硒代蛋氨酸對種公雞精液品質(zhì)及精漿抗氧化能力的影響

馬鑫　李潤樺　盛熙暉　王相國　邢凱　陳余　王梁　倪和民　郭勇　齊曉龍

摘要 [目的]探究日糧中添加硒代蛋氨酸對種公雞的精液品質(zhì)和精漿抗氧化能力的影響。[方法]試驗選取120只健康、體況相近的378日齡羅曼褐蛋用種公雞，隨機分為2組，對照組飼喂基礎(chǔ)日糧，處理組在基礎(chǔ)日糧中添加硒水平為1 mg/kg的硒代蛋氨酸，預(yù)飼期7 d，正試期28 d，每周采集精液，進行精液品質(zhì)以及精漿抗氧化能力的測定。[結(jié)果]與對照組相比，處理組種公雞精液量差異不顯著（P>0.05），處理組精子密度、精子活率和精子活力極顯著提高（P<0.01）;與對照組相比，處理組谷胱甘肽過氧化物酶活性和超氧陰離子清除自由基能力顯著提高（P<0.05），總超氧化物歧化酶活性和羥自由基清除能力極顯著提高（P<0.01），但丙二醛含量差異不顯著（P>0.05）。[結(jié)論]日糧添加硒含量為1 mg/kg的硒代蛋氨酸可以顯著提高精液品質(zhì)和精漿抗氧化能力，為后續(xù)提高種公雞繁殖性能的營養(yǎng)調(diào)控提供理論支撐。

關(guān)鍵詞 硒代蛋氨酸;種公雞;精液品質(zhì);抗氧化能力

中圖分類號 S831.5文獻標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）17-0094-04

Abstract [Objective] To investigate the effects of dietary selenomethionine supplementation on the semen quality and antioxidant capacity of seminal plasma of breeding cocks.[Method] 120 healthy Roman brown breeding cocks at 378dayage were selected and randomly divided into 2 groups. The breeding cocks in control group was fed with the basic diet， and the breeding cocks in experimental group was fed with the basic diet with adding selenomethionine with 1 mg/kg selenium. After prefeeding 7 days， the semen was samples every week during the trial period of 28 days to determine the semen quality and antioxidant capacity of seminal plasma. [Result] There was no significant difference of semen volume between treatment group and control group （P>0.05）. Sperm density， sperm viability and sperm motility in treatment group extremely significantly increased than those in control group （P<0.01）. Compared with the control group， the activity of glutathione peroxidase and the scavenging capacity of free radical by superoxide anion significantly increased in treatment group （P<0.05）， the activity of total superoxide dismutase and the scavenging capacity of hydroxyl radical extremely significantly increased in treatment group （P<0.01）. There was no significant difference of malondialdehyde content between treatment group and control group（P>0.05）. [Conclusion] Dietary supplementation of selenomethionine with 1 mg/kg seleniumcan could significantly improve the semen quality and antioxidant capacity of seminal plasma， which could provide theoretical support for nutritional regulation for the subsequent improvement of reproductive performance of breeding cocks.

Key words Selenomethionine;Breeding cock;Semen quality;Antioxidant capacity

微量元素硒發(fā)現(xiàn)于1817年，是一種罕見但廣泛存在的元素，其豐度為0.05×10 -4～0.09×10 -4[1]，化學(xué)性質(zhì)與磷相似。硒主要以有機硒和無機硒2種形式存在，其中無機硒主要為亞硒酸鹽和硒酸鹽，有機硒為硒代氨基酸、硒代肽和硒蛋白等[2]。硒代蛋氨酸是硒的重要膳食來源，其生物利用率比無機硒高，對動物健康十分有益[3]。

硒是動物體內(nèi)必需的微量元素，影響動物的繁殖力和生產(chǎn)力。卵巢中分泌甾體激素的組織、精子和胚胎在著床前對代謝產(chǎn)生自由基的損害作用極其敏感。硒之所以能大大提高家畜的繁殖性能，與其抗氧化性能密切相關(guān)[4]。硒是谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活性成分，可以通過GSH-Px的抗氧化作用來消除自由基的損害作用，保護體內(nèi)細胞的正常功能，從而改善動物的繁殖性能。Maiorino等[5]研究表明，當(dāng)硒缺乏時保護精細胞DNA免受氧化破壞的精子核仁GSH-Px生成明顯減少，這對精細胞核染色質(zhì)凝聚有重大影響。大量研究表明，硒不僅對公畜生殖器官的發(fā)育有影響，而且對精子的生成也有影響。目前，關(guān)于硒對公畜繁殖的影響主要集中在對精子活力的研究中。日糧中補飼400 mg/kg有機硒，可以明顯改善公牛的精子活力[6]。缺硒導(dǎo)致精子畸形率提高，主要是精子頭部畸形和尾中部線粒體異常，頭部畸形的精子沒有足夠的動力進入卵細胞，而尾中部線粒體異常的精子會斷裂、減慢或者停止游動[7-9]。日糧中添加有機硒比無機硒更能提高精液品質(zhì)，但二者都可以改善精子結(jié)構(gòu)的完整性[10]。筆者所在課題組前期通過比較日糧中添加不同水平的硒代蛋氨酸（日糧中硒水平分別為0、0.25、0.50、1.00、2.00 mg/kg）對種公雞繁殖性能的影響，發(fā)現(xiàn)日糧中添加硒水平為1 mg/kg的硒代蛋氨酸能提高種公雞的繁殖性能且血漿中生殖激素含量最高[11]，但關(guān)于硒是否通過提高種公雞精液的抗氧化性來提高其精液品質(zhì)還有待進一步研究。該試驗研究對象為378日齡蛋用種公雞，屬于配種后期。此階段種公雞睪丸衰退、變小，精子活率與活力降低，精液品質(zhì)變差，導(dǎo)致受精率降低[12]。種公雞精液品質(zhì)和受精率的高低與種公雞營養(yǎng)狀況和飼養(yǎng)管理條件有直關(guān)，提高種公雞的飼養(yǎng)環(huán)境和日糧營養(yǎng)可以提高種公雞的精液品質(zhì)，進而延長其生物學(xué)利用價值。筆者以配種后期種公雞為動物模型，探討硒對種公雞的精液品質(zhì)和精漿抗氧化能力的影響，旨在為后續(xù)提高種公雞繁殖性能的營養(yǎng)調(diào)控提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與日糧營養(yǎng)水平

選取120只健康、體況一致的378日齡羅曼褐蛋用種公雞為試驗動物。基礎(chǔ)日糧的組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.2 試驗動物分組

朱冠宇等[11]研究表明，日糧中添加硒水平為1 mg/kg的硒代蛋氨酸能提高種公雞的繁殖性能且血漿中生殖激素含量最高。該試驗采用單因子試驗設(shè)計，隨機分為2組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)10只雞。對照組飼喂基礎(chǔ)日糧，處理組在基礎(chǔ)日糧中添加硒水平為1 mg/kg的硒代蛋氨酸。預(yù)飼期7 d，正式期28 d。

1.3 飼養(yǎng)管理

所有試驗用種公雞均采用單籠飼養(yǎng)，早、中、晚分別飼喂1次，自由采食和飲水，雞舍內(nèi)光照12 h，溫度控制在24 ℃左右，相對濕度控制在50%左右，保持通風(fēng)。

1.4 試驗方法

1.4.1 精液品質(zhì)的測定。采用腹部按摩法采集精液后，立即進行精液量、精子活力、精子活率及精子密度的檢測。

1.4.2 精漿抗氧化指標(biāo)的測定。精漿中總超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、羥自由基、抗超氧陰離子自由基以及丙二醛的含量均使用酶標(biāo)儀（Thermo）測定，測定所用試劑盒均由南京建成科技有限公司提供。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)均使用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計與分析，通過獨立樣本t檢驗分析各組間的數(shù)據(jù)差異顯著性，結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）表示，其中P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 硒代蛋氨酸對種公雞精液品質(zhì)的影響

由表2可以看出，7 d處理組精液量與對照組相比提高了4.88%，但差異不顯著（P>0.05）;14、21 d，處理組精液量較對照組顯著提高（P<0.05），較對照組分別提高了15.00%和15.91%。與對照組相比，不同時間處理組精子密度均極顯著升高（P<0.01），7、14、21、28 d處理組精子密度較對照組分別提高了26.15%、26.25%、25.78%和27.03%。處理組前14 d精子活率與對照組相比差異均不顯著（P>0.05），但7、14 d處理組精子活率較對照組分別提高了5.75%和5.48%;21 d，處理組的精子活率顯著高于對照組（P<0.05）;28 d，處理組的精子活率較對照組提高了15.60%，差異極顯著（P<0.01）。7 d，處理組精子活力較對照組提高了15.92%（P<0.05）;14、21、28 d處理組精子活力均極顯著高于對照組（P<0.01），較對照組分別提高了20.76%、27.48%和35.32%。

2.2 硒代蛋氨酸對種公雞精漿抗氧化能力的影響

由表3可知，從21 d開始，處理組T-SOD活性極顯著高于對照組，分別提高了30.91%和26.09%（P<0.01）;7和14 d處理組GSH-Px活性較對照組分別提高了3.31%和8.60%，但差異均不顯著（P>0.05）;21和28 d處理組GSH-Px活性均顯著高于對照組，分別較對照組提高了11.95%和23.08%（P<0.05）;與對照組相比，前14 d處理組羥自由基清除能力分別提高了6.08%和12.06%，但差異均不顯著（P>0.05）;21 d處理組羥自由基清除能力與對照組相比差異顯著，提高了22.41%（P<0.05）;28 d羥自由基清除能力與對照組相比提高了25.00%（P<0.01）;前21 d，處理組超氧陰離子清除能力與對照組相比均無顯著差異（P>0.05），28 d處理組超氧陰離子清除能力較對照組提高了13.04%（P<0.05）;與對照組相比，7、14、21、28 d處理組丙二醛的含量分別降低了3.27%、9.75%、29.07%和30.8%，但均未達到顯著差異（P>0.05）。

3 討論

3.1 硒代蛋氨酸對種公雞精液品質(zhì)的影響

硒是組成精子的礦物元素之一，具有維持精細胞結(jié)構(gòu)和機能完整性的作用。硒蛋白對精細胞的成熟和發(fā)育起著關(guān)鍵的作用[13]。硒代蛋氨酸是硒的有機形式，在動物體的小腸內(nèi)采用主動運輸?shù)姆绞奖晃?，具有提高繁殖性能和抗氧化性的作用[14]。研究表明，日糧添加適量的硒可以降低精子畸形率，改善精液品質(zhì)，提高繁殖能力，但硒添加過量會使附睪中沉積過量的硒，導(dǎo)致附睪和精細胞的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞[15]。精液量是指雄性動物一次射精的多少，是評定精液品質(zhì)的一項重要指標(biāo)。MarinGuzman等[16]研究表明，在公豬基礎(chǔ)日糧中補充適量的硒可以顯著提高其射精量和精子活力。精子密度是指1個單位體積的精液內(nèi)含有的精子數(shù)[17]。研究表明，缺硒會使得精子發(fā)生畸形、細胞膜損壞、鞭毛異常的概率大大升高，使其活力值低下，精液品質(zhì)下降，長時間硒營養(yǎng)匱乏還會降低精子密度[18-20]。精子活率反映精子質(zhì)膜的完整性，而精子質(zhì)膜的完整性標(biāo)志精子細胞的分化和成熟[21]。精子活率降低與不育癥狀密切相關(guān)，引起精子活率下降的原因較多，如精液pH改變、氧自由基大量產(chǎn)生等[22]。若精子活率低，精子死亡個數(shù)多，大多數(shù)精子質(zhì)膜發(fā)生損傷，最終導(dǎo)致精子活力值降低。精子活力是指精液中呈前進運動精子所占的百分率。精子活力對蛋受精率的影響很大，只有活力大的精子才能進入母雞輸卵管，到達漏斗部使卵子受精，所以活力與母雞受精率密切相關(guān)，因此精子活力是目前評定精液品質(zhì)常規(guī)檢查的主要指標(biāo)之一。Mahmoud等[23]研究表明，日糧添加0.5 mg/kg硒可以顯著降低公雞的精子畸形率。富硒日糧的精子畸形率僅為38%，而低硒日糧的精子畸形率則高達75%[24]。該試驗結(jié)果表明，當(dāng)日糧中硒含量為1 mg/kg時可以顯著提高種公雞的精液量、精子密度、精子活率和精子活力，可能是因為硒代蛋氨酸通過促進精細胞的發(fā)育，降低精子畸形率等來提高種公雞的精液品質(zhì)。配種后期種公雞身體機能老化、細胞生長發(fā)育緩慢、精子活力降低，可通過補飼適量硒代蛋氨酸來提高其繁殖性能。

3.2 硒代蛋氨酸對種公雞精漿抗氧化能力的影響

動物體內(nèi)的硒代蛋氨酸無法靠自身合成，只能通過外部獲得。外源硒代蛋氨酸不僅能為硒酶和硒蛋白的合成提供硒源，而且還可以替代蛋氨酸非特異性參與蛋白質(zhì)合成，進而提高機體內(nèi)硒的沉積量，因此硒代蛋氨酸作為飼料添加劑被廣泛應(yīng)用于動物生產(chǎn)中，進而提高動物的生產(chǎn)性能[25]。活性氧是需氧生物日常生命活動中的產(chǎn)物，也是自由基的重要組成成分。自由基作為第二信使，通過調(diào)控信號轉(zhuǎn)導(dǎo)改變基因的表達，但過多的自由基會對機體造成氧化損傷[26]。活性氧通過使精子細胞膜產(chǎn)生脂質(zhì)氧化反應(yīng)，降低細胞膜的流動性，損傷線粒體，減少能量補給，降低酶活性，從而降低精液品質(zhì)[27]。日糧中添加適量的硒通過有效阻止原生質(zhì)膜磷脂的自主氧化，可確保精液品質(zhì)和精子正常的生命活動[28]。生物體在進化過程中形成一套完整的抗氧化系統(tǒng)，保護機體免受損傷[29]，其中包含谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）等酶類抗氧化劑和VC、VE、NO等非酶類抗氧化劑。趙先英等[30]研究表明Se濃度與SOD活性呈正相關(guān)，機體內(nèi)硒濃度偏低時，SOD活性減弱，過氧化物因得不到充分催化反應(yīng)，從而導(dǎo)致大量的脂質(zhì)自由基和過氧化物在體內(nèi)聚積，對機體造成損傷。該試驗結(jié)果與上述論述相似，日糧中硒含量為1 mg/kg時顯著提高種公雞精漿內(nèi)谷胱甘肽過氧化物酶、總超氧化物歧化酶的活性。羥自由基和超氧陰離子是活性氧的主要組成成分。羥自由基是公認的毒性強且活潑的活性氧，可以與大部分分子產(chǎn)生化學(xué)作用，對機體造成損害[31-33]。超氧陰離子自由基（O2 -）是細胞內(nèi)O2失去一個電子后產(chǎn)生的活性氧產(chǎn)物[34]，在機體內(nèi)短暫停留后參與機體內(nèi)與氧化還原信號調(diào)控相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)[35-37]。該試驗結(jié)果表明，日糧中硒含量為1 mg/kg時可以顯著提高種公雞精漿內(nèi)超氧陰離子清除自由基能力和羥自由基清除能力。丙二醛是一種理化性質(zhì)穩(wěn)定的脂質(zhì)過氧化物，是機體內(nèi)的一些自由基通過與生物膜中多不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的，其含量越高表明機體脂質(zhì)過氧化的程度越大[38]。邱榕生等[38]研究表明有機硒可以顯著降低肉雞肝臟中丙二醛的含量。該試驗結(jié)果表明，與對照組相比，處理組丙二醛的含量降低了30.8%，但差異不顯著（P<0.05）。硒代蛋氨酸可能是通過提高精漿抗氧化酶活性清除精液中過多的氧自由基，以減少脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的發(fā)生，進而提高種公雞的精液品質(zhì)。配種后期種公雞機體內(nèi)抵御氧化損傷的抗氧化防御系統(tǒng)靈敏度降低，導(dǎo)致活性氧含量增多，可通過補飼適量硒代蛋氨酸來減少自由基對機體造成的氧化損傷，提高其繁殖性能。

4 結(jié)論

日糧中添加硒水平為1 mg/kg的硒代蛋氨酸時，可以顯著提高種公雞的精液品質(zhì)和精漿抗氧化能力。

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