添加酵母硒生產(chǎn)富硒牛奶的研究

莊安寧，梁稼燁，王若勇，時國峰，辛亞平*

(1.蒲城縣畜牧獸醫(yī)局，陜西 蒲城 714000；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)動物科技學(xué)院，中國 楊凌 712100；3.渭南市畜牧獸醫(yī)局，陜西 渭南 714000；4.甘肅張掖市畜牧獸醫(yī)局，甘肅 張掖 734000)

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添加酵母硒生產(chǎn)富硒牛奶的研究

莊安寧1，梁稼燁2，王若勇3，時國峰4，辛亞平2*

(1.蒲城縣畜牧獸醫(yī)局，陜西 蒲城 714000；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)動物科技學(xué)院，中國 楊凌 712100；3.渭南市畜牧獸醫(yī)局，陜西 渭南 714000；4.甘肅張掖市畜牧獸醫(yī)局，甘肅 張掖 734000)

[目的]探索有機硒對奶牛生產(chǎn)性能的影響。本試驗在奶?；A(chǔ)日糧中添加富硒酵母。[方法]利用原子熒光分析法檢測飼喂前后牛奶中硒含量。[結(jié)果]日糧中添加富硒酵母顯著提高了牛奶硒含量(97.73 g/L)，飼料中推薦酵母硒添加量為1.27 ppm。[結(jié)論]對奶牛產(chǎn)奶量影響不大，提高了奶牛福利，增強了奶牛機體健康。

生命元素；牛奶；硒元素；富硒牛奶

1817年瑞典化學(xué)家Berelius在焙燒黃鐵礦制硫酸時，發(fā)現(xiàn)在鉛室的壁上和底部附著有紅色的殘泥。經(jīng)研究確認其中有一種新的元素，即為硒元素。

硒是與維生素、β-胡蘿卜素等生化物質(zhì)同等重要的生命元素，是人和動物必需的微量元素，是每日膳食中15種營養(yǎng)素之一。硒是科學(xué)家研究得最持久、最深入、最全面的一個化學(xué)元素，被譽為“生命的火種”，在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域具有不可替代的作用。中國是缺硒大國，缺硒地區(qū)占國土面積的72%，其中30%為嚴峻缺硒地區(qū)，生活在缺硒地區(qū)的人口有4億多，因缺硒而致的克山病、大骨節(jié)病、癌癥等地方病頻發(fā)；而且硒具有抑制體內(nèi)細胞氧化、增強機體免疫力、抗衰老等作用，缺硒能誘發(fā)心血管疾病等。著名科學(xué)家歐德佛博士說：硒像一顆原子彈量很小很小，作用和威力卻很大很大，人們對硒的利用，將對人體健康產(chǎn)生深遠的影響[1]。

20世紀70年代，我國發(fā)現(xiàn)克山病地區(qū)的人群均處于低硒狀態(tài)，大骨節(jié)病也與硒缺乏有關(guān)，補硒可以改善克山病和大骨節(jié)病的臨床癥狀。我國從東北到西南、涉及15個省、市的克山病帶，其病區(qū)的土壤硒含量平均值為0.11 ppm，非病區(qū)的土壤硒含量平均值為0.14 ppm。1988年，中國營養(yǎng)學(xué)會推薦7歲以上人群膳食硒的含群膳食硒的含量為50μg/d；2000年，美國醫(yī)學(xué)研究所推薦成年人膳食硒的需要量為60μg/d，對牛奶進行硒強化是一條補硒的捷徑，既有利于人體吸收，也更易被消費者所接受。試驗從有機硒對奶牛生產(chǎn)性能的影響及富硒乳制品開發(fā)兩方面進行探討，旨在為有機硒調(diào)控奶牛生產(chǎn)提供指導(dǎo)，并為富硒乳制品的開發(fā)提出建議，最終為奶產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量生產(chǎn)提供理論依據(jù)[2]。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與試劑

由西北農(nóng)林科技大學(xué)畜牧試驗站奶牛場提供健康，經(jīng)產(chǎn)2～4胎，產(chǎn)期相近，產(chǎn)奶量相似的中國黑白花奶牛9頭，隨機分成3組，每組3頭。試驗期奶牛自由飲水、自由活動，粗飼料自由采食，精料定量飼喂，每日3次飼喂，3次擠奶。試驗組A、試驗組B日糧精料中分別添加1.27 ppm和0.67 ppm的富硒酵母?；旌匣A(chǔ)日糧中硒含量為0.33 ppm DM，由楊凌瑞祺生物科技有限公司提供。

1.2 試驗設(shè)計與方法

供試牛隨機分為3組，每組3頭，兩個水平試驗均按拉丁方設(shè)計進行。A組、B組為兩個試驗組，C組作為對照組所用混合精料(表1)，對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析和顯著性檢驗，然后用LSR法進行多重比較。

富硒酵母是由河南省鄭州市鴻程化工產(chǎn)品有限公司生產(chǎn)提供，采用國際公認的安全菌株—釀酒酵母經(jīng)富硒培養(yǎng)制得。富硒酵母中生物硒含量≥1000 ppm，富硒干酵母≥94%，水分≤6%，乳化劑微量。

表1 試驗設(shè)計方案 ppm

飼喂試驗開始前采集奶樣一次，待牛奶中乳硒含量穩(wěn)定后，第五日取樣一次，到第10日繼續(xù)取樣一次。擠乳后攪拌均勻按比例用潔凈的注射器采樣，然后放人潔凈的瓶中待測，測量前充分搖勻，然后取10 g乳用硝酸消化，再放至帶有石棉網(wǎng)的電爐上加熱，待消化結(jié)束后，冷卻，過濾定容50 ml用850型熒光光度計測乳硒含量。

是利用紫外線、紅外線或波長較短的可見光照射某物質(zhì)，產(chǎn)生熒光，利用熒光光譜、熒光強度、熒光壽命等特性及其相互關(guān)系進行分析。此法靈敏度、精密度及準確度高。采用2，3-二氨基萘(DAN)熒光測定法測定樣品中硒，乳樣經(jīng)酸消化后，硒化合物轉(zhuǎn)變成四價無機硒，與DAN反應(yīng)生成4，5-苯丙苤硒腦綠色熒光物質(zhì)，能被環(huán)己烷萃取，其熒光強度與硒的濃度在一定條件下成正比，相對標準偏差(RSD)為2.9%，加標回收率為92%～99%[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機硒對奶牛生產(chǎn)性能和牛奶硒含量的影響

通過飼喂硒酵母添加劑飼料，試驗組A、試驗組B和對照組C牛奶硒含量分別為97.73 g/L、33.21 g/L、17.51 g/L，試驗組A、試驗組B分別是對照組牛奶的5.58倍(\%P\%<0.01)和1.90倍(\%P\%<0.05)；說明奶牛日糧中加酵母硒可以使牛奶硒含量得到提高(見表2)。試驗組A、試驗組B和對照組C奶牛的產(chǎn)奶量分別是30.60kg、30.80 kg、30.70 kg，差異不顯著，說明高硒對奶牛產(chǎn)奶量不產(chǎn)生顯著性影響；經(jīng)過測定，在常規(guī)日糧的基礎(chǔ)上，添加富硒酵母5日后牛奶中乳硒含量達到穩(wěn)定。

表2 富硒酵母對奶牛奶量、乳質(zhì)和牛奶硒含量的影響

2.2 不同品牌普通牛奶硒含量測定

為了了解市場普通牛奶硒含量及其變化情況，在超市隨機購買蒙牛、伊利、銀橋純牛奶，與西北農(nóng)林科技大學(xué)奶牛場的純牛奶進行比較分析硒含量結(jié)果見表3。

蒙牛、伊利、銀橋純牛奶，與西北農(nóng)林科技大學(xué)奶牛場的純牛奶硒含量分別為18.85、17.94、17.81、19.65 ppm，平均值為18.56 ppm。經(jīng)差異顯著性檢驗，差異不顯著。西北農(nóng)林科技大學(xué)奶牛場牛奶硒含量最高，經(jīng)過測定楊凌瑞祺公司奶?；旌巷暳现刑砑拥膩單徕c硒水平為0.33 ppm，可能比普通飼料中的含量要高。

表3 市場牛奶硒含量測定結(jié)果 ppm

2.3 奶牛健康狀況的影響

試驗組A、試驗組B和對照組C牛奶的體細胞數(shù)分別是26萬/mL、26萬/mL、28萬/mL，試驗組的體細胞數(shù)低于對照組，差異不顯著，可能是由于試驗牛頭數(shù)太少的原因。據(jù)報道高硒可以降低牛奶體細胞數(shù)，使乳房炎發(fā)病率降低，機體免疫力增強，有待于進一步驗證。

3 討論

3.1 有機硒對奶牛生產(chǎn)性能的影響

有研究認為奶牛日糧中添加硒可以提高奶牛的產(chǎn)奶量。但也有研究認為添加硒對奶牛產(chǎn)奶量影響不大，但是能夠提高牛奶中硒的含量。對于這一現(xiàn)象，有學(xué)者指出奶牛日糧加硒對產(chǎn)奶量的影響不一致可能與奶牛日糧中硒的真正含量有關(guān)。當(dāng)日糧缺硒時，補加硒可增加奶牛產(chǎn)奶量，當(dāng)日糧中的硒量足以滿足奶牛的生產(chǎn)需要時，加硒并不能提高奶牛產(chǎn)奶量[4]。

奶牛缺硒將嚴重影響到奶牛的健康及其生產(chǎn)性能，硒的缺乏會導(dǎo)致如奶牛乳房炎、奶牛胎衣不下、奶牛卵巢囊腫、子宮炎和奶牛白肌病以及犢牛腹瀉的發(fā)病率升高等許多代謝病。但是，硒的過量對奶牛機體也會造成危害。不同硒源對動物的毒害程度不同，有些毒性大，容易使機體中毒，甚至發(fā)生突發(fā)性死亡，有些在一定劑量時比較安全[5]。

奶牛缺硒有兩個方面。一是奶牛日糧中的硒含量不足，導(dǎo)致奶牛從日糧中得不到機體生長所需要的足夠的硒，滿足不了奶牛機體對硒的利用。二是與奶牛機體本身的機能有關(guān)，如奶牛機體對硒的利用率低，許多因素可干擾硒的吸收與利用。高鈣日糧可減少機體對硒的吸收，而在我國為防治奶牛骨軟癥、生產(chǎn)癱瘓等疾病，常添加過量的石粉或貝殼粉。硫酸根離子和磷可增加尿硒排出，從而加劇機體中硒缺乏。鋅可降低硒的生理活性，妨礙硒的吸收。砷能抑制硒在消化道的吸收，增加腎的排硒量。汞可降低組織中谷胱甘肽過氧化物酶的活性。

3.2 補酵母硒可有效地提高牛奶硒含量

有機硒在胃和十二指腑被吸收后，經(jīng)血液循環(huán)到達乳房，在牛乳的合成過種中，硒蛋氨酸代替了蛋氨酸，硒胱氨酸代替了胱氨酸，有機硒與蛋白質(zhì)結(jié)合緊密，解離速度慢，使硒緩慢釋放，維持了較高的乳硒。

硒是動物必需的營養(yǎng)成分，是動物體中谷胱甘肽過氧化酶系統(tǒng)的輔助因子，在生理上有重要作用。反芻動物通過胃腸道，主要是十二指腸吸硒，經(jīng)血液循環(huán)到達乳房由于但其瘤胃中的大量微生物有一種對無機硒鹽類添加劑(如亞硒酸鈉)中的含硒酸根表現(xiàn)出強烈的“拒硒作用”，使硒元素很難到達腸道吸收區(qū)。而目前在實際生產(chǎn)中常用的是硒的添加劑無機硒(如亞硒酸鈉和硒酸鈉)，對有機硒(如酵母硒)使用的較少[6]。

隨著有機硒預(yù)混料中硒含量的提高，牛奶中的硒含量也隨之增加。這與許多研究是一致的。這是由于不同硒源在動物體內(nèi)的生物學(xué)利用率不同，如以亞硒酸鈉為標準100，則酵母硒可達到290。并且酵母硒進入奶牛消化道后無需經(jīng)瘤胃轉(zhuǎn)化可直接被腸壁吸收利用，不會遇到瘤胃微生物的“拒硒作用”。從而大大提高了奶牛吸收硒的效率，為提高鮮奶中的含硒量創(chuàng)造了條件。

3.3 牛奶的含硒量的測定方法

熒光分析法是利用紫外線、紅外線或波長較短的可見光照射某物質(zhì)，產(chǎn)生熒光，利用熒光光譜、熒光強度、熒光壽命等特性及其相互關(guān)系進行分析。原子吸收光譜法是利用被測物質(zhì)的基態(tài)原子選擇性吸收輻射光的性質(zhì)進行定量分析。電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)是一種用于超靈敏的多元素分析和同位素測量的現(xiàn)代分析技術(shù)[7]。

聯(lián)用技術(shù)將為人們對硒進行徹底地分析提供更方便、更快速的分析方法，尤其是色譜與原子光譜、熒光光譜、分光光度法和其他技術(shù)的聯(lián)用。當(dāng)前牛奶中微量硒的檢測工作仍存在著諸多困難，因此在實際工作中，要根據(jù)樣品的數(shù)量、性質(zhì)、含硒量以及其他對測定的特殊要求，選擇合適的分析方法。

3.4 富硒牛奶深入研究存在的問題

由于奶牛日糧中添加的硒源種類較多，實際生產(chǎn)中不同硒源的生物利用率，牛奶中硒的沉積量存在差異，需要深入研究奶牛對不同硒源的最大耐受量，并確定日糧中各種硒源的適宜添加量；奶牛硒需要量技術(shù)參數(shù)的確定，由于其營養(yǎng)物質(zhì)攝入量、代謝機理的不確定性，較難確定，進一步研究硒與不同微量元素在機體內(nèi)的互作關(guān)系及機制，并應(yīng)用于實踐生產(chǎn)中；鑒于硒在機體中沉積過量會引起中毒和生產(chǎn)性能下降等對生產(chǎn)的不良影響；含量穩(wěn)定價廉的有機酵母硒來源，不同飼料原料中的硒含量的安全裕量。研究并確定富硒飼料最佳間斷飼喂方案，保證富硒牛奶健康有序發(fā)展。

4 結(jié)論

日糧中添加富硒酵母顯著提高了牛奶硒含量，對奶牛產(chǎn)奶量影響不大，提高了奶牛福利，增強了奶牛機體健康，使發(fā)病率降低，機體免疫力增強，有利于產(chǎn)奶量增加。富硒牛奶是人體補硒、提高免疫功能的佳品，可以預(yù)防缺硒病的發(fā)生。

[1] 陳龍,朱善良,曹萌.乳酸菌源有機硒對肝損傷小鼠脾臟脂質(zhì)過氧化和NK細胞活性的保護效應(yīng)研究[J].實驗生物學(xué)報,2005,38(11):1-6.

[2] 袁慧平,楊曉虹,張華,等.奶牛富硒精料補充料對牛奶中硒含量及乳成分的影響[J].畜牧與飼料科學(xué),2007,(1)：1-3.

[3] 宋照軍,王樹寧,潘潤淑,等.富硒乳酸菌的分離、篩選、馴化及富硒研究[J].中國釀造，2004,(11):4-6.

[4] 余善嗚,鄧云,王寶軍.硒與人體健康的影響[J].中國食物與營養(yǎng)，2001,(4)：51-52.

[5] 吳敦虎,鄔世昌,孔海.生物轉(zhuǎn)化富硒牛奶的研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2001，11(7)：13-14.

[6] 王連群,王加啟,雒秋江,等.奶牛日糧中添加富硒酵母對乳硒和血清硒含量的影響[J].中國畜牧獸醫(yī),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

西北農(nóng)區(qū)奶牛健康養(yǎng)殖生產(chǎn)技術(shù)集成及產(chǎn)業(yè)化示范(2012BAD12B07 )，奶牛養(yǎng)殖關(guān)鍵技術(shù)示范和陜西省奶牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助。

莊安寧(1981-)，女，陜西蒲城人，助理畜牧師，主要從事畜牧統(tǒng)計監(jiān)測工作。

*通訊作者：辛亞平(1965-)，男，陜西扶風(fēng)人，副教授，主要從事養(yǎng)牛教學(xué)及科研工作。

S823

A

1001-9111(2016)05-0026-03