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富硒酵母的营养生理作用及其在 鸡生产中的应用

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  硒是人 和动物所必需 的微量元素之一 ,有调节机体免疫力 、抗癌 、抗 自由基、抗应激、延缓衰老及拮抗某些毒物或有毒元素等作用。 目前 ,我国饲料工业中添加主要 以亚硒酸钠为主 ,但 由于其存在生物有效性低 、毒性大 、易污染环境等缺点 ,因而使用

  量受到严格限制。一些国家已明文限制使用无机硒作为添加剂 ,如瑞典规定乳猪饲料添加硒必须使用有机硒 ,美国降低亚硒酸钠 的添加标准低于动物的健康水平 ,日本于 1993 年禁止在饲料中添加亚硒酸钠(游金明等 ,2002)。而富硒酵母 (Selenium —en—riched yeast,SY ) 是微生物转化的一种高硒含量的生物硒制剂 ,与无机硒 相 比,酵母 硒活性 高 、毒性低 ,具有较高安全性 ,是 目前 比较理想 的有机硒添加剂 (王学东等 ,2009)。本文综述了富硒酵母 的营养生理作用及其在蛋鸡生产中的应用,旨在为富硒酵母 的进一步研究提供思路 。

  1 富硒酵母的研究历史

  1817 年 ,瑞典 化 学家 Berzelius 发 现元 素 硒(Se)。但此后 100 多年 ,人们一直将硒作为有毒元素来研究 ,直到 1957 年才被认识到是动物必需 的营养物质。1971 年 R otruck 最先确立了硒与谷胱甘肽过氧化物酶(GSH —Px)的关系,揭开了硒在生命科学中所起的重要作用(徐光禄等,1987)。1973 年,世界卫生组织确定硒是人和动物的必需微量营养元素 ,这一观点得到全球科学家 的一致公认 ,从而推动 了硒与人体健康关 系的研究。同年 ,美国 FD A认定 ,se 在营养水平上不应归为致癌物 ,并批准亚硒酸钠与硒酸钠作 为饲料添加剂用于配合饲料 中(沈银书等 ,2008)。到 目前为止 ,硒的研究与添加主要以无机硒 (亚硒酸钠 )为主 ,但诸多的研究和使用中也发现了不少 问题 :它的毒性较大 、易与其它矿物质互相拮抗 、生物利用率低并且在奶和肉中的转移率较低。因此 ,研究和开发新 的利用率高的有机硒成为了必然。有机硒的转化分为人工合成和生物转化 。在硒的微生物转化 中,富硒 酵母 的研究开展最早 ,取得的成果也最丰硕 。国外早在 2O 世纪 70 年代就开始了对 富硒酵母 的研究 。我国在这方面的研究起步较晚,徐辉碧 (1984 )是 国内最早报道培养成功富硒酵

  母的学者。随后许多科研机构和单位相续开展了富硒酵母的研究 。美 国 FD A 于 2000 年 6 月首次批准富硒酵母作为有机硒补充物用于家禽饲料 ,欧盟也于 2006 年 9 月首次批准富硒酵母作为有机硒补充物用于各种动物 。

  2 富硒酵母的概念及化学组成

  2.1 富硒酵母的概念

  美 国 FDA ( 2007 )对饲用富硒酵母是这样定义:富硒酵母是指通过补料分批发酵方式培养 的无活性干酵母 (Saccharom yces cerevisiae),在发酵过程 中逐渐加入甘蔗糖蜜与亚硒酸盐 ,以使亚硒酸盐对酵母生长速度 的不利效应降到最低 ,并保证无机硒最佳 地结 合 到 酵母 细 胞 的 有机 质 中 (沈 银 书 等 ,2008)。富硒酵母一般含硒 500 ~1500 g/g,其中有机硒 占 95%左右 ,主要以硒代氨基酸和硒蛋 白的形式存在 ,少部分形成硒 多糖和含硒 tR N A (Dem irci等 ,1999 )。酵母对微量元素的富集过程 中,微量元素在酵母细胞中的分布结合有所不同。其中51%的微量元 素与酵母细胞壁的大分子组分紧密结合 ,45%左右与细胞液 中的肽 、氨基酸结合 ,其余少部分则与可溶性蛋白质结合,使微量元素由无机状态转为有机状 态 ,提高 了其生物利用率 (一般可达37% ),并降低 了毒性(贾洪峰等 ,2009)。

  2.2 富硒酵母的生产原理

  利用酵母高度 的富硒能力 以及将无机硒转化为有机硒的转化能力 ,在培养基 中加入无机硒 ,通过微生物培养制取 富硒酵母粉。它的生产技术已经相 当成熟。许多研究表明,富硒酵母属于优质的有机硒源 ,其 中硒代蛋氨酸 (Se—M et) 含量能达到70%,硒代半胱氨酸(Se—Cys)的含量 占20%左右(郝素娥等 ,2007 )。

  3 富硒酵母的营养生理功能

  3.1 提 高硒的生物利用率及硒在机体的贮存

  研究表 明富硒酵母作为硒源较亚硒酸盐具有较高的生物利用率 。硒 的吸收是在小肠 中进行 ,酵母硒可主动穿过肠壁 ,生物利用率高 ;而无机硒则只是被动地扩散通过肠壁(Com bs,1986)。与亚硒酸钠相比,富硒酵母使机体中硒的存储量显著提高(Payne等,2005;Yoon 等,2007)。毛胜勇(2000)报道 ,以亚硒酸钠为参照 se,富硒酵母 se 在反刍动物上的生物利用率为 290%。张培恩(20 13)研究不 同硒源和水平对鸡蛋 中硒含量的影响表明,同一硒水平富硒酵母与亚硒酸钠对鸡蛋 中硒的沉积 ,添加富硒酵母组较亚硒酸钠组提高 14.1%(尸< 0.05 )。黄祥贤等 (1990 )用金膜 电极微分 阳极溶出伏安法研究富硒酵母在兔体内的药物动力学参数,实验结果表 明富硒酵母较亚硒酸钠具有生物利用度大 、维持时间长 、峰浓度高 的特点 ,是一优于亚硒酸钠的补硒剂。

  3.2 富硒酵母的抗氧化功能

  硒是谷胱甘肽过氧化物酶 (G SH —Px )的活性 中心,是抗氧化体系重要的组成部分 (张影等 ,20 1 1 o许多研究表 明 ,在一定范 围内,日粮 中硒的添加水平与体 内谷胱甘肽过氧化物酶的活性呈正相关(Paton,2002;郭云霞等,2007)。邱榕生等(2003)报道 ,酵母硒能显著降低肝脏中丙二醛的含量,提高肉鸡血浆中谷胱甘肽过氧化物酶活性 ,极显著提高肝脏的总抗氧化力。

  3.3 富硒酵母能提高机体免疫力

  大量实验研究表明富硒酵母有较强的提高动物机体免疫力 的药理活性 ,而且活性 比无机硒 一亚硒酸盐高。Li等(2010 )研究结果表明,富硒酵母试验组 的免疫器官指数高于亚硒酸钠组与基础 13 粮组,即酵母硒可促进肉鸡免疫器官的早期发育。仲崇华等(2008)将亚硒酸钠和富硒酵母作为硒的来源考察硒对仔猪免疫功能的影 响表 明,富硒酵母0.3 m g/kg 组与亚硒酸钠 0-3 m g/kg 组相比,血清 中IgG 、IgA 、lgM 浓 度分别升 高 了 3.7%、18.6% (P <0.01)、8.7%;全 血的 T一淋 巴细胞转 化率提 高 了31.1%f尸< 0.01)。

  4 富硒酵母在鸡生产中的应用

  4.1 富硒酵母对鸡生产性能的影响

  许多研究表明富硒酵母对鸡生产性能有较大的影响。郭云霞等(2006)发现 日粮中添加 0.5 m g/kg水平的酵母硒蛋鸡产蛋率极显著高于其它试验组(P <0.01),但对蛋重提高不 明显 。李玲等(2009)在对富硒啤酒酵母对肉鸡生长性能的研究中发现,饲养 2 周后,补硒组鸡体增重显著高于对照组。陈忠法等(2003)研究在肉仔鸡 1 3 粮 中添加有机硒 的研究发现 0.2 m g/kg 硒对其增重 、饲料转化率 、死亡 、

  淘汰数 的效果要优 于 0.3 m g/kg 添加量 。李业 国等(2005)~ 道在硒源不同而添加水平相 同的处理组间进行 比较时,富硒酵母在提高肉鸡生产 I生能方面要优于亚硒酸钠 (P <0.05)。陈敏等 (20 10)也相继报道 ,富硒啤酒酵母能够显著提高肉鸡平均 日增重 ,且效果优于无机硒 。

  4.2 富硒酵母对鸡繁殖性能的影响

  研究 证明硒可提高种蛋 的受精率和孵化 率 。Payne 等(2005)研究报道 ,日粮 中添加硒可增加种蛋中硒的含量,提高种蛋组织中过氧化物酶的活性,进而提高种蛋孵化率。Valentic等(2003)研究了富硒酵母对肉用种鸡和产蛋鸡的影响,发现把有机硒和无机硒 的饲喂量从 0.3 m g/kg 提高到 0.5 m g/kg,有机硒组所产鸡蛋的硒沉积量 比无机硒组高 30%,并能促进胚胎发育和雏鸡出壳。崔国强(2012)研究表 明饲料 中添加 0.3 m g/kg 亚硒酸钠 与 0_3 m g/kg酵母硒 ,既能满足富硒蛋的要求又能提高北京油鸡种母鸡繁殖性能及 1 日龄雏鸡品质 ,且可显著提高北京油鸡种公鸡繁殖性能 。

  4.3 富硒酵母在鸡蛋 中的沉积与分布

  研究证明富硒鸡蛋所含硒为有机态硒 ,容易为人体吸收利用 ,通过食用鸡蛋补充微量元素硒 ,具有经济 、方便 、有效等优势。赵慧贤等(2008 )发现 日粮中添加硒能极显著提高鸡蛋中硒含量,并且硒主要存在蛋黄中,添加富硒酵母组蛋硒含量较亚硒酸钠组提高更为显著。陈忠法等(2003)报道 ,酵母硒添加组 (0.2 、0.4 和 0.6 m g/kg)鸡蛋的硒含量 比无机硒组 (O.3 m g/kg)分别提高 46.5%、166.7%和294.7%。张培恩等(2013)研究表明日粮中添加硒,能极显著提高鸡蛋 中硒含量 ,并且硒主要存在蛋黄 中。添加富硒 酵母 组硒 含量较 亚硒酸钠 组提 高更为显著。张志焱等(2012 )发现 ,在蛋鸡 日粮中加入不同浓度的酵母 硒 ,短期饲喂 即可通过鸡本 身的生物

  转化获得含硒量较高,同时又符合食品卫生标准(G B2762—2005 )中硒限量 0.5 m g/kg 的鸡蛋 ,且对蛋

  鸡生产性能无显著影响 ,对鸡蛋 品质也无不 良影响 ,鸡蛋中的硒主要存在于蛋黄中。

  4.4 富硒酵母对鸡 肉品质的影响

  衡量 肉品质的指标主要包括肉色 、pH 、系水力 、嫩度等。富硒酵母通过其很强的抗氧化能力来改善肉的颜 色和 pH ,增 强系水力 ,进而改善 肉的品质 。研究表明 1 3 粮 中添加硒可显著加深鸡 肉色素沉积 ,减少 肉的滴水损失 (许飞利等 ,2007 ;邹晓庭等 ,2005)。Edens 等(1996)比较 了不同硒源 、不同硒水平对鸡 肉滴水损失的影响。结果发现 ,无机硒组滴水损失显著高于有机硒组。邹晓庭等(2005 )研究表明 1 3 粮添加蛋氨酸硒 、酵母硒均可显著改善肉鸡肉色和降低滴水损失 ,与对照组相比,其红色色度分别 提 高 20.84%和 10.76% ,滴 水 损 失 分 别 降 低21.32%和 14.23%。玉珏等(2009 )和陈敏等(2010 )也相续报道富硒酵母可以改善肌肉品质。

  5 结语

  富硒酵母在动物生产中的使用无疑给绿色养殖提供新的养分。富硒酵母的吸收率高 、毒性小 、对环境污染少等优点已得到市场的检验,但其最佳添加量和最佳使用量还需进一步研究。另外 ,富硒酵母除对畜禽生产、繁殖性能等的改善外 ,利用其在肉、蛋 、奶 中的沉积作为天然补硒来源也是一大研究热点。因此 ,富硒酵母一定会有巨大的市场前景。

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