全 文 ：中国生态农业学报 2009年 1月 第 17卷 第 1期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jan. 2009, 17(1): 110−114


*“十一五”国家科技支撑计划项目 (2007BAD5B04) 及山西农业大学博士科研启动费资助
刘强（1971~），男，副教授，博士，主要从事反刍动物营养与饲料科学研究。E-mail: liuqiangabc@163.com
收稿日期: 2007-12-17 接受日期: 2008-04-28
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2009.00110
蛋氨酸硒对西门塔尔牛瘤胃发酵
及尿嘌呤衍生物的影响*
刘 强 黄应祥 王 聪 周 怿 王 浩
(山西农业大学动物科技学院 太谷 030801)
摘 要 选用 4头平均体重 420 kg、年龄 2.5岁装有永久性瘤胃瘘管的西门塔尔牛阉牛，采用 4×4拉丁方设
计，以混合精料和风干玉米秸秆为基础日粮，以蛋氨酸硒为硒源，在基础日粮中分别添加硒 0 mg·kg−1、0.3
mg·kg−1、0.6 mg·kg−1和 0.9 mg·kg−1，研究蛋氨酸硒对西门塔尔牛瘤胃 pH、氨态氮、VFA、营养物质降解
率及尿嘌呤衍生物浓度的影响。结果表明：不同浓度硒处理间西门塔尔牛瘤胃 pH、挥发性脂肪酸(VFA)和乙
酸/丙酸无显著差异(P >0.05)，氨态氮浓度显著低于对照(P <0.05)；0.6 mg·kg−1硒处理组西门塔尔牛玉米秸秆
干物质(DM)、有机物质(OM)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和豆粕 DM、OM、粗蛋白质(CP)有
效降解率均显著高于对照(P <0.05)；0.6 mg·kg−1和 0.9 mg·kg−1硒处理组西门塔尔牛尿囊素和尿嘌呤衍生物
浓度显著高于 0.3 mg·kg−1组和对照组(P <0.05)；西门塔尔牛日粮以蛋氨酸硒为硒源时，硒的适宜添加浓度
为 0.6 mg·kg−1。
关键词 西门塔尔牛 蛋氨酸硒 瘤胃发酵 尿嘌呤衍生物
中图分类号: S816.79 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2009)01-0110-05
Effect of selenium methionine on rumen fermentation and purine
derivatives in Simmental steer
LIU Qiang, HUANG Ying-Xiang, WANG Cong, ZHOU Yi, WANG Hao
(College of Animal Science and Veterinary Medicine, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China)
Abstract Four Simmental steers (average BW 420 kg, aged 2.5 years) cannulated in rumen consuming corn straw diet were used in
4×4 Latin square design to evaluate the effects of different selenium methionine on ruminal pH, ammonia, volatile fatty acid, nutrient
degradability and purine derivative of urine. Treatments consisted of 0 mg (control), 0.3 mg, 0.6 mg and 0.9 mg supplemental Se
(selenium methionine) per kg DM diet. The results show that ruminal pH, volatile fatty acid concentration and actate to propionate
ratio are not affected (P > 0.05). Ammonia concentrations in supplemented selenium methionine groups are lower than the control (P
< 0.05). Degradability of dry matter, organic matter, and neutral and acid detergent fiber of corn straw, and the degradability of dry
matter, organic matter and crude protein of soybean in the 0.6 mg supplemental Se per kg DM are significantly higher than the con-
trol group (P < 0.05). Allantoin and purine derivatives in group supplemented with 0.6 mg and 0.9 mg Se per kg are significantly
higher than both the control and the 0.3 mg supplemental Se per kg DM (P < 0.05). Supplementation of selenium methionine has
passive effect on rumen fermentation. Optimum Se supplementation dose is 0.6 mg·kg−1.
Key words Simmental steer, Selenium methionine, Rumen fermentation, Purine derivative
(Received Dec. 17, 2007; accepted April 28, 2008)
硒是谷胱甘肽过氧化物酶等许多酶的组分，可
保护细胞膜免受损害[1]。硒缺乏或不足可导致犊牛
发生白肌病、抗病力下降和成年母牛繁殖力降低等
病症[2]。目前日粮补硒的形式主要有两种，即无机
硒和有机硒，无机硒经瘤胃微生物代谢作用后降低
了硒的生物学利用效率[3,4]，而有机硒中的硒与氨基
第 1期 刘 强等: 蛋氨酸硒对西门塔尔牛瘤胃发酵及尿嘌呤衍生物的影响 111


酸结合紧密，大部分以硒氨基酸的形式离开瘤胃，
在胃和十二指肠被吸收，利用率高[5]。据报道，不
同硒源在奶牛体内的生物利用率亚硒酸钠为 100%，
硒酸钴为 105%，硒蛋氨酸为 245%，硒酵母为 290%[6]。
Fisher[7]在奶牛日粮中添加亚硒酸钠和硒酵母的比
较研究发现，硒酵母对奶牛产奶量和采食量影响不
显著，但显著提高乳硒含量和红细胞中硒的水平，
且可减小隐性乳房炎的发病率。目前对蛋氨酸硒的
研究多集中在猪、禽方面[8—10]，而对反刍动物的影
响报道很少[11]，尤其对瘤胃发酵和尿嘌呤衍生物影
响的研究报道尚少见报道。本试验在西门塔尔牛日
粮中添加不同水平的蛋氨酸硒，探讨其对西门塔尔
牛瘤胃发酵和尿嘌呤衍生物的影响，为西门塔尔牛
饲养实践提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验动物与试验设计
选用 4 头装有永久性瘤胃瘘管、年龄 2.5 岁、
体况良好、体重 420 kg的西门塔尔阉牛，采用 4×4
拉丁方设计(见表 1)，对照组(A)饲喂基础日粮，处
理 B、C、D 组在基础日粮基础上添加蛋氨酸硒
(C20H40N4O8S4Se，分子量为 675)，处理组分别加硒
0.3 mg·kg−1、0.6 mg·kg−1和 0.9 mg·kg−1。本试
验所用蛋氨酸硒由浙江建德维丰饲料兽药有限公司
提供，蛋氨酸硒≥5 800 mg·kg−1，络合硒含量≥
1 500 mg·kg−1。试验分 4阶段，每阶段 20 d, 预试
期 10 d, 正试期 10 d。
1.2 试验日粮及饲养管理
基础日粮组成和营养成分见表 2。试验牛每日
饲喂 2次(早 7：00、晚 7：00)，1.3倍维持饲养水平，
单槽饲养，专人负责，采取先精后粗的饲喂顺序，
自由饮水。
1.3 样品采集与分析测定
1.3.1 瘤胃液的采集与分析测定 每期的第 9 d、10
d，分别在饲喂前(0 h)，饲喂后 3 h、6 h、9 h采集各
处理瘤胃液，每次采集 200 mL，用 4层纱布过滤，
立即测定 pH 值，然后在−30 ℃冷冻保存；氨态氮
采用氧化镁直接蒸馏法测定[12]；挥发性脂肪酸(VFA)
采用 GC102AF气相色谱仪测定。
1.3.2 瘤胃降解率测定 用瘤胃尼龙袋法分别测定
玉米秸干物质(Dry matter, DM)、有机物质(Organic
matter, OM)、中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber,

表 1 4×4 拉丁方设计
Tab.1 4×4 Latin square design
阶段
Period
1号牛
No. 1 cattle
2号牛
No. 2 cattle
3号牛
No. 3 cattle
4号牛
No. 4 cattle
1 A B C D
2 B C D A
3 C D A B
4 D A B C

表 2 试验基础日粮组成和营养水平
Tab.2 Ingredient and nutrient composition of basal diet
日粮组成 Ingredient (%) 日粮营养水平 Nutrient level
玉米秸秆 Corn straw 60.0 综合净能 NEmf(MJ·kg−1)2) 6.54
玉米 Corn grain 20.8 粗蛋白质 Crude protein (%) 10.74
麸皮 Wheat bran 4.0 中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber (%) 56.51
豆粕 Soybean meal 6.6 酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber (%) 35.59
棉粕 Cottonseed cake 4.8 钙 Calcium (%) 0.75
菜粕 Rapeseed meal 2.0 磷 Phosphorus (%) 0.52
石粉 Calcium carbonate 0.5 硒 Selenium (mg·kg−1) 0.07
食盐 Salt 0.4
磷酸氢钙 Dicalcium phosphate 0.35
预混料 Mineral and vitamin mix1) 0.55
1)每千克含维生素 A 150 000国际单位，维生素 D 60 000国际单位，维生素 E 750国际单位，铁 1 500 mg，锌 1 500 mg，锰 2 000 mg，
碘 12.5 mg，硒 15 mg，钴 5 mg。One kilogram contains VA 150 000 IU, VD 60 000 IU, VE 750 IU, Fe 1 500 mg, Zn 1 500 mg, Mn 2 000 mg, I 12.5 mg,
Se 15 mg, Co 5 mg. 2)综合净能(Net energy of maintain and finishing, NEmf )根据原料组成计算所得，其余为实测值。NEmf is calculated value.
Other nutrient levels are measured values.
112 中国生态农业学报 2009 第 17卷


NDF)、酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber, ADF)和豆
粕 DM、OM、粗蛋白质(Crude protein, CP)的瘤胃降
解率[13]。具体方法是准确称取 3.0~4.0 g样品，装入
尼龙袋，扎紧袋口，于晨饲前 2 h投入瘤胃腹囊 50 cm
处，每头牛放 12个袋，分别于 6 h、12 h、24 h、36
h、48 h、72 h取出两个袋，立即用水冲洗至水液完
全澄清为止，在 65 ℃烘至恒重，测定 DM、OM、
NDF、ADF和 CP[12]，计算瘤胃降解率。
1.3.3 瘤胃流通速度的测定 取重铬酸钠 172 g 于
温水中，倒入 1 000 g玉米秸或豆粕中，不断搅拌至
棕黄色粥状，将该饲料转移到带盖搪瓷盘中，盖上
盖，置于 100 ℃烘箱中烘 24 h取出并放入底部有一
细筛网(200目)的桶中，冲洗至水清。将饲料悬于清
水中，用 Vc将其 pH调至 4.0，搅拌后静置 12 h，
最后在 65 ℃烘箱中放置 24 h制成铬标记饲料。铬
标记饲料在晨饲时与粗料一起饲喂，每头牛 300 g，
在饲喂后 4 h、8 h、12 h、16 h、20 h、24 h、28 h、
32 h、36 h、40 h、44 h、48 h、54 h、60 h、72 h、
84 h、96 h、108 h、120 h直肠取粪，粪样 65 ℃下
烘干，粉碎通过 1 mm 筛，用比色法测其中铬的含
量[13]。
1.3.4 尿样采集与尿中嘌呤衍生物测定 收集并记
录每天的尿量，按总尿量的 1%采集尿样，收集到装
有 10% H2SO4的 800 mL磨口玻璃瓶中，使尿的 pH
小于 3，混匀 5 d采集的尿样，移取 20 mL并稀释至
100 mL制成次级尿样，装入塑料瓶内−40 ℃贮存，
采用比色法测定尿中嘌呤衍生物含量[14]。
1.4 数据处理及统计分析
应用 A(%)=(B−C)/B×100 公式计算待测饲料在
瘤胃中不同时间 DM、OM、NDF、ADF和 CP消失
率。其中 A为待测饲料的养分瘤胃消失率(%)，B为
待测饲料降解前养分含量(g)，C 为待测饲料降解后
养分含量(g)。应用数学指数模型 dp=a−b(1−e−ct)确定
降解常数(a，b和 c)，待测饲料养分的有效降解率(ED)
由公式 ED=a+[bc/(c+k)]计算得出[15]，式中 dp 为动
态降解率，a为快速降解部分，b为慢速降解部分，
c 为速降常数，e 为自然对数的底，t 为饲料在瘤胃
内滞留时间，k 为待测饲料的瘤胃外流速度。瘤胃
pH、氨态氮、VFA、降解率和尿嘌呤衍生物等数据
应用 SPSS10.0统计分析软件的One-way-Anova进行
方差分析和 LSD 多重比较。
2 结果与分析
2.1 蛋氨酸硒对瘤胃液 pH、VFA浓度和氨态氮的
影响
由表 3 可知，蛋氨酸硒对西门塔尔牛瘤胃 pH
值无显著影响(P>0.05)；处理组瘤胃氨态氮浓度显著
低于对照 (P<0.05)，但处理组之间差异不显著
(P>0.05)；不同处理间瘤胃乙酸、丙酸、丁酸、TVFA
和乙酸/丙酸差异不显著(P>0.05)。
2.2 蛋氨酸硒对营养物质瘤胃有效降解率及瘤胃
外流速度的影响
由表 4可知，0.9 mg·kg−1硒处理组西门塔尔牛
玉米秸秆瘤胃外流速度显著高于对照组(P<0.05)；玉
米秸秆 DM、OM、NDF 和 ADF 有效降解率显著高
于对照组(P<0.05)，但处理组间差异不显著(P>0.05)。
0.9 mg·kg−1 硒处理组豆粕瘤胃外流速度显著高
于对照组(P<0.05)；0.6 mg·kg−1 和 0.9 mg·kg−1
硒处理组豆粕 DM、OM 和 CP 瘤胃有效降解率显
著高于对照组 (P<0.05)，但处理组间差异不显著
(P>0.05)。
2.3 蛋氨酸硒对尿嘌呤衍生物含量的影响
由表 5 可知，不同硒处理西门塔尔牛尿酸含量
无显著变化(P>0.05)；尿囊素和尿嘌呤衍生物含量显
著增加(P<0.05)，0.6 mg·kg−1 和 0.9 mg·kg−1
组显著高于 0.3 mg·kg−1组和对照组(P<0.05)。
表 3 蛋氨酸硒对西门塔尔牛瘤胃液 pH、氨态氮、VFA 浓度和乙酸/丙酸的影响
Tab.3 Effects of selenium methionine on ruminal pH, ammonia, VFA and the ratio of acetate to propionate in Simmental steer
硒浓度 Selenium level (mg·kg−1)
项目 Item
0 0.3 0.6 0.9
pH 6.69±0.04a 6.74±0.04a 6.68±0.05a 6.67±0.07a
总酸 Total volatile fatty acid (mmol·L−1) 75.14±3.71a 78.42±3.82a 78.03±2.68a 76.58±4.62a
乙酸 Acetate (mmol·L−1) 53.90±2.24a 54.03±1.32a 53.88±2.07a 52.72±2.01a
丙酸 Propionate (mmol·L−1) 15.84±1.27a 16.43±1.25a 17.07±0.89a 16.50±0.96a
丁酸 Butyrate (mmol·L−1) 5.39±0.34a 5.41±0.35a 5.42±0.31a 5.32±0.18a
乙酸/丙酸 Acetate / Propionate 3.42±0.12a 3.57±0.28a 3.62±0.35a 3.57±0.26a
氨态氮 Ammonia N (mg·dL−1) 9.71±0.52a 8.24±0.38b 7.75±0.88b 7.52±0.61b
同行不同小写字母表示差异显著(P <0.05)，下同。Different small letters in the same row mean significant difference (P <0.05). The same
below.
第 1期 刘 强等: 蛋氨酸硒对西门塔尔牛瘤胃发酵及尿嘌呤衍生物的影响 113


表 4 蛋氨酸硒对西门塔尔牛玉米秸秆和豆粕营养物质瘤胃有效降解率的影响
Tab.4 Effects of selenium methionine on corn straw and soybean nutrients effective degradability in Simmental steer
硒浓度 Selenium level (mg·kg−1)
项目 Item
0 0.3 0.6 0.9
玉米秸秆 Corn straw
外流速度 Particulate passage rate (k, h−1) 0.023±0.003b 0.025±0.002b 0.028±0.003b 0.033±0.005a
干物质 Dry matter (%) 40.41±0.26b 45.23±0.25a 46.24±0.18a 46.15±0.38a
有机物 Organic matter (%) 36.94±0.34b 44.82±0.41a 45.29±0.85a 44.98±0.54a
中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber (%) 29.49±0.29b 33.21±0.52a 35.18±1.02a 35.84±0.69a
酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber (%) 28.14±0.67b 31.45±0.63a 32.73±0.72a 32.81±0.42a
豆粕 Soybean meal
外流速度 Particulate passage rate (k, h−1) 0.056±0.003b 0.058±0.005b 0.060±0.002b 0.066±0.004a
干物质 Dry matter (%) 54.41±1.25b 59.53±1.29ab 61.42±0.82a 62.21±0.84a
有机物 Organic matter (%) 52.65±1.36b 57.15±0.95ab 59.54±1.07a 60.32±0.92a
粗蛋白质 Crude protein (%) 45.49±1.18b 47.84±1.48ab 48.52±0.76a 50.45±0.78a

表 5 蛋氨酸硒对西门塔尔牛尿嘌呤衍生物浓度的影响
Tab.5 Effects of selenium methionine on purine derivative of urine in Simmental steer
硒浓度 Selenium level (mg·kg−1)
项目 Item
0 0.3 0.6 0.9
尿囊素 Allantoin (mmol·d−1) 86.76±9.35b 113.26±7.45b 140.24±7.86a 186.25±8.29a
尿酸 Uric acid (mmol·d−1) 7.49±0.43a 7.35±0.61a 7.46±0.53a 7.39±0.81a
尿嘌呤衍生物 Purine derivative (mmol·d−1) 94.55±16.52b 120.61±8.90b 147.70±9.98a 193.64±7.69a

3 小结与讨论
瘤胃纤维分解菌对 pH 非常敏感，pH 低于 6.2
时活动就会受到抑制[16]。本研究各硒处理组西门塔
尔牛瘤胃 pH都在 6.67以上，适宜瘤胃微生物的活动。
鲁玉花等[17]研究发现添加 0.2 mg· kg−1的硒(Na2SeO3
为硒源)，山羊瘤胃乙酸和丁酸显著降低，丙酸显著
增加，乙酸/丙酸显著下降，TVFA有增加趋势。Serra
等[18]用 0.2 mg·kg−1的硒(Na2SeO3和 Na2SeO4)饲喂
绵羊，其总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸产量及乙酸
与丙酸比例都轻微降低。Naziroglu等[19]研究表明，
0.3 mg·kg−1 的硒(Na2SeO3)能够同时提高绵羊羔瘤
胃总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸产量。本研
究西门塔尔牛瘤胃乙酸、丙酸、丁酸和 TVFA 产量
与对照组相比均无显著差异。氨态氮浓度反映瘤胃
蛋白质降解与合成之间所达到的平衡状况，本试验
西门塔尔牛瘤胃氨态氮浓度显著降低，说明日粮中
添加蛋氨酸硒增强了瘤胃微生物的活力，促进了微
生物对氨态氮的利用，本研究西门塔尔牛尿嘌呤衍
生物浓度升高也验证了这一点。
Martinez和 Church[20]进行体外培养试验发现，
添加 0~20 mg·kg−1的硒会引起纤维素消化率的持
续降低，0~5 mg·kg−1时差异不显著，7~20 mg·kg−1
时差异显著。鲁玉花等[21]进行体外培养试验表明，
硒水平为 0.2~0.5 mg·kg−1 时显著提高山羊纤维素
消化率，5~20 mg·kg−1 时显著降低纤维消化率。
Serra 等 [18]发现日粮中添加 0.2 mg·kg−1 的硒
(Na2SeO3和 Na2SeO4)对绵羊日粮 NDF、ADF消化率
无显著影响。本试验日粮中添加蛋氨酸硒提高了玉
米秸秆营养物质在西门塔尔牛瘤胃中的降解率，这
是由于蛋氨酸硒促进了纤维分解菌的活力，从而提
高了玉米秸秆的降解率。蛋氨酸硒的添加提高了豆
粕干物质和粗蛋白质的瘤胃降解率，这是由于硒促
进了蛋白分解菌的活力，这与试验组尿嘌呤衍生物
浓度增加的结果相一致。
尿嘌呤衍生物浓度与瘤胃微生物蛋白质产量高
度相关[14]，尿嘌呤衍生物浓度反映了瘤胃微生物蛋
白质产量的多少，日粮中添加蛋氨酸硒后，随着硒
水平增加，尿嘌呤衍生物的排出量增加，硒 0.6
mg·kg−1 处理尿嘌呤衍生物的排出量达最高，表明
日粮添加蛋氨酸硒 0.6 mg·kg−1会明显增加瘤胃微
生物蛋白质产量。
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