文/王 丹 王恒昌 楊曉波
(1黑龍江省完達(dá)山乳業(yè)股份有限公司;2黑龍江省家畜遺傳資源保護(hù)中心)
日糧添加有機(jī)硒對(duì)奶牛影響的研究進(jìn)展
文/王丹1王恒昌2楊曉波1
(1黑龍江省完達(dá)山乳業(yè)股份有限公司;2黑龍江省家畜遺傳資源保護(hù)中心)
在日糧中添加有機(jī)硒對(duì)奶牛生理功能,如抗氧化功能、免疫功能、瘤胃發(fā)酵、消化率等,生產(chǎn)性能,如奶產(chǎn)量和乳成分、乳硒、乳體細(xì)胞數(shù)等和繁殖性能,如受胎率等方面均能產(chǎn)生一定的影響。
有機(jī)硒;奶牛;生理功能;生產(chǎn)性能;繁殖性能
硒是動(dòng)物和人體必需的微量元素,與健康密切相關(guān),其生理功能主要表現(xiàn)在抗氧化、免疫、調(diào)節(jié)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(guò)強(qiáng)化硒來(lái)滿足機(jī)體的需求量。硒源分為無(wú)機(jī)硒和有機(jī)硒,兩者的安全性和生物活性不同。通常,無(wú)機(jī)硒的毒性較大,吸收利用率差,生物有效性偏低。而有機(jī)硒通過(guò)天然生物轉(zhuǎn)化獲得,具有安全性好、吸收利用率高的特點(diǎn),因此有機(jī)硒逐漸取代無(wú)機(jī)硒成為新型硒營(yíng)養(yǎng)源。
1.1對(duì)抗氧化功能的影響
硒是谷胱甘肽過(guò)氧化酶等若干抗氧化酶的組成成分,抗氧化酶通過(guò)消除脂質(zhì)氫過(guò)氧化物,阻斷活性氧和自由基對(duì)機(jī)體的氧化損傷,發(fā)揮抗氧化作用。許多研究證實(shí),奶牛日糧添加有機(jī)硒,可提高谷胱甘肽過(guò)氧化酶等抗氧化酶的活性,從而提高機(jī)體抗氧化能力。倪麗麗、張麗娟、劉強(qiáng)、孟凡立等分別通過(guò)獨(dú)立喂養(yǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),奶牛日糧中的有機(jī)硒可以提高血液中谷胱甘肽過(guò)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(jiān)、吳顯實(shí)等分別研究發(fā)現(xiàn),日糧添加有機(jī)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(duì)免疫功能的影響
幾乎所有免疫細(xì)胞中都存在硒,近年來(lái)的研究顯示,硒可以增強(qiáng)細(xì)胞免疫、體液免疫及非特異性免疫。倪麗麗研究發(fā)現(xiàn),飼喂有機(jī)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(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-2(IL-2)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、可溶性輔助T淋巴細(xì)胞(sCD4)和可溶性輔助T淋巴細(xì)胞/可溶性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(sCD4/sCD8)含量[1];黃志堅(jiān)通過(guò)試驗(yàn)證實(shí),日糧添加有機(jī)硒可以顯著提高奶牛淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和T細(xì)胞計(jì)數(shù)[5],從而提高機(jī)體的免疫功能。有機(jī)硒增強(qiáng)機(jī)體免疫功能的機(jī)制尚有待進(jìn)一步探索。
1.3對(duì)消化功能的影響
1.3.1對(duì)瘤胃發(fā)酵的影響
作為反芻動(dòng)物,奶牛的瘤胃具有十分重要的消化作用。瘤胃像一個(gè)發(fā)酵罐,含有大量的微生物,是分解食物和合成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要場(chǎng)所。倪麗麗和武霞霞分別通過(guò)體內(nèi)試驗(yàn)和體外試驗(yàn),研究了有機(jī)硒對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵功能的影響。試驗(yàn)結(jié)果均顯示:日糧添加有機(jī)硒,瘤胃液或體外培養(yǎng)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(guò)體外試驗(yàn)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)有機(jī)硒可提高乙酸、丁酸、總揮發(fā)性脂肪酸的濃度[7]。總體上看,日糧添加有機(jī)硒可以促進(jìn)奶牛瘤胃發(fā)酵功能。
1.3.2對(duì)消化率的影響
王登峰、藺文愛(ài)、張麗娟分別進(jìn)行獨(dú)立研究后得出相同結(jié)論,日糧添加有機(jī)硒可增加奶牛對(duì)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(jié)果還顯示,有機(jī)硒可提高粗脂肪(EE)和硒的消化率;藺文愛(ài)和張麗娟的研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),有機(jī)硒可提高酸性洗滌纖維(ADF)的消化率;藺文愛(ài)還發(fā)現(xiàn)日糧添加有機(jī)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(guò)體外試驗(yàn)也證實(shí),培養(yǎng)液中添加有機(jī)硒可提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降解率,促進(jìn)日糧干物質(zhì)、粗蛋白、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)在瘤胃內(nèi)的降解[7],提高消化率。
1.4對(duì)血硒及血液生化指標(biāo)的影響
很多研究者發(fā)現(xiàn),日糧添加有機(jī)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(jī)硒,奶牛血清生長(zhǎng)激素(GH)、胰島素樣生長(zhǎng)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(shì),且有機(jī)硒添加量與上述指標(biāo)呈顯著或趨于顯著的一元二次增加關(guān)系[8]。有機(jī)硒對(duì)奶牛血清生化指標(biāo)中相關(guān)激素的促進(jìn)作用機(jī)理可能在于兩方面:一是有機(jī)硒能提高瘤胃發(fā)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(lián)系的,因此有機(jī)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(fā)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(huì)進(jìn)一步影響奶牛的生產(chǎn)性能。
2.1對(duì)產(chǎn)奶量和乳成分的影響
日糧是奶牛生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)和源動(dòng)力,合理的日糧配合是提高奶牛產(chǎn)奶量和乳質(zhì)量的重要因素。近年來(lái)的研究結(jié)果顯示,日糧添加有機(jī)硒對(duì)奶牛產(chǎn)奶量和乳成分均有一定的影響。王登峰、吳顯實(shí)、藺文愛(ài)分別研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加的有機(jī)硒能夠提高奶牛的產(chǎn)奶量,王登峰還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)日糧中添加的有機(jī)硒劑量與奶牛的產(chǎn)奶量呈現(xiàn)顯著的一元二次劑量依賴關(guān)系[6,8,9]。藺文愛(ài)通過(guò)喂養(yǎng)試驗(yàn)得出結(jié)論,日糧添加有機(jī)硒后奶牛乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、乳干物質(zhì)率都有不同程度的提高[9],呂戰(zhàn)偉的研究結(jié)果也表明有機(jī)硒能顯著提高乳糖率[10],但有機(jī)硒影響產(chǎn)奶量和乳成分的具體作用機(jī)理還有待深入探討。
2.2對(duì)乳硒的影響
硒是世界衛(wèi)生組織公布的人體必需微量元素,與健康密切相關(guān)。我國(guó)有72%的縣(市)低硒或缺硒,成人每日攝取硒量?jī)H為26.63 μg,與中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦的日最低食用量50 μg相比相去甚遠(yuǎn),而人類的克山病、肝病、糖尿病等40 多種疾病與缺硒相關(guān)。因此加強(qiáng)對(duì)硒元素重要性的宣傳,有針對(duì)性的開發(fā)富硒食品,對(duì)于改善我國(guó)人民的健康具有重要意義。在奶牛日糧中添加硒,通過(guò)奶牛對(duì)硒的吸收、轉(zhuǎn)化等代謝過(guò)程,可以生產(chǎn)出生物利用率高且安全無(wú)毒的富有機(jī)硒牛奶,為人類補(bǔ)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(yàn)研究均發(fā)現(xiàn),日糧補(bǔ)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(bǔ)充有機(jī)硒對(duì)于提高乳硒的效果顯著高于無(wú)機(jī)硒[2,8~12]。
2.3對(duì)乳體細(xì)胞數(shù)的影響
乳體細(xì)胞數(shù)是指每毫升乳中體細(xì)胞的總數(shù),其中98%~99%是白細(xì)胞。體細(xì)胞數(shù)反映了產(chǎn)奶量、乳質(zhì)量及牛只的健康情況,是奶牛乳房健康狀況的重要指標(biāo),也反映了一個(gè)地區(qū)或國(guó)家奶牛業(yè)發(fā)展的管理狀況。實(shí)踐表明,高體細(xì)胞數(shù)會(huì)降低產(chǎn)奶量和乳質(zhì)量。許多研究發(fā)現(xiàn),奶牛日糧添加有機(jī)硒會(huì)降低乳體細(xì)胞數(shù)[2,3,6,9,10],間接反映出日糧中的有機(jī)硒有利于實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)奶量和乳質(zhì)量的提高,有益于奶牛乳房炎的預(yù)防。
奶牛的乳體細(xì)胞數(shù)與奶牛受胎率呈顯著的負(fù)相關(guān),日糧中添加有機(jī)硒會(huì)降低體細(xì)胞數(shù),利于實(shí)際生產(chǎn)中提高奶牛的受胎率。張麗娟通過(guò)研究證實(shí)了有機(jī)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(píng)價(jià)奶牛繁殖性能的一個(gè)重要指標(biāo),過(guò)高的尿素氮會(huì)降低奶牛的繁殖率。呂戰(zhàn)偉研究發(fā)現(xiàn),日糧有機(jī)硒能夠降低乳中尿素氮含量[10]。由此可見(jiàn),日糧補(bǔ)充有機(jī)硒,有利于提高奶牛的繁殖率,擴(kuò)大牛群規(guī)模,提高奶牛場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。
綜上所述,日糧添加有機(jī)硒對(duì)奶牛生理功能、生產(chǎn)性能和繁殖性能影響方面的研究已經(jīng)取得較大進(jìn)展,如日糧添加有機(jī)硒可提高奶牛的抗氧化、免疫和消化功能,可提高奶牛產(chǎn)奶量,降低乳中體細(xì)胞數(shù),提高奶牛繁殖性能等。然而,有機(jī)硒對(duì)奶牛上述生理功能、生產(chǎn)性能和繁殖性能影響的機(jī)理還有待深入探討,對(duì)奶牛其它生理功能、生產(chǎn)性能和繁殖性能方面的研究還有待進(jìn)一步開展,這需要營(yíng)養(yǎng)學(xué)、遺傳學(xué)、生理學(xué)等多學(xué)科之間相互輔助和支撐,多學(xué)科交叉,以獲得更大的突破。相信隨著各學(xué)科的發(fā)展,日糧添加有機(jī)硒對(duì)奶牛生理功能、生產(chǎn)性能和繁殖性能等方面影響的研究將更加深入和系統(tǒng),為我國(guó)奶牛業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
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王丹(1983-),女,黑龍江省牡丹江人,碩士,研究方向?yàn)閯?dòng)物遺傳育種。
2016-03-04)