楊 申，黨子喬，魯曉倩，張 敏，王祖峰，周 瑋,2

( 1.大連海洋大學 水產與生命學院，遼寧 大連 116023；2.大連市水產產業(yè)技術創(chuàng)新聯合會，遼寧 大連 116023；3.全國水產技術推廣總站，北京 100026 )

仿刺參體壁硒含量衰減與硒化合物的關系

楊 申1，黨子喬1，魯曉倩1，張 敏1，王祖峰3，周 瑋1,2

( 1.大連海洋大學 水產與生命學院，遼寧 大連 116023；2.大連市水產產業(yè)技術創(chuàng)新聯合會，遼寧 大連 116023；3.全國水產技術推廣總站，北京 100026 )

在水溫13 ℃、鹽度27、pH 8.1的條件下，將初始體質量為(54.97±9.49) g的仿刺參成參和(2.28±0.26) g的幼參飼養(yǎng)在水槽中，分別投喂在基礎飼料中添加0.3 mg/kg硒代蛋氨酸、硒酸鈉、亞硒酸鈉的試驗飼料，以未添加硒的基礎飼料作為對照組，每個試驗組設3個重復。60 d后，成參組繼續(xù)投喂基礎飼料60 d，幼參組45 d，中間每隔5 d測定一次硒含量。試驗結果表明，成參組中，體壁硒含量衰減速度依次為硒酸鈉組>亞硒酸鈉組>硒代蛋氨酸組；幼參組中，體壁硒含量衰減速度依次為亞硒酸鈉組>硒酸鈉組>硒代蛋氨酸組。研究表明，富硒成參生產過程中最佳硒添加劑為硒代蛋氨酸。

仿刺參；硒化合物；硒衰減

在水產動物和畜牧產品的硒強化飼養(yǎng)研究中，結束強化后硒含量的衰減情況是該領域研究的熱點問題[1-7]。仿刺參(Apostichopusjaponicus)富含黏多糖等營養(yǎng)物質[8-9]，是我國北方水產養(yǎng)殖的主要經濟種類[10-12]。近年來，關于富硒仿刺參的研究也取得一些進展。周瑋等[13]研究發(fā)現，硒代蛋氨酸、硒酸鈉和亞硒酸鈉對50 g的仿刺參半致死質量濃度分別為0.795 mg/L、0.368 mg/L和0.324 mg/L；王吉橋等[14]證實了仿刺參經過3種硒化合物強化后具有良好的富硒效果：酵母硒組體壁硒含量為0.85 mg/kg，蛋氨酸硒組體壁硒含量為0.77 mg/kg，亞硒酸鈉組體壁硒含量為0.75 mg/kg，該研究結果為富硒仿刺參的產業(yè)開發(fā)提供了理論依據。而硒強化后的衰減問題不僅是仿刺參硒代謝研究中的理論問題，也是有關富硒仿刺參苗種生產和富硒成參收獲時間選擇的關鍵技術問題，但相關研究目前尚未見報道。

筆者選取了硒代蛋氨酸、亞硒酸鈉、硒酸鈉，分別對兩種規(guī)格仿刺參進行強化飼喂，對硒在仿刺參體壁的衰減狀況進行了初步研究，為仿刺參富硒技術中硒化合物的選擇提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 材料

仿刺參：選擇圈養(yǎng)仿刺參成參(54.97±9.49) g 192頭、幼參(2.28±0.26) g 396頭，試驗條件下馴養(yǎng)10 d?；A飼料：市售仿刺參配合飼料粉末(含粗蛋白15.00%，粗脂肪3.21%，粗灰分47.33%，硒含量為0.2981 mg/kg)，在烤箱中以60 ℃烘干至質量恒定備用。

試驗器材：原子光譜儀(PerkinElmer股份有限公司，Analyst 800)、不銹鋼電熱板(龍口市先科儀器公司，TP-1)、電烤箱(廣東美的微波電器制造有限公司，MG25AF-PRR)、YSI ProPlus型手持式野外/試驗室兩用測量儀、絞肉機(廣東省韶關市大金食品機械廠，MM22B)、分析天平(1200 g/0.01)、電磁爐(SHJ-A15)、網箱(100 cm×100 cm×100 cm)、藍色波紋板、虹吸管、解剖工具等。

試驗藥品：淀粉(紅薯淀粉)，硒(光譜純)；硒代蛋氨酸、硒酸鈉、亞硒酸鈉(均為分析純)；硝酸、高氯酸、鹽酸(均為優(yōu)級純)。

1.2 方法

1.2.1 試驗飼料的配制

稱取4份淀粉，每份15 g，分別溶解在375 mL水中，前3組作為試驗組，分別對應加入硒含量為0.3 mg的硒代蛋氨酸、硒酸鈉、亞硒酸鈉，第4組作為對照組；將4組物質加熱至80 ℃使其糊化后，各加入基礎飼料500 g，混合均勻，然后用絞肉機壓粒成型，制成粒徑為5 mm的3種試驗飼料和1種對照飼料，并在60 ℃下烘干至質量恒等備用。

1.2.2 分組

成參、幼參分別隨機均分4組，每組設3個平行(成參養(yǎng)殖密度為16頭/m3,幼參為33頭/m3)。其中第1～3組為硒強化組(第1組：硒代蛋氨酸；第2組：硒酸鈉；第3組：亞硒酸鈉)。

1.2.3 投喂

投喂分為強化和測定2個階段。在強化階段(60 d)，1～4組分別投喂對應飼料；在測定階段(成參60 d、幼參45 d)，4組均投喂基礎飼料。每日觀察記錄仿刺參的攝食、附著及生長情況，并根據其攝食情況每日17:00投喂飼料，投喂量為仿刺參體質量的3.0%～5.0%，隨著仿刺參生長和攝食量的增加而增大，略過量投喂。

1.2.4 管理

日換水1/3，每20 d倒網箱一次。試驗采用自然光照，水溫為13 ℃，鹽度為27，pH為8.1。

1.2.5 硒的測定

試驗每隔5 d進行一次，每次成參組各組的每個平行隨機取1頭，幼參組按相同方法取3頭，收集體壁。冷凍干燥后，采用氫化物原子熒光光譜法測定硒的含量。

試樣中硒的含量：

式中，X，試樣中硒的含量(mg/kg)；C，試樣消化液測定質量濃度(ng/mL)；C0，試樣空白消化液測定質量濃度(ng/mL)；m，試樣質量(g)；V，試樣消化液總體積(mL)。

各試驗組仿刺參體壁硒含量去除對照組基礎值后，根據硒質量濃度—時間數據獲得各種硒化合物的硒代謝模型及相關系數。

2 結 果

2.1 成參體壁硒含量

在整個測定階段，對照組成參體壁硒含量為1.204～1.294 mg/kg(圖1)，形成的曲線與橫坐標軸近似平行。隨著時間的增加，3個試驗組硒含量均逐漸降低，最后穩(wěn)定在對照組水平。硒酸鈉和亞硒酸鈉組初始硒含量分別為1.902 mg/kg和2.010 mg/kg，并在第35 d達到對照組水平，從第35—60 d，形成的曲線均與橫坐標軸近似平行；硒代蛋氨酸組的初始硒含量最高，為2.625 mg/kg，至第60 d達到對照組水平。

在無基礎飼料影響下，硒代蛋氨酸在仿刺參體壁代謝模型為y=2.1991e-0.05x，r=-0.8388；硒酸鈉在仿刺參體壁代謝模型為y=0.8838e-0.08x，r=-0.8872；亞硒酸鈉在仿刺參體壁代謝模型為y=1.0377e-0.072x，r=-0.9335。

圖1 強化結束后成參體壁硒含量

2.2 幼參體壁硒含量

在整個測定階段，對照組幼參體壁硒含量為1.042～1.145 mg/kg(圖2)，形成的曲線與橫坐標軸近似平行。隨著時間的增加，3個試驗組硒含量均逐漸降低，最后穩(wěn)定在對照組水平。亞硒酸鈉組初始硒含量為2.150 mg/kg，從初始到第10 d之間，隨時間延長而迅速衰減，之后衰減緩慢，并在第45 d達到對照組水平；硒酸鈉組初始硒含量為2.214 mg/kg，從初始至第10 d，隨時間延長而迅速衰減，之后衰減緩慢，并在第30 d達到對照組水平，從第30—45 d，形成的曲線與橫坐標軸近似平行；硒代蛋氨酸組初始硒含量最高，為2.404 mg/kg，從初始至第25 d，隨時間延長而迅速衰減，之后衰減緩慢，并在第35 d達到對照組水平；第35—45 d，形成的曲線與橫坐標軸近似平行。

圖2 強化結束后幼參體壁硒含量

在無基礎飼料影響條件下，硒代蛋氨酸在仿刺參幼參體壁代謝模型為y= 1.4955e-0.094x，r=-0.9742；硒酸鈉在仿刺參幼參體壁代謝模型為y=0.8565e-0.104x，r=-0.9469；亞硒酸鈉在仿刺參幼參體壁代謝模型為y=1.085e-0.13x，r=-0.9918。

3 討 論

3.1 個體規(guī)格與硒化合物在仿刺參體壁內消除半衰期的關系

消除半衰期是指藥物質量濃度在體內衰減到一半時所用的時間[15]，能夠反映出藥物在生物體內的消除快慢。梁俊平等[16]通過分析恩諾沙星在幾種水產動物體內的消除半衰期后認為，恩諾沙星在大菱鲆(Scophthalmusmaximus)體內的衰減周期(消除半衰期為173.25 h)，與大西洋鮭(Salmonsalar)幼魚[17](105.11 h)相近，遠大于寬吻海豚(Tursiopstruncatus)[18](6.973 h)。楊莉等[19]對喹烯酮在水產動物體內藥代動力學和組織分布的研究時發(fā)現，喹烯酮在鯉魚(Cyprinuscarpio)體內的消除半衰期為35.866 h，是斑點叉尾(Ictaluruspunctatus)的1.14倍，表明喹烯酮在斑點叉尾體內的衰減較鯉魚更快。劉海俠等[20]則依據氟苯尼考通過灌服方式進入鯽魚(Carassiusauratus)體內的消除半衰期(13.79 h)大于腹腔注射給藥方式的消除半衰期(0.235 h)，判斷經注射進入鯽魚體內的氟苯尼考消除更加迅速。本試驗中，通過代謝模型計算兩試驗組的消除半衰期得知，在成參組中，硒酸鈉和亞硒酸鈉的消除半衰期分別為硒代蛋氨酸的0.62倍和0.69倍,即衰減速度依次為硒酸鈉組>亞硒酸鈉組>硒代蛋氨酸組，該結果與試驗結果相符；幼參組中，硒酸鈉和亞硒酸鈉的消除半衰期分別為硒代蛋氨酸的0.84倍和0.67倍，說明硒代蛋氨酸在幼參體壁內衰減周期最長，即衰減速度依次為亞硒酸鈉組>硒酸鈉組>硒代蛋氨酸組，該結論與試驗結果基本一致。

試驗結果可知，成參和幼參的體壁硒含量整體衰減趨勢有明顯差異：成參組衰減速度一直緩慢，而幼參組從初始到第10 d之間衰減迅速，在第10 d之后衰減緩慢；硒酸鈉和亞硒酸鈉在成參和幼參組中的衰減情況也有不同：在0～20 d，幼參組中亞硒酸鈉的衰減較硒酸鈉更快，這一結果和成參組相反。周瑋等[21]研究表明，不同生長階段的仿刺參代謝強度不同；唐黎等[22]也發(fā)現不同發(fā)育階段的仿刺參消化道中各種消化酶活性也不相同。因此筆者認為這可能是由于成參和幼參體內消化吸收環(huán)境存在差異，進而對兩種硒化合物在其體內的代謝產生了影響。

表1 不同硒化合物在成參體內的零時藥物濃度和半衰期

表2 不同硒化合物在幼參體內的零時藥物濃度和半衰期

3.2 硒化合物的性質與衰減趨勢的關系

硒的衰減(代謝、排泄)量取決于硒的化學形式、攝入方式和攝入水平，并受物種差別及攝食中其他因素的影響[23]。本試驗中3種硒化合物主要存在硒化學形式上的差異。硒代蛋氨酸為氨基酸螯合鹽，硒酸鈉和亞硒酸鈉均為無機態(tài)礦物鹽[24]，這是兩種不同性質的化合物。在生化反應中，無機態(tài)鹽僅在陰、陽離子之間形成離子鍵，而氨基酸螯合鹽則是由含兩個或兩個以上的配位體與二價金屬陽離子形成五元或六元環(huán)狀結構的絡合物[25]，形成的絡合物為還原態(tài)，可由腸道主動吸收并運輸至體組織中[26]，以硒半胱氨酸的形式合成硒蛋白[23]，不易消耗和衰減，該原理為本試驗結果中硒代蛋氨酸在仿刺參體內衰減趨勢提供了理論依據；無機態(tài)硒通過被動擴散的方式被吸收[27]，易流失，且經尿排泄量高于有機硒[23],這種現象可作為本試驗結果中無機硒較有機硒衰減更快的一種解釋。

3種硒化合物在化學形式上的差異也會影響其在生物體內的代謝方式。研究表明，在哺乳動物中，有機硒和無機硒具有不同的代謝途徑[23,28]。硒代蛋氨酸可沿蛋氨酸的途徑代謝，由腸轉運系統(tǒng)完成，易與tRNAMet酯化而轉運，還可以在蛋氨酸裂解酶的作用下，代謝為甲基硒化物。有機硒在仿刺參體內是否也存在類似的代謝過程有待于進一步研究。無機硒是在還原態(tài)的輔酶Ⅱ，輔酶A，腺苷-5′-三磷酸鹽和鎂的作用下生成硒化氫，再以硒半胱氨酸的形式合成硒蛋白或甲基化代謝產物排出體外[23]。在上述過程中，硒半胱氨酸的合成是硒代謝過程中重要環(huán)節(jié)，而硒半胱氨酸由密碼子MGA介導合成[29]，且MGA作為硒半胱氨酸的密碼子在自然界通用[23,30]，因此，筆者推測本試驗中的兩種無機硒在仿刺參體內也可能存在類似的代謝過程。

關于硒在基因水平上對生物體的影響，國內外有文獻報道[31-33]，在哺乳動物中，硒是通過不同途徑在轉錄后水平調節(jié)GPX基因家族mRNA的表達。GPX基因所指導合成的蛋白家族成員以是否含有硒半胱氨酸分為硒—依賴谷胱甘肽過氧化物酶和硒—非依賴型兩類，其中硒—依賴谷胱甘肽過氧化物酶通過無機硒原子從還原性谷胱甘肽獲得電子并還原過氧化物或清除各類自由基[34]，該過程消耗了部分無機硒，這可能是本試驗結果中無機硒較有機硒在仿刺參體內衰減更快的另一個原因。此外，硒衰減量的差異還可能與仿刺參組織中分解硒化合物相關酶的活性有關，具體關系和機理還需進一步的探討。

3.3 硒在仿刺參體壁衰減情況對實際生產的指導

在第45 d之前，硒代蛋氨酸組的成參體壁硒含量均高于其他兩組0.5 mg/kg以上。因此，在實際生產中，若需使成參迅速積累硒并使硒含量長時間維持在較高水平，則硒代蛋氨酸為最佳選擇，且應在成參銷售前45 d之內完成強化投喂工作。若幼參經一段時間的強化投喂后，在達到成參規(guī)格時其體內硒含量仍能維持在較高水平，將可以在大量降低生產成本的同時以出售富硒參苗的方式將富硒仿刺參更快地推向消費市場。但由本研究結果可知，在結束強化45 d后，3組幼參體壁硒含量與對照組基本相同，說明在本試驗中，幼參在達到成參規(guī)格之前其體內硒含量就已衰減至正常水平。由此看來，在當前生產工藝條件下培育富硒參苗的意義較小,其生產技術還有很大的改良和發(fā)展空間。綜上所述，硒代蛋氨酸為目前富硒仿刺參生產過程中硒添加劑的最佳選擇，而富硒參苗的培育技術還需進一步的研究和探討。

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RelationshipbetweenAttenuationofSeleniumContentandSeleniumCompoundsinBodyWallofSeaCucumber

YANG Shen1，DANG Ziqiao1，LU Xiaoqian1，ZHANG Min1，WANG Zufeng3，ZHOU Wei1,2

( 1.College of Fisheries and Life Science,Dalian Ocean University,Dalian 116023，China;2.Dalian Fisheries Association of Industrial Technology Innovation,Dalian 116023，China； 3.The National Fishery Technical Extension Center, Beijing 10026 )

Adult sea cucumberApostichopusjaponicuswith initial body weight of (54.97±9.49) g and juvenile sea cucumber with initial body weight of (2.28±0.26) g were reared in a tank and fed the diets containing selenomethionine，sodium selenate or sodium selenite at a rate of 0.3 mg/kg (without addition of selenium as control)with triplication at water temperature of 13 ℃, a salinity of 27, and pH 8.1 for 60 days. After that, adult and juvenile sea cucumber were fed the diets without addition of selenium for 60 days and 45 days, respectively, and selenium contents in the body wall of sea cucumber were determined in a five day interval. The results showed that the order of the attenuation of selenium in adult sea cucumber was descentantly ranged as sodium selenate group>sodium selenite group>selenomethionine group; the order of the attenuationof selenium in juvenile sea cucumber was descentantly ranged as sodium selenite group>sodium selenate group>selenomethionine group. The findings showed that selenomethionine was the optimal selenium additive in adult sea cucumber cultuer with a little importance in juvenile sea cucumber culture.

Apostichopusjaponicus；selenium compound；attenuation of selenium

S968.9

A

1003-1111(2016)04-0381-05

10.16378/j.cnki.1003-1111.2016.04.012

2015-12-31；

2016-03-16.

國家“十二五”科技支撐計劃項目(2011BAD13B03).

楊申(1992—)，男，碩士研究生；研究方向：海洋生物學.E-mail:927593298@qq.com.通訊作者：周瑋(1963—)，男，教授；研究方向：水產養(yǎng)殖學.E-mail:zhouwei@dlou.edu.cn.