.05）；G3组、G4组、G5组、G6组GSH-Px活性及总抗氧化能力显著高于G0、G1及G2组（P＜0.05）。公羊精浆中SOD和CAT酶活性(G2组除外)显著受到补饲硒和VE的影响（P＜0.05），MDA浓度显著受到补饲硒和VE的影响（P＜0.05）。SOD、CAT和MDA试验组间差异不受补饲硒和VE量的影响（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 日粮添加硒和维生素E对山羊精液品质的影响

硒和VE均是机体必需的营养成分，对于动物生产和繁殖都有重要意义。在生产实践中被用在提高生产性能、增强免疫力、改善繁殖性能、缓解应激，主要是因为硒和VE可作为功能性添加剂来使用。王娟娟（2013）[2]研究了肉鸡日粮中添加硒和VE的影响，结果表明脂多糖引起的应激能通过在日粮中添加硒和VE来得到有效缓解，最佳添加剂量是0.2 mg/kg Se和200 mg/kg VE。蒋昊（2012）[3]研究表明，水牛的繁殖性能显著受到日粮中添加1.6 mg/kg Se和200 mg/kg VE的影响。在羊的养殖生产过程中，育肥羊的生长性能和妊娠母羊的抗氧化性能显著受到日粮硒和VE的影响[4-5]。本试验在公羊日粮中添加不同水平的Se和VE，结果显示公羊精液品质、增加抗氧化酶活性得到了不同程度的提高，适合在实际生产中推广应用。

硒和VE能够对雄性动物睾丸发育和精子形成有促进作用。谷朝勇（2005）[6]研究了鲁西黄牛日粮中添加VE的作用表明，公牛精液品质显著受到日粮中VE浓度的影响。苏惠龙等（2009）[7]研究了富硒益生菌对长白种公猪精液品质的影响，结果显示，试验组种公猪精液中的精液品质及酶活性高于对照组，精子畸形率低于对照组，说明种公猪的精液品质明显受到日粮中添加富硒益生菌的影响。王世超等（2010）[8]研究了酵母硒对种公牛精液品质的影响，结果表明:种公牛的精子冻前活率和冻后活率显著受到日粮中添加硒的影响，精子畸形率得到显著降低(P＜0.05)，精液量、精子密度和精子顶体完整率则不受日粮加硒的影响。Yousef等（2003）[9]报道，雄兔精子浓度、射精量、总精子产量会通过饲喂VE得到显著提高。闫治川等（2014）[10]报道，放牧的波尔山羊精子活力显著受到注射硒元素的影响。

左兆云（2014）[11]阐明了VE对绵羊睾丸繁殖机能影响的分子机制，主要借助于基因芯片技术来完成。赵宪林等（2017）[12]结果表明，在兔子日粮中添加10～15 mg/d维生素E可以有效提高精子活力、成活率和精子顶体完整率，显著提高A、B级精子百分率(P＜0.05)；显著提高精子的前向性及精子曲线运动速度、直线运动速度(P＜0.05)。说明在兔子日粮中添加维生素E为10～15 mg/d时，可以有效提高新西兰兔精液品质。梅军四等（2016）[13]研究了维生素E对不同品种的种公猪精液品质的影响，结果表明饲料中添加38 mg/kg的维生素E改善了不同品种的种公猪的总精子数、精子密度、鲜精活率，能显著降低种公猪精子畸形率。刘洪波等（2005）[14]研究了日粮中添加维生素E对绵山羊精液品质影响，研究结果表明，绵、山羊采精量、精子密度和鲜精活率受到日粮中添加适宜剂量的维生素E的影响，改善了精液品质(P＜0.05)。

本试验结果与前人研究结果基本一致，日粮添加Se和VE提高了山羊精子密度和顶体完整率，降低了精子畸形率。但是，公羊的射精量并没有因硒和VE的添加得到提高。对照组和各补饲组公羊射精量在0.99～1.20 ml之间，均在山羊射精量正常范围内[15]。

3.2 日粮添加硒和维生素E对山羊精液抗氧化酶活性的影响

反映机体抗氧化能力的指标主要有超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶活性及总抗氧化能力（T-AOC）。动物机体抗氧化物酶系统的两个重要成员是谷胱甘肽过氧化物酶系和SOD，体内的活性氧自由基水平以及脂质过氧化代谢产物的含量直接受到其含量和活性的影响。总抗氧化力（T-AOC）含量一定程度上反应机体遭受过氧化损伤的程度，是衡量机体总抗氧化能力的综合指标。

硒的抗氧化作用主要通过GSH-Px来发挥作用，是最早被发现和证实的含硒酶。能将还原型谷胱甘肽催化成氧化型，抑制过氧化反应，清除自由基，对脂质过氧化作用的损伤进行防御。

精浆中另一个关键的抗氧化酶是SOD，研究证实男性不孕不育可能是由于SOD活性过低所导致[16]。精液保存时间被延长，受精率被提高，往往伴随着精浆SOD活性增高[17]。Se和VE的添加使得山羊精浆中SOD活性显著提高，精子缓冲环境应激造成损伤的能力得到增强。

MDA含量可反应机体脂质过氧化的程度，能使含氨基的蛋白质、核酸等失活，间接反映细胞受损程度[18]。

衡量机体抗氧化系统功能状况的综合性指标是T-AOC的含量，机体对外来刺激的代偿能力及自由基代谢的状态，也靠其来反映[19]。

有试验数据也表明了维生素E对精子酶活性的影响。陈倩等(2012)[20]研究认为日粮中补饲维生素E能提高辽宁绒山羊种公羊血浆维生素E含量(P＜0.05)、血浆 SOD 活性及 T-AOC(P＜0.05)，降低血浆MDA含量(P＜0.05)，射精量、精子活力及精子密度显著受到VE添加量的影响(P＜0.05)。结果提示，补饲维生素E能显著改善辽宁绒山羊种公羊血浆抗氧化指标及精液品质。

在本试验中，精浆中CAT和T-AOC的活性显著受到硒和VE添加的影响，活性显著增强；MDA的浓度显著受到VE添加的影响，浓度降低。Shamsi等（2009）[21]研究了男性不育患者精浆，其中的CAT和TAOC活性降低，精浆MDA含量较高，增加了精子畸形数量，与本试验结果一致。日粮中添加硒和VE增强了精浆抗氧化酶系的活性，精子代谢过程中产生脂质过氧化物MDA的数量降低，公羊的精液品质得到了有效改善。