硒营养的研究进展

1、硒 营 养 的 研 究 进 展刘会娟姜龙（1.广东海洋大学动物科学系广东湛江 524088；2.黑龙江八一农垦大学动物科技学院黑龙江大庆163319）1817年瑞典化学家 Berzelius首先发现元素硒后，人们一直把硒作为有毒元素来研究，直到1957年美国科学家Schuar等发现了硒的营养功效，使人们又从一个崭新的角度来研究硒。1972年Roetruch证实了硒是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性成分，于是，硒被公认为是生命所必需的微量元素。1973年，世界卫生组织（WHO）宣布：硒是人类必需的微量元素。中国营养学会也于1988年把硒列为必需营养元素。硒无论是在传统营养方面还是分子营养水

2、平，无论是从畜牧兽医角度还是对人类健康所做出的无可估量的贡献，都让它在微量元素营养界占据着无可比拟的地位。根据基因频度分析，体内可能会有50-100种硒蛋白存在，但现仅发现14种，可见对硒的化学和生物学的研究有着极广阔的空间。1硒的生物学活性硒最重要的生物学活性是通过谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)表现的。通过其抗氧化性而保护富含不饱和脂肪酸的生物膜的结构完整与维护细胞的功能正常。因此，硒在有机体中起着十分重要的作用。与维生素E及其它抗氧化剂协同，GSH-PX能减弱过氧化反应对肝细胞的损害作用。硒与维生素E的抗氧化作用不同，但有互补作用。维生素E能通过在脂肪过氧化反应之前隔离射线而阻碍脂肪过氧

3、化作用。而作为GSH基础成分的硒能把已形成的过氧化物转变成活性不大的乙醇。值得重视的是硒的生物活性不仅仅是通过GSH来实现的。据报道，机体中大部分硒不是存在于GSH-PX中，而是存在于不同的含硒蛋白中。例如在鼠、猴及猪肝脏中发现的半胱胺基硒，就是一种转运蛋白。 近年来的研究发现，嗜中性白细胞杀菌能力的降低与细胞内GSH-PX活性密切相关。外周血液白细胞的吞噬能力反映了机体的非特异性免疫力，吞噬细菌后在氧化酶的参与下通过一系列复杂的机制，产生杀菌作用将吞噬的细菌杀伤，同时产生过氧化物阳离子、H2O2、OH-及其它自由基。缺硒时，细胞内GSH-PX活性降低，影响H2O2的降解，造成过氧化物积累。这

4、些多余的过氧化物不仅袭击生物膜的脂质侧链，诱发脂质氧化反应，使膜流动性降低、通透性加大，还会渗出损伤邻近的细胞。硒作为GSH-PX的重要组成成分和活性中心，其功能是保护细胞膜免受过氧化物的损害，使细胞解体率降低。另外，因吞噬细胞吞噬活动的能量主要来源于糖元，硒参与三羧酸代谢，使吞噬细胞内糖元含量增加，从而保护细胞的免疫性和正常生理功能。2硒的营养功能2.1防止细胞膜的脂质结构遭到破坏硒参与谷胱甘肽过氧化酶(GHX-PX)的合成，是GSH-PX的必需组成成分。GSH-PX能使有毒性的脂质过氧化物(ROOH)还原为无害的羟基化合物，并使过氧化氢分解，从而保护细胞膜的结构和正常功能不受过氧化物的损害

5、和干扰。2.2硒与维生素E都是天然的抗氧化剂，维生素E的抗氧化作用是通过抑制多价不饱和脂肪酸产生的游离根对细胞膜的脂质过氧化，硒的抗氧化作用是通过提高各种硒蛋白的活力和清除与不饱和脂肪酸来实现的。在日粮中提供理想的有机硒与维生素E是最大化实现动物机体抗氧化效率的关键一步。它可以提高抗应激，增加抗病力，增强动物的繁殖力和生产力。硒与维生素E的互加强维生素E的抗氧化作用硒对维生素E在体内的生物学作用起着复杂的补偿和协调作用。同时硒对维生素A、C、K在有机体中的吸收和消耗，也起着调节作用。2.3硒还能拮抗和减弱机体内砷、汞、铬等微量元素的毒性。武瑞等（2001）以雏鸡作为试验动物，通过测定血液、羽毛

6、、粪便和组织中汞、硒含量，研究硒对雏鸡血液及组织汞含量的影响，进而探讨硒与汞的拮抗机理。试验结果表明：硒与汞之间存在拮抗作用，汞可以影响硒的吸收、分布、利用，硒也可以改变汞的积累部位和积累方式。另外，硒与砷也能发生互作而形成无毒的共轭化合物，并促进其排入胆汁；在胆囊中硒、砷的互作又促进其排泄，减少在胆囊中的残留量和滞留时间，并加强肾对硒、砷的吸收量和尿中的排泄量，从而减弱了砷的毒性及对机体脏器的损害。2.4硒与免疫硒对动物和人免疫功能的影响越来越受到人们的注意。大量研究结果显示，硒缺乏会降低多种动物的免疫功能，适当补硒则能增强它们的免疫功能，硒可作为动物的免疫调节剂。在体液免疫方面，张汉武等(

7、1987)发现，给仔猪肌注0.2%的亚硒酸钠1能显著地提高血清猪瘟抗体水平;黄克和等(1989)证明在基础日粮中添加0.2或0.4mg/kg的亚硒酸钠硒能提高雏鸡血清IgG水平和新城疫HI抗体滴度。在细胞免疫方面，国内外学者分别报道了缺硒能降低或补硒能适当增强人、鼠、犬、猪、牛和羊等外周血淋巴细胞或脾细胞对植物血凝素(PHA)、刀豆蛋白(COA)和脂多糖(LPS)等丝裂原刺激的转化能力。无论是口服还是体外培养，硒都有利于细胞毒性淋巴细胞(CTL)的诱导并明显加强CTL的细胞毒活性。在非特异性免疫方面，有研究报道，硒可增加牛、羊、猪、鼠血液中多形核白细胞以及牛奶和猪奶中嗜中性白细胞的杀菌能力，但

8、对吞噬细菌的能力则影响不明显，并且多形核白细胞的功能高低与其胞浆、血清和血液中GSHPX活性相关。3动物的需要量硒以硒蛋白或共价硒硫化合物的形式参与机体的各种功能活动，硒缺乏会导致机体功能异常；但硒又是一种有毒物质，过量同样对动物机体造成不良影响，甚至毒害作用。为了防止硒的缺乏症又防止硒的过量，各国都对畜禽饲料的含硒量作了规定:1987年，美国食品与药物管理局(FDA)把多数畜禽允许量提高到0 3mg/kg，肉牛每天供给量不超过1mg/kg，羔羊每只日进食量不超过0.23mg/kg，而欧盟商品饲料中的作最高含硒量仍为0.3mg/kg。日本规定家畜对硒的需要量:奶牛0.1mg/kg、肉牛0.2m

9、g/kg。法国规定的添加量:奶牛0.08mg/kg0.30mg/kg，肉牛0.1mg/kg0.2mg/kg，并要求添加的硒和饲料中天然硒的总和不超过0.5mg/kg。美国FAD也规定限量饲喂的肉牛，每天每头的硒供给量不超过1mg/kg；肉牛自由舔食的混合矿物盐中的硒的浓度为20mg/kg，限制量为每天每头不超过1mg/kg。在实际生产中，硒的添加剂量要比饲养标准推荐量高。生长速度快的肉鸡日粮中硒含量以0.30mg/kg为宜；猪最低为0.30mg/kg；生长牛的最低水平为0.10mg/kg，所以在欧盟家畜饲料中0.50mg/kg的硒是正常的。4硒的缺乏症和毒性4.1硒缺乏症最初发现于瑞典，其后见

10、于芬兰、挪威等北欧国家以及美国、加拿大等国，亚洲的日本、印度和朝鲜等国均有发生。我国最初于1936年在东北地区报告有马匹发生本病，1955年发现仔猪的白肌病，1956年在东北、陕西等地见有羔羊和犊牛发病，19591963年在陕西见有禽类患病。动物的硒缺乏不仅使动物的发病率及死亡率增高，而且影响其生长、发育及繁殖性能。20世纪70年代初，中国的科学工作者发现人的克山病与缺硒有关，硒对克山病有预防作用。另外，现已证实，人的大骨节病均流行于低硒的环境中，病区土壤、饮水、粮食等硒含量均明显低于非病区，人群和患者处于硒营养缺乏状态；对人体补硒的防治试验已取得良好效果，说明大骨节病的发生与硒有一定关系。饲

11、料中硒的含量如果低于0.1×10-6，就有可能引起硒缺乏。目前认为硒缺乏对动物的不良影响主要表现在以下几个方面：1营养性肝功能紊乱，亦称营养性肝萎缩，死前有精神萎顿和厌食症状，病变以肝损害为主。2渗出性素质，患病畜禽由于毛细血管壁通透性异常而致皮下组织水肿，出血，并有大量积液。3肌营养不良，也称营养障碍和肌萎缩。畜禽表现为营养性肌肉萎缩，步伐僵直，行走和站立困难，严重时出现弓脊，全身麻痹等症，尸检横纹肌可见白色条纹，心肌损伤，心脏肿大。4繁殖力减退，缺硒使繁殖畜禽受精率下降，家畜出现空怀、死胎、胎衣不下、流产、产仔虚弱，成活率低等，家禽的产蛋率和孵化率下降。5其他，动物机体缺硒时体液

12、免疫功能降低，抗体产生受阻，死亡率升高；缺硒还能导致免疫器官的损害，导致畜禽生长受阻，消瘦、腹泻等症状。4.2硒中毒早在被作为营养元素之前，硒一直被看作是有毒元素。除了牛、马等动物有硒中毒外，硒也会对人体产生毒性，主要由于职业关系长期接触过多的硒化合物或者由于某地区的土壤、食物中硒过量而引起。过量的硒，无论以何种途径进入机体，对各种动物均有毒性。牛、羊、马等草食家畜由于直接采食含硒量高的植物而经常发生不同程度的自然中毒；饲喂或注射过量硒同样可使这些动物或试验动物发生急性中毒。过量的硒可通过子宫转入胎儿，引起羔羊、马驹畸形。硒可存在于蛋中，使孵化率降低，影响雏鸡的生长。从乳汁中排出的硒可使吮乳幼

13、畜发生慢性中毒。硒的营养性和毒性并不矛盾，因为硒的生物效应与硒的浓度范围有关。我国预防医学科学院杨光圻通过大量调查和实验，获得了人体的需要量和安全值:适宜膳食硒摄入量为50250g/d；安全硒摄入量为500g/d；硒中毒量为750g/d。5硒缺乏的防治5.1当前广泛使用补硒方法是用亚酸纳(无机硒)作为畜禽的必需营养元素。每千克日粮干物质中Na2SO3的添加量:肉牛0.6mg，奶牛0.6mg，雏鸡0.35mg，羊0.42mg。添加Na2SO3时应将其先溶于水后，按每日用量均匀喷洒在部分精料或混合料中，逐渐混合均匀进行饲喂。5.2采用肌注亚硒酸钠注射液治疗硒缺乏症。奶牛应用肌注0.4%亚硒酸钠41

14、0ml/头，口服VE胶囊100mg/头，隔日一次，连用24次，疗效很好。雏鸡可用0.05%的亚硒酸钠1mg，一次肌肉注射。如用0.1%的亚硒酸钠液皮下或肌肉注射，羔羊、仔猪用24mg，犊牛用510mg，隔510d一次。5.3中国科学院生态环境研究中心研制一种有机硒化合物硒酸酯多糖，它作为补硒的载体与无机硒相比，更有利于机体吸收，毒性也低。但有机硒的负作用也不容忽视，主要表现在雏鸡血浆和羔羊血液中。5.4河南农业大学牛业研究所研制开发的“肉牛硒维宝”作为药物性饲料添加剂，用于硒元素和脂溶性维生素缺乏症，预防和治疗畜禽硒缺乏症、作用效果明显。其中犊牛每天每头24g；仔猪每天每头0.40.8g；羔羊

15、每天每只0.8g，混饲或饮水连用57d。禽则按12000的比例溶于水中，连用57d。5.5用含硒的肥料施在农田、草地上，可增加谷物和草中硒含量。每亩草地至少要施用400g左右的亚硒酸钠，每施一次，三年内可避免硒缺乏现象，但也存在不足：喷后第一年，易产生硒中毒；对于酸性土壤，亚硒酸盐可转化为硒酸盐，植物不易吸收。6硒的应用前景及存在的问题 人们对硒的研究已深入到分子生物学水平，对硒的生物学作用的重要性认识进一步深入，在当前普遍硒摄入不足的情况下，如何合理、安全地满足人和动物硒的需要，保护人和动物的健康，是当前人和动物营养需要迫切解决的问题。硒的生物转化无疑具有广阔的前景。有机硒具有毒性小、易被动物吸收、环境污染小等优点，具有较高的商用和实用价值。日粮中添加适量有机硒，不但可以提高血浆中T3的水平，而且可促进生长激素的合成与分泌，从而加快动物生长速度及蛋白质的合成。欧美许多国家已大力提倡使用有机硒，瑞典乳猪必须使用有机硒，日本饲料