微量元素硒對公畜繁殖性能的影響

楊茹潔

摘要：論述了微量元素硒對公畜繁殖機能的影響及硒對公畜睪丸和生精系統(tǒng)的作用機理。

關(guān)鍵詞：硒；公畜；繁殖機能；影響

中圖分類號：S828 文獻標識碼：B 文章編號：1007-273X（2016）10-0017-02

微量元素硒在1818年被發(fā)現(xiàn)后，就一直被認為是一種有毒的元素，直到1957年，有學者發(fā)現(xiàn)硒是動物健康所必須的元素。微量的硒可以防止缺乏維生素E的大鼠肝壞死并且可預(yù)防雞的滲出性素質(zhì)病?？芍斡嵫虻募∪鉅I養(yǎng)不良癥。硒在生物體內(nèi)發(fā)揮著十分重要的生物學功能。硒是GSH-Px的結(jié)構(gòu)成分，可以預(yù)防氧化作用對機體的損害，對維持動物的繁殖機能也有重要的生物學意義。

硒是動物生產(chǎn)中不可缺少的微量元素之一，對動物的繁殖、生產(chǎn)性能、應(yīng)激及免疫等方面有著極其重要的作用。硒是紅細胞谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的基本組成成分。動物體內(nèi)的代謝過程不斷產(chǎn)生自由基，這些基團是影響動物繁殖的重要因素。

Smith等[1]用放射性硒的方法研究公牛的生殖道及其他有關(guān)機體組織硒的存留量，發(fā)現(xiàn)除腎臟以外，以睪丸、附睪及前列腺和精囊腺的硒含量最高。之后的研究也得到相似的結(jié)果，表明公畜的生殖器官與硒有極高的親和力，或者說具有聚硒的能力。

大量研究發(fā)現(xiàn)，硒對雄性生殖器官的發(fā)育和精子的產(chǎn)生都有影響。當動物缺硒時，睪丸和附睪的質(zhì)量減輕，補硒可以增加初情期綿羊睪丸質(zhì)量。20世紀70年代以來，對精液、精清中存在的GSH-Px及其作用引起了許多學者的興趣。成年公牛精清中的GSH-Px活性高低與精子密度無關(guān)，而與精液量呈正相關(guān)[2]。精液中的GSH-Px主要存在于精清中，精子中幾乎沒有。因哺乳動物體內(nèi)無過氧化物酶，谷胱甘肽循環(huán)是紅細胞、肝、肺等有效的抗氧化防御系統(tǒng)，即GSH-Px可以防止H2O2對細胞膜上脂類的氧化，從而保護了細胞膜。精液中的硒就是通過GSH-Px的抗氧化作用而保護精子細胞膜免受氧化損害。

1 硒對公畜睪丸的影響

Behne等[3]發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激是導致動物繁殖障礙的重要原因之一，因為活性氧族幾乎能夠損害所有的生物大分子，包括細胞膜上的多不飽合脂肪酸。而且一旦一個小的脂質(zhì)氧化反應(yīng)發(fā)生，將導致一系列的放大效應(yīng)從而破壞睪丸細胞的結(jié)構(gòu)和功能。間質(zhì)細胞和曲精細管是雄性動物睪丸的兩個重要的組成部分。間質(zhì)細胞的功能是分泌雄激素-睪酮。曲精細管的主要作用是產(chǎn)生精子。而精子的形成主要受間質(zhì)細胞分泌的睪酮和支持細胞的共同調(diào)控。貯存在哺乳動物睪丸的硒的含量要比其他組織高。通過對缺硒大鼠補充低劑量的硒，發(fā)現(xiàn)硒大部分分布于睪丸中，而谷胱甘肽過氧化物酶中硒含量處在第二位。因此可以斷定硒除了在氧化防御系統(tǒng)中有顯著作用外，在動物生育方面也起著重要作用。但過量補硒也會產(chǎn)生毒副作用。

張建新等[4]選用海蘭白公雛雞，在基礎(chǔ)日糧中添加不同劑量的硒，研究硒對公雞睪丸組織發(fā)育形態(tài)的影響。結(jié)果顯示，適量補硒的公雛雞組，睪丸組織石蠟切片光鏡下觀察到曲精細管發(fā)育良好，上皮細胞層數(shù)多，管徑大，有明顯的管腔；高倍鏡觀察，管壁完整，精原細胞、初級精母細胞、次級精母細胞、精子發(fā)育良好，排列整齊；靠近管腔中央可看到著色較深的精子簇。高倍鏡下觀察到基膜與管壁完整，各級生殖細胞完好且排列整齊，精子叢狀鑲嵌在支持細胞內(nèi)，管腔中有大量游離的精子。過量補硒的公雛雞組低倍鏡觀察曲精細管發(fā)育較差，管壁有輕度溶解現(xiàn)象；在高倍鏡下觀察到曲精細管部分上皮細胞脫落、溶解，細管中央有壞死脫落的細胞，各級精細胞排列紊亂，精子數(shù)量減少。

2 硒對公畜精子的影響

雄性動物在生殖活動中一個重要的內(nèi)容就是產(chǎn)生精子。精子是由睪丸內(nèi)的精原細胞發(fā)育而來。在睪丸內(nèi)精原細胞經(jīng)過有絲分裂轉(zhuǎn)化為初級精母細胞，初級精母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂成為次級精母細胞，次級精母細胞再成熟分裂轉(zhuǎn)化為單倍體的精子細胞，最后形成精子，精子在附睪管內(nèi)獲得運動和受精的能力而成為成熟的精子。精子質(zhì)量和數(shù)量的高低就能綜合反應(yīng)整個生精過程的狀況。精子的數(shù)量和質(zhì)量的高低與繁殖性能有重要關(guān)系。

精子的活動能力、精子密度和精子結(jié)構(gòu)的完整性對于雄性家畜繁殖機能起決定作用，而含硒酶在精子形成及運動方面起到了關(guān)鍵性的作用。硒水平與精子的形成有密切的關(guān)系。硒缺乏對雄性生殖能力的影響非常顯著，20世紀70年代就有試驗發(fā)現(xiàn)硒缺乏雄性大鼠的精子異常，精子數(shù)量減少，活動能力差。利用低硒酵母喂養(yǎng)的仔二代大鼠將喪失生育能力[5]。

家禽精液中含有高比例的不飽和脂肪酸，有利于維持生物膜的流動性，有助于維持精子的運動能力，提高精細胞的活力，但又易受到自由基和有機過氧化物的氧化損傷，進而破壞精子生物膜的完整性，導致生物膜的物質(zhì)運輸受到影響，最終精細胞的活力下降，使公禽的繁能力下降。日糧硒被十二指腸吸收進入公禽體內(nèi)參與GSH-Px的合成，使家禽精液GSH-Px的比例增加，增強清除生殖系統(tǒng)中自由基和有機過氧化物的能力，從而避免精細胞生物膜的不飽和脂肪酸被氧化，維持生物膜的完整，增強精子活力，從而提高公禽的繁殖能力。

近年有研究發(fā)現(xiàn)，含硒蛋白精子雄原核GSH-Px能夠促使染色質(zhì)凝聚，保護精子DNA免受氧化損傷。硒缺乏時保護精細胞DNA免受氧化破壞的精子核仁谷胱甘肽過氧化物酶生成明顯減少，嚴重影響精細胞核染色質(zhì)的濃縮[6]。

參考文獻：

[1] SMITH J F，F(xiàn)ARICLOUGH R J，PAYNE E，et al. Plasma hormone levels in the cow.1.changes in progesterone and oestrogen during the normal oestrous cycle[J]. New Zealand Journal of Agricultural Research，1975，18：123-129.

[2] ?？酥?，潘志雄，吳宗萬，等.添加適量有機硒對種公牛精子活力的影響[J].山地農(nóng)業(yè)生物學報，2004，23（6）：539-540.

[3] BEHNE D，DUK M，ELGER W. Selenium content and glutathione peroxidase activity in the testis of the maturing rat[J]. Nutrition，1986，116：1442-1447.

[4] 張建新，岳文斌，董玉珍.硒對公雞睪丸前期發(fā)育的影響[J].獸藥與飼料添加劑，2003（8）：5-6.

[5] 粱明振，崦新躍，黃欽華，等.微量元素硒對動物繁殖性能的影響[J].中國畜牧獸醫(yī)，2003，30（3）：14-16.

[6] MAIORINO M，SCAPIN M，URSINI F，et al. Distinct promoters determine alternative transcription of gpx-4 into phospholipid-hydroperoxide glutathione peroxidase variants[J].Biol Chem，2003， 278：4286-4290.