王 迪，高玉紅

（黑龍江畜牧獸醫(yī)職業(yè)學(xué)院，黑龍江 雙城 150111）

1817年瑞典化學(xué)家貝采利烏斯在研究硫酸廠鉛室中沉淀的紅色淤泥性質(zhì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種新元素，隨即以希臘月亮女神塞勒涅的名字命名為硒。生物學(xué)界對(duì)硒的認(rèn)識(shí)始于1934年。1957年德國(guó)的Schwarz和Foliz首次發(fā)表了硒具有動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)作用的報(bào)告。硒（Se）是動(dòng)物和人體必需微量元素的這一認(rèn)識(shí)是20世紀(jì)后半葉營(yíng)養(yǎng)學(xué)上最重要的發(fā)現(xiàn)之一。較早關(guān)于硒與人類疾病關(guān)系的研究報(bào)道是在1979年，中國(guó)克山病研究小組證實(shí)了缺硒是導(dǎo)致克山病的必要條件之一[1]。在20世紀(jì)50年代發(fā)現(xiàn)硒是動(dòng)物的重要營(yíng)養(yǎng)元素之前，曾有近1個(gè)世紀(jì)，硒被認(rèn)為是有毒元素[2－3]。然而，已有研究表明，硒是30多種哺乳動(dòng)物硒蛋白或硒酶的重要構(gòu)成因子，但攝入過(guò)量的硒也會(huì)造成硒中毒[4－5]。

1 硒的來(lái)源、生理功能及缺乏癥

1.1 硒的來(lái)源

目前硒作為飼料添加劑添加的主要形式是亞硒酸鈉。亞硒酸鈉的溶解性和生物學(xué)效價(jià)等方面都高于其他的硒鹽。硒在谷物、油菜籽實(shí)以及其他飼料中的主要存在形態(tài)是硒蛋氨酸，而對(duì)于植物而言，其硒濃度取決于土壤中硒的濃度。一般情況下籽實(shí)中含硒量為0.02～0.03mg·kg－1，牧草中含硒量約為0.1～0.3mg·kg－1，動(dòng)物飼料含硒較高，魚(yú)粉含硒量約為 2mg·kg－1。

1.2 硒的生物學(xué)功能

硒在生物體內(nèi)發(fā)揮多種生物學(xué)效應(yīng)，是動(dòng)物必需微量元素之一。硒具有抗氧化、保護(hù)修復(fù)細(xì)胞、提高紅細(xì)胞的攜氧能力、提高免疫力、解毒排毒及抗污染等多種生物學(xué)功能，而最主要的生物學(xué)功能是抗氧化作用。硒在谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSHPx）的催化作用中具有關(guān)鍵性作用，是在GSH－Px中起氧化還原催化作用的唯一原子。哺乳動(dòng)物體內(nèi)第2個(gè)含硒酶是磷脂過(guò)氧化谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（PHG－Px），該酶的活性部位與GSH－Px相同，其保護(hù)生物膜的作用是通過(guò)抑制膜磷脂過(guò)氧化而實(shí)現(xiàn)的。

1.3 硒缺乏癥

國(guó)內(nèi)外大量資料統(tǒng)計(jì)和臨床實(shí)踐證明，人體缺硒就會(huì)造成重要器官的機(jī)能失調(diào)，導(dǎo)致惡性腫瘤、心腦血管病等疾病的發(fā)生。此外，硒還有增強(qiáng)免疫功能、增強(qiáng)解毒性、抗衰老性等作用，科學(xué)補(bǔ)硒與人體健康有直接關(guān)系。目前很多研究均發(fā)現(xiàn)，缺硒能夠引發(fā)動(dòng)物的各種疾病，如禽類的胰腺纖維變性和滲出性素質(zhì)、羊的白肌病或肌肉營(yíng)養(yǎng)不良、豬的肝壞死等。

2 食物中硒的存在形式、安全范圍及中毒癥狀

2.1 飲食中硒的化學(xué)存在形式

硒在食物中主要以化合物的形式存在，包括亞硒酸鹽、硒代胱氨酸、硒蛋氨酸和甲基硒半胱氨酸等。大米、小麥、玉米和大豆中硒的主要存在形式是硒蛋氨酸，占總硒量約80%。另外，富硒酵母中的硒蛋氨酸，占總硒量約為90%。在動(dòng)物組織中，硒的主要化學(xué)存在形式是硒代半胱氨酸，大鼠注射亞硒酸鹽，約60%～70%的硒以硒代半胱氨酸的形式存在于組織中；大鼠注射硒蛋氨酸5 d后，約有50%的硒以硒代半胱氨酸的形式存在于組織中。作為添加劑，硒都是以亞硒酸鈉的形式被添加到飲食中，零價(jià)的元素硒粉末不易溶于水，通常被認(rèn)為是沒(méi)有生物活性的硒形式。

2.2 硒的中毒癥狀及安全范圍

硒的有益劑量和毒性劑量的范圍極其狹窄，當(dāng)食物中硒的含量超過(guò)營(yíng)養(yǎng)必需水平很小的劑量范圍時(shí)就會(huì)表現(xiàn)出硒的毒性。人每日攝取硒達(dá)到180～280μg時(shí)，有明顯的防癌作用，然而當(dāng)每日攝入硒的劑量等于或高于819μg時(shí)，敏感的病人表現(xiàn)出硒中毒癥狀[6－8]。研究表明，硒的每日最高允許攝入量為400 μg。硒的營(yíng)養(yǎng)范圍在0.1～1 μg·g－1，預(yù)防癌癥通常是超過(guò)營(yíng)養(yǎng)水平，即飼料含硒量為1～3 μg·g－1，慢性飲食性硒中毒起始于含硒量為3～5 μg·g－1，且當(dāng)大鼠飼喂含硒量為16 μg·g－1的飼料時(shí)幾乎沒(méi)有大鼠可以存活[9－11]。有研究發(fā)現(xiàn)，病人連續(xù)一年每天攝入富硒酵母1 600μg沒(méi)有明顯的硒中毒癥狀，但每天攝入硒3 200μg就表現(xiàn)出明顯的中毒癥狀[12]。根據(jù)攝入硒的劑量和時(shí)間，硒中毒分為慢性和急性兩種，還有地方性硒中毒現(xiàn)象。如長(zhǎng)期攝入硒含量為5～15 μg·g－1食物時(shí)，將產(chǎn)生慢性硒中毒癥狀。慢性硒中毒表現(xiàn)為生長(zhǎng)遲緩、攝食量減少、蹄腐爛、脫發(fā)、貧血和肝硬化等癥狀[13－14]。在人類慢性硒中毒癥狀可產(chǎn)生頭暈、倦怠無(wú)力、口內(nèi)有金屬味、惡心、食欲不振、呼吸及汗液有酸臭味，還伴有肝腫大、肝功能異常、自主神經(jīng)功能紊亂、尿硒增高等。當(dāng)攝入硒的劑量極高時(shí)，飲食中硒的劑量超過(guò)20μg·g－1或注射劑量超過(guò)1.60mg·kg－1時(shí)將產(chǎn)生急性硒中毒癥狀。急性硒中毒的癥狀為運(yùn)動(dòng)失調(diào)、呼吸窘迫、腹瀉甚至死亡。人類急性硒中毒可產(chǎn)生頭暈、無(wú)力、嗜睡、惡心，呼吸和汗液有酸臭味，上呼吸道和眼結(jié)膜有刺激癥狀。重者有寒戰(zhàn)、高熱、出大汗、手指震顫以及肝腫大等表現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室檢查白細(xì)胞增高，尿硒含量不高，2～3 d后癥狀逐漸好轉(zhuǎn)。誤服亞硒酸者，易產(chǎn)生多發(fā)性神經(jīng)炎和心肌炎。

2.3 硒的代謝吸收

硒遍布各組織器官和體液，腎中濃度最高。在組織內(nèi)主要以硒與蛋白質(zhì)結(jié)合的復(fù)合物形式存在。硒主要在小腸被吸收，人體對(duì)食物中硒的吸收率為60%～80%。經(jīng)腸道吸收進(jìn)入體內(nèi)的硒代謝后大部分由尿排出，尿硒是判斷人體內(nèi)硒盈虧狀況的良好指標(biāo)，硒的其他排出途徑為糞、汗。硒在體內(nèi)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、排出、貯存和分布會(huì)受許多外界因素的影響。主要是膳食中硒的化學(xué)形式和含量，另外，性別、年齡、健康狀況以及食物中是否存在如硫、重金屬、維生素等化合物也有影響。動(dòng)物試驗(yàn)表明，硒主要在十二指腸被吸收，空腸和回腸稍有吸收，胃不吸收。經(jīng)尿排出的硒占排出量的50%～60%，在攝入高膳食硒時(shí)，尿硒排出量會(huì)增加，反之減少，腎臟起著調(diào)節(jié)作用。

3 硒對(duì)免疫功能的影響

硒對(duì)動(dòng)物免疫功能的影響是復(fù)雜且多方面的。機(jī)體內(nèi)的花生四烯酸在脂質(zhì)加氧酶的催化下生成L－12－過(guò)氧羥基－5,8,10,14－二十碳四烯酸（12－HPETE），12－HPETE還原為L(zhǎng)－12－羥基－二十碳四烯酸（12－HETE）的過(guò)程需要GSH－Px。目前已知12－HETE尤其是其衍生物白細(xì)胞三烯具有化學(xué)促進(jìn)和化學(xué)趨化活性。炎癥刺激也可使多核中性粒細(xì)胞（PMNs）產(chǎn)生白細(xì)胞三烯等羥基二十碳四烯酸（HETEs）。當(dāng)人和動(dòng)物缺硒時(shí)，GSH－Px的活性降低，使白細(xì)胞三烯減少，致使白細(xì)胞功能障礙等一系列免疫功能改變。已有研究證實(shí)，硒能夠維持細(xì)胞膜的完整性，紅細(xì)胞與淋巴細(xì)胞均從多能干細(xì)胞分化而來(lái)，所以硒也可能與淋巴細(xì)胞膜的完整性有關(guān)，從而影響淋巴細(xì)胞的生理功能。有機(jī)硒能清除體內(nèi)自由基，排除體內(nèi)毒素，抗氧化，有效抑制過(guò)氧化脂質(zhì)產(chǎn)生，防止血凝塊，清除膽固醇，增強(qiáng)人體免疫功能。另外含硒的GSH－Px活性增強(qiáng)，也可以減少免疫細(xì)胞內(nèi)過(guò)氧化脂質(zhì)的堆積從而增強(qiáng)免疫細(xì)胞的功能。

有學(xué)者研究表明，缺硒可導(dǎo)致免疫能力低下，而補(bǔ)硒可提高肌體免疫力。有研究人員給小鼠飼以加硒的飲食10周，小鼠的抗體合成IgM的細(xì)胞數(shù)活躍，增加了IgM合成，硒可促使T細(xì)胞活躍，使機(jī)體免疫力增加。硒還能促進(jìn)T、B淋巴細(xì)胞分泌細(xì)胞因子，并通過(guò)多種生物學(xué)效應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能。研究發(fā)現(xiàn)，攝入亞硒酸鈉可明顯提高外周血T淋巴細(xì)胞數(shù)量，提高淋巴細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素－6的水平，促進(jìn)巨噬細(xì)胞的吞噬功能和淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。硒能促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖、分化，同時(shí)也能增強(qiáng)淋巴細(xì)胞的細(xì)胞毒作用。硒能提高機(jī)體免疫細(xì)胞的吞噬功能，如提高巨噬細(xì)胞的吞噬功能，對(duì)于巨噬細(xì)胞的吞噬、趨化和殺滅過(guò)程都有著不同程度的影響。硒蛋白有激活T淋巴細(xì)胞的功能與調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答的重要作用[15]。動(dòng)物試驗(yàn)也證明，硒能促進(jìn)淋巴細(xì)胞分化并產(chǎn)生抗體，使血液中抗體水平提高或維持正常水平，增強(qiáng)機(jī)體抵抗力。硒能顯著提高抗原結(jié)合細(xì)胞數(shù)目，具有增強(qiáng)特異性細(xì)胞免疫功能的作用[16]。孕期母豬飼料中硒缺乏可顯著抑制巨噬細(xì)胞殺傷微生物的活性[17]。目前硒影響機(jī)體免疫功能的機(jī)制主要有硒的抗氧化學(xué)說(shuō)、表面介導(dǎo)的應(yīng)答控制學(xué)說(shuō)、影響細(xì)胞酶學(xué)說(shuō)以及免疫作用的自由基學(xué)說(shuō)等[18]。

4 硒與動(dòng)物生產(chǎn)

4.1 硒與生產(chǎn)性能

硒能促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育，維持基礎(chǔ)代謝和促進(jìn)生長(zhǎng)激素的合成，在T3和T4共同作用下使甲狀腺能夠維持機(jī)體正常生理代謝的功能。T3參與生長(zhǎng)激素的生物合成，能提高胰島素的水平，促進(jìn)肌肉蛋白的合成與分解，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育。在缺硒的情況下，隨著飼料中硒水平的添加，動(dòng)物的日采食量、日增重均有提高[19－22]。王海宏等研究報(bào)道，添加合適劑量的硒對(duì)動(dòng)物有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用[23]。毛景東等研究報(bào)道，在布列尼亞仔兔的日糧中添加不同劑量的硒，對(duì)布列尼亞仔兔的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，并且隨著飼料中含硒量的增加，仔兔的體重增加也越大，其中以添加0.2mg·kg－1組的體重增加效果最好。隨著硒含量的升高，飼料轉(zhuǎn)化效率也有升高的趨勢(shì)，這說(shuō)明添加適量的硒對(duì)仔兔有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用[24]。

4.2 硒與繁殖能力

有研究報(bào)道，在種公豬的飼料中添加適合劑量的硒能提高精液品質(zhì)，使精子的畸形率大大降低。?？酥艿纫矆?bào)道，在種公牛飼料中添加硒400mg·kg－1能顯著提高精子的質(zhì)量和活力。缺硒鼠的睪丸組織對(duì)硒蛋白具有很強(qiáng)的親和力，用缺硒日糧飼喂母鼠所生的雄鼠，其附睪內(nèi)精子游動(dòng)性差，數(shù)量較少，雙頭及缺尾精子較多。張建新試驗(yàn)表明，在雛公雞的基礎(chǔ)日糧分別補(bǔ)硒 1、5、10、15、20mg·kg－1，對(duì)照組缺硒睪丸發(fā)育不良，試驗(yàn)組隨硒濃度的增加中毒癥狀明顯，曲精細(xì)管腫脹、精細(xì)管溶解、生精上皮脫落，公雞日糧中含硒量以不超過(guò)1mg·kg－1為宜[25]。由此可見(jiàn)，在缺硒的日糧中補(bǔ)充硒可提高動(dòng)物的繁殖能力。

4.3 硒與理化指標(biāo)及組織硒含量

肝是合成血總膽固醇、清蛋白、高密度脂蛋白的最主要場(chǎng)所，因此總膽固醇、清蛋白、高密度脂蛋白水平在血清中的變化，可以反映肝組織的受損程度。李貴明等報(bào)道，大鼠長(zhǎng)期飼喂高硒飼料，可導(dǎo)致以上指標(biāo)均有不同程度的降低，表明高硒可使肝細(xì)胞受到破壞[26]。因而，機(jī)體總膽固醇、清蛋白、高密度脂蛋白的變化可以作為衡量機(jī)體硒需要量的重要指標(biāo)。

飼糧中硒的含量與組織中硒的含量呈正相關(guān)。張?jiān)谙愕妊芯繄?bào)道，給大鼠飼喂不同硒含量飼糧，肝臟中的硒水平與飼料硒水平呈高度正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.90[27]。因此，可以用組織硒的含量作為衡量機(jī)體硒需要量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

5 研究前景與展望

5.1 納米硒

由于納米微粒具有較大的表面積和配位不足的表面原子，使得納米微粒具有高的表面活性，同時(shí)由于納米硒的粒度極細(xì)，易被動(dòng)物胃腸道直接吸收，因此能更大限度地發(fā)揮硒的生物學(xué)功能。高學(xué)云等研究結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，納米硒高劑量組小鼠的細(xì)胞免疫功能、體液免疫功能和巨噬細(xì)胞吞噬功能均明顯升高，納米硒具有與硒蛋氨酸、亞硒酸鈉和甲基化硒相等的調(diào)節(jié)含硒酶活力的作用，初步研究證明，納米硒可以降低順鉑的毒性[28]。陳輝等研究表明，納米硒體外清除羥自由基的效率約是無(wú)機(jī)硒的4～5倍，有機(jī)硒的2～2.5倍，同時(shí)是已發(fā)現(xiàn)的急性毒性最低的補(bǔ)硒制劑[29]。納米硒以其特有的高活性、低毒性及高的生物利用率，在動(dòng)物生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景。

5.2 硒的生物有機(jī)化

目前，硒的有機(jī)化是硒在動(dòng)物生產(chǎn)中應(yīng)用研究的一個(gè)熱點(diǎn)。硒的有機(jī)態(tài)與無(wú)機(jī)態(tài)相比，具有吸收率高、生物活性強(qiáng)、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)生物轉(zhuǎn)化的方法進(jìn)行硒的生物有機(jī)化轉(zhuǎn)化，可為獲取有機(jī)硒提供一條簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的途徑，有利于實(shí)際生產(chǎn)中大量推廣應(yīng)用。

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