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富硒酵母的營養生理作用及其在 雞生產中的應用

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  硒是人 和動物所必需 的微量元素之一 ,有調節機體免疫力 、抗癌 、抗 自由基、抗應激、延緩衰老及拮抗某些毒物或有毒元素等作用。 目前 ,我國飼料工業中添加主要 以亞硒酸鈉為主 ,但 由于其存在生物有效性低 、毒性大 、易污染環境等缺點 ,因而使用

  量受到嚴格限制。一些國家已明文限制使用無機硒作為添加劑 ,如瑞典規定乳豬飼料添加硒必須使用有機硒 ,美國降低亞硒酸鈉 的添加標準低于動物的健康水平 ,日本于 1993 年禁止在飼料中添加亞硒酸鈉(游金明等 ,2002)。而富硒酵母 (Selenium —en—riched yeast,SY ) 是微生物轉化的一種高硒含量的生物硒制劑 ,與無機硒 相 比,酵母 硒活性 高 、毒性低 ,具有較高安全性 ,是 目前 比較理想 的有機硒添加劑 (王學東等 ,2009)。本文綜述了富硒酵母 的營養生理作用及其在蛋雞生產中的應用,旨在為富硒酵母 的進一步研究提供思路 。

  1 富硒酵母的研究歷史

  1817 年 ,瑞典 化 學家 Berzelius 發 現元 素 硒(Se)。但此后 100 多年 ,人們一直將硒作為有毒元素來研究 ,直到 1957 年才被認識到是動物必需 的營養物質。1971 年 R otruck 最先確立了硒與谷胱甘肽過氧化物酶(GSH —Px)的關系,揭開了硒在生命科學中所起的重要作用(徐光祿等,1987)。1973 年,世界衛生組織確定硒是人和動物的必需微量營養元素 ,這一觀點得到全球科學家 的一致公認 ,從而推動 了硒與人體健康關 系的研究。同年 ,美國 FD A認定 ,se 在營養水平上不應歸為致癌物 ,并批準亞硒酸鈉與硒酸鈉作 為飼料添加劑用于配合飼料 中(沈銀書等 ,2008)。到 目前為止 ,硒的研究與添加主要以無機硒 (亞硒酸鈉 )為主 ,但諸多的研究和使用中也發現了不少 問題 :它的毒性較大 、易與其它礦物質互相拮抗 、生物利用率低并且在奶和肉中的轉移率較低。因此 ,研究和開發新 的利用率高的有機硒成為了必然。有機硒的轉化分為人工合成和生物轉化 。在硒的微生物轉化 中,富硒 酵母 的研究開展最早 ,取得的成果也最豐碩 。國外早在 2O 世紀 70 年代就開始了對 富硒酵母 的研究 。我國在這方面的研究起步較晚,徐輝碧 (1984 )是 國內最早報道培養成功富硒酵

  母的學者。隨后許多科研機構和單位相續開展了富硒酵母的研究 。美 國 FD A 于 2000 年 6 月首次批準富硒酵母作為有機硒補充物用于家禽飼料 ,歐盟也于 2006 年 9 月首次批準富硒酵母作為有機硒補充物用于各種動物 。

  2 富硒酵母的概念及化學組成

  2.1 富硒酵母的概念

  美 國 FDA ( 2007 )對飼用富硒酵母是這樣定義:富硒酵母是指通過補料分批發酵方式培養 的無活性干酵母 (Saccharom yces cerevisiae),在發酵過程 中逐漸加入甘蔗糖蜜與亞硒酸鹽 ,以使亞硒酸鹽對酵母生長速度 的不利效應降到最低 ,并保證無機硒最佳 地結 合 到 酵母 細 胞 的 有機 質 中 (沈 銀 書 等 ,2008)。富硒酵母一般含硒 500 ~1500 g/g,其中有機硒 占 95%左右 ,主要以硒代氨基酸和硒蛋 白的形式存在 ,少部分形成硒 多糖和含硒 tR N A (Dem irci等 ,1999 )。酵母對微量元素的富集過程 中,微量元素在酵母細胞中的分布結合有所不同。其中51%的微量元 素與酵母細胞壁的大分子組分緊密結合 ,45%左右與細胞液 中的肽 、氨基酸結合 ,其余少部分則與可溶性蛋白質結合,使微量元素由無機狀態轉為有機狀 態 ,提高 了其生物利用率 (一般可達37% ),并降低 了毒性(賈洪峰等 ,2009)。

  2.2 富硒酵母的生產原理

  利用酵母高度 的富硒能力 以及將無機硒轉化為有機硒的轉化能力 ,在培養基 中加入無機硒 ,通過微生物培養制取 富硒酵母粉。它的生產技術已經相 當成熟。許多研究表明,富硒酵母屬于優質的有機硒源 ,其 中硒代蛋氨酸 (Se—M et) 含量能達到70%,硒代半胱氨酸(Se—Cys)的含量 占20%左右(郝素娥等 ,2007 )。

  3 富硒酵母的營養生理功能

  3.1 提 高硒的生物利用率及硒在機體的貯存

  研究表 明富硒酵母作為硒源較亞硒酸鹽具有較高的生物利用率 。硒 的吸收是在小腸 中進行 ,酵母硒可主動穿過腸壁 ,生物利用率高 ;而無機硒則只是被動地擴散通過腸壁(Com bs,1986)。與亞硒酸鈉相比,富硒酵母使機體中硒的存儲量顯著提高(Payne等,2005;Yoon 等,2007)。毛勝勇(2000)報道 ,以亞硒酸鈉為參照 se,富硒酵母 se 在反芻動物上的生物利用率為 290%。張培恩(20 13)研究不 同硒源和水平對雞蛋 中硒含量的影響表明,同一硒水平富硒酵母與亞硒酸鈉對雞蛋 中硒的沉積 ,添加富硒酵母組較亞硒酸鈉組提高 14.1%(尸< 0.05 )。黃祥賢等 (1990 )用金膜 電極微分 陽極溶出伏安法研究富硒酵母在兔體內的藥物動力學參數,實驗結果表 明富硒酵母較亞硒酸鈉具有生物利用度大 、維持時間長 、峰濃度高 的特點 ,是一優于亞硒酸鈉的補硒劑。

  3.2 富硒酵母的抗氧化功能

  硒是谷胱甘肽過氧化物酶 (G SH —Px )的活性 中心,是抗氧化體系重要的組成部分 (張影等 ,20 1 1 o許多研究表 明 ,在一定范 圍內,日糧 中硒的添加水平與體 內谷胱甘肽過氧化物酶的活性呈正相關(Paton,2002;郭云霞等,2007)。邱榕生等(2003)報道 ,酵母硒能顯著降低肝臟中丙二醛的含量,提高肉雞血漿中谷胱甘肽過氧化物酶活性 ,極顯著提高肝臟的總抗氧化力。

  3.3 富硒酵母能提高機體免疫力

  大量實驗研究表明富硒酵母有較強的提高動物機體免疫力 的藥理活性 ,而且活性 比無機硒 一亞硒酸鹽高。Li等(2010 )研究結果表明,富硒酵母試驗組 的免疫器官指數高于亞硒酸鈉組與基礎 13 糧組,即酵母硒可促進肉雞免疫器官的早期發育。仲崇華等(2008)將亞硒酸鈉和富硒酵母作為硒的來源考察硒對仔豬免疫功能的影 響表 明,富硒酵母0.3 m g/kg 組與亞硒酸鈉 0-3 m g/kg 組相比,血清 中IgG 、IgA 、lgM 濃 度分別升 高 了 3.7%、18.6% (P <0.01)、8.7%;全 血的 T一淋 巴細胞轉 化率提 高 了31.1%f尸< 0.01)。

  4 富硒酵母在雞生產中的應用

  4.1 富硒酵母對雞生產性能的影響

  許多研究表明富硒酵母對雞生產性能有較大的影響。郭云霞等(2006)發現 日糧中添加 0.5 m g/kg水平的酵母硒蛋雞產蛋率極顯著高于其它試驗組(P <0.01),但對蛋重提高不 明顯 。李玲等(2009)在對富硒啤酒酵母對肉雞生長性能的研究中發現,飼養 2 周后,補硒組雞體增重顯著高于對照組。陳忠法等(2003)研究在肉仔雞 1 3 糧 中添加有機硒 的研究發現 0.2 m g/kg 硒對其增重 、飼料轉化率 、死亡 、

  淘汰數 的效果要優 于 0.3 m g/kg 添加量 。李業 國等(2005)~ 道在硒源不同而添加水平相 同的處理組間進行 比較時,富硒酵母在提高肉雞生產 I生能方面要優于亞硒酸鈉 (P <0.05)。陳敏等 (20 10)也相繼報道 ,富硒啤酒酵母能夠顯著提高肉雞平均 日增重 ,且效果優于無機硒 。

  4.2 富硒酵母對雞繁殖性能的影響

  研究 證明硒可提高種蛋 的受精率和孵化 率 。Payne 等(2005)研究報道 ,日糧 中添加硒可增加種蛋中硒的含量,提高種蛋組織中過氧化物酶的活性,進而提高種蛋孵化率。Valentic等(2003)研究了富硒酵母對肉用種雞和產蛋雞的影響,發現把有機硒和無機硒 的飼喂量從 0.3 m g/kg 提高到 0.5 m g/kg,有機硒組所產雞蛋的硒沉積量 比無機硒組高 30%,并能促進胚胎發育和雛雞出殼。崔國強(2012)研究表 明飼料 中添加 0.3 m g/kg 亞硒酸鈉 與 0_3 m g/kg酵母硒 ,既能滿足富硒蛋的要求又能提高北京油雞種母雞繁殖性能及 1 日齡雛雞品質 ,且可顯著提高北京油雞種公雞繁殖性能 。

  4.3 富硒酵母在雞蛋 中的沉積與分布

  研究證明富硒雞蛋所含硒為有機態硒 ,容易為人體吸收利用 ,通過食用雞蛋補充微量元素硒 ,具有經濟 、方便 、有效等優勢。趙慧賢等(2008 )發現 日糧中添加硒能極顯著提高雞蛋中硒含量,并且硒主要存在蛋黃中,添加富硒酵母組蛋硒含量較亞硒酸鈉組提高更為顯著。陳忠法等(2003)報道 ,酵母硒添加組 (0.2 、0.4 和 0.6 m g/kg)雞蛋的硒含量 比無機硒組 (O.3 m g/kg)分別提高 46.5%、166.7%和294.7%。張培恩等(2013)研究表明日糧中添加硒,能極顯著提高雞蛋 中硒含量 ,并且硒主要存在蛋黃 中。添加富硒 酵母 組硒 含量較 亞硒酸鈉 組提 高更為顯著。張志焱等(2012 )發現 ,在蛋雞 日糧中加入不同濃度的酵母 硒 ,短期飼喂 即可通過雞本 身的生物

  轉化獲得含硒量較高,同時又符合食品衛生標準(G B2762—2005 )中硒限量 0.5 m g/kg 的雞蛋 ,且對蛋

  雞生產性能無顯著影響 ,對雞蛋 品質也無不 良影響 ,雞蛋中的硒主要存在于蛋黃中。

  4.4 富硒酵母對雞 肉品質的影響

  衡量 肉品質的指標主要包括肉色 、pH 、系水力 、嫩度等。富硒酵母通過其很強的抗氧化能力來改善肉的顏 色和 pH ,增 強系水力 ,進而改善 肉的品質 。研究表明 1 3 糧 中添加硒可顯著加深雞 肉色素沉積 ,減少 肉的滴水損失 (許飛利等 ,2007 ;鄒曉庭等 ,2005)。Edens 等(1996)比較 了不同硒源 、不同硒水平對雞 肉滴水損失的影響。結果發現 ,無機硒組滴水損失顯著高于有機硒組。鄒曉庭等(2005 )研究表明 1 3 糧添加蛋氨酸硒 、酵母硒均可顯著改善肉雞肉色和降低滴水損失 ,與對照組相比,其紅色色度分別 提 高 20.84%和 10.76% ,滴 水 損 失 分 別 降 低21.32%和 14.23%。玉玨等(2009 )和陳敏等(2010 )也相續報道富硒酵母可以改善肌肉品質。

  5 結語

  富硒酵母在動物生產中的使用無疑給綠色養殖提供新的養分。富硒酵母的吸收率高 、毒性小 、對環境污染少等優點已得到市場的檢驗,但其最佳添加量和最佳使用量還需進一步研究。另外 ,富硒酵母除對畜禽生產、繁殖性能等的改善外 ,利用其在肉、蛋 、奶 中的沉積作為天然補硒來源也是一大研究熱點。因此 ,富硒酵母一定會有巨大的市場前景。

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