劉家星 魏文燕 楊 馬 李良玉 陳 健

近年來(lái)，由于水產(chǎn)養(yǎng)殖品種的日趨豐富以及大眾健康飲食觀念的提高，水產(chǎn)品因其具有高蛋白、低脂肪和富含不飽和脂肪酸等優(yōu)點(diǎn)，人均水產(chǎn)品消費(fèi)量逐年提升，水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模隨之不斷擴(kuò)大。隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，配合飼料逐漸成為養(yǎng)殖魚(yú)類的主要食物來(lái)源。由于魚(yú)類消化機(jī)能的特殊性，對(duì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)消化吸收率較高，對(duì)碳水化合物利用較低，所以一般魚(yú)類人工配合飼料中富含脂質(zhì)，因而在制粒及儲(chǔ)藏期間不飽和脂肪酸產(chǎn)生氧化，形成各種過(guò)氧化物，這些過(guò)氧化物經(jīng)魚(yú)類腸道吸收進(jìn)體內(nèi)，由血液輸送至各組織形成游離的O2-或OH-等具有強(qiáng)氧化力的游離基化合物，這類含游離基的化合物會(huì)攻擊細(xì)胞膜上脂質(zhì)雙層中所含的不飽和脂肪酸，使其產(chǎn)生脂肪酸的過(guò)氧化，使組織遭受過(guò)氧化損傷。過(guò)氧化損傷可導(dǎo)致養(yǎng)殖魚(yú)類代謝紊亂，抗病力下降，生長(zhǎng)受阻甚至死亡。

然而，目前為了降低過(guò)氧化損傷對(duì)魚(yú)體造成的傷害，人們通常在配合飼料中大量添加抗生素或激素，結(jié)果造成了抗藥性、藥物殘留和環(huán)境破壞等諸多問(wèn)題，在一定程度上制約了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，若從動(dòng)物機(jī)體本身入手，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)免疫調(diào)控提高生產(chǎn)效率、提高或激活魚(yú)體自身的免疫力，不僅可克服傳統(tǒng)使用抗生素治療方法存在的缺陷，而且有利于健康養(yǎng)殖，減少環(huán)境污染，保證食品安全。

1. 水生動(dòng)物對(duì)硒元素的需求

硒元素是水生動(dòng)物必需的微量元素之一，硒缺乏會(huì)抑制血漿中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的活性，致使水生動(dòng)物的免疫功能下降，易發(fā)疾病。在虹鱒中有相關(guān)報(bào)道，當(dāng)用于養(yǎng)殖虹鱒的飼料中缺乏硒時(shí)，虹鱒肝臟及血液中一種被稱為GPX的含硒酶活性將降低，而這種酶可分解水生動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的氧化游離基，從而提升機(jī)體的抗氧化能力，降低疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。此外，還有研究發(fā)現(xiàn)，硒元素是葡萄糖代謝中某些酶的輔助因子，參與糖酵解過(guò)程。隨著大量研究發(fā)現(xiàn)，硒在水生動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的生理生化反應(yīng)機(jī)制越來(lái)越明朗，多種含硒蛋白被分離和純化出來(lái)，其重要的生理生化功能得到關(guān)注。目前，硒元素的相關(guān)研究在人類醫(yī)學(xué)和畜禽養(yǎng)殖中得到廣泛研究，在水生動(dòng)物中的研究也隨之興起，硒作為水生動(dòng)物生長(zhǎng)的一種必需微量元素其營(yíng)養(yǎng)功效已被充分肯定，缺硒會(huì)造成水生動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)不良、繁殖受阻、體質(zhì)量減輕等。通過(guò)補(bǔ)充適量的硒，可促進(jìn)水生動(dòng)物健康生長(zhǎng)發(fā)育，改善肉質(zhì)品質(zhì)，提高水生動(dòng)物抗應(yīng)激、抗氧化能力，增強(qiáng)免疫功能，降低死亡率，促進(jìn)魚(yú)類生長(zhǎng)。

2. 水產(chǎn)飼料中的硒添加劑

目前飼料中補(bǔ)充的硒主要通過(guò)無(wú)機(jī)硒和有機(jī)硒2種形式添加，普遍以添加無(wú)機(jī)硒為主。水產(chǎn)飼料中添加的無(wú)機(jī)硒包括亞硒酸鈉和硒酸鈉等，眾所周知，過(guò)量的亞硒酸鈉具有毒性，過(guò)量地添加至飼料中，對(duì)水生動(dòng)物造成嚴(yán)重的毒性反應(yīng)，抑制生長(zhǎng)，甚至死亡。此外，有研究發(fā)現(xiàn)添加無(wú)機(jī)硒在飼料中，經(jīng)水生動(dòng)物攝食后其吸收轉(zhuǎn)化率很低，大部分通過(guò)排泄物進(jìn)入水體環(huán)境中。因此，飼料中添加無(wú)機(jī)硒存在以下三面的問(wèn)題：一是以無(wú)機(jī)硒作為硒添加劑，其添加量本身較少，作為預(yù)混料加入飼料中，不容易均勻分散，造成飼料質(zhì)量參差不齊；二是水生動(dòng)物對(duì)無(wú)機(jī)硒的利用效率較低，而過(guò)量添加會(huì)造成水生動(dòng)物中毒，效果適得其反，對(duì)于生產(chǎn)工人也具有潛在的操作風(fēng)險(xiǎn)；三是水生動(dòng)物將無(wú)法吸收轉(zhuǎn)化的無(wú)機(jī)硒通過(guò)糞便排泄到水體環(huán)境中，對(duì)水體環(huán)境會(huì)造成破壞，存在潛在的污染風(fēng)險(xiǎn)?？v觀國(guó)際形勢(shì)，日本已于1993年明確禁止在食品和飼料中添加和使用無(wú)機(jī)硒，美國(guó)、歐盟等國(guó)家與地區(qū)相繼也出臺(tái)相關(guān)政策禁止在食品甚至飼料中添加無(wú)機(jī)硒。

隨著實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的增多，飼料中添加無(wú)機(jī)硒所帶來(lái)的弊端日益凸顯，有機(jī)類新型硒元素添加劑逐漸替代了傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)硒，其功效和優(yōu)勢(shì)逐漸得到了認(rèn)可。例如，日本在全國(guó)范圍內(nèi)禁止使用無(wú)機(jī)硒后，大力支持使用安全性更高的硒蛋白或者含硒氨基酸等有機(jī)形態(tài)硒或富硒的農(nóng)副產(chǎn)品。隨后，歐盟于2006年批準(zhǔn)了在飼料中可添加一種由特殊酵母菌株生產(chǎn)的酵母硒作為食品或飼料中的硒添加劑，這是歐盟在頒布新食品與飼料法后首個(gè)獲準(zhǔn)的添加劑之一。

3. 水產(chǎn)飼料中添加酵母硒的優(yōu)勢(shì)

酵母硒主要是由一類特殊的酵母微生物發(fā)酵而來(lái)，人們將這類酵母置于富含蔗糖蜜和亞硒酸鈉的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。在培養(yǎng)過(guò)程中，無(wú)機(jī)硒中的硒將取代部分含硫氨基酸中的硫，經(jīng)過(guò)一系列生化反應(yīng)后，以硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸或硒代半胱氨酸的形態(tài)存在于酵母細(xì)胞中。最后，將培養(yǎng)的酵母經(jīng)過(guò)洗滌和沖刷后，最大限度去除未利用的無(wú)機(jī)硒，通過(guò)干燥、滅活后制成富硒有機(jī)酵母產(chǎn)品應(yīng)用到食品或飼料中。相比于無(wú)機(jī)硒，酵母硒具有許多優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是酵母硒中的硒元素絡(luò)合在氨基酸中，其形態(tài)非常穩(wěn)定，不易游離到環(huán)境中造成硒元素?zé)o效或污染環(huán)境，安全性較無(wú)機(jī)硒高；二是酵母硒中的硒元素主要以硒代蛋氨酸的形式存在于酵母中，其在動(dòng)物機(jī)體中，能夠以氨基酸的形式主動(dòng)擴(kuò)散被小腸吸收，其吸收效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無(wú)機(jī)硒；三是酵母硒以硒代蛋氨酸的形式被吸收后，容易沉積到肌肉、皮膚和鰓等組織中，當(dāng)機(jī)體處于特定的氧化應(yīng)激條件下時(shí)，這些硒元素將作為重要的輔助因子參與到機(jī)體抗應(yīng)激反應(yīng)中去；四是酵母硒中的硒元素穩(wěn)定地存在于絡(luò)合蛋白中，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生毒性和因未被利用排放到環(huán)境中而造成環(huán)境污染；五是目前富硒食品在消費(fèi)市場(chǎng)中具有很廣闊的市場(chǎng)，常見(jiàn)的富硒食品大多集中在植物中，動(dòng)物產(chǎn)品相對(duì)較少，開(kāi)發(fā)富硒的水產(chǎn)品具有較大的市場(chǎng)前景。綜合看來(lái)，酵母硒在水產(chǎn)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)生理作用、安全性以及市場(chǎng)等方面均較無(wú)機(jī)硒擁有更大的優(yōu)勢(shì)。

4. 酵母硒在水生動(dòng)物上的相關(guān)研究

4.1 酵母硒的促生長(zhǎng)作用

眾多研究表明，酵母硒具有明顯改善水生動(dòng)物生長(zhǎng)性能的作用，目前國(guó)內(nèi)外在這些方面做了一些相關(guān)研究。龍萌等研究顯示，其在團(tuán)頭魴的飼料中添加0.5mg/kg的酵母硒能夠顯著提高試驗(yàn)魚(yú)的特定生長(zhǎng)率和增重率。曹丹等在暗紋東方鲀中也得到了類似的結(jié)果，其在基礎(chǔ)飼料中添加0.3%的酵母硒，結(jié)果顯示試驗(yàn)組較對(duì)照組在生長(zhǎng)上具有明顯優(yōu)勢(shì)。Ilham等在肺魚(yú)上進(jìn)行了相關(guān)研究，他們?cè)谠囼?yàn)中以豆粕為基礎(chǔ)的飼料，在每千克飼料中添加2g有機(jī)硒，試驗(yàn)結(jié)果顯示顯著地提高肺魚(yú)的增重、特定生長(zhǎng)率及增重率，并顯著改善了豆粕替代魚(yú)粉造成的含硒酶活力的下降。此外，甲殼類養(yǎng)殖水生動(dòng)物中，常仁亮等在養(yǎng)殖的中國(guó)對(duì)蝦飼料中添加0.6mg/kg酵母硒，發(fā)現(xiàn)能夠有效降低養(yǎng)殖中國(guó)對(duì)蝦的餌料系數(shù)，節(jié)省飼料用量。

4.2 提高機(jī)體免疫功能

由于魚(yú)類生存條件的特殊性，以及其免疫系統(tǒng)的特殊性，魚(yú)類具有較強(qiáng)的非特異性免疫功能，它在機(jī)體抵抗病原時(shí)所起的作用不容忽視。魚(yú)體體液中的一些主要的非特異性免疫因子是我們需要關(guān)注的，如溶菌酶、抗氧化酶、補(bǔ)體系統(tǒng)等，測(cè)定這些因子有助于我們了解魚(yú)體在免疫過(guò)程中所起到的作用。飼料中添加酵母硒有助于維持和促進(jìn)水生動(dòng)物免疫系統(tǒng)的運(yùn)行，降低疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。Mansour等在大西洋白姑魚(yú)飼料中添加酵母硒作為硒來(lái)源的研究顯示，日糧中添加一定量的酵母硒可顯著提高白姑魚(yú)的溶菌酶、過(guò)氧化物酶的活性，補(bǔ)體旁路途徑溶血活性及呼吸爆發(fā)活力等。同時(shí)，研究結(jié)果還表明其可提高血清中免疫球蛋白的含量，提高特異性免疫能力。朱春峰等比較了無(wú)機(jī)硒與酵母硒對(duì)異育銀鯽非特異性免疫的影響，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在異育銀鯽日糧中添加適量酵母硒，能夠顯著提高機(jī)體的非特異性免疫能力，改善魚(yú)體的肝胰腺功能和血液載氧能力。此外，飼料中添加一定量的酵母硒，可以提高機(jī)體抵抗外界細(xì)菌侵襲，降低病害發(fā)生率。

4.3 改善機(jī)體抗氧化能力

水生動(dòng)物在正常情況下，機(jī)體內(nèi)氧自由基的形成和清除處于動(dòng)態(tài)平衡，一旦平衡被打破，那么機(jī)體產(chǎn)生的氧自由基就會(huì)在體內(nèi)堆積，造成疾病和衰老。此外，機(jī)體的抗氧化能力也與巨噬細(xì)胞的活性有重要聯(lián)系，對(duì)機(jī)體的免疫功能有一定影響。Rider等在對(duì)虹鱒的研究中發(fā)現(xiàn)，把虹鱒置于人為物理刺激的條件下，在每千克飼料中添加8mg的酵母硒可以顯著提高虹鱒幼魚(yú)的肝臟GSH-Px活力。Liu等的研究也得到相似的結(jié)果，在團(tuán)頭魴的飼料中添加適量酵母硒顯著提高了機(jī)體肝臟過(guò)氧化氫酶和GSH-Px活性，并顯著降低了谷胱甘肽還原酶活性及丙二醛的含量，提高了機(jī)體的抗氧化能力。此外李寧和Lee等分別在大口黑鱸和尼羅羅非魚(yú)中進(jìn)行了研究，試驗(yàn)結(jié)果均顯示在不同的日糧中添加一定量的酵母硒，均顯示出較好的抗氧化作用，可以顯著提高機(jī)體的總抗氧化能力、超氧化物歧化酶活性及GSH-Px活力，并使血漿中丙二醛的含量顯著降低，以此增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力。

4.4 提高動(dòng)物的繁殖能力

有研究顯示硒對(duì)動(dòng)物的繁殖性能有重要影響，尤其是對(duì)雄性動(dòng)物。大量試驗(yàn)證明，酵母硒對(duì)繁殖性能的影響主要是通過(guò)對(duì)精子發(fā)生過(guò)程、精液品質(zhì)、受胎率等的影響來(lái)體現(xiàn)的。目前相應(yīng)的研究在哺乳動(dòng)物和畜禽中有較多的研究，其研究結(jié)果均顯示出較好地提高了動(dòng)物的繁殖性能。

硒作為魚(yú)類生長(zhǎng)的一種必需微量元素，其營(yíng)養(yǎng)功效已被充分肯定，缺硒會(huì)造成魚(yú)類營(yíng)養(yǎng)不良、繁殖受阻、體質(zhì)量減輕等。通過(guò)補(bǔ)充適量的硒，可促進(jìn)魚(yú)類健康生長(zhǎng)發(fā)育，改善肉質(zhì)品質(zhì)，進(jìn)而改進(jìn)人類的膳食營(yíng)養(yǎng)。硒能提高魚(yú)類抗應(yīng)激、抗氧化能力，增強(qiáng)免疫功能，降低死亡率，促進(jìn)魚(yú)類生長(zhǎng)。相比于無(wú)機(jī)硒，有機(jī)硒具有吸收快、利用率高、污染少等有點(diǎn)，并且能夠通過(guò)其特有的代謝途徑，以有機(jī)的形式沉積在肌肉組織中，從而提高魚(yú)類生長(zhǎng)性能、肉質(zhì)品質(zhì)和抗氧化能力。在漁業(yè)“節(jié)能降耗”“一控兩減三基本”的背景下，以及大眾對(duì)綠色健康食品的需求，考慮到傳統(tǒng)飼料配方中使用的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響，新型的飼料添加劑必將擁有更為廣闊的前景。（基金支持：四川省科技計(jì)劃資助[2018RZ0053]）