Selen w żywieniu świń cz.2
Wszystkie organizmy żywe wymagają do normalnego funkcjonowania makro- i mikroelementów. Do składników mineralnych, które są potrzebne w małych ilościach (mikroelementy)
należy selen (Se). Spełnia on szereg funkcji w organizmach żywych i jest niezbędny w procesach wzrostu i rozrodu.
Wydalanie selenu ma miejsce poprzez płuca, mocz lub kał. Wydalanie Se z żółcią może stanowić 28% pobrania tego mikroelementu, aczkolwiek większość Se jest ponownie wchłaniana. Selen po podaniu iniekcyjnym jest absorbowany w wątrobie, a następnie wydalany z żółcią. Lochy tracą rezerwy selenu z mlekiem, a jego zawartość w siarze jest 4-5 razy większa niż w mleku.
Symptomy niedoboru selenu są stosunkowo dobrze udokumentowane. Głównym biochemicznym wskaźnikiem niedoboru selenu jest obniżenie poziomu Se we krwi i aktywności peroksydazy glutationowej. Pogłębiający się niedobór selenu prowadzi do różnych zaburzenia u świń, takich jak:
- dystrofia mięśni; zarówno mięśnia sercowego, jak i mięśni szkieletowych,
- martwica wątroby, atrofia trzustki,
- obrzęk okrężnicy, płuc,
- anemia,
- syndrom MMA u loch,
- niska tolerancja na stres, np. podczas iniekcji Fe,
- problemy z rozrodem (mniejsze mioty, większa śmiertelność prosiąt, mniejsza skuteczność krycia),
- pogorszenie odporności.
Występowanie objawów niedoboru selenu uwarunkowane jest, niezależnie od poziomu Se w mieszankach, innymi czynnikami, takimi jak: zawartość innych przeciwutleniaczy (szczególnie witaminy E), poziomu składników podatnych na procesy oksydacyjne (np. NNKT) oraz innych czynników powodujących powstawianie wolnych rodników (infekcje, toksyczne składniki chemiczne czy też toksyny zawarte w paszach, np. w łubinie). Konserwowanie pasz kwasem propionowym niszczy witaminę E, podobnie działają alkalia. W przypadku deficytu witaminy E symptomy niedoboru selenu będą występowały szybciej niż ma to miejsce w dietach zawierających odpowiednią ilość tej witaminy. Stwierdzenie niedoborów selenu jest bardzo trudne, ponieważ objawy kliniczne nie są w wielu przypadkach specyficzne. Ważne znaczenie ma znajomość skrajnych wartości różnych wskaźników charakteryzujących status tego mikroelementu (tab. 1). W przypadku stwierdzenia przedstawionych wartości dodatek selenu do mieszanek dla świń może wpłynąć korzystnie na zdrowie i produkcyjność.
Selen jest bardzo ważnym mikroelementem w żywieniu świń, a jego niedobór wpływa na pogorszenie wyników produkcyjnych oraz może być przyczyną wielu schorzeń. Z drugiej strony należy pamiętać, że nadmiar tego składnika mineralnego jest bardzo szkodliwy. Przy skarmianiu roślin bogatych w selen (ponad 10 mg/kg s.m.) występuje selenoza. Objawia się ona u świń wypadaniem szczeciny, uszkodzeniem racic i zanikiem apetytu. Śmierć następuje przez zagłodzenie. Zawartość selenu w krajowych roślinach pastewnych jest jednak nieznaczna. Nadmiar selenu w roślinach spotyka się w niektórych rejonach kuli ziemskiej. W naszych warunkach objawy selenozy mogą wystąpić przy niewłaściwym uzupełnianiu tego pierwiastka w dawkach. Należy pamiętać, że poziom selenu wynoszący 2,5 mg/kg nie ma ujemnego wpływu na prosięta po odsadzeniu, ale 5 mg/kg lub więcej hamuje wzrost i powoduje objawy selenozy. Kim i Mahan (2001) wykazali, że poziom selenu w mieszankach dla tuczników > 5 mg/kg, zarówno w postaci połączeń nieorganicznych, jak i organicznych był toksyczny, chociaż objawy selenozy były groźniejsze i szybciej się rozwijały w przypadku stosowania w mieszankach dla tuczników seleninu sodu. Podobne zależności stwierdzono w badaniach na loszkach. Selen jest więc wysoko toksycznym mikroelementem, a koncentracja wynosząca 5 mg/kg w suchej diecie lub 0,5 mg/kg w mleku lub w wodzie stwarza potencjalne zagrożenie dla zdrowia zwierząt.
Ziarno zbóż i nasiona roślin motylkowatych charakteryzują się bardzo zróżnicowaną zwartością selenu
Zawartość selenu w paszach zależy od gatunku, a szczególnie od zawartości tego mikroelementu w glebie, z której dana roślina pochodzi. Przewiewne, zasadowe gleby zawierają selen w dobrze przyswajalnej formie jako seleniany i seleniny, które są dobrze wykorzystywane przez rośliny. W kwaśnych, słabo przewiewnych lub wyługowanych glebach selen występuje w kompleksach z żelazem lub jest przekształcany do selenków, które to połączenia są niedostępne dla roślin. W glebach o średnich warunkach oksydacyjnych i pH zbliżonym do obojętnego występują głownie seleniny. Ich związki z tlenkami i wodorotlenkami żelaza oraz związkami organicznymi są raczej stabilne, a zatem słabo dostępne dla roślin. Oblicza się, że 15-40% ogólnej ilości selenu w glebach pozostaje w silnie związanej formie. Niektóre mikroorganizmy glebowe przekształcają jednak formę zredukowaną w dostępną dla roślin formę utlenioną. Występuje bardzo duże zróżnicowanie regionalne zawartości selenu w paszach. Średnia zawartość selenu w glebach w skali świata wynosi 0,33 mg/kg (Kabata-Pendias i Pendias 1999). Największe stężenia pojawiają się w glebach wytworzonych ze skał o dużej jego zawartości, np. gleby na iłach trzeciorzędowych (Pomorze Zachodnie) zawierają 2,3-4,2 mg/kg, natomiast piaszczyste gleby zawierają na ogół małe jego ilości (0,06-0,4 mg/kg). Selen w glebach jest dodatnio skorelowany z ilością opadów, a ujemnie z odległością od morza. Na przykład w Norwegii gleby przybrzeżne zawierają ok 1 mg/kg Se, a w miarę oddalenia od brzegu ilość stopniowo spada aż do 0,1 mg/kg (Bolviken 1991). Takie rozmieszczenie odzwierciedla istotny udział selenu z opadu atmosferycznego. Stężenie selenu w wodach oceanicznych mieści się w przedziale 0,03-0,1 μg/l i jest niższe od zawartości w wodach rzecznych i deszczowych. W pitnych wodach gruntowych Polski selen występuje w ilości 0,01-0,08 μg/l. Szacuje się, że tylko 15% selenu w wodach rzecznych występuje w stanie rozpuszczonym (przyswajalnym). Duży wpływ na zawartość selenu w roślinach mają więc gleby i zawartość tego mikroelementu w wodzie, ale również w powietrzu. Najczęściej naturalne występowanie tego pierwiastka w powietrzu wynosi 0,008-0,5 ng/m3. Szacuje się, że pobieranie selenu przez rośliny z opadu atmosferycznego stanowi aż 33-82% ogólnej puli (Haygarth 1994). Rośliny łatwo pobierają selen, jeżeli jest w formach rozpuszczalnych. Pobieranie Se wzrasta w miarę wzrostu pH gleby i temperatury otoczenia, a maleje z nasileniem opadów. Badania przeprowadzone przez Ku i in. (1972) wykazały, że dawki stosowane w żywieniu świń w różnych rejonach USA zawierały od 0,027 do 0,493 mg/kg Se, co miało związek z zasobnością gleb w selen. Stosowanie takich dawek Se w żywieniu świń miało wyraźny wpływ na zawartość selenu w mięśniu najdłuższym grzbietu.
Należy podkreślić, że zawartość selenu w paszach podawana w wielu źródłach jest niekiedy bardzo zróżnicowana. W zielonkach zawartość selenu wynosi najczęściej poniżej 0,05 mg/kg s.m., a rośliny motylkowate zawierają mniej selenu niż trawy (nie zawsze). Ziarno zbóż i nasiona roślin motylkowatych charakteryzują się bardzo zróżnicowaną zwartością tego mikroelementu. W zależności od obszaru uprawy ilość selenu wynosi od 0,006 mg/ kg s.m. (obszary deficytowe w Szwecji i Nowej Zelandii) do 3,06 mg/kg s.m. (niektóre rejony Kanady). Małą zawartością selenu charakteryzuje się łubin. W ziarnie zbóż największa ilość selenu występuje w postaci połączeń z aminokwasami siarkowymi, które są łatwo przyswajalnym źródłem selenu.
W paszach pochodzenia zwierzęcego duża ilość Se występuje w mączkach rybnych (mączka ze śledzi zawiera Se w ilości 2-6 mg/kg s.m.). W mączkach mięsnych zawartość tego mikroelementu wynosi od 0,11 do 1,14 mg/kg s.m. W paszach pochodzenia zwierzęcego większość selenu ma małą (mniej niż 25%) biologiczną dostępność w porównaniu z paszami roślinnymi (ponad 60%). Pasze te charakteryzują się ponadto dużą zmiennością dostępności tego mikroelementu. Dostępność selenu z mleka krowiego jest równa dostępności z seleninu, a np. z mączki mięsno-kostnej jest mniejsza niż 20%. Również w mączce rybnej, ze względu na obecność rtęci, dostępność selenu jest stosunkowo mała. Wyniki badań wskazują, że dostępność selenu ze źródeł bogatych w ten mikroelement (drożdże selenowe, pszenica, lucerna) jest wysoka.
Jako uzupełnienie selenu w dawkach dla świń (0,1 do 0,3 mg/kg mieszanki) stosuje się najczęściej związki mineralne selenu. Selenin sodu (NaSeO3 – 45,6% Se) i selenian sodu (NaSeO4 – 41,8% Se) są najczęściej stosowanymi formami selenu, śladowe ilości tego pierwiastka znajdują się również w innych paszach mineralnych np. w węglanie wapnia (0,07 mg/kg), w fosforanach (0,6 mg/kg). Obecnie dopuszczone do stosowania są drożdże selenowe. Drożdże wyjątkowo wydajnie pobierają selen nieorganiczny z pożywki hodowlanej, a następnie wykorzystują go przy syntezie organicznych związków wbudowywanych w struktury komórkowe, takich jak selenometionina i selenocysteina (63-68% selenometioniny, 2-25% selenocysteiny i <1% seleninu lub selenianu) (EFSA 2008, 2018, 2019). Na rynku dostępne są również produkty zawierające selen w postaci tylko selenometioniny (>97%) lub hydroksyanalogu metioniny (>98% selenu w takiej formie). (EFSA 2013). Pomimo iż naturalnym źródłem Se jest selenometionina, hydroksynalog metioniny jest szybko przekształcany do selenometioniny i dalej metabolizowany jako SeMet (EFSA 2013). Inną formą Se są proteiniany (białczany), czyli połączenia selenu z hydrolizowanymi białkami soi. Prace nad innymi źródłami selenu trwają. Nanocząsteczki selenu (SeNPs), nieorganiczne molekuły Se zaprojektowane poprzez regulację kształtu i wielkości cząsteczki w skali nanometrowej, stały się w ostatnich latach interesującym tematem badań (nie są obecnie stosowane w praktyce). Pojawiły się również pewne obawy dotyczące toksyczności SeNPs i optymalnych dawek, co wymaga dalszych badań (Alian i in. 2020, Zheng i in. 2020). Inny kierunek związany ze wzbogacaniem dawek dla zwierząt gospodarskich w selen to wytwarzanie roślin transgenicznych, które gromadzą duże ilości Se i selenoaminokwasu Se-metylo-selenocysteiny (MeSeCys) (Chen i in. 2019). Inżynieria genetyczna może zwiększyć akumulację Se. Jako źródło organicznego selenu mogą być również wykorzystywane drożdże (inne niż saccharomyces cerevisiae stosowane w zarejestrowanych drożdżach selenowych) oraz wzbogacone w Se algi chlorella, czosnek, kiełki fasoli i kapusta, co stanowi temat badań prowadzonych w ostatnich latach (Seo i in. 2008, Travniček i in. 2008, Wang i Xu 2008, Chinrasri i in. 2009, Mikulski i in. 2009, Svoboda i in. 2009, Upton i in. 2009).
W podsumowaniu należy stwierdzić, że selen jest składnikiem mineralnym pełniącym szereg ważnych funkcji życiowych. Mieszanki dla świń wymagają dodatku selenu, który jest najczęściej wprowadzany w premiksach w postaci połączeń nieorganicznych. Intensyfikacja produkcji zwierzęcej i postęp genetyczny powodują, że coraz częściej mamy do czynienia z problemami zdrowotnymi oraz zaburzeniami w rozrodzie. Inne aktualne zagadnienie to jakość mięsa. Z uwagi na korzystny wpływ dodatku selenu na produkcyjność i zdrowotność świń poziom tego mikroelementu w mieszankach oraz dostępność związków selenu powinny być stale analizowane. Mając na uwadze powyższe coraz częściej w mieszankach dla świń stosowane są różne związki organiczne selenu, których dostępność dla organizmu świń jest większa niż typowych związków nieorganicznych tego pierwiastka.
Krzysztof Lipiński
Katedra Żywienia Zwierząt i Paszoznawstwa
Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie
