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1、微量元素硒的卫生学张妮娅 齐德生（华中农业大学牧医学院饲料毒物与环境卫生实验室）摘要：本文对硒在动物体内的代谢、硒中毒的主要原因、畜禽对硒的需要量与耐受量、硒对动物的毒害作用及其作用机理进行了讨论，为动物硒中毒病的诊断、防治及在饲料中合理使用硒制剂提供参考。关键词：硒；营养；毒性；防治硒是一种类金属元素。1917 年由瑞典科学家 Berzelius 发现后，一直被认为是一种有毒元素。直到 1957 年美国营养学家 Schwarz 和 Foltz 提出硒是酵母、肾和肝中发现的未知因子，这种因子可以预防大鼠的肝坏死和鸡的渗出性素质，从而首次证明硒对动物具有营养作用，硒才被人们接受为动物的必需微量元
2、素之一。目前，硒在畜牧业中已广泛应用于预防畜禽中各种对硒和维生素 E 有反应的疾病，如牛羊的白肌病、鸡的渗出性素质和猪的桑连心和营养性肝病。硒对预防动物肌肉营养性萎缩病也有一定的作用。此外，在改善畜禽肉品质方面，硒也得到了广泛的应用。在人们逐渐认识到硒对畜禽的重要作用以后，随之也出现了由于盲目添加硒制剂或添加方法不当引起畜禽中毒的现象，仅湖北省最近就有几家大中型畜禽养殖厂出现了硒中毒事件。本文系统讨论了硒在动物体内的代谢、畜禽对硒的需要量和中毒剂量、硒对动物的毒害作用及其作用机理，为合理使用硒添加剂以及防治动物硒中毒提供依据。一、硒的缺乏症以及硒营养作用的生物学基础1硒缺乏症及其病理学变化硒缺
3、乏典型病例的症候群表现为运动障碍。消化机能紊、心脏衰弱、呼吸困难，家禽肌红蛋白或血红蛋白尿，雏鸡渗出性素质、脑软化。各种动物缺硒都发生受精率下降、死胎或产仔虚弱。成年母畜缺硒出现繁殖周期紊乱甚至不发情、受胎率低、性欲下降、生育力下降，即使妊娠，也易发生流产、胚胎早期死亡、产出弱胎、产后胎衣不下、产仔率和成活率降低，母畜产后易发生乳房炎、子宫炎、卵巢囊肿。骨骼肌、心肌和肝脏变质性病变（营养不良。变性、坏死）为动物硒缺乏症常见的病理学变化，但不同种属动物的病理学变化特征有所不同。犊牛、羔羊、马驹、仔鹿和幼驼主要表现骨骼肌和心肌的变性、坏死；仔猪以桑意心、肝营养不良最为明显；雏鸡以渗出性素质、胰腺变
4、性和纤维化、脑软化、肌营养不良为特征；雏鸭的肌胃变性最为突出，胰腺仅呈变性和坏死；水貂典型病变为脂肪炎，肝脏和肾脏脂肪变性尤为明显（康世良）。2硒营养的生物学基础及与动物免疫机能的关系硒是谷跳甘肽过氧化物酶（GSHPx）的必要组成成分，硒的主要生物学功能是通过GSHfu 表现出来的。GSHPx 能催化还原型谷胱甘肽转变为氧化型谷胱甘肽的反应，使机体内有毒性的脂质过氧化物还原为无害的羟基化合物，防止因脂质过氧化物堆积造成对心细胞及其它细胞的损害，以保护细胞膜的结构和功能的完整性。当动物体内硒量不足时，GSHPx 的活性会显著下降，可导致心肌纤维坏死、心肌小动脉及毛细管损伤。硒能提高动物生殖力，通
5、过补硒能提高血中 GSHPx 的活性，防止受精前卵子受氧化损害，使子宫内环境处于最佳状态，也是提高受精率及受精卵的着床率的重要保障。同时，硒与维生素E 具有协同抗氧化作用。硒还参与辅酶 A 和辅酶 Q 的合成，促进丙酮酸脱羧，加强 一酮戊二酸氧化酶系统的活性，在三羧酸循环和呼吸链的电子传递过程中起着重要作用。硒还存在于甲酸脱氢酶、甘氨酸还原酶以及叶酸氧化酶中，直接或间接地影响着机体的代谢过程。硒还能提高动物机体的免疫机能，促进淋巴细胞的增殖及动物免疫球蛋白的合成，提高免疫机能。此外，硒与过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）有协同作用，从而提高畜禽肉品质量。二、硒在动物体内的代谢1硒的
6、吸收与分布无机硒或有机硒化合物都能迅速地被消化道、呼吸道、皮肤、皮下、肌肉或静脉吸收后进入血循环，并迅速分布到各脏器和组织。动物摄取硒的主要来源为食物，食入的硒通过肠道吸收。硒的主要吸收部位是十二指肠，胃和大肠几乎不发生硒的吸收。反刍动物对缺硒较为敏感，因为反刍动物的肠内容物易将亚硒酸盐还原成不溶性化合物，导致反刍动物硒的吸收比单胃动物差。亚硒酸盐形式的硒必须在红细胞内转化以后才能与血浆蛋白结合，数小时后再转入到球蛋白中。硒的吸收水平与硒化合物的形态有关，胃肠道对可溶性亚硒酸钠、硒酸钠及有机硒化合物吸收很快。硒吸收后很快进入血液，由血液运至全身各组织器官，主要分布于肾、肝、胰腺、脾中，少量的硒
7、分布于肌肉、骨骼、脑中。硒还能通过胎盘进入胎儿体内。2.硒的排泄任何方式进入体内的硒都通过粪、尿或呼出气体排出体外。硒在各排泄系统排泄的比例随摄入的硒量、动物的种类和饲料中其它矿物质的浓度而变化。粪便中的硒主要是未被吸收的饲料硒和少量随胆汁、胰液及肠液一起分泌到肠内的硒。当饲料中含有大量硒时，主要排泄途径是经肺部排出具有挥发性的二甲基硒化合物。当饲料中硒的含量维持在生理水平时，观察不到肺部排出，主要是随尿排泄。饲料中蛋白质、蛋氨酸含量增加时，硒经呼吸道的排泄量也随之增加。反刍动物从粪中排出的硒比尿中多，非反刍动物则没有这一现象。注射砷、汞、铊和铜等也可增加硒的排泄量。三、硒的需要量和耐受量以及
8、影响硒营养的因素1影响硒活性的因素动物对硒的需要量，受动物的种类、年龄、个体、饲料中硒的存在形式、日粮中的微量元素、维生素 E、含硫氨基酸及不饱和脂肪酸等因素的影响。硒是动物的必需微量元素，硒与维生素 E 有密切的关系，其营养有相似之处，但二者又不能完全互相代替。虽然缺硒的大部分症状与缺乏维生素 E 的症状相似，但有些疾病只能用补硒治疗，有些疾病只能补充维生素 E 治疗，而有些疾病则靠硒和维生素 E 的协同作用治疗。如，牛和羊的白肌病和雏鸡胰腺萎缩、生长受阻是缺硒引起的，在日粮中补加硒即可治疗；雏鸡的脑软化是缺维生素 E 引起的，补加维生素 E 有效；而雏鸡渗出性素质、大鼠和小鼠的肝坏死、兔肌
9、肉营养不良等症状，则要补加硒和维生素五治疗。硒与其它元素关系复杂。饲料中的砷、银。汞、铁、锌、铜、铅、镐、硫、磷等元素对硒具有拮抗作用。在鸡饲料中添加氯化汞、硫酸铜、硫酸铜能防止鸡的硒中毒引起的生长阻滞和死亡率高的现象。汞、铜、镉的保护作用，主要是在肠道内与硒产生一种无害的化合物而使硒失去毒性。银也可干扰硒的毒性，其作用机理与汞、镉相同。硫和磷能缓解、锌能降低硒的吸收和生物学效能，硒也能缓解铝的毒性。砷与硒有拮抗作用，目前砷制剂已用于畜禽硒中毒的防治。高蛋白饲料对硒中毒具有保护作用。饲料中蛋白质的含量为 10时，饲喂 10mgkg 硒对大鼠就有很强的毒性，但是当饲料中蛋白质的含量增加到 20时
10、，则很少显示出硒的毒性（杨文正）。另外，日粮中含硫氨基酸的含量增加对硒中毒也会有保护作用，并会影响动物对硒的需要量，这是因为含硫氨基酸如脱氨酸和蛋氨酸具有抗氧化作用的缘故。2.动物对硒的需要量和耐受量不同的畜禽及其不同的生长阶段对硒的需要量和耐受量是不同的。（1）猪对硒的需要量见表 1。（2）鸡对硒的需要量我国规定肉用仔鸡饲料硒的需要量为 015mg/kg，生长期蛋用鸡在06 和 720 周龄分别为 015 mgkg，010 mgkg（ZB B 430086）。日本农林水产省（1993）建议的肉用仔鸡和蛋鸡硒的营养需要量均为 012 mgkg。美国 NRC（1994）建议肉用仔鸡日粮中硒的营养
11、需要量为 015 mg/g。法国 AEC（1992）建议肉用仔鸡的需要量为 02mg/kg。表 1 不同国家或地区猪饲料中硒的营养需要(mg/kg）(张宏福）生长肥育猪(kg)地区1551010202060609070110妊娠母猪哺乳母猪公布年份中国0.150.170.140.260.280.130.091987台湾省0.150.150.150.150.150.150.151990美 NRC0.300.300.250.150.100.150.151998日本0.150.150.150.150.150.100.150.151987英 ARC0.160.160.160.160.150.15198
12、1法 AEC0.140.140.140.140.140.141989澳大利亚0.300.150.150.150.151990（3）反刍动物对硒的需要量和最大耐受量日本农林水产省（1994）建议奶牛的需要量为 010 mg/Kg，中毒发生界限为 2 mg/Kg。法国 AEC（1993）建议奶牛的需要量为 010 mg/Kg。美国 NRC（1988）推荐的奶牛的需要量为 030 mg/Kg，最大可耐受水平为 2 mg/kg。我国建议的肉牛的需要量为 020 mgkg，推荐范围为 005030mg/kg，最大耐受量为 2 mgkg。 NRC（1984）推荐肉牛的需要量为 020 mgkg，推荐范围为
13、 005030mgkg，最大耐受量为 2 mgkg。四、畜禽硒中毒的原因畜禽出现硒中毒的原因主要有以下几个方面：川添加晒制剂时没考虑饲料原料中的硒含量。通常，畜禽饲养标准所规定动物对硒的需要量指的是动物摄取的硒的总量，所以在计算硒的添加量时应该是总的营养需要量减去饲料原料以及添加剂中硒的含量，这样计算得到的才是需要添加的硒的量。（2）盲目添加硒制剂和添加方法不当。临床上硒中毒最常见的原因是添加方法不当。亚硒酸钠是剧毒物质，生产中稍有过量就有引起中毒的危险，特别是幼龄动物更为敏感。(3)土壤中硒含量过高。虽然我国北起黑龙江省，南至云南省，存在一条斜行的狭长缺硒地带，另外青海高原、甘肃部分地区人东
14、、江苏沿海属贫硒和缺硒地带，我国饲料原料总体上缺硒，但也散在分布有灶状高硒地区，如湖北恩施、陕西紫阳，这些地区土壤硒含量高，粮食作物中含硒也高，曾有人和家畜硒中毒的报道。一般认为，含硒量达 6mgkg 的土壤生长的饲草可引起动物中毒。(4)采食了富硒植物，如黄芪、剪股颖属及棘豆属植物助某些种类，它们聚集土壤中封励如股力较强，每千克饲料植物 Se 含量可达数千毫克。畜禽长期摄食这类植物即可发生硒中毒。门工业硒污染。在工业生产中工厂排放出含硒的“三废”，污染大气、农田、水源，使农作物含硒量增高，也可造成硒中毒。五、硒中毒的临床表现及病理学变化1硒中毒的临床表现畜禽摄入过量的硒时，由于动物中种属不同
15、，摄入硒的量、硒化合物的类型以及摄入的持续时间不同等，在临床上动物可表现为急性、亚急性和慢性中毒。急性中毒是由单纯食入多量富硒植物或使用亚硒酸钠过量引起的，表现为腹痛、腹泻、呼吸困难、运动失调、精神沉郁等，可在数小时至数天内死亡。还表现为脉搏快而弱、粘膜发绀、臌气、多尿，常因呼吸衰竭而死亡。猪常发生呕吐。鸡突然尖叫，冲跑，角弓反张，反复挣扎而死亡。亚急性中毒表现为感觉迟钝，共济失调，腹痛，流涎，流泪，不能吞咽，呼吸困难，软弱及轻瘫，离群元目的的乱走、步态瞒珊；进而转圈，因视力更差或失明而不能回避障碍物。最后，因完全麻痹、虚脱和呼吸衰竭而死亡。慢性中毒表现为食欲降低，迟钝，消瘦，贫血。被毛粗乱及
16、脱毛，马和牛的鬃毛和尾毛易脱落，猪可能全身脱毛。蹄冠肿胀，蹄变形，甚至蹄壳脱落，步态僵硬，严重跛行。家禽慢性中毒时，产蛋率和孵化率均下降，往往孵出病雏和畸形雏。绵羊、猪和牛受胎率降低，死胎率增高，幼畜成活较少。过去曾认为饮水中含碱较高是致病的原因，故称为碱毒病，现已证明此病是土壤及饲料含硒过多所致。对硒的需要量，受动物的种类。年龄、个体、饲料中硒的存在形式、日粮中的微量元素、维生素 E、含硫氨基酸及不饱和脂肪酸等因素的影响。2硒中毒的病理变化急性中毒为全身出血，肺充血、水肿，腹水，肝、肾变性。亚急性中毒病畜主要损害肝脏与脾脏。肝萎缩、坏死和硬化，脾脏肿大并有局灶性出血区。常有腹水，绵羊胸腔积液。脑组织充血、出血，水肿。变软。蹄无损伤，但关节面糜烂。慢性中毒病畜解剖与亚急性类似，最明显的病变为心肌萎缩，肝萎缩、硬化，但可能有胃肠炎、肾炎等病变。可见关节面糜烂，蹄变性和脱落。王华朗（1997）报道，摄入 5001000mgkg 的硒可出现急性和亚急性中毒，轻者盲目蹒跚，重者死亡。病理损
