微量元素硒对公畜繁殖性能的影响

    杨茹洁

    摘要：论述了微量元素硒对公畜繁殖机能的影响及硒对公畜睾丸和生精系统的作用机理。

    关键词：硒；公畜；繁殖机能；影响

    中图分类号：S828 文献标识码：B 文章编号：1007-273X（2016）10-0017-02

    微量元素硒在1818年被发现后，就一直被认为是一种有毒的元素，直到1957年，有学者发现硒是动物健康所必须的元素。微量的硒可以防止缺乏维生素E的大鼠肝坏死并且可预防鸡的渗出性素质病。可治愈羔羊的肌肉营养不良症。硒在生物体内发挥着十分重要的生物学功能。硒是GSH-Px的结构成分，可以预防氧化作用对机体的损害，对维持动物的繁殖机能也有重要的生物学意义。

    硒是动物生产中不可缺少的微量元素之一，对动物的繁殖、生产性能、应激及免疫等方面有着极其重要的作用。硒是红细胞谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的基本组成成分。动物体内的代谢过程不断产生自由基，这些基团是影响动物繁殖的重要因素。

    Smith等[1]用放射性硒的方法研究公牛的生殖道及其他有关机体组织硒的存留量，发现除肾脏以外，以睾丸、附睾及前列腺和精囊腺的硒含量最高。之后的研究也得到相似的结果，表明公畜的生殖器官与硒有极高的亲和力，或者说具有聚硒的能力。

    大量研究发现，硒对雄性生殖器官的发育和精子的产生都有影响。当动物缺硒时，睾丸和附睾的质量减轻，补硒可以增加初情期绵羊睾丸质量。20世纪70年代以来，对精液、精清中存在的GSH-Px及其作用引起了许多学者的兴趣。成年公牛精清中的GSH-Px活性高低与精子密度无关，而与精液量呈正相关[2]。精液中的GSH-Px主要存在于精清中，精子中几乎没有。因哺乳动物体内无过氧化物酶，谷胱甘肽循环是红细胞、肝、肺等有效的抗氧化防御系统，即GSH-Px可以防止H2O2对细胞膜上脂类的氧化，从而保护了细胞膜。精液中的硒就是通过GSH-Px的抗氧化作用而保护精子细胞膜免受氧化损害。

    1 硒对公畜睾丸的影响

    Behne等[3]发现氧化应激是导致动物繁殖障碍的重要原因之一，因为活性氧族几乎能够损害所有的生物大分子，包括细胞膜上的多不饱合脂肪酸。而且一旦一个小的脂质氧化反应发生，将导致一系列的放大效应从而破坏睾丸细胞的结构和功能。间质细胞和曲精细管是雄性动物睾丸的两个重要的组成部分。间质细胞的功能是分泌雄激素-睾酮。曲精细管的主要作用是产生精子。而精子的形成主要受间质细胞分泌的睾酮和支持细胞的共同调控。贮存在哺乳动物睾丸的硒的含量要比其他组织高。通过对缺硒大鼠补充低剂量的硒，发现硒大部分分布于睾丸中，而谷胱甘肽过氧化物酶中硒含量处在第二位。因此可以断定硒除了在氧化防御系统中有显著作用外，在动物生育方面也起着重要作用。但过量补硒也会产生毒副作用。

    张建新等[4]选用海兰白公雏鸡，在基础日粮中添加不同剂量的硒，研究硒对公鸡睾丸组织发育形态的影响。结果显示，适量补硒的公雏鸡组，睾丸组织石蜡切片光镜下观察到曲精细管发育良好，上皮细胞层数多，管径大，有明显的管腔；高倍镜观察，管壁完整，精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子发育良好，排列整齐；靠近管腔中央可看到着色较深的精子簇。高倍镜下观察到基膜与管壁完整，各级生殖细胞完好且排列整齐，精子丛状镶嵌在支持细胞内，管腔中有大量游离的精子。过量补硒的公雏鸡组低倍镜观察曲精细管发育较差，管壁有轻度溶解现象；在高倍镜下观察到曲精细管部分上皮细胞脱落、溶解，细管中央有坏死脱落的细胞，各级精细胞排列紊乱，精子数量减少。

    2 硒对公畜精子的影响

    雄性动物在生殖活动中一个重要的内容就是产生精子。精子是由睾丸内的精原细胞发育而来。在睾丸内精原细胞经过有丝分裂转化为初级精母细胞，初级精母细胞经过减数分裂成为次级精母细胞，次级精母细胞再成熟分裂转化为单倍体的精子细胞，最后形成精子，精子在附睾管内获得运动和受精的能力而成为成熟的精子。精子质量和数量的高低就能综合反应整个生精过程的状况。精子的数量和质量的高低与繁殖性能有重要关系。

    精子的活动能力、精子密度和精子结构的完整性对于雄性家畜繁殖机能起决定作用，而含硒酶在精子形成及运动方面起到了关键性的作用。硒水平与精子的形成有密切的关系。硒缺乏对雄性生殖能力的影响非常显著，20世纪70年代就有试验发现硒缺乏雄性大鼠的精子异常，精子数量减少，活动能力差。利用低硒酵母喂养的仔二代大鼠将丧失生育能力[5]。

    家禽精液中含有高比例的不饱和脂肪酸，有利于维持生物膜的流动性，有助于维持精子的运动能力，提高精细胞的活力，但又易受到自由基和有机过氧化物的氧化损伤，进而破坏精子生物膜的完整性，导致生物膜的物质运输受到影响，最终精细胞的活力下降，使公禽的繁能力下降。日粮硒被十二指肠吸收进入公禽体内参与GSH-Px的合成，使家禽精液GSH-Px的比例增加，增强清除生殖系统中自由基和有机过氧化物的能力，从而避免精细胞生物膜的不饱和脂肪酸被氧化，维持生物膜的完整，增强精子活力，从而提高公禽的繁殖能力。

    近年有研究发现，含硒蛋白精子雄原核GSH-Px能够促使染色质凝聚，保护精子DNA免受氧化损伤。硒缺乏时保护精细胞DNA免受氧化破坏的精子核仁谷胱甘肽过氧化物酶生成明显减少，严重影响精细胞核染色质的浓缩[6]。

    参考文献：

    [1] SMITH J F，FARICLOUGH R J，PAYNE E，et al. Plasma hormone levels in the cow.1.changes in progesterone and oestrogen during the normal oestrous cycle[J]. New Zealand Journal of Agricultural Research，1975，18：123-129.

    [2] 危克周，潘志雄，吳宗万，等.添加适量有机硒对种公牛精子活力的影响[J].山地农业生物学报，2004，23（6）：539-540.

    [3] BEHNE D，DUK M，ELGER W. Selenium content and glutathione peroxidase activity in the testis of the maturing rat[J]. Nutrition，1986，116：1442-1447.

    [4] 张建新，岳文斌，董玉珍.硒对公鸡睾丸前期发育的影响[J].兽药与饲料添加剂，2003（8）：5-6.

    [5] 粱明振，崦新跃，黄钦华，等.微量元素硒对动物繁殖性能的影响[J].中国畜牧兽医，2003，30（3）：14-16.

    [6] MAIORINO M，SCAPIN M，URSINI F，et al. Distinct promoters determine alternative transcription of gpx-4 into phospholipid-hydroperoxide glutathione peroxidase variants[J].Biol Chem，2003， 278：4286-4290.