四、硒之現狀
1.前 言
生體之礦物質當中，稱為巨量礦物質或巨量元素的鈣、磷、鎂、鉀、鈉等對骨形成，體液的滲透壓維持，神經．肌肉的維持，血液凝固等有重要的功用。而在血液中之含量以ppm或ppb之微量單位表示的微量礦物質或微量元素(鐵、碘、鈷、銅、鋅、鉬、硒等)對生體的功用，有的是成為金屬酵素的活性化補欠因子(例如alkaliphosphatase的鋅)，有的是重要之高分子化合物(血紅素的鐵)或荷爾蒙(甲狀腺荷爾蒙的碘)的主要構成成分，最近，這些必須微量元素之家畜－飼料－土壤間的有機的關連性很受人重視。微量元素的攝取主要依賴粗飼料的牛等草食家畜，土壤的微量元素不足直接反映的飼料成分上，成為家畜之缺乏症的原因。以日本之土壤的微量元素分佈狀況來看，硒、鋅、銅等都有攝取不足的情形，尤其是硒(Se)的攝取不足更是日本全國的共同問題。
2.硒的生理作用
(1)抗氧化作用及生體膜的保護
硒(Se)為金屬酵素之glutathionperoxidase (GSH－Px)的重要構成成分。GSH－Px與維他命E互相協調，經由脂質之過氧化的抑制或過氧化物的破壞而保護生體膜系(mitochondria，microsomes等)。亦即經由構成細胞之生體膜系的脂質中的高度不飽和脂肪酸(PUFA)的過氧化所產生的活性氧種(H2O2•DH等)，通過生體膜之酵素的不活性化，蛋白質．核酸的變性而發展至細胞破壞。在硒或維他命E缺乏下與脂質之過氧化障礙有關連的家畜的疾病如表11所示。
表十一 與 硒 、 維 他 命 E 不 足 有 關 連 之 家 畜 的 疾 病
| 種類 | 疾 病 名 稱 |
| 子牛 幼齡牛，成牛 子馬 成馬 子綿羊 成綿羊 幼豬 貓、貂 雞 |
白肌症，硒反應性衰弱症。 麻痺性肌紅素尿素，胎盤停滯。 自肌症。 Tying－up Syndrome(一部分例子)。 白肌症，硒反應性衰弱症。 不妊(胎芽死亡)。 白肌症，桑椹狀心臟病，營養性肝壞死症，黃色脂肪症*。 黃色脂肪症*。 白肌症*，滲出性素質，腦軟化症*。 |
(註)*硒未顯示出預防•治療效果者。
(2)生體防衛
與維他命E協調，提高巨噬細胞或嗜中性球的活性，此與生體的免疫增強有關連。
(3)對有害金屬的毒性減輕作用
在公害問題上引人注目的鎘或水銀與硒結合，形成不溶性或無毒性物質，減輕其中毒作用。
(4)發癌抑制作用
自發現硒對化學性發癌物質或黃麴毒素(aflatoxin)引起之實驗性的肝癌發生有抑制效果以來，這方面的研究日益增多。
3.土壤與飼料之硒含量
硒之牛的飼料中要求量(乾物中)按照NRC飼養標準為0.2 ppm(範圍0.05∼0.3 ppm)，ARC飼養標準為0.05 ppm，若低於0.05 ppm的話可能會發生缺乏症。
惟日本方面幾乎全國各地都是低硒土壤，成為牛之基礎飼料的乾牧草的硒含量為0.003∼0.032 ppm的缺乏值，在地域別方面以北海道，四國最低(0.02 ppm以下)，而最高值的九州地區亦在0.05 ppm以下。另外，一條茂等(1987)調查北海道各地之肉牛飼養農家的牧草的硒含量結果，不論是放牧期(青草)或舍飼期(乾草)硒含量都很低，牧草的95％以上在0.1 ppm以下，60％以上為0.05 ppm以下的缺乏值。其他之粗飼料(玉米青貯料、稻草類、甜菜渣等)90％在0.1 ppm以下，75％在0.05 ppm以下，硒含量都很多。另外，與硒具有協調作用的維他命E，放牧時的青草雖然含量充分(9.8∼30 7mg／100g D.M)，但至舍飼期，尤其是舍飼末期不論是乾草或濃厚飼料維他命E(α-tocopherol)含量都很低，因此，在接連下去之硒，維他命E攝取量仍然不足的春季這兩種成分恐怕多會缺乏，從而牛發生疾病。配合飼料與一部份濃厚飼料(米糠、麩皮、釀造粕類、魚粕等)硒含量雖高，但魚粕之硒與水銀(汞)等結合而形成不溶性，致牛之腸管吸收不良。
如上所述，日本之牧草等粗飼料的硒含量非常低的理由，乃是土壤內之硒中能夠被植物吸收。利用的水溶性硒極度低值的緣故。像日本之酸性火山灰土壤硒與鐵等結合而形成不溶性，致水溶性硒減少。與此相對的，北美洲的一些地區是屬於鹼性土壤，硒的保持力甚佳，故植物之硒含量高，從而發生家畜之慢性硒中毒(鹼病)。土壤之可溶性硒的必要量在0.5ppm以上，但日本之土壤則為0.0003∼0.032ppm，這是相當低的值。
一部分微量元素(例如鈷)可對缺乏土壤散佈，但硒方面則有毒性或植物之利用性的問題，故無法應用此種散佈方法。在此種意義下，日本之肉專用種飼養地帶乃是無法將硒還原於土地中，反而不斷從土壤吸至牧草中的硒的收奪農業。
4.牛之硒缺乏症與關連疾病
草食家畜之微量元素的攝取量與土壤及飼料中之當該成分的含量有密切的關連，而且硒在日本之土壤及粗飼料中的含量很低，故家畜的硒缺乏症並非自今才開始的。有些病例(羊、馬)很早以前即有報告，但由於硒的正確測定技術未普及，故原因遲未解明。根據最近之詳細的研究成績，日本之家畜的硒缺乏症多以跟維他命E缺乏症合併的形態發生。另外，硒．維他命缺乏症在成畜方面呈現潛在性異常，而子畜方面則多呈現出臨床症狀。
(1)子牛的白肌症
目前已知子牛、子馬、子羊都有白肌症發生，其原因都是妊娠中的母畜的硒及維他命E攝取不足直接形成出生直後或哺育期之子畜的硒．維他命E缺乏症，再發展為白肌症。而且更要注意的一點，白肌症發生牛舍的同居子牛雖然外觀看起來健康，但可看出由於硒及維他命E缺乏引起之潛在性骨骼肌障礙的存在(血液酵素活性的異常增加)，若放置不理時恐怕多會發病。
子牛白肌症的發生以肉牛(10∼100日齡)特別多，在臨床症狀上有下述兩種病型。
1.骨骼肌型：見於荷蘭種、黑毛和種、褐毛和種。在持續2∼3日下痢後突然發生步行困難，起立困難。半數例排泄紅色尿(肌紅素尿)。骨骼肌纖維發生變性，有明顯之肉眼上的褪色變化。
2.心肌型：多見於海福種，安格斯種肉牛。多沒有前驅症狀而突然心臟病發作而死亡。剖檢時可見到心肌的變性。
白肌症的診斷可見到上記之臨床所見，血清之逸脫酵素(CRK,GOT,GPT,LDH)活性的激增，血清之硒(30ppb以下)及維他命E(70μg／100ml以下)之減少，血液之GSH-px活性的低下(30酵素單位以下)。發病子牛除了血液之外，臟器中之硒，維他命E含量亦顯著減少，兩種成分都缺乏(表12)。在對策上除了發病牛之治療外，對同居子牛亦要採取預防處置。
表十二 正常子牛與白肌症子牛之臟器的硒，維他命E含量
| 臟器 | 維 他 命E (μg／g) |
硒 (ppb) |
||
白肌症(1例) |
正常(3例) |
白肌症(2例) |
正常(3例) |
|
| 心臟 骨骼肌 肝臟 脾臟 肺 副腎 |
0.97 0.13 0.83 0.33 0.56 0.99 |
1.79±1.40 1.15±0.56 2.15±0.59 1.49±1.00 2.01±0.84 5.53±0.67 |
24.0＆ 55.0 24.9＆ 32.0 33.9＆ 59.9 64.9＆111.2 23.3＆ 58.3 128.0＆130.0 |
126.5±32.2 47.4±13.3 219.2±72.4 206.2±34.7 114.6±35.7 206.2±34.5 |
(2)子牛之麻痺性肌紅素尿症
在春季進行初次放牧的子牛，在放牧開始後2∼14日內突然步行困難或起立困難，排泄肌紅素尿，其症狀大體與骨骼肌型的白肌症相同。根據檢查結果，病牛之血清的硒(18.3±10.8ppb)，維他命E(46.3±29.6μg／100ml)的值均很低，故發病原因推測是硒及維他命E的缺乏，而放牧引起之緊迫或急激之運動則成為其誘因。
(3)胎盤停滯
本病的原因很複雜，且不明之點尚很多，但多數的報告認為硒或維他命E的不足與發病有密切關連。即在分娩前投與硒及維他命E時胎盤停滯的發生顯然比對照群減少，有預防效果，此點已見於世界各國之報告上。
(4)乳房炎
外國的一些報告提到，基於牛之乳房炎預防的目的而在乾乳期持續投與硒及維他命E時，分娩後乳房炎的發生減少(比對照牛減少42％)，而且，即使是乳房炎發生牛其臨床症狀的經過日數亦縮短(比對照牛縮短62％)。在預防效果上，硒與維他命E的併用比維他命E單獨投與有效。這兩種成分所以能預防乳房炎，推測是由於生體膜脂質的抗氧化作用而提高乳腺上皮細胞的抵抗力，而另一方面，由於巨噬細胞或嗜中性球機能的活性化而增強對細菌感染的免疫力。
(5)其 他
硒缺乏引起的虛弱子(硒反應性虛弱症)發生於牛、馬、羊。其他與子牛下痢、牛的繁殖障礙(流產、死產、受胎率的低下等)，營養性肝壞死(牛的Sawdust liver等)，乳牛的產後起立不能症等的關係今後亦要加以檢討。
5.牛之血液中硒與維他命E之季節性的變動
牛之給與飼料的問題點之一，是粗飼料的硒含量不足與飼料之貯藏期間中維他命E含量的低下，濃厚飼料之維他命量不足等。攝取此種飼料的牛其血液中硒與維他命E值呈現以下之傾向。
舍飼之乾乳期乳牛與繁殖用肉牛是以粗飼料為主體來飼養的，故血清硒值非常低(20ppb以下)的例子很多，且血清之維他命E值亦有低的傾向。血清之硒與維他命E在妊娠末期(分娩前二週)至分娩後有更低下傾向，而血清之過氧化脂質的量反而增多，此顯示在此時期脂質的分解及過氧化反應增進，並且在此種情形下維他命E或GSH-Px的消費增多。另外，在此時期乳牛的血清的CPK，LDH5等酵素的活性亦增加，故硒或維他命E的減少會招致乳牛之潛在性骨骼肌障礙，此可能成為產後起立不能症等的誘因。放牧牛之血清硒值一向很低，但因青草中的維他命E含量高，故維他命E可能彌補硒缺乏而抑制異常的發生。
由於維他命E很難經胎盤性移行而由母體移至胎兒身上，故出生直後之新生子其血清維他命E值非常低(42±16.1μg／100ml)，如果母牛之血清維他命E值低時則情況更糟。硒方面若母牛的血中含量低時對胎兒的移行亦不充分，故出生直後之新生子的血清硒及血液GSH-Px活性值都很低。由以上幾點來看，可知對分娩前後的牛應考慮給與充分量的硒及維他命E。
6.硒的給與法與給與量
欲滿足牛的硒要求量，在成牛方面宜給與日糧約0.7∼1.0mg之絕對量的硒。硒在自然界中有有機與無機之兩型。有機型方面有含於植物內之serenomethionine，消化管之吸收及生體之利用性都非常好。惟家畜方面一般所投與的硒為無機型的亞硒酸鈉(Na2SeO3)或硒酸鈉(Na2SeO4)，而以吸收性佳的前者使用較多。美國方面是在牛飼料中添加0.2∼0.3ppm，但美國方面尚未得到許可。
硒對家畜的給與法有以下各種方法，但日本方面目前只許可以礦磚(mineral block)的形式添加在牛的飼料內。
(1)礦 磚
此為目前日本唯一許可之牛的硒飼料添加物，不論是舍飼或放牧廣泛被做為自由兪食用。
硒含量在礦磚1公斤中有2.5mg，若將日量80∼100g的礦磚的兪食與從飼料而來之硒攝取量加算起來，大抵可滿足要求量。
(2)粉末狀飼料添加物
只許可使用於馬，50g的粉末中含有硒0.7mg左右。其中亦含有醋酸α–tocoph-erol，價格不便宜。(3)注射劑
硒與維他命E的混合注射劑(E．SE，美國產品，1ml中含有硒2.5mg，醋酸α-α-tocopherol 50mg)，獸醫師用來預防•治療馬的白肌症。對馬的副作用曾有肌注後之吸收不良或呈現輕度之疝痛症狀的例子。
(4)金屬錠
鐵與元素型硒混合做成錠狀，投與瘤胃內。錠劑停滯於瘤胃內，長期間持續溶出少量的硒而被利用，紐西蘭方面應用於羊。
7.硒的毒性
在獸醫學領域上硒的問題，早在1930年代起，於缺乏症未被發現前即有中毒性疾患例被提出報告。即美國之一部分地區土壤的硒含量異常的高，因此，家畜採食硒蓄積植物或硒含量高(3∼5ppm以上)的飼料作物，致因硒攝取過多而發生稱為鹼病的慢性硒中毒(呈現食慾不振、脫毛、脫蹄、下痢、肝硬變等)。而像日本之酸性土壤地區恐不會有飼料由來之慢性硒中毒，倒是為了彌補硒不足而行飼料添加或行注射治療時，若用量錯誤就可能發生急性中毒，應加留意。牛之硒的最低致死量(經口投與)為10mg／kg，羊之肌肉注射時的中毒量為0.455mg／kg，LD50為0.5∼1.0mg／kg，急性中毒症狀方面是呈現循環障礙(肺鬱血)，神經症狀(痙攣、昏睡)，失明，腹痛等，且急性死亡例亦很多。納敏等(1989)曾行治療量之7.2∼9.1倍量的硒的肌肉注射，投與後之肝硒量增加至正常的1.9∼2.4倍但未呈現中毒症狀，故推測投與後之硒有的貯藏於肝臟等處。有的由腎臟排泄掉。不論如何，微量元素對生體的過量域與中毒域的範圍很狹，應多加留意以免過量投與。
飼料營養雜誌(94~100)
92年．第六期─林達雄
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