胡華鋒 黃炎坤 介曉磊 郭 孝 胡承孝 魯劍巍 趙 京
(1.鄭州牧業(yè)工程高等??茖W校,鄭州 450011;2.華中農業(yè)大學資源與環(huán)境學院,武漢 430070;3.黃淮學院生物工程系,駐馬店 463000;4.河南農業(yè)大學資源與環(huán)境學院,鄭州 450002)
硒是動物生長不可缺少的微量元素,對機體抗氧化、抗應激、提高免疫力等起著重要的作用[1]。據調查,我國約有2/3的地區(qū)缺硒。在當前硒攝入普遍不足的情況下,如何合理、安全地滿足動物對硒的需要,是動物營養(yǎng)研究中亟待解決的重要課題[2-3]。在實際生產中,人們長期采用在飼糧中添加無機硒——亞硒酸鈉(sodium selenite,SS)來滿足動物生長的需要。但由于硒的毒性以及亞硒酸鈉的低利用率,在飼糧中添加過量的亞硒酸鈉可能造成環(huán)境污染,從而限制了無機硒在飼糧中的應用。且目前一些國家已限制或禁止使用亞硒酸鈉作為動物硒補充劑,如瑞典規(guī)定乳豬飼糧中必須使用有機硒作為硒源,而日本則禁止在動物飼糧中添加亞硒酸鈉類無機硒。近年來,隨著研究的深入,人們發(fā)現硒在動物機體內主要以有機形式發(fā)揮作用,同時,與無機硒相比,有機硒具有更高的吸收率、生物活性強、毒性低與生物安全性等特點,因此,高效有機硒源的開發(fā)與應用成為國內外動物營養(yǎng)學的研究熱點之一[4]。目前,有機硒飼料添加劑主要包括酵母硒(seleniumenriched yeast,SY)、氨基酸硒和蛋白硒等,而應用最廣是通過微生物合成轉化而來的生物硒——酵母硒,但因價格較貴,所以在生產中也受到一定的限制[5]。而利用生物轉化法生產的植物硒備受人們關注。植物硒是利用植物吸收無機硒并將其轉化為有機硒的特點,通過食補來滿足人類或動物對硒的需要。當前開發(fā)的植物硒產品主要有富硒茶葉、富硒大米、富硒大蒜、富硒豆芽以及富硒螺旋藻等。但關于植物硒對人或動物的功效研究較少,而且關于上述3種硒源對動物生產性能的影響研究更未見報道。因此本文利用開發(fā)的植物硒源——富硒苜蓿(selenium-enriched alfalfa,SA)、無機硒源——亞硒酸鈉、生物硒源——酵母硒,來研究3種硒源對蛋雞生產性能、蛋硒含量及轉化率的影響,為高效、安全的硒源研究、開發(fā)和應用提供科學的理論和實踐依據,同時也為安全高效補硒提供理論及技術上的可行性依據。
亞硒酸鈉,分析純,硒含量為45.5%,天津市化學試劑研究所產品;酵母硒(商品名 Sel-Plex 50),總硒含量1 000 mg/kg,有機硒含量95%(質量分數),美國Alltech公司產品;富硒苜蓿,由本課題組生產,硒含量為5.97 mg/kg,其中有機硒含量為 66.32%;普通苜蓿(common alfalfa,CA),由本課題生產,硒含量為0.37 mg/kg,其中有機硒含量為44.17%。
試驗采用玉米-豆粕型基礎飼糧,其組成除了硒[NRC(1994)硒標準為 0.10 mg/kg]之外,均按照NRC(1994)[6]產蛋母雞所需營養(yǎng)進行配比(表1)?;A飼糧作為對照組(CK),將普通苜蓿和富硒苜蓿制成草粉,然后按15%的添加量添加到基礎飼糧中,配制成普通苜蓿和富硒苜蓿2種試驗飼糧,將亞硒酸鈉和酵母硒2種硒源分別以1.60和730 mg/kg的添加量添加到配制好的普通苜蓿試驗飼糧中,配制成亞硒酸鈉和酵母硒2種試驗飼糧,然后將基礎飼糧和試驗飼糧造粒,制成粒徑為3 mm的顆粒飼料?;A飼糧、普通苜蓿試驗飼糧、亞硒酸鈉試驗飼糧、酵母硒試驗飼糧和富硒苜蓿試驗飼糧的硒含量分別為0.154、0.182、0.951、0.942 和 0.944 mg/kg。
表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %
選用河南地區(qū)的健康羅曼蛋雞300羽(產蛋率約為82%,50周齡),隨機分成5組,每組4個重復,每個重復5個雞籠,每籠3羽,分別接受4種試驗飼糧和1種基礎飼糧。試驗1組為對照組,飼以基礎飼糧;試驗2組為普通苜蓿試驗飼糧組;試驗3、4、5組分別為亞硒酸鈉試驗飼糧組、酵母硒試驗飼糧組和富硒苜蓿試驗飼糧組。自由采食和飲水,用藥和防疫按蛋雞場常規(guī)程序進行;所有組均飼喂基礎飼糧預試2周后,開始飼喂相應的試驗飼糧,試驗期為38 d。在試驗的第7、14、21、28、38天從各組每重復中任取4枚蛋擦拭干凈后貯藏于4℃冰箱中備用;試驗過程中記錄蛋雞的生產性能。
試驗期間每日以重復為單位記錄產蛋數、蛋重、軟破殼蛋數,并計算產蛋率、日產蛋量、平均蛋重、軟破殼蛋率,每周結1次料并計算日采食量、料蛋比。產蛋率(%)=100×總產蛋數/(雞只數×天數),平均蛋重(g)=總產蛋量/雞蛋總數,日產蛋量[g/(只·d)]=總產蛋量/(雞只數×天數),日采食量[g/(只·d)]=總采食量/(雞只數×天數),料蛋比=總耗料量/總蛋重。
利用氫化物-原子熒光光譜法(GB 5009—2010)測定飼糧和蛋中硒含量。取配制好的各組顆粒飼糧少許,粉碎備用;參照Pan等[7]的方法處理蛋樣品,將4℃貯藏的每枚蛋外表擦拭干凈,稱重后去殼和殼膜,將蛋液在冰冷條件下勻漿后備用。
精確稱取上述準備好的樣品各2 g左右,分別放入250 mL具塞的三角瓶,而后加入10.0 mL高氯酸與硝酸的混酸(體積比為1∶9)及幾粒玻璃珠,蓋上塞子,冷消化過夜。次日于電熱板上加熱消化(消化溫度不超過180℃),并及時補加混合酸。當溶液變?yōu)榍辶翢o色并伴有白煙出現時,再繼續(xù)加熱至體積剩余2 mL左右,切不可蒸干。冷卻,再加入6 mol/L鹽酸5 mL,繼續(xù)加熱至溶液變?yōu)榍辶翢o色并伴有白煙出現。冷卻,轉移至50 mL容量瓶中定容,混勻備用。取一定量試樣消化液轉移到25 mL容量瓶中,加1 mL的10%(質量體積分數)的鐵氰化鉀溶液,用3 mol/L的鹽酸溶液定容,同時用超純水、試劑和硒標準參照物(GBW 08551)作空白對照和標準樣品對照,利用原子熒光光譜儀測定樣品硒含量。
根據料蛋比,計算蛋硒轉化率。方法如下:
所有數據均采用Excel 2003和SPSS 12.0統(tǒng)計軟件,采用F檢驗和LSD法對試驗數據進行方差分析和多重比較。
由表2可見,整個試驗期各組間蛋雞日采食量、平均蛋重、軟破殼蛋率沒有顯著差異(P>0.05)。酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞日產蛋量比對照組分別提高了 4.83%(P >0.05)和 5.30%(P<0.05),料蛋比比對照組分別降低了4.05%(P >0.05)和 4.50%(P <0.05),普通苜蓿組蛋雞日產蛋量比對照組提高了2.50%(P>0.05),料蛋比比對照組降低了2.25%(P>0.05)。與普通苜蓿組相比,酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞日產蛋量均高于普通苜蓿組,料蛋比均低于普通苜蓿組,但差異均不顯著(P<0.05);而亞硒酸鈉組蛋雞日產蛋量和料蛋比比普通苜蓿組分別降低了2.79%和提高了 1.84%(P >0.05);與亞硒酸鈉組相比,酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞日產蛋量分別提高了 5.20%和 5.68%(P <0.05),料蛋比分別降低了 3.62%和4.07%(P >0.05)。
硒源可影響羅曼蛋雞產蛋率(表2)。與對照組相比,添加普通苜蓿、酵母硒和富硒苜蓿對蛋雞產蛋率均有不同程度的提高;而添加亞硒酸鈉卻有所降低,但影響不顯著(P>0.05);酵母硒組和富硒苜蓿組比對照組分別提高了3.98%(P<0.05)和4.26%(P >0.05),但酵母硒組與富硒苜蓿組差異不顯著(P<0.05)。普通苜蓿組蛋雞產蛋率比對照組提高了1.92%(P>0.05);與普通苜蓿組相比,酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞產蛋率有不同程度增高,但差異不顯著(P<0.05)。而亞硒酸鈉組蛋雞產蛋率卻比對照組降低了0.11%(P>0.05)。與亞硒酸鈉組相比,酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞產蛋率比亞硒酸鈉組分別提高了4.10% 和 4.38%(P <0.05)。
上述結果表明,添加酵母硒和富硒苜蓿能顯著提高羅曼蛋雞的產蛋率,而添加普通苜蓿和亞硒酸鈉對其產蛋率沒有顯著影響,添加富硒苜??娠@著提高蛋雞日產蛋量,顯著降低料蛋比,而添加普通苜蓿、亞硒酸鈉和酵母硒對蛋雞日產蛋量和料蛋比均沒有顯著影響。由此可見,添加富硒苜蓿對羅曼蛋雞生產性能的影響略優(yōu)于酵母硒,而明顯優(yōu)于普通苜蓿和亞硒酸鈉。
表2 硒源對蛋雞生產性能的影響Table 2 Effects of Se source on production performance of laying hens
由表3可知,硒源對蛋硒含量有較大影響。與對照組相比,試驗各階段,無論添加亞硒酸鈉、酵母硒和富硒苜蓿均可極顯著提高蛋硒含量(P<0.01),整個試驗期,添加3種硒源可使蛋硒含量分別 提 高 31.16%、143.22%、62.31%(P <0.01),且3種硒源之間也均差異極顯著(P<0.01);與普通苜蓿組相比,試驗各階段添加亞硒酸鈉、酵母硒和富硒苜蓿也均可顯著或極顯著提高蛋硒含量(P<0.05或P<0.01),整個試驗期,添加3種硒源可使蛋硒含量分別提高12.99%、109.52%、39.83%(P <0.01),且3 種硒源之間也均差異極顯著(P<0.01);在試驗各階段及整個試驗期,3種硒源組蛋硒含量大小順序均為:酵母硒>富硒苜蓿>亞硒酸鈉;整個試驗期,普通苜蓿組蛋硒含量也極顯著高于對照組16.08%(P<0.01)。且各組蛋硒含量均隨試驗期的延長而增加,并在試驗第38天時的蛋硒含量均顯著或極顯著高于試驗第7、14、21、28天時相應硒源組的蛋硒含量(P <0.05或 P <0.01,表4)。
表3 硒源對蛋硒含量的影響Table 3 Effects of Se Source on Se content in egg mg/kg
由表5可見,硒源對蛋雞的蛋硒轉化率有較大影響。與對照組相比,亞硒酸鈉組、酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞的蛋硒轉化率分別降低了78.64%、58.47% 、72.24%(P <0.01),且亞硒酸鈉組、酵母硒組和富硒苜蓿組蛋雞的蛋硒轉化率也分別比普通苜蓿組降低了78.75%、58.69%、72.39%(P <0.01);且 3種硒源組蛋雞的蛋硒轉化率差異極顯著(P<0.01);3種硒源蛋硒轉化率大小順序為:酵母硒>富硒苜蓿>亞硒酸鈉。與對照組相比,普通苜蓿組蛋硒轉化率提高了0.53%(P >0.05)。
表4 蛋硒含量動態(tài)變化Table 4 The dynamic change of Se content in egg mg/kg
表5 硒源對蛋硒轉化率的影響Table 5 Effects of Se source on Se conversion rate in egg %
李家奎等[8]和 Payne 等[9]報道,添加有機硒或無機硒對蛋雞的生產性能沒有影響(P>0.05);而趙玉鑫等[10]研究發(fā)現,有機硒能顯著提高蛋雞的產蛋率和日產蛋量(P<0.05),顯著降低料蛋比(P <0.05);且高建忠等[11]報道添加有機硒能顯著提高仔豬生長性能(P<0.05),顯著降低料重比(P<0.05)。本研究發(fā)現,添加富硒苜蓿和酵母硒均能顯著提高蛋雞的產蛋率(P<0.05),而添加普通苜蓿和亞硒酸鈉對蛋雞的所有生產性能指標均沒有顯著影響(P>0.05);但亞硒酸鈉組的產蛋率與對照組相近,而稍低于普通苜蓿組,這是由于普通苜蓿含一定量有機硒所致。
人和動物體內的硒可通過食物鏈獲得,而蛋是營養(yǎng)豐富且食用方便的重要膳食品,因此蛋硒含量的高低對人體內的硒水平有著重要的意義。本研究發(fā)現,無論添加亞硒酸鈉、酵母硒還是富硒苜蓿均能極顯著提高蛋硒的含量(P<0.01),這一結果進一步證明了 Cantor等[12]、Hassan[13]和 Latshaw等[14]的結果,即飼糧添加硒能提高蛋硒的含量;添加有機硒(酵母硒和富硒苜蓿)的組蛋硒含量極顯著高于添加亞硒酸鈉的組(P<0.01),這一結果與 Utterback 等[15]、Payne 等[9]、Cantor 等[16]和Paton等[17]的結果基本一致;而有機硒組間添加植物硒——富硒苜蓿的蛋硒含量卻極顯著低于酵母硒(P<0.01),這可能與這2種硒源的有機硒含量有關,經檢測,酵母硒組飼糧的有機硒含量為0.794 mg/kg,富硒苜蓿組飼糧的有機硒含量為0.590 mg/kg,在總硒含量相同的情況下,飼糧中有機硒含量越高越易被吸收,這符合前人結論:有機硒比無機硒易吸收。同樣道理,可以理解3種硒源蛋硒轉化率大小順序為:酵母硒>富硒苜蓿>亞硒酸鈉。
本研究還發(fā)現,3種硒源組的蛋硒轉化率均極顯著低于對照組(P<0.01),而普通苜蓿組蛋硒轉化率卻稍高于對照組(P>0.05)。這說明當飼糧硒含量高于某個值時,雞對硒的吸收能力與飼糧硒含量呈負相關。另外,在試驗第38天時的3種硒源組蛋雞蛋硒含量均顯著或極顯著高于試驗第7、14、21、28天時相應硒源組的蛋硒含量(P <0.05或P<0.01),表現為蛋硒含量隨試驗期的延長而增加,這說明飼糧中的硒隨著試驗時間的延長可漸漸地轉移到蛋中。這一結果與在其他動物上獲得的研究結果相類似,如 Echevarria等[18]報道綿羊組織中的硒含量可隨著時間的延長而極顯著升高(P<0.01),這可能由于硒在動物組織中的累積效應所致。
①飼糧中添加富硒苜蓿對羅曼蛋雞生產性能的影響略優(yōu)于酵母硒,而明顯優(yōu)于普通苜蓿和亞硒酸鈉。
②飼糧中添加亞硒酸鈉、酵母硒或富硒苜蓿均能極顯著提高蛋硒含量;添加富硒苜蓿可使蛋硒含量極顯著高于添加亞硒酸鈉,但極顯著低于添加酵母硒;蛋硒含量隨試驗期的延長而增加。
③亞硒酸鈉、酵母硒或富硒苜蓿3種硒源蛋硒轉化率大小順序為:酵母硒>富硒苜蓿>亞硒酸鈉,且3種硒源的蛋硒轉化率均極顯著低于對照組。
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