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微量元素硒的作用及预处理新技术

来源:吉隆达微营养 | 发布日期:2021-05-12


人们最初对硒的认识,是一种剧毒物质。直到1958年,Schwarz首次发现了硒的抗氧化功能,1973年Rofruek发现硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的组成成分,从而改变了人们对硒的认识。随着对硒不断的深入研究,最后确定硒是动物必需的微量元素。它在提高动物生产繁殖性能、改善免疫功能和增强抗应激能力等各方面具有显著效果。硒缺乏或者过量都会给生产带来负面影响,所以硒的重要性需要引起养殖生产者的高度重视。此外,剧毒的硒在畜禽饲料中添加量很少,因此其混合的均匀度和添加技术的安全性问题值得探讨。


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1、硒的功能


1.1抗氧化作用
硒是GSH-PX的必需组成成分。它能使有害的脂质过氧化物还原成无害的羟基化合物,并使过氧化氢分解,从而避免细胞膜结构和功能遭受破坏(王华郎等,1997)。硒缺乏时,GPX1活性降低,导致脂质自由基和过氧化物积累,细胞膜和细胞壁产生过氧化损伤。充足的硒提高GSH-PX的活性,改善动物抗氧化能力,减少抗氧化消耗的营养物质,使更多的营养物质用于动物生长。


1.2改善免疫功能
袁施彬等(2008)研究发现,对氧化应激的猪添加0.4或0.6ppm的硒可以提高生产性能,淋巴细胞转化率(LTR)、血清E玫瑰花环(Ea、Et)上升。说明硒对T淋巴细胞免疫功能有增强作用。可能与补硒增强了淋巴细胞表面ATPase活性、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)活性升高,促进了淋巴细胞自身代谢、吞噬、吞饮及蛋白质、核酸的合成等有关(张子仪等,2000)。总之,大量研究证实,硒可以通过保护与免疫功能相关的膜免受氧化损伤,调节免疫细胞增殖和分化,激活淋巴细胞酶体系,加强对自由基的清除等途径发挥免疫加强的效应。


1.3改善肉品质
硒改善肉质主要表现在三个方面。首先,硒可以加强蛋白质的合成代谢,减弱氨基酸的分解代谢,促进蛋白质的沉积(王惠康等,2006),从而提高瘦肉率和眼肌面积。其次,硒还有助于降低滴水损失。研究发现,膜磷脂的氧化导致生物膜流动性降低及正常膜结构和功能的破坏,从而使肌肉完整性受损,导致细胞汁液外流、肌肉滴水损失增多及肉品质下降(Nakaya等,1987),而硒可以通过改善GSH-PX的活性,保证细胞膜的完整性。第三,肌肉中色素的氧化与脂质的氧化呈正相关,脂肪氧化过程中产生的自由基直接作用促进色素氧化,或者通过损坏色素讲解系统间接影响肌肉的色素,而硒具有抗氧化抗应激的能力,充足的硒可防止应激导致的肉的色素的变化(Faustman等,1989,Liu等,1995)。


1.4改善生长及繁殖性能
对种畜的研究发现,自由基影响生殖激素的分泌,影响雌性和雄性细胞的发生和成熟的过程(ECHIGA,1994)。充足的硒通过提高GSH-PX的活性,有效避免自由基对精子活力,对卵细胞发育等生殖过程的影响,从而提高种畜的繁殖性能。另有研究发现,给初产母猪饲喂0.4ppm硒的饲粮,仔猪初生重最大,血清总蛋白含量明显升高(梁明振等,2003)。硒促进动物生长原理:1提高动物抗氧化能力,降低自由基对生物膜的损伤,提高机体的抗氧化能力。2促进生长激素的合成。硒是维持甲状腺功能的重要微量元素,它是将低活性T4向T3转化的重要酶的活性中心组成成分。T3参与生长激素的合成,提高胰岛素的分泌。促进了蛋白质在体内合成,提高了在机体内的周转代谢率,从而促进了机体的生长发育。


2、硒缺乏或过量


从硒的作用可见,硒添加量虽少,但作用巨大,功效神奇。缺硒会严重影响动物的生产繁殖性能,譬如母畜流产率增加、胚胎死亡率增加;蛋禽孵化率降低;犊牛和羔羊出现白肌病,猪出现肝坏死、桑葚心等。尽管硒具有重要的生理作用,但摄入过量的硒同样会带来负面效应,如动物出现消瘦、贫血、关节强直、脱蹄脱毛、盲目蹒跚、死亡等症状。因此,为了保证最佳的生产性能,必需要保证畜禽饲料中有充足的硒,更要保证每一个单体动物都能够摄入足量但不过量的硒。


3、补硒


动植物饲料原料中都含有硒。动物性饲料中的硒利用率较低,而植物性饲料中的硒利用率相对较高,一般在60-90%。但是,植物中的硒含量受土壤中硒含量影响比较大。中国的土壤中硒分布极为不均,我国除了陕西的紫阳和湖北的恩施都属于富硒地区外,其他的高硒地区只有很小的零星分布。因此,植物性原料中硒含量有限。动物对硒的需求必需靠外源添加人工合成的硒源。亚硒酸钠是最常用的硒源。


4、硒化合物的预处理技术


亚硒酸钠是一种容易吸湿返潮的剧毒物质,但是硒又是畜禽不可缺少的微量元素。此外,畜禽对硒的需要量和中毒剂量差距很小。第三,硒可以通过子宫传给胎儿,或者通过乳汁传给幼畜,幼龄动物对硒非常敏感。鉴于以上原因,生产中硒的混合均匀度问题和添加技术的安全性问题尤为重要。美国食品药物管理局(FDA)规定,硒必须以预混料的形式添加,当添加到全价配合饲料中时,预混料中硒的最高含量不得超过0.06%,当添加到矿物质预混料中时,硒剂中硒的最高含量为1%。


4.1微粉碎——逐步稀释法
微量的矿物元素,比重大于一般的饲料原料,容易在移动中分级。为了保证元素的混合均匀度,首先得保证微量元素化合物的粉碎细度,然后把粉碎好的原料进行稀释处理。目前国内外稀释工艺主要采用逐步稀释的办法,使亚硒酸钠均匀混合在稀释剂里。在加工的过程中,如果粉碎细度不够,无法保证在饲料中分散的均匀度;但超微粉碎会产生大量的粉尘,危害工人健康,且超微粉碎可能会增加物料间的摩擦力,产生静电,使活性物质变性,并增加能耗;第三,混合均匀的亚硒酸钠预混剂在长途运输过程中,震动可能导致亚硒酸钠分级。所以,微粉碎后逐步稀释法虽然设备工艺简单,但是粉碎细度的掌握、粉尘的控制以及如何解决运输过程中重新分级的问题有待研究。


4.2液体喷涂吸附工艺
现在市场上开启了一种亚硒酸钠预处理的新工艺——液体喷涂吸附工艺。生产过程中,将合格的亚硒酸钠原粉充分溶解到去离子纯净水中,边溶解边搅拌,直至形成亚硒酸钠饱和溶液;然后采用电子流量计对进液量进行精确控制,微电脑程控装置进行自动化定点喷涂;接着将充分雾化的溶液精确喷涂在已经混合均匀的吸附剂上,边混合,边喷涂;喷涂完后继续混合至规定时间,以保证物料均匀,最后再将喷涂的预混剂进行高效多级混合,生产出低含量的亚硒酸钠预混剂。在生产中必须要保证液体的充分雾化,而且不能喷涂到吸附剂以外的地方,才能保证吸附的均匀性和计量的准确性。此外,对水的添加量也需要经过大量的实践摸索,既要保证亚硒酸钠的完全溶解,还要保证产品的流动性及终产品的含水量。这种方法生产出来的预混剂,稳定性更高,均匀度更好,在运输过程中不容易分级。但是,该生产工艺对设备要求比较高,比较繁琐,操作比较难。


总之,不管采用哪种方法生产亚硒酸钠预混剂,都要求能够防止加工过程对工人健康造成危害,要求设备能够彻底清理,无死角残留,防止交叉污染。要保证亚硒酸钠预混剂的均匀性、流动性。


5、小结
硒是动物必需的微量元素,缺乏或者过量都会降低畜禽生产繁殖性能。所以,生产中必需保证每一个单体动物都要摄入足量的硒。由于硒添加量少,又属于易吸潮的剧毒物质,只有采用适当的预处理技术,才能保证硒预混剂的均匀性和安全性,为畜牧业生产提供有效的保障。


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