丁武億，劉瑞平，郭曉波，林小翠，胡 艷，連 海，郭 婧，方 圓，鐘全洪，黃美峰，曾慶祥

（1.贛州畜牧水產(chǎn)研究所，江西贛州 341000；2.贛州市畜牧業(yè)發(fā)展和動(dòng)物疫病防控中心，江西贛州 341000）

硒是一種畜禽體內(nèi)無(wú)法自身合成的必需微量元素，必須通過(guò)飼料等外源途徑獲得。飼料中的硒元素一般分為有機(jī)硒和無(wú)機(jī)硒兩種，無(wú)機(jī)硒具有一定的毒性，在畜禽養(yǎng)殖中具有嚴(yán)格限量。有機(jī)硒可直接被動(dòng)物機(jī)體吸收，提升血硒水平，是畜牧生產(chǎn)中常用的飼料硒添加劑（Kieliszek，2019）。

目前，將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒的方法通常有植物轉(zhuǎn)化法、動(dòng)物轉(zhuǎn)化法和微生物轉(zhuǎn)化法3 種，其中微生物轉(zhuǎn)化具有周期短、適應(yīng)性好、轉(zhuǎn)化率高、代謝能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用較為廣泛的方法。

橙汁渣是柑橘加工的副產(chǎn)物，富含維生素、多糖、礦物質(zhì)、精油和類黃酮等功能活性成分（李春榮等，2022）。橙汁渣水分含量較高，不易運(yùn)輸和儲(chǔ)存，無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源化利用，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。本研究以亞硒酸鈉為硒源，以橙汁渣和小麥粉為底物，通過(guò)復(fù)合菌種混合發(fā)酵和生物富集技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)硒到有機(jī)硒的轉(zhuǎn)化。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 橙汁渣購(gòu)于江西科奈農(nóng)產(chǎn)品有限公司（烘干水分12.9%，粗蛋白質(zhì)5.6%），復(fù)合菌種（其中芽孢桿菌200 億/g，乳酸菌200 億/g，酵母菌250 億/g）購(gòu)于青島根源生物有限公司，葡萄糖購(gòu)于徽千方獸藥有限公司，亞硒酸鈉購(gòu)于湖北鑫潤(rùn)德化工有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 甲基硒代半胱氨酸飼料添加劑的制備

1.2.1.1 分組 將烘干后的橙汁渣、小麥粉用研磨機(jī)研碎，60 目過(guò)濾篩過(guò)濾。按照表1 配方分為6 組，每組6 個(gè)重復(fù)。對(duì)照組：1.0% 亞硒酸鈉+無(wú)橙汁渣發(fā)酵組；5 個(gè)試驗(yàn)組用57% 橙汁渣代替小麥粉，并分別添加0.2%、0.6%，0.8% 和1.0%、1.2% 亞硒酸鈉。各組其他底物相同，混合后放入V 型攪拌機(jī)內(nèi)充分混合。

表1 發(fā)酵底物配制比例 %

1.2.1.2 發(fā)酵條件的調(diào)控

（1）把以上混合物裝入單向呼吸膜袋中。

（2）在發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵溫度調(diào)控在37℃，每24 小時(shí)翻攪1 次。

（3）在發(fā)酵96 h 后檢測(cè)有機(jī)硒的轉(zhuǎn)化率。

（4）有機(jī)硒檢測(cè)合格后輸入烘干機(jī)。

（5）60℃烘干，烘至水分含量≤10%，制得以甲基硒代半胱氨酸為主的有機(jī)硒飼料添加劑。

1.2.2 甲基硒代半胱氨酸飼料添加劑在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用 在蛋雞中的應(yīng)用：試驗(yàn)選?。?0±1）周齡海蘭褐300 只，隨機(jī)分為5 組，每組6 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10 只雞，對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧（硒含量0.4 mg/kg），試驗(yàn)組在基礎(chǔ)日糧中分別添加0.1、0.2、0.3 和0.4 mg/kg 的發(fā)酵有機(jī)硒（甲基硒代半胱氨酸轉(zhuǎn)化率最高組）。預(yù)飼3 d，試驗(yàn)開始后第7 天每個(gè)重復(fù)隨機(jī)挑選1 枚雞蛋，測(cè)定有機(jī)硒含量。

在水產(chǎn)中的應(yīng)用：試驗(yàn)將1200 尾體重（250±20）g 大刺鰍隨機(jī)分為4 組，每組6 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)50 尾，對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧（硒含量0.3 mg/kg），試驗(yàn)組在基礎(chǔ)日糧中分別添加0.2、0.4、0.6 和0.8 mg/kg 的發(fā)酵有機(jī)硒（甲基硒代半胱氨酸轉(zhuǎn)化率最高組），試驗(yàn)為期2 個(gè)月，試驗(yàn)結(jié)束后，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)抽取1 尾，測(cè)定有機(jī)硒的含量。

1.2.3 硒的測(cè)定 按SN/T4526-2016《出口水產(chǎn)品中有機(jī)硒的測(cè)定，氫化物發(fā)生原子熒光光譜法》進(jìn)行總硒、有機(jī)硒等的測(cè)定。

2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)Excel 處理，采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并采用Duncan 法進(jìn)行多重比較，結(jié)果以“平均值± 標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

3 結(jié)果

3.1 不同發(fā)酵組合對(duì)有機(jī)硒轉(zhuǎn)化率的影響 由表2 可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)1、2、3、4 和5 組有機(jī)硒轉(zhuǎn)化率顯著提高（P＜0.05），轉(zhuǎn)化率超99%。各試驗(yàn)組有機(jī)硒的轉(zhuǎn)化率之間無(wú)顯著差異。各組送檢有機(jī)硒形態(tài)，經(jīng)檢測(cè)，甲基硒代半胱氨酸是有機(jī)硒主要成分，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)1、2、3、4和5 組采用橙汁渣為基礎(chǔ)底物的發(fā)酵組的甲基硒代半胱氨酸轉(zhuǎn)化率顯著提高（P＜0.05），轉(zhuǎn)化率超72%，其中試驗(yàn)5 組轉(zhuǎn)化率顯著高于對(duì)照組和其他試驗(yàn)組（P＜0.05），轉(zhuǎn)化率達(dá)93.4%，含量達(dá)5552 mg/kg。

表2 不同發(fā)酵組合對(duì)有機(jī)硒轉(zhuǎn)化率的影響

3.2 甲基硒代半胱氨酸飼料添加劑對(duì)雞蛋中有機(jī)硒含量的影響 由表3 可知，日糧添加不同比例的以甲基硒代半胱氨酸為主的試驗(yàn)5 組發(fā)酵有機(jī)硒飼喂海蘭褐蛋雞，檢測(cè)其蛋中有機(jī)硒含量發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)日糧中另外添加0.2、0.3、0.4 mg/kg（以se 計(jì)）均可顯著提高蛋中有機(jī)硒含量（P＜0.05），且在基礎(chǔ)日糧中另外添加0.4 mg/kg（以se 計(jì)）的甲基硒代半胱氨酸飼料添加劑是極限。

表3 甲基硒代半胱氨酸飼料添加劑對(duì)雞蛋中有機(jī)硒含量的影響（以se 計(jì)）

3.3 甲基硒代半胱氨酸飼料添加劑對(duì)大刺鰍魚肉中有機(jī)硒含量的影響 由表4 可知，在大刺鰍日糧中添加不同比例的以甲基硒代半胱氨酸為主的試驗(yàn)5 組發(fā)酵有機(jī)硒，檢測(cè)大刺鰍魚肉中有機(jī)硒含量發(fā)現(xiàn)，日糧中添加0.2、0.4、0.6、0.8 mg/kg的甲基硒代半胱氨酸可以顯著提高大刺鰍魚肉中有機(jī)硒含量（P＜0.05）。

表4 甲基硒代半胱氨酸飼料添加劑對(duì)大刺鰍魚肉中有機(jī)硒含量的影響（以se 計(jì)）

4 討論

有機(jī)硒可分微生物有機(jī)硒、植物有機(jī)硒、動(dòng)物有機(jī)硒三類，植物有機(jī)硒以硒代蛋氨酸和甲基硒代半胱氨酸為主，由于植物體內(nèi)機(jī)制較為復(fù)雜，在提取過(guò)程中難度較大，硒元素的形態(tài)穩(wěn)定性較差（葉梅，2022）；動(dòng)物有機(jī)硒主要以甲基硒代半胱氨酸四聚體組成的硒蛋白形式存在（Alfthan 等，2015）；微生物有機(jī)硒是通過(guò)菌群在生長(zhǎng)繁殖中代謝將難以被機(jī)體吸收利用的無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒（Martínez 等，2020 ；Ponce 等，2002）。

有機(jī)硒在動(dòng)物體內(nèi)含量較低，但發(fā)揮著多種生物學(xué)功能，如提高機(jī)體免疫力、抗衰老、抗氧化，增強(qiáng)動(dòng)物的繁殖功能，解除重金屬中毒等功能（Habibi 等，2021 ；Surai 等，2019）。有機(jī)硒可以通過(guò)保護(hù)生物體細(xì)胞膜免受損傷，同時(shí)可以刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫球蛋白，增強(qiáng)機(jī)體免疫能力和抗氧化能力（Mangiapane 等，2014）。有研究指出，有機(jī)硒可促進(jìn)機(jī)體硒酶的產(chǎn)生，促進(jìn)動(dòng)物的繁殖性能，提高免疫力等，有機(jī)硒能顯著提高奶、蛋及動(dòng)物組織中的硒含量（Sun 等，2021），在本研究中。通過(guò)在日糧中添加不同濃度的以甲基硒代半胱氨酸為主的發(fā)酵有機(jī)硒飼料添加劑可以顯著提高蛋、肉中的有機(jī)硒沉積，在Zhang 等（2008）的研究中，通過(guò)添加0.3、0.5 mg/kg 的L- 硒代蛋氨酸和酵母硒可以顯著提高蛋中的硒水平和抗氧化能力，這與本研究的結(jié)果基本一致，在鯉魚的研究中發(fā)現(xiàn)，日糧中添加0.7 mg/kg 的有機(jī)硒可以顯著提高肉質(zhì)中硒水平（Saffari 等，2017）。

硒酵母是目前應(yīng)用最為廣泛的一種食品級(jí)有機(jī)硒制品，酵母菌在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中通過(guò)硒元素與酵母菌上的蛋白質(zhì)合成，將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為含有有機(jī)硒蛋白。酵母細(xì)胞可以結(jié)合環(huán)境中的硒元素，并將它們永久地結(jié)合到酵母細(xì)胞結(jié)構(gòu)中，酵母細(xì)胞對(duì)硒的生物積累過(guò)程通過(guò)兩種機(jī)制發(fā)生：膜組裝配體的細(xì)胞外硒元素的結(jié)合和與硒元素穿過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的運(yùn)輸并在細(xì)胞內(nèi)累積（Kieliszek 等，2015）。近年來(lái)，許多研究報(bào)道了乳酸菌能將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化成利于機(jī)體吸收的有機(jī)硒。Calomme 等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，甲基硒代半胱氨酸是乳酸菌中的含硒氨基酸，首次闡述了乳酸具有將無(wú)機(jī)硒富集、轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒的能力。目前報(bào)道乳桿菌屬、鏈球菌屬、腸球菌屬和乳球菌屬具有較好的富硒能力。

柑橘、柚子等柑橘類水果果皮中含有豐富的果膠，是果膠最豐富的來(lái)源之一，果膠的成分為雜多糖，可為發(fā)酵菌種提供生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（程善燕，2018）。因橙汁渣本身含有豐富的果酸，相對(duì)于不含橙汁渣發(fā)酵組，橙汁渣發(fā)酵組的pH 值更低，有利于乳酸菌的發(fā)酵，有研究指出，采用菌種發(fā)酵后的橙汁渣可以有效提高乳酸含量，降低pH 值，且發(fā)酵后的橙汁渣的氨基酸含量增加，推測(cè)橙汁渣組有機(jī)硒轉(zhuǎn)化效率較高可能是因?yàn)槌戎缓瑺I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，且pH 較低，為菌種發(fā)酵提供了有利環(huán)境，菌種的發(fā)酵提高了橙汁渣的氨基酸含量，有利于無(wú)機(jī)硒富集轉(zhuǎn)化為以甲基硒代半胱氨酸為主的有機(jī)硒。

5 小結(jié)

通過(guò)本研究，以橙汁渣為發(fā)酵底物，通過(guò)生物發(fā)酵技術(shù)，亞硒酸鈉轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒的轉(zhuǎn)化率可達(dá)99% 以上，其中甲基硒代半胱氨酸轉(zhuǎn)化率在72%以上。在家禽和水產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，飼喂添加以甲基硒代半胱酸為主的有機(jī)硒飼料添加劑，其畜（水產(chǎn)）產(chǎn)品均可達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn)。本研究對(duì)開發(fā)新的富硒畜（水產(chǎn)）產(chǎn)品提供了新思路。