文/王 丹 王恒昌 楊曉波
(1黑龍江省完達山乳業股份有限公司;2黑龍江省家畜遺傳資源保護中心)
日糧添加有機硒對奶牛影響的研究進展
文/王丹1王恒昌2楊曉波1
(1黑龍江省完達山乳業股份有限公司;2黑龍江省家畜遺傳資源保護中心)
在日糧中添加有機硒對奶牛生理功能,如抗氧化功能、免疫功能、瘤胃發酵、消化率等,生產性能,如奶產量和乳成分、乳硒、乳體細胞數等和繁殖性能,如受胎率等方面均能產生一定的影響。
有機硒;奶牛;生理功能;生產性能;繁殖性能
硒是動物和人體必需的微量元素,與健康密切相關,其生理功能主要表現在抗氧化、免疫、調節甲狀腺激素、排毒與解毒等方面。天然飼料中硒的含量普遍偏低,往往通過強化硒來滿足機體的需求量。硒源分為無機硒和有機硒,兩者的安全性和生物活性不同。通常,無機硒的毒性較大,吸收利用率差,生物有效性偏低。而有機硒通過天然生物轉化獲得,具有安全性好、吸收利用率高的特點,因此有機硒逐漸取代無機硒成為新型硒營養源。
1.1對抗氧化功能的影響
硒是谷胱甘肽過氧化酶等若干抗氧化酶的組成成分,抗氧化酶通過消除脂質氫過氧化物,阻斷活性氧和自由基對機體的氧化損傷,發揮抗氧化作用。許多研究證實,奶牛日糧添加有機硒,可提高谷胱甘肽過氧化酶等抗氧化酶的活性,從而提高機體抗氧化能力。倪麗麗、張麗娟、劉強、孟凡立等分別通過獨立喂養試驗發現,奶牛日糧中的有機硒可以提高血液中谷胱甘肽過氧化酶、超氧化物歧化酶等抗氧化酶的水平或活性[1~4];倪麗麗、張麗娟、黃志堅、吳顯實等分別研究發現,日糧添加有機硒可顯著提高奶牛血液中總抗氧化能力(T-AOC),降低丙二醛(MDA)水平[1,2,5,6],從而提高奶牛的抗氧化能力。
1.2對免疫功能的影響
幾乎所有免疫細胞中都存在硒,近年來的研究顯示,硒可以增強細胞免疫、體液免疫及非特異性免疫。倪麗麗研究發現,飼喂有機硒的日糧可以顯著提高奶牛血清中免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白A(IgA)及白細胞介素-1(IL-1)、白細胞介素-2(IL-2)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、可溶性輔助T淋巴細胞(sCD4)和可溶性輔助T淋巴細胞/可溶性細胞毒性T淋巴細胞(sCD4/sCD8)含量[1];黃志堅通過試驗證實,日糧添加有機硒可以顯著提高奶牛淋巴細胞轉化率和T細胞計數[5],從而提高機體的免疫功能。有機硒增強機體免疫功能的機制尚有待進一步探索。

1.3對消化功能的影響
1.3.1對瘤胃發酵的影響
作為反芻動物,奶牛的瘤胃具有十分重要的消化作用。瘤胃像一個發酵罐,含有大量的微生物,是分解食物和合成營養物質的重要場所。倪麗麗和武霞霞分別通過體內試驗和體外試驗,研究了有機硒對奶牛瘤胃發酵功能的影響。試驗結果均顯示:日糧添加有機硒,瘤胃液或體外培養液的菌體蛋白(BCP)濃度和丙酸濃度顯著升高[1,7]。武霞霞通過體外試驗進一步發現有機硒可提高乙酸、丁酸、總揮發性脂肪酸的濃度[7]。總體上看,日糧添加有機硒可以促進奶牛瘤胃發酵功能。
1.3.2對消化率的影響
王登峰、藺文愛、張麗娟分別進行獨立研究后得出相同結論,日糧添加有機硒可增加奶牛對粗蛋白、中性洗滌纖維(NDF)、鈣、磷的消化率;王登峰和張麗娟的研究結果還顯示,有機硒可提高粗脂肪(EE)和硒的消化率;藺文愛和張麗娟的研究進一步發現,有機硒可提高酸性洗滌纖維(ADF)的消化率;藺文愛還發現日糧添加有機硒能顯著提高粗纖維的全消化道消化率[2,8,9]。武霞霞通過體外試驗也證實,培養液中添加有機硒可提高營養物質降解率,促進日糧干物質、粗蛋白、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)在瘤胃內的降解[7],提高消化率。
1.4對血硒及血液生化指標的影響
很多研究者發現,日糧添加有機硒,奶牛血硒的含量顯著提高。王登峰的研究表明,日糧添加有機硒,奶牛血清生長激素(GH)、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)、三碘甲腺原氨酸(T3)、四碘甲腺原氨酸(T4)、泌乳素(PRL)、胰島素(I N S)、游離脂肪酸(NEFA)及球蛋白(G)的濃度都有提高的趨勢,且有機硒添加量與上述指標呈顯著或趨于顯著的一元二次增加關系[8]。有機硒對奶牛血清生化指標中相關激素的促進作用機理可能在于兩方面:一是有機硒能提高瘤胃發酵和消化率,從而提高日糧利用率;二是硒是許多血清激素的活性組分,激素之間是相互聯系的,因此有機硒含量的增加,能夠引起血清激素的變化。由此可知,奶牛的乳腺發育和泌乳功能均離不開上述激素的相互作用,因此血清激素水平的提高,會進一步影響奶牛的生產性能。
2.1對產奶量和乳成分的影響
日糧是奶牛生產的物質基礎和源動力,合理的日糧配合是提高奶牛產奶量和乳質量的重要因素。近年來的研究結果顯示,日糧添加有機硒對奶牛產奶量和乳成分均有一定的影響。王登峰、吳顯實、藺文愛分別研究發現,日糧中添加的有機硒能夠提高奶牛的產奶量,王登峰還進一步發現日糧中添加的有機硒劑量與奶牛的產奶量呈現顯著的一元二次劑量依賴關系[6,8,9]。藺文愛通過喂養試驗得出結論,日糧添加有機硒后奶牛乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、乳干物質率都有不同程度的提高[9],呂戰偉的研究結果也表明有機硒能顯著提高乳糖率[10],但有機硒影響產奶量和乳成分的具體作用機理還有待深入探討。
2.2對乳硒的影響
硒是世界衛生組織公布的人體必需微量元素,與健康密切相關。我國有72%的縣(市)低硒或缺硒,成人每日攝取硒量僅為26.63 μg,與中國營養學會推薦的日最低食用量50 μg相比相去甚遠,而人類的克山病、肝病、糖尿病等40 多種疾病與缺硒相關。因此加強對硒元素重要性的宣傳,有針對性的開發富硒食品,對于改善我國人民的健康具有重要意義。在奶牛日糧中添加硒,通過奶牛對硒的吸收、轉化等代謝過程,可以生產出生物利用率高且安全無毒的富有機硒牛奶,為人類補硒提供一條安全有效的途徑。張麗娟、王連群等研究者的試驗研究均發現,日糧補充硒能顯著提高奶牛的乳硒含量,且乳硒含量隨著日糧硒含量增加而上升,日糧補充有機硒對于提高乳硒的效果顯著高于無機硒[2,8~12]。
2.3對乳體細胞數的影響
乳體細胞數是指每毫升乳中體細胞的總數,其中98%~99%是白細胞。體細胞數反映了產奶量、乳質量及牛只的健康情況,是奶牛乳房健康狀況的重要指標,也反映了一個地區或國家奶牛業發展的管理狀況。實踐表明,高體細胞數會降低產奶量和乳質量。許多研究發現,奶牛日糧添加有機硒會降低乳體細胞數[2,3,6,9,10],間接反映出日糧中的有機硒有利于實際生產中產奶量和乳質量的提高,有益于奶牛乳房炎的預防。
奶牛的乳體細胞數與奶牛受胎率呈顯著的負相關,日糧中添加有機硒會降低體細胞數,利于實際生產中提高奶牛的受胎率。張麗娟通過研究證實了有機硒能夠提高奶牛受胎率[2],從而提高奶牛的繁殖性能。
乳中尿素氮不僅能反映出瘤胃中蛋白代謝的有效性,保持能氮平衡,還是評價奶牛繁殖性能的一個重要指標,過高的尿素氮會降低奶牛的繁殖率。呂戰偉研究發現,日糧有機硒能夠降低乳中尿素氮含量[10]。由此可見,日糧補充有機硒,有利于提高奶牛的繁殖率,擴大牛群規模,提高奶牛場的經濟效益。
綜上所述,日糧添加有機硒對奶牛生理功能、生產性能和繁殖性能影響方面的研究已經取得較大進展,如日糧添加有機硒可提高奶牛的抗氧化、免疫和消化功能,可提高奶牛產奶量,降低乳中體細胞數,提高奶牛繁殖性能等。然而,有機硒對奶牛上述生理功能、生產性能和繁殖性能影響的機理還有待深入探討,對奶牛其它生理功能、生產性能和繁殖性能方面的研究還有待進一步開展,這需要營養學、遺傳學、生理學等多學科之間相互輔助和支撐,多學科交叉,以獲得更大的突破。相信隨著各學科的發展,日糧添加有機硒對奶牛生理功能、生產性能和繁殖性能等方面影響的研究將更加深入和系統,為我國奶牛業的健康持續發展奠定基礎。
[1] 倪麗麗. 有機硒對奶牛瘤胃發酵、抗氧化功能及免疫功能的影響:[碩士論文]. 呼和浩特:內蒙古農業大學,2011.
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[8] 王登峰. 有機硒對奶牛產奶性能、營養物質消化及血液生化指標的影響:[碩士論文]. 呼和浩特:內蒙古農業大學,2011.
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王丹(1983-),女,黑龍江省牡丹江人,碩士,研究方向為動物遺傳育種。
2016-03-04)