大学校园安全案例:硒在农牧业中的应用一

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/28 06:34:21
1、植物对与硒在植物中的作用
土壤中的硒是植物的主要来源,大气中的硒也是植物硒的来源之一。根据植物对硒的吸收能力,可分硒积聚植物和硒非积聚植物两大类。硒积聚植物常被称为“硒指示植物”。包括两种:(1)原生硒积聚植物,如黄芪属(Astragalus)植物,含硒量常超过1000ug/g;(2)次生硒积聚植物,如紫苑属(Aster)植物,每克含硒量很少超过几百微克。许多杂草和大部分农作物类植物,是硒积聚植物,含硒量不超过30ug/g,其中十字花科植物对硒的积聚能力最强,其次是豆科,谷类最低。谷类中,小麦对硒的积聚最多。据研究,在土壤中增施硒肥或在植株叶面上喷洒硒剂溶液,可提高植物的含硒量。植物中的硒主要以有机硒化合物的形式存在。植物对硒的吸收是一个主动过程,但一些因素也会影响植物对硒的吸收。土壤类型不同,硒的存在形式和含量不同,植物对硒的吸收也不同。在酸性土壤中(pH值4.5~6.5),硒常以难溶解的碱式亚硒酸铁存在,不易被植物利用和吸收;在劫难在碱性土壤中(pH值7.5~8.5),硒可氧化成硒酸根离子而成水溶性的,易被植物吸收和利用。在某些气候极潮湿的地区,土壤中硒的大部分被雨水等淋滤掉了,植物含硒量因此受影响。以不同形式存在的硒,它们被植物吸收的程度是不相同的。硒酸盐的吸收比亚酸盐更容易,单质硒不易为植物所吸收。由于硒酸盐、亚硒酸盐与硫酸盐、亚硫酸盐的相似性,硫对硒的吸收有竞争作用。植物所生长的环境以及植物的种类都将影响植物对硒的吸收。据研究报道,硫饥饿能促进番茄对厅的吸收和运输;在低浓度范围(0.025mgSel-1)、硫(60mgsL-)对硒的吸收有协助作用,这有大豆、大麦、水稻吸收硒、硫的研究例证,但在较高浓度下对硒、硫的吸收表现出相互拮抗。
硒是硒积聚植物的必需微量元素。原生硒积聚植物总是生长在含有可利用形式的硒的土壤中,含硒量每克土高达几千微克的硒,而生长在其附近的同一类植物的硒非积聚各种,仅含有几微克的硒。硒不是硒非积聚植物生长所必需的微量元素。硒可能是高等植物生长的必需营养元素。据研究,用不同浓度的亚硒酸钠处理稻种,培养基中适量的硒(0.1~1.0ug/g)可以促进水稻的生长、增加产量及籽粒中的硒含量。1.0ug/g的硒可明显提高水稻苗期的根系活力和分蘖期、孕穗期的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,籽粒中的氮含量、硒含量明显高于对照,空秕率大大降低。玉米植株叶面喷硒试验表明,不仅谷实硒含量提高了,还有增产的趋势。湖北省鄂西州将硒投放油菜田中,油菜增产1~3成。10.0ug/g的亚硒酸钠明显抑制水稻苗期生长和分蘖期GSH-Px活性,但对孕期该酶的活性却有促进作用,但籽粒空秕率明显高于对照,水稻产量降低。硒以农作物生长和产量的促进作用,可能是因为适量的硒进入植物体内,过氧化物酶活性升高,增强了植株体内抗氧化能力,从而提高了植株的抗逆性和抗衰老能力,保证了植株的正常生长。所以,在低硒地区种植水稻、玉米、小麦等农作物时,施用适量的硒可能获得增产效果。过量硒对农作物有毒害作用,可能是由于硒促进体内的过氧化作用占主导地位所致。
2.动物对硒的吸收与动物的缺硒病和硒中毒
(1)动物和人类主要是通过胃、肠道摄入硒。硒由胃、肠道吸收后,首先由浆运载,并由此进入各组织,血浆中与硒结合的蛋白质主要是球蛋白。硒从植物体内向动物体内迁移的形式,主要是结合于蛋白质的硒代氨基酸,亦有少量的硒酸盐、亚硒酸盐及其他有机硒化合物。可溶性硒的无机含氧酸盐如硒酸钠和亚硒酸钠,以及硒代氨基酸如Se—Met(硒代蛋氨酸)、硒代胱氨酸等最易于吸收;其他有机硒化全物,如硒代二乙酸、硒代丙酸等吸收缓慢;单质硒几乎完全不被吸收。硒在动物组织中的分布,以肾、肝、胰腺、垂体及毛发含硒高,肌肉、骨骼和血液相对较低,脂肪组织则最低。
(2)硒具有动物营养作用。硒具有重要的生理和生化功能,是动物的一种必需微量元素。当动物摄入的硒量不足时,将导致缺硒症。各种畜禽缺硒有其自身的特殊的表现形式。幼畜缺硒时常用字发生白肌症。雏鸡缺硒的主要症状是:“渗出性索质病”。硒的缺乏常用字干扰正常的繁殖过程,而致不育。正常牛、羊肝硒含量为0.1ug/g(湿重)或0.35ug/g(干重),缺硒的临界标准为0.05ug/g(湿重)或0.175ug/g(干重),严重缺硒标准为0.02ug/g(湿重)或0.07ug/g(干重)。动物全血硒水平的临界值通常定为0.05ug/g。缺硒就要补硒。补充的量要做到合适,则需确定家禽牲畜的硒需要量。国外认为产蛋鸡对硒的需要量约为0.05ug/g,种鸡和雏鸡约为0.1ug/g。各种家畜对硒的需要量约为0.1ug/g,犊牛和羔羊的最低需要量约为0.06ug/g。国内的试验结果高于上述水平,如雏鸡(肉用、蛋用)的需要量为0.15~0.3ug/g。
(3)硒在动物生理上的最适范围很窄,超过临界浓度则毒性很强。硒的毒性大小依硒化全物种类不同而异。动物的硒中毒已在本章“二、(二)”述及,在此不再重述。
3、硒在农牧业中的应用
硒在农牧业生产中主要是用于克服缺硒带来的影响。
(1)硒缺乏症及其经济损失。在缺硒或贫硒地区生活的动物,一总分发生硒缺乏症,另一部分处于硒缺乏的临界水平,虽不表现出临床状态,但生活性能及繁殖力均下降,对其他疾病的抵抗力下降。土壤中和机体内的硒状态与某些拮抗元素有关,硫在植物和动物体内与硒争夺吸收位置,影响植物和动物对硒的吸收。过度施过磷酸盐的肥料,能使土壤中硒严重缺乏。锌、镉、铜、锡、砷、铁等是硒的拮抗元素,日粮中添加过量的这些元素,就可诱发硒缺乏症。动物硒缺乏症发病率高,发病面广,由此造成的经济损失极其严重。美国国家食品药物管理局(FDA)1974年调查表明,由于缺硒,美国畜禽及牛羊经济损失达6.27亿美元。据专家们估计,我国牧业因缺硒造成的损失也有数亿元。由缺硒的亚临床状态引起的看不见的损失更不可估量。
(2)硒缺乏症的防治:
① 在缺硒区用亚硒酸钠或硒酸钠预防硒缺乏症。补饲剂量一般是:羔羊1mg,母羊5mg,犊牛10mg,成年牛30mg,每月给予一次。雏鸡可用0.05%亚硒酸钠1ml一次肌肉注射,效果显著。鸡还可用含1ug/g硒亚硒酸钠溶液代替饮水10天。对新生畜可在出生后注射0.1%亚硒酸钠溶液,羔羊和仔猪1ml,犊牛和马驹5~10ml,鸡饮用含1ug/g亚硒酸钠的溶液,均可收到预防效果。还可使用长效作用的硒酸钠悬液2ml(含硒100mg)给羊皮下注射。用硒弹丸剂于1967年在南澳大利亚首先研制出。弹丸内有高密度的单质硒和铁锉屑。2个30g含有10%单质硒的弹丸,可以有效地升高牛的血硒水平,并维护18个月,牛可以耐受6个弹丸剂。)中国兽医研究所(兰州)已试制出硒弹丸剂,在英国试用发现,可有效地使缺硒牲畜硒水平面维持在生理水平150天以上。美国一家公司研制出一种硒渗透泵,置于瘤胃中可以维持牛的硒供给达6个月。硒制剂注射或口服虽然效果良好,但较麻烦,不适于大群应用,且易产生应激刺激。
② 在饲料中添加硒盐预防硒缺乏症。亚硒酸钠可按0.1mg/kg添加到饲料中,然后再使用搅拌机使其均匀分布于大批饲料中。美国FDA于1974年批准使用亚硒酸钠和硒酸钠作为添加剂以补充饲料含量的不足。在挪威,自1980年以后,亚硒酸钠已一致地以0.1mg/kg硒的水平添加到各种家畜的商品混合精料和矿物质中。这种方式有易混匀,不易控制安全量的缺点。
③ 提高植物含硒量,是预防硒缺乏症的重要措施之一。大田施硒肥可以增加植物硒含量,并使畜禽可以摄取自然的有机硒。据研究,给土壤补充硒,使土壤含硒量提高5倍,结果发现大麦的含硒量增加了3~5倍。通常厅是与化肥(如过磷酸钙)混合施用。新西兰以每公顷小于或等于10g(Na2Se2)整理缺硒土壤,使硒含量达到牲畜生长所需,维持牛、羊短期乃至12个月的硒营养。1984年芬兰开始用含亚硒酸钠肥料改变土壤缺硒状态,用于生产干草的土壤施用含硒量为6 mg/kg的硒肥,生产谷物的土壤则用16mg/kg的硒肥。第二年便观察到乳制品、面粉、牛肉、牛肝硒水平明显提高,持续增长。喷洒硒剂水溶液于植株茎叶表面,也是提高农作物硒含量经济有效的方式。据报道,使用浓度为77ug/g的亚硒酸钠水溶液给玉米植株喷洒叶面,每1000㎡用5.25g亚硒酸钠可使玉米籽实含硒量达到畜禽所需的营养标准0.1ug/g以上(0.197~0.243ug/g)。据国内研究,玉米植株叶面喷硒试验,每公顷喷亚硒酸钠52.5g,可使谷实硒含量提高14~29倍,并有增产的趋势。丹麦等国家喷洒硒液(5g硒/300ml水/公顷)于生长的大麦植物株上,大麦的硒含量达到适于畜禽生长的水平。喷洒15~10g硒/公顷,将使大麦硒水平达到0.1mg/kg以上。施硒肥或喷硒剂,不仅可增加农作物的含硒量,而且可提高农作物的产量与质量,值得在农牧业生产中推广应用。
④ 湖南湘西自治州环保局王槐安利用电解金属锰生产的浸出液(富含多种微量元素),成功研制出富硒全价基肥料,经四年在水稻、玉米、小麦、油菜、茶叶、烤烟、白菜、南瓜、花木等的试验,表明该肥料养分完全,富含硒,肥效稳长,中后期足,在水稻示范田与对照田比,示范水稻个体群体结构良好,增加了株高,提高了有效穗率、穗大、粒多、粒重、空壳率低、硒含量提高3~5倍,产量增幅在7%~20%间。
⑤ 1993年浙农大王美球教授与湖北来凤卷烟厂联合,通过对部分烟区页岩、土壤、烟叶和香烟的取样分析,以及对人抽吸香烟、动物被誉为动吸烟和烟的化学指标等试验,发现香烟含硒量与烟焦油含量和自由基浓度呈显著负相关;香烟中的硒以人体血清中硒水平有轻微影响,抽吸高硒烟的兔子血硒水平有明显影响,可起到补硒作用。这些研究证实,硒对烟焦毒性有抑制作用,由此启发人们对安全、富硒、低毒香烟的研究和开发。在低硒和贫硒地区通过对土壤补硒,增施硒肥,可以获得烟草.湖南吉首大学李国民等与长沙烟厂合作采用铁氧化物,硫酸锰盐作载体用一定比例的亚硒酸钠拌入母肥中制成富硒复混肥,通过近70公顷的大田试验提高烟叶中有效硒含量3~7倍,降低焦油含量到27.8%,增产率为13.1%.长沙烟二簧科研开发中心刘建福等人,为了克服亚硒酸钠盐在微酸性土壤中易被三氧化二铁吸附形成氧化铁-亚硒酸盐复合体面而使植株难以吸收的特点,合成了二个中间产物硒酸稀土和硒酸氨基酸稀土,能有效地增强植株的渗透,氨基酸分子中的酸性和碱性基因的缓冲作用有延长肥效,且不受铁氧化物的封闭,提高 烟草植株对硒的吸收和增产效果。同时硒酸氨基酸稀土具有很好的可溶性,也是用作叶面硒肥理想的中间体和添加剂。同时也是培育富硒弥猴桃、富哂柑桔、富硒茶等以及其他富硒蔬果理想的被硒添加剂。
⑥ 据研究,蕈菌具有一定耐硒能力和富硒能力。曹素芳等过平菇母种、原种、栽培种加硒驯化,并在栽培时加入不同量的硒(1,10,50,100mg/kg),已研制推出10~20mg/kg和50~60mg/kg两种富硒平菇,它们的含硒量比对照分别提高82.7倍和280倍。前者可作为保健食品,后者可作为治疗癌症的富硒药物研究应用。蕈菌中的黄蘑、又孢蘑菇、香菇、银耳、猴头、毛木耳、金针菇、草菇、黑木耳、凤尾菇等,都有不同程度的耐硒、富硒能力。
(3)硒中毒的防治。在高硒土壤区放牧家畜以及用高硒区生长的饲料喂动物时都可能引起硒中毒。当给硒缺乏动物被硒用量过大,或因硒盐在饲料中混合不均匀被动物采食后均可引起急性中毒。但从畜牧在生产来看,造成的影响并不大。
① 对于动物急性硒中毒,可使和砷剂,氨基苯胂酸、硫代硫酸钠、二巯基丙醇等注射或补饲。对于慢性硒中毒的新一病畜停止饲喂高硒饮料即可。
② 处理高硒土壤,在土壤中加氯化钡,多施酸性肥料,改变土壤PH值,减少植物对硒吸收。
③ 给动物含蛋白质量高的饲料,富含硫酸盐的饲料等。
④ 在饭粒中添加氨基苯胂酸等。
据研究,硒能拮抗环境中多种有害物质的毒性,如汞、铅、镉、砷、银及其他多种物质的毒性,有希望利用硒作为解决环境污染的途经之一。
据最新发表的一篇研究报告表明在犊牛哺乳期就开始增加日粮中的硒含量可以帮助奶牛提高生产力,提高日后的生产效益。
这个研究是由斯洛伐克动物生产研究所发起研究的,研究表明适当增加有机硒在奶牛日粮中的含量可以提高动物的免疫力,减少乳中体细胞数,提高奶牛质量。这项研究立刻受到了很多奶农的欢迎,很多奶农长期受到较高的牛奶卫生标准的规范,但因牛奶质量不能达到标准而受到惩罚。而且该研究表明增加硒含量可以降低奶牛乳房炎的发生。
这项研究结果和我们所知道的硒与维生素E协同作用的原理是一致的。这也第一次验证了硒元素在奶牛生产上的有益作用。
1 硒在家禽体内的存在形式和生理功能
硒在家禽体内主要以硒蛋氨酸(selenomethionine,Se-Met)的形式代替蛋氨酸掺入到蛋白质中形成硒蛋白质(selenoprotein),另外有一小部分以硒半胱氨酸(selenocystine,Se-Cys)的形式参与体蛋白质组成,在体内起广泛的作用(Schrauzer,2000)。迄今已知的硒蛋白质有100多种,其中有两种硒蛋白质的功能研究得最清楚(Surai,2000a),这两种硒蛋白质分别是:谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)和甲状腺素脱碘酶(thyroid hormone deiodinase)。GSH-PX可以和维生素E协同清除体内的过氧化物,而后者是体内代谢过程中产生的有毒代谢物,会对细胞膜造成破坏,导致细胞功能失调甚至死亡,因此该酶是维持细胞膜和细胞膜功能完整所必需的(Surai,2002a)。甲状腺素脱碘酶主要功能是催化甲状腺素(T4)5脱碘形成3,5,3-三碘甲状腺素(T3)(He等,2000),还能催化T3形成二碘甲状腺素,据推测该酶的主要作用就是防止有关组织中T4和T3浓度过高,当缺碘时甲状腺素脱碘酶活性下降,甲状腺素不能向T3转化,则甲状腺素浓度升高,而T3浓度下降,从而引起一系列生理生化代谢过程异常..
2 硒对家禽的营养作用
2.1 硒对家禽生产性能的影响
研究表明向饲料中添加适量的硒可改善家禽生产性能、肉和蛋的品质、降低应激条件下的家禽死亡率。Swain等(2000)报道当饲料中硒的添加量达到0.5mg/kg,肉仔鸡的体增重和饲料效率最好;另有研究表明在冷应激情况下饲料中添加硒可以降低肉仔鸡死亡率,改善饲料转化率(Roch,2000)。日本有人做试验向母鸡日粮中添加Se-Met,以哈夫单位作为衡量鸡蛋新鲜度的指标,当饲料中硒浓度达到0.3mg/kg时,初产期鸡蛋哈夫单位,处理组和对照组没有显著区别,饲喂该料一段时间后对照组的鸡蛋哈夫单位迅速下降,而处理组下降的较慢(Wakebe,1998)。另有研究表明向肉仔鸡日粮中同时添加维生素E和硒可以明显改善肉的颜色、降低肉的滴水损失并延长肉的货架寿命(Edens,1997)。
关于硒在改善家禽生产性能、产品品质和增强对应激的适应性的原因,多数人认为是饲料中适量的硒可提高家禽血液、肉、蛋中谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的含量,从而提高家禽体内的抗氧化作用,保护细胞膜和细胞膜功能的完整性,降低家禽体内由于脂质过氧化作用对家禽所造成的损害作用(Surai,2002a)。另有人提出硒影响家禽生长还可能是因为硒的添加影响了甲状腺素的代谢(He等,2000),饲喂加硒日粮的肉仔鸡血液中T3的含量升高,而甲状腺素(T4)的含量降低,并且肉仔鸡的生长性能和饲料转化率都得以改善。笔者认为硒在体内的作用是一个复杂的过程,可能影响家禽体内的许多代谢过程,而不能简单归结为某一方面的作用。
2.2 硒对家禽生殖性能的影响
2.2.1 硒对公禽生殖能力的影响
家禽精液中磷脂含量很高,而这些磷脂含有丰富的长链多不饱和脂肪酸(PUFA),主要是二十碳四烯酸(20:4n-6)和二十二碳四烯酸(22:4n-6),精液中这些高浓度的PUFA对保持膜的流动性和韧性很重要,自然特性要求精子在受精时保持运动性和可融合性(Surai,2002b),因此对脂质过氧化反应很敏感。多数研究者认为α-生育酚和谷胱甘肽还原酶是精子中抗氧化系统的主要成分,Surai等(1998)向小公鸡日粮中添加维生素E和硒,显著提高了小公鸡精液、精子和睾丸中α-生育酚的含量与谷胱甘肽过氧化物酶的活性,从而降低了脂质的过氧化作用,有效保护了精子的活性。
2.2.2 硒对母种禽生殖能力和胚胎发育的影响
硒对母种禽的产蛋能力和种蛋的孵化率影响很大,严重缺硒的母鸡产蛋率下降、受精率和孵化率低。王凤英等(1999)报道由于饲喂肉种鸡缺硒的日粮,使得肉种鸡的产蛋率很低,并且受精率也很低;当采用含硒5mg/kg的日粮饲喂1周后,产蛋率和受精率逐步提高,分别达到86%和90%以上。饲喂缺硒日粮种母鸡的产蛋性能明显下降,产蛋率由75%下降到55%,同时种蛋孵化率明显降低;用缺硒饲料连续饲喂种母鸡17周,种蛋的孵化率降到了零;若再向饲料中添加0.1mg/kg的硒,则种蛋的孵化率可以慢慢恢复(梁明振等,2003)。
雏鸡的胚胎组织中脂质部分包含很高比例的PUFA(Speake,1998),因此需要抗氧化防御(Surai,1999)。在抗氧化防御体系中,维生素E、类胡萝卜素、硒等是由母鸡的日粮中传递而来,Paton等(2000,2002)研究表明,向母鸡饲粮中添加不同水平的硒会影响蛋中硒的含量,并且胚胎中的硒含量也与母鸡日粮的硒含量有关,日粮中硒含量越高,蛋和胚胎中的硒含量也越高。Surai(2000b)向肉种鸡日粮中添加硒显著提高了鸡蛋和1日龄肉仔鸡体内的硒含量,并提高了1日龄和5日龄肉仔鸡肝脏中谷胱甘肽和GSH-PX的浓度,降低了肉仔鸡肝对过氧化反应的敏感性。Pappas(2004)的研究也证明日粮中的硒含量对蛋和1日龄肉仔鸡体内硒含量的影响具有相同的结果。因此母鸡日粮中的硒对胚胎发育和出生后早期发育过程中抗氧化系统很重要。
2.3 硒对家禽免疫能力的影响
许多研究表明向日粮中添加适量的硒,可显著提高家禽的免疫力,增强对疾病的抵抗力。孟庆玲等(2002)报道向肉仔鸡日粮中添加一定量的硒可显著提高多核白细胞对细菌的吞噬百分率和吞噬指数,显著提高血液中的红细胞、白细胞、淋巴细胞和嗜中性粒细胞的数量,并且抗体效价也明显高于不添加组。黄克和等(1999)报道向日粮中添加适量的硒能持续、显著地增强雏鸡淋巴细胞对植物血凝素(phytohemagglutinin,PHA)的应答能力和自然杀伤性细胞的活力,加速免疫功能的健全,并且发现硒能显著减少雏鸡马立克氏病肿瘤的发病率和死亡率(黄克和等,1996)。还有报道给雏鸡补饲硒可以增强细胞免疫,不但对正常雏鸡有效,而且对因鸡传染性法氏囊病(IBD)所致的免疫抑制雏鸡也有明显作用,能增强雏鸡对IBD的抵抗力,降低IBD雏鸡的死亡率(步志高等,1996)。向鸡日粮中添加有机硒可以显著提高鸡的E-玫瑰花环形成率、脾脏指数和法氏囊指数(崔保安等,2003)。Larsen等(1997)的研究表明向1日龄肉仔鸡日粮中添加0.4mg/kg的硒可以显著降低由于大肠杆菌和绵羊红细胞对小鸡刺激的死亡率和损伤率,日粮中添加0.1~0.8mg/kg的硒可提高肉仔鸡在正常情况和冷应激后血液中绵羊红细胞的抗体滴度。这些研究充分表明向家禽日粮中添加硒可以提高家禽的免疫力,增强家禽对疾病的抵抗力。
硒不仅是人类的必需微量元素,也是动物的必需微量元素。由于硒的毒性以及亚硒酸钠的低利用率,在饲料中添加过量亚硒酸钠可能造成环境的污染,从而限制了无机硒在饲料中的应用。1984年,FDA已把硒添加量上限降低到0.1mg/kg,而有机硒可能是一类安全高效的硒添加剂。
一、硒与动物的生物化学功能
硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性中心,GPx是一种可以淬灭或破坏动物体内自由基及脂质过氧化物的抗氧化酶。动物体内自由基及过氧化物过多,将会损伤细胞膜,造成细胞功能失调、坏死。动物体内大约30~40%的硒是以GPx形式存在,还有磷脂氢过氧化物酶、碘化甲状腺原氨酸脱碘酶(iodothy ronine deiodinase),又称碘酪氨酸脱碘酶,是一种硒依赖酶,可以把甲状腺素(thyro Xine,T4)转化成立碘甲状腺素(triiodoth Yronine,T3),T3与动物体内脂肪代谢及热量控制有关,因此,动物缺硒对寒冷抵抗力下降。J·R·Arthur研究表明,甲状腺功能还涉及其它3种硒蛋白。即硒蛋白W,其损失将导致绵羊白肌病,猪肉滴水损失提高,肉鸡发生腹水症,还可能具有抗生素的功能;硒蛋白P,可能涉及血浆中硒的转运;精子顶体硒蛋白,在细胞内起到构架的作用,是精子细胞的主要成份。因此,硒不仅关系到动物的生长(甲状腺素是动物的主要生长激素),也关系到动物的生殖繁育。
王若军(1999)总结了动物疾病与功能失调与硒及GPx的关系,指出了动物日粮硒缺乏的相关问题(见附表)。
二、硒对动物的毒性
各种动物长期摄入5~10mg/kg的硒可产生慢性中毒,其表现为消瘦,贫血、关节强直、脱毛、脱蹄和影响繁殖等,摄入500~1000mg/kg硒可出现急性或亚急性中毒,轻者盲目蹒跚,重者死亡。王华朗(1997)报告其病理损害表现为肝坏死,肾炎、肾充血和上呼吸道溃疡。有人研究证实,当牛摄入硒含量为400~800mg/kg饲料时,可发生急性硒中毒。其症状为:轻度共济失调,特殊姿势(低头、垂耳),体温升高,脉搏加快,重者呼吸困难,口鼻出血及剧烈腹泻,软弱无力。若不及时抢救,最终可因呼吸衰竭而死亡。犊牛长时间采食含硒量为3~20mg/kg的饲料时,可出现慢性硒中毒。其症状为:跛行、丧失活力、蹄变形、脱毛。奶牛硒的最大安全量是5mg/kg,肉牛是8.5mg/kg。
硒也是牛的必需微量元素,犊牛严重缺硒可发生急性死亡,多是由于心肌营养不良,引起急性心衰而死。亚急性主要表现为骨骼肌营养不良(白肌病)。病牛喜卧懒动,肘头外展,躯体下降,四肢伸开,蹄尖或蹄踵甚至球节着地。运步时后肢右旋转或向外划弧或鹅步姿态,不能久立。慢性硒缺乏犊牛生长迟缓,体弱消瘦,肠炎腹泻反复发作,久治不愈,机体抵抗力低下,分娩时发生胞衣不下等繁殖障碍。美、日、法等国研究表明,牛的最低需要量:奶牛0.08~0.1mg/kg,肉牛0.1~0.2mg/kg,仔猪需要量为0.15~0.3mg/kg,雏鸡为0.1~0.15mg/kg。
三、有机硒对动物生长的重要性
有机硒最主要的优点是有效硒的含量高,与亚硒酸钠比生物利用率高。Austincanor(1973)报告,在防止家禽胰腺退化方面,硒蛋氨酸的效果是亚硒酸盐的四倍,这表明有机硒的效果比无机硒(亚硒酸钠)好。Cantor等(1975)观察到,各种形式的有机硒的生物利用率也存在差异。
美国康乃尔大学Scott(1973)利用补硒可防止鸡渗出性素质病测试几种硒源的生物利用率,以亚硒酸钠的生物利用率为100%,则苜蓿粉为140%,小麦为110%,玉米为83%,步鱼粉为35%。鱼产品中硒的生物利用率较低。
美国俄亥俄州立大学Mahan(1995)进行了猪对无机硒和有机硒源的利用研究,有机硒源用硒酵母(硒蛋氨酸),按美国食品药品管理局(FDA)规定的日粮硒水平进行补充(0.3mg/kg干物质),结果补充硒酵母的猪瘦肉中硒含量是补充亚硒酸钠的2倍。进一步证实有机硒的生物利用率远远高于无机硒。
Edens(1996)报道用有机硒(Se─Plex50)饲喂肉鸡,可明显降低鸡肉的滴水损失,并提高羽毛质量,对产蛋鸡更是十分重要。在日本饲喂有机硒的蛋鸡比饲喂普通饲料的蛋鸡所产蛋保存时间更长。Torrent(1996)报道,给生长猪饲喂硒酵母减少了PSE猪肉的发生,且猪肉味道较好。Suomi等(1992)在芬兰也获得类似的结果,当给猪饲喂硒水平为0.4mg/kg的日粮时,补充硒酵母的猪血清和肝脏硒含量显著高于无机硒。Mahan等(1999)报道有机硒增加猪组织硒浓度,而无机硒组猪肉滴水损失高、颜色较苍白。Wolter,B等(1999)报道,饲料硒来源不影响猪的生长性能,但有机硒具有提高瘦肉率的作用。
四、硒对动物免疫功能的作用
硒可作为动物免疫系统的刺激物。张锐(1999)报道,硒能促进抗体生成,提高接种新城疫疫苗鸡凝聚抗体效价,促进IgM生成的细胞数量增加,抗球虫病的外周白细胞数量增加。动物缺硒可使多形核嗜中性白细胞的杀伤力下降。Lyons(1995)报道,芬兰人对鱼的研究结果表明,有机硒有增强接种疫苗功效的作用。有机硒还可能通过控制某些病毒的生长促进肉鸡羽毛发育。
硒是加强动物机体免疫系统和抗感染能力必不可少的微量元素之一。动物缺硒使淋巴器官变得结构疏松,吞噬细胞,淋巴细胞数量减少,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、吞噬和杀菌作用,Hurley(1989)报道,缺硒时白细胞GPx活性降低,白细胞杀死微生物能力降低,从而降低对传染病的抵抗力。Boyne等(1984)对5头缺硒奶牛注射硒和VE,结果表明注射硒和VE的奶牛多形核嗜中性白细胞吞噬和杀伤金黄色葡萄球菌的能力显著提高。Sutle等(1989)也发现缺硒对反雏动物免疫机能的不良影响。给繁殖机能较低的奶牛群补硒,使子宫炎的发病率明显下降,并可防止奶牛由大肠杆菌引发的乳房炎。Droke等(1989)给牛注射25mg硒和340IU的VE,对巴氏溶血菌免疫产生IgG抗体浓度显著高于不补硒和VE或仅注射VE的牛。
Erskinge等(1987)对32群奶牛进行的研究表明,乳腺中平均体细胞计数低于15万/ml的牛群与高于70万/ml的牛群相比,具有较高的血液GPx活性和Se浓度,乳腺内感染的发生率与血液GPx活性和硒含量呈显著负相关。Naiweni(1991)对9群奶牛的测定结果也表明,乳中体细胞计数与血液GPx和Se浓度之间存在显著负相关。Wicheel等(1994)报道,成年奶牛补充2~4颗瘤胃内硒丸,乳中体细胞计数比对照牛显著降低。Forle等(1987)对营养性病率下降32%。这些研究结果表明,对奶牛补硒、改善体内硒营养状态,能降低乳房炎的发病率,从而提高奶牛的安全性及奶牛的健康生存。
Suttle&Fones(1989)研究指出,通过日粮给奶牛补硒,可以明显的降低子宫内膜炎的发病率。Jachens(993)对缺硒地区1~3日龄犊牛皮下注射0.2mg硒和VE60mg/kg体重,到4周龄时,体重增加比对照组显著提高,而4周龄内传染病,特别是肺炎的发病率比对照组明显降低,病程也较短,说明给动物补硒能增强机体的抗病能力。
Jelinek等(1988)、Finch&turner(1989、1990)分别报道,补硒能提高羔羊外周血白细胞对植物凝集素(PHA)刺激的增殖效应。Cao等(1992)也报道,奶牛补硒后,外周血液淋巴细胞对刀豆蛋白A刺激的增殖效应提高。POllock等(1994)发现犊牛淋巴细胞对血蓝素刺激的增殖效应比对照组显著提高。诸多的研究证明,动物补硒后,不仅能促进淋巴细胞对不同促细胞分裂剂刺激的增殖效应,还能增强淋巴细胞和嗜中性白细胞的吞噬和杀菌活性。
Berenshtin(1972)首次报道,给兔子补硒提高了体液免疫活性。Reffett等(1988)、Jelinlk等(1988)、Ellis等(1990)、Kadymor等(1990),Bires等(1993)分别对犊牛、羔羊、绵羊等进行补硒,然后按种流感病毒疫苗,布氏杆菌或钩端螺旋体菌苗及梭状芽苞杆菌类毒素,观察其抗体产生水平,并与对照组比较,结果显示,血清免疫球蛋白IgM的浓度和抗体滴度比未补硒组显著提高,4~7个月后,IgG抗体达到最高峰。
Droke等(1989)、Sabel等(1989)、mishanin(1992)、Nichoison等(1993)分别用不同动物,硒酵母和亚硒酸钠进行对比试验,进一步证实硒酵母(有机硒)提高动物体液免疫功能的作用优于亚硒酸钠,并肯定了硒对体液免疫功能的刺激作用。Blodgett等(1998)还证实,用含硒0.9ppm的日粮饲喂断奶仔猪,仔猪对溶菌酶免疫的血清抗体滴度明显高于饲喂0.3ppm硒的日粮组,说明一定范围浓度的硒与动物抗体水平呈正相关关系。
Cao等(1992)报告,在缺硒奶牛的日粮补充0.2mg/kg的硒,显著提高了外周血淋巴细胞在钙离子载体(A23187)刺激下产生的5─羟基花生四烯酸(5─HETE)和白细胞三烯B4(CTB4)的数量,若在奶牛的淋巴细胞培养液中添加这两种物质,则由氢化可的松引起的对淋巴细胞的增殖作用被部分解除。由此推为:日粮的硒状态(浓度和性质)决定组织的硒浓度,通过脂肪氧化酶途径调节花生四烯酸代谢,从而影响淋巴细胞的增殖效应,这可能是补硒促进动物淋巴细胞增殖效应的生化机制之一。
五、富硒有机饲料的开发应用
众所周知,只有给畜禽日粮添补一定量的硒、才能发挥其正常生理功能。目前,一直采用给畜禽日粮添加无机态的亚硒酸钠(NaSeO3)来满足其需要。但是,亚硒酸钠有一定的毒性,且生物效价也很低,在体内停留时间短,一般仅3~4小时,过量添补又因其毒性作用不利于食物安全,而且也是解决上述问题的有效办法,国外培育的一种名为“Sel─Plex50”的富硒酵母,其中富含硒蛋氨酸,并且有很高的生物学效价和抗氧化性能,给畜禽日粮添加这种硒酵母,能提高其生产性能和饲料转化率。
有机硒添加剂,包括蛋氨酸螯合硒,有机硒酸盐、富硒酵母、富硒藻类,硒麦芽等,其毒性比无机硒低得多,在组织中蓄积时间较长,比如硒酵母,容易生产,只要改变酵母生长的环境条件,限制硫的水平就可以得到多种形式的硒,最终产品类似高硒作物,其中含50%硒蛋氨酸,并可忽略无机硒含量。
Nayloorgochoct(2000)报道,给肉仔鸡日粮按0.25mg/kg分别添加有机硒(蛋氨酸硒)和无机硒(NaSeO3)进行饲养试验。结果表明,有机硒组的采食量、饲料转化率和死亡率分别为3730克,1.71%和3.5%,而无机硒组分别为3825克,1.79%和4.5%,死亡率下降1%。Janyk(1998)给母猪日粮添补Sel─Plex50硒酵母能提高牛奶中的硒含量,其中母猪奶中硒含量提高44%,牛奶中硒含量提高300%,这样可以使仔畜从母奶中得到更多的硒。
畜禽产品优质化是养殖业发展的必然趋势,要实现畜禽产品优化首先要做到饲料和饲料添加剂的优质化。近10年来,由于畜禽产品生产环节污染日趋严重,通过饲料污染畜禽产品的恶性事件连续发生,如1992年英国“疯牛病(BSE)”,当年病牛3.6万头,并波及整个欧洲,引起恐惧,肉牛养殖业濒临破产,造成巨额经济损失。此后,台湾、香港又发生“李氏杆菌污染猪肉”事件。还有比利时鸡和鸡蛋二恶英(强致癌物)污染,超过常规800~1000倍,后证实是因为饲料受到废机油的污染。
在我国畜牧业生产中,一方面由于滥用抗生素添加剂或饲喂霉变饲料或化学添加剂(如瘦肉精),另一方面由于工业“三废”污染环境以及农业生产中大量使用各种农药,使得畜禽产品污染日益严重。首先,在农药污染方面,根据近10年的调查,猪肉、鸡肉、鸡蛋中六六检出率60%~100%,超标率87%,超标9倍以上者居多;滴滴涕(DDT)检出率100%,超标率74%,超标6.5倍居多。我国鸡肉中DDT平均含量0.008~0.061mg/kg,鸡脂肪中为0.534~2.5mg/kg,猪脂肪中为0.820~6.785mg/kg,牛奶中为0.05~0.16mg/kg,鱼肉中0.5~2.0mg/kg,因此,人体脂肪中DDT含量已达1.4~2.0mg/kg。在重金属污染方面,汞、铅、砷、镉等经污染水源和土壤后,为植物所吸收而富集到农副产品中,最终危害人类健康。某地有一个金属冶炼厂,其废水镉污染灌溉水,水中镉平均含量0.67mg/kg,农田土壤达11.09%mg/kg,稻谷为1.13mg/kg,玉米为0.77mg/kg,结果使当地居民镉的摄入量高出世界卫生组织(WHO)。提高的允许量的10~20倍,严重危害畜禽及人类健康。大量抗生素和激素的使用,使细菌的耐药性大大增强,使真菌、霉菌大量生长,污染畜禽产品。霉菌污染率达89.4%,饲料中黄曲霉毒素B1(AFTB1)测定最高达0.031mg/kg,平均0.027mg/kg,这是一种强烈致癌物质,最终受害的还是人类自己。
有机硒饲料可以提高动物免疫力,增强抗病能力,硒能拮抗重金属毒害元素镉、汞、铅、砷的毒害作用,对黄曲霉毒素有解毒作用,使其降解,失去致癌作用而迅速排除体外,还可对某些细菌毒素,如镰刀菌毒素有解毒作用。使用有机硒饲料不必添加抗生素和激素,采用恩施高硒区的富硒绿色中草药制备饲料和添加剂则更具抗病助生长作用,是环保型、天然有机、富硒绿色产品、受益者不仅是畜禽动物,人类更是最终受益者。
附表:
疾病与失调
动物种类
免疫缺陷
所有动物
乳腺炎和子宫炎

微血管性贫血

肌肉萎缩
猪、牛、马、鸡、鼠、火鸡
桑葚心

胰腺纤维化

羽化不良
鸡、火鸡
分娩不良

降低精子活力

胎盘残留

白肌病
羊、牛、绵羊、猪
肉滴水损失过高
猪及禽类
卵巢囊肿

惧冷症
牛、猪
心血管疾病
人、猪、鸡、火鸡
癌症
人类
克山病
人类
猪流感是由猪流感病毒引起的一种急性呼吸道传染病,这种病在猪中经常发生。只是在通常情况下,人类很少感染猪流感病毒,但近年也在美国等地发现过一些人类感染猪流感的病例。人感染猪流感病毒后的症状与感染普通流感病毒症状相似,包括高热、咳嗽、全身酸痛、乏力、厌食等,有些还会出现腹泻和呕吐,重者会继发肺炎和呼吸衰竭,甚至死亡。    目前尚无证据表明猪流感能通过食物传播,食用处理得当的熟猪肉和猪肉制品是安全的。猪肉烹制内部温度达到71℃,就可杀死猪流感病毒。
预防人感染猪流感可仿效预防流感的方法。首先,要养成良好的个人卫生习惯,特别要勤洗手,尤其是接触过公共物品后要先洗手再触摸自己的眼睛、鼻子和嘴巴。同时,在打喷嚏和咳嗽的时候应该用纸巾捂住口鼻。其次,要保证充足的睡眠和营养,勤于锻炼身体,有意识地减小工作和学习压力,保持心情畅快。此外,保持室内空气畅通,少在人多的地方"扎堆儿"也是降低感染概率的有效方法。
另外,增加水分的摄入,春季气候干燥,空气尘埃含量高,人体鼻黏膜容易受损,通过补充水,让鼻黏膜保持湿润,能有效抵御病毒的入侵,注意多补充些鱼、肉汤、蛋、奶等营养价值较高的食物,增强肌体免疫功能;多吃新鲜蔬菜水果,可中和体内毒素,提高抗病能力;还有利于体内毒素排泄,净化内环境。
下面介绍一下增强免疫力的九大食物:
酸奶:益生菌保护肠道。酸奶中含有益生菌,保护肠道,避免致病细菌的产生。另外,有些酸奶中含有的乳酸菌可以促进血液中白血球的生长。
红薯:增强皮肤抵抗力。皮肤也是人体免疫系统的一员,是人体抵抗细菌、病毒等外界侵害的第一道屏障。维生素A在结缔皮肤组织过程中起重要作用。而补充维生素A最好的办法就是从食物中获取β胡萝卜素,红薯是获得这种营养的最快途径,它含有丰富的β胡萝卜素,且热量低。
茶:抗细菌防流感。哈佛大学的免疫学者发现,连续两周每天喝五杯红茶的人其体内会产生大量的抗病毒干扰素,其含量是不喝茶的人的10倍,这种可以抵抗感染的蛋白可以有效帮助人体抵御流感,同时,还可以减轻食物中毒、伤口感染、脚气甚至是肺结核和疟疾的症状。当然,喝绿茶也具有同样的效果。
鸡汤:美味的感冒药。鸡肉在烹饪过程中释放出来的半胱氨酸与治疗支气管炎的药物乙酰半胱氨酸非常相似,有盐分的鸡汤可以减轻痰多的症状,因为它与咳嗽药的成分很像。炖鸡汤时加些洋葱和大蒜,可让效果更显著。
牛肉:补锌增强免疫力。锌在饮食中非常重要,它可以促进白血球的生长,进而帮助人体防范病毒、细菌等有害物质。即使是轻微缺锌,也会增加患传染病的风险。牛肉是人体补充锌的重要来源,所以在冬季,适当进补牛肉,既耐寒又预防流感。
蘑菇:促进白血球抗感染。长久以来,人们就把蘑菇当作提高免疫力的食物。现在,研究人员们找到了这样做的理由:吃蘑菇可以促进白血球的产生和活动,让它们更具防范性。
大蒜:大蒜素抗感染和细菌。英国研究人员的实验结果表明,食用大蒜可让感冒发生几率降低2/3。经常咀嚼大蒜的人患结肠癌和胃癌的几率也会大大降低。因此,建议每天生吃两瓣蒜,并在烹饪菜肴时加入一些大蒜末。
燕麦和大麦:健康纤维抗氧化。燕麦和大麦都含有β葡聚糖,这种纤维素有抗菌和抗氧化的作用。食用燕麦和大麦,可以增强免疫力,加速伤口愈合,还能帮助抗生素发挥更佳效果。
鱼和贝类:补硒防病毒。英国专家研究指出,补充足够的硒可以增加免疫蛋白的数量,进而帮助清理体内的流感病毒。硒主要来源于牡蛎、龙虾、螃蟹和蛤蜊等海鲜类食品。鱼类如大西洋鲑鱼中的欧米伽-3能够帮助血液产生大量的抗流感细胞,也有助于提高人体免疫力。
问:猪流感疫情是不是一种新型疾病?之前是否有爆发过?人类有没有应对猪流感的经验?中国有没有应对猪流感的经验?答:猪流感疫情曾经在美国出现过,但是仅限于猪传染给人,但没有人与人之间的传播,这次的疫情是第一次出现猪流感病毒在人类之间传播。 这说明猪流感病毒已经发生了变异,所以导致了人间传播。全世界在此之前都没有应对这种变异病毒的经验,中国也没有。
问:猪流感主要通过哪些途径传播?接触后是否容易发病?发病率高不高?
答:跟流感传播有类似,可以通过咳嗽或喷嚏中的小液滴传播。小液滴可被直接吸入呼吸道,或者通过握手,接触物件等方式,经手将病毒带至呼吸道。而且,病毒可以在笔,书本,茶杯乃至键盘上存活数小时之久,直至人通过接触这些物件而最终受到感染。与患者近距离接触也有可能导致新的感染或发病。目前从资料上看来,猪流感的发病率应该比2003年的SARS病毒传播力度要低一些。
问:猪流感死亡率高不高?
答:通常情况下,流感病毒的新毒株出现时,都会出现高发病和高死亡的现象,此次猪流感病毒变异后,对于人类来说,也是一次新的挑战。就像当年的SARS刚刚出现时,病毒毒力较高,导致了高死亡的现象,到04年再度传播时,毒力已经有所下降。治疗和预防都取得了比较理想的效果。随着时间的延续,新病毒对人类的毒力会逐步下降。这是一般规律。此次的猪流感病毒,现在从资料上看,发病率和死亡率并不算很高。
问:有哪些好的治疗方法?
答:目前接受“达菲”治疗的病人,都有比较好的效果,金刚烷胺也可以。说明猪流感病毒对于“达菲”类药物还没有产生耐药性,还是可以控制的,因此不必产生恐慌。
在注意远离传染源的同时,现阶段我们还需要注意自身免疫力的提高。有不少营养素都有免疫调节功能,如,维生素C、维生素A、锌、铁和硒。其中维生素C和硒还有抗氧化功能。硒是一种人体必需的微量元素,其重要功能除了免疫调节,还有抗氧化作用。国内外大量研究证实硒具有明确的免疫调节功能,包括细胞免疫和体液免疫。癌症患者,特别是在放疗或化疗后,往往表现出免疫功能下降(如:白血球减少):而适当补充硒化合物可以使其免疫功能下降有所改善,甚至恢复正常。专家们把硒称为“广谱”免疫调节剂是有道理的。
在非典期间,我国著名营养学专家陈君石表示,在上述各种具有免疫调节功能的营养素中,硒是唯一与病毒感染有一定直接关系的营养素。缺硒可以导致病毒突变,而增强病毒致病力的说法是有科学依据的。此外,国内外不少研究都表明硒制剂在多种致死性病毒疾病的治疗中对于炎症的恢复均有明显疗效。
从已有的知识可以明确至少有三方面的科学信息提示适当补硒对预防流感类病毒是有益无害的。其一是硒能调节机体的免疫功能,从而增强人体抗病能力;其二是硒的抗氧化功能有可能防止或减轻病毒对肺组织造成的损伤;其三是硒有可能预防由硒缺乏而使病毒突变,而毒力增强。
所以在平时只要大家勤洗手、勤消毒、尽量避免接触流感样病人,保持充足的睡眠和加强体育锻炼,并适当补充一些硒,猪流感就不会再可怕,大家就可以保有健康,享受生活!