استفاده از مکمل سلنیوم در جیره گاوهای شیرده و خشک

مقدمه : تقریبا 50 سال پیش سلنیوم (Se) به عنوان یک ماده مغذی برای پستانداران (شوارتز و فلوز، 1957) مطرح گردید و کمبود این ماده معدنی منجر به بیماری عضله سفید در نشخوارکنندگان می شد (ماث و همکاران 1958). با گذشت زمان پژوهش های متعددی اثرات سودمند تغذیه سلنیوم را در حیوانات اهلی به اثبات رساندند. با این حال تا سال 1979 دولت آمریکا مجوز اضافه کردن مکمل سلنیوم به جیره حیوانات اهلی را نداده بود. در آن زمان غلظت 1.0 میلی گرم سلنیوم در کیلوگرم جیره، توسط 2 منبع سلنیت سدیم و سلنات سدیم تکمیل می گردید. میزان نیاز سلنیوم در تغذیه گاوهای شیرده در سال 1987 اصلاح گردید و مجوز اضافه کردن این ماده معدنی به میزان 3.0 میلی گرم در کیلوگرم صادر شد، اما منابع تغییر داده نشد و شامل همان دو منبع سلنیت سدیم و سلنات سدیم بود.

 سازمان مدیریت غذا و دارو ( Food And Drug Administration=FDA ) در سپتامبر سال 2003 مجوز  استفاده از منبع سلنیوم آلی در جیره گاوهای شیرده و پرواری را داد. البته حداکثر میزان مجاز استفاده از این مکمل به میزان 3.0 میلی گرم در کیلوگرم نگه داشته شد.

سلنیوم یکی از عناصر کم مصرف است که مهمترین وظیفه شناخته شده برای آن مشارکت در ساختمان آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز بوده که نقش مهمی را در سیستم آنتی اکسیدانی ایفا می کند (سری و همکاران 2009). سلنیوم می تواند به صورت مکمل در دو فرم سلنیوم آلی و غیرآلی به جیره غذایی دام ها اضافه شود (جونیپر و همکاران 2008، وانگ و همکاران 2009). سلنیوم آلی مسمومیت کمتری نسبت به سلنیوم غیر آلی دارد (گویوت و همکاران 2007) و بهتر جذب و در بدن ذخیره می شود (جونیپر و همکاران 2006).

 کمبود سلنیوم در اواخر آبستنی باعث می شود گوساله های تازه متولد شده از این کمبود رنج برده و دچار عارضه ای موسوم به بیماری عضله سفید شوند. همچنین کمبود سلنیوم راندمان سیستم ایمنی را کاهش داده، باعث عدم توانایی گاوها در مبارزه با عفونت و کمتر شدن مقاومت بر علیه بیماری می گردد. به همین دلیل اضافه کردن میزان مناسب سلنیوم به جیره گاوهای آبستن ضروری به نظر می رسد. گزارش شده که افزودن 50 میلی گرم سلنیوم در هر کیلوگرم مکمل معدنی از منابع آلی و غیرآلی به جیره غذایی گاوهای گوشتی برای 12 هفته، اثری بر پروتئین کل، هموگلوبین و سلول های سفید و قرمز نداشت ولی گاوهای تغذیه شده با مخمرسلنیوم در مقایسه با سلنیت سدیم مقدار اوره خون پائین تری داشتند(اسلاویک و همکاران 2008). جونیپر وهمکاران (2006) تأثیر سطوح مختلف مخمر سلنیوم (27.0 ، 33.0 ، 4.0 میلی گرم در کیلوگرم) را بر روی پروتئین کل، آلبومین و گلبولین سرم خون بررسی کردند. نتایج آنالیزها نشان داد که هیچ اثرات معنی داری برای منبع یا غلظت سلنیوم وجود نداشت. حتی وقتی تفاوت های معنی داری گزارش گردید، دارای اختلاف عددی ناچیزی بوده و به نظر می رسید که تأثیر بیولوژیکی محدودی دارند زیرا به طور کل در محدوده نرمال مورد انتظار بودند. نیاز گاو شیری به سلنیوم بر اساس جداول استاندارد غذایی گاوهای شیری، 3.0 میلی گرم در کیلوگرم جیره است. اگرچه این مقدار کم است ولی در بعضی شرایط همین مقدار هم تامین نمی شود. فعالیت سلنیوم در سیستم آنتی اکسیدانی به عنوان یک جز ضروری خانواده آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز است. این آنزیم پراکسید هیدروژن را از بین برده و چربی های هیدروپراکسید را محو می کند (اسپیرز و همکاران 2008). تیوردوکسین ردوکتاز، سلنوآنزیم دیگری است که از استرس اکسیداتیو جلوگیری می کند (موستاسیچ و همکاران 2000). سلنیوم جیره می تواند بر ایمنی سلولی در گاو شیری موثر باشد. در اثر کاهش سلنیوم، پاسخ لنفوسیت های جدا شده از خون گاو شیری به تحریک میتوژنی کاهش می یابد و توقف پاسخ لنفوسیت های گاوهای دچار کمبود سلنیوم شاید مربوط به تنظیم اکسیداسیون اسیدآراشیدونیک باشد که با لنفوسیت ها از طریق 5 – لیپواکسیژناز در ارتباط هستند (کائو و همکاران 1992). چندین تحقیق افزایش بیماریزایی ویروس ها را در استرس اکسیداتیو بیان کرده اند که سویه های غیربیماریزای ویروس های خاص با جهش ژنتیکی مورد آزمایش قرار گرفته و با کمبود سلنیوم بیماریزایی بیشتر شده است. بنابراین بهبود مکانیسم های دیگر به وسیله سلنیوم می تواند عملکرد ایمنی مناسبی را ایجاد کرده و سلامتی را بهبود بخشد (بیک و همکاران 1994).

منابع سلنیوم (Selenium Sources)

منابع غیر آلی (سلنیت و سلنات) و آلی (Organic-Se) منابع تائید شده مکمل سلنیوم در ایالت متحده می باشند. شکل غالب سلنیوم در مخمر سلنیوم سلنومتیونین (Se-met) است. مکانیسم جذب روده ای برای سلنیوم معدنی و سلنومتیونین کاملا متفاوت است، بنابراین، فاکتورهایی که جذب سلنیوم معدنی را کاهش می دهند بعید به نظر می رسد روی جذب سلنومتیونین اثر داشته باشند.

متابولیسم سلنیوم معدنی و سلنومتیونین در یک سلول نیز متفاوت است. سلنیوم معدنی تقریبا به طور انحصاری در ساخت آنزیم های اختصاصی سلنو (seleno-specific enzymes) استفاده می شود درحالیکه سلنومتیونین (Se-met) می تواند در ساخت این آنزیم ها استفاده شود اما آن همچنین می تواند به عنوان پروتئینی که حاوی متیونین است ثبت شود.

اطلاعات بالینی مقایسه اثرات سلامتی با سلنیوم معدنی و مخمر سلنیوم وجود ندارد اما گاوهای تغذیه شده با سلنیوم آلی غلظت های بالاتر سلنیوم در خوشان (به طور میانگین 20 درصد) و شیرشان (90 درصد) و فعالیت گلوتاتیون پراکسیداز (16 درصد) نسبت به گاوهای تغذیه شده با سلنیوم معدنی داشتند.

تغذیه سلنیوم آلی در اواخر آبستنی تا حد زیادی غلظت سلنیوم را در بافت گوساله های تازه متولد شده افزایش می دهد. بر اساس اطلاعات موجود، فعالیت زیستی فرم سلنیوم آلی حدود 20 درصد بالاتر از منابع معدنی سلنیوم است اما این تفاوت می تواند هنگامیکه جذب منابع معدنی سلنیوم به دلیل آنتاگونیست ها کاهش می یابد، بیشتر شود.

توصیه ها و نتایج :

مزایا و معایب هر نوع از مکمل سلنیوم در زیر  به صورت خلاصه آمده است.

 مزایا و معایب سلنیوم غیر آلی و سلنیوم آلی.

سلنیوم غیر آلی (Inorganic selenium)

مزایا شامل : 1-ارزان  2-در موقعیت های زیاد سلنیوم کافی را تامین می نماید.

معایب شامل : 1-جذب توسط آنتاگونیست ها تحت تاثیر قرار می گیرد. 2-ذخایر بدنی سلنیوم محدودی تامین می گردد.

سلنیوم آلی (Se-yeast)

مزایا شامل : 1- قابلیت دسترسی بیشتر (20 تا 30 درصد) 2-ذخایر بدنی سلنیوم بالاتری را تامین می کند. 3-سلنیوم شیر را افزایش می دهد (اثرات مفید برای سلامت انسان). 4- سلنیوم آغوز را افزایش می دهد (اثرات مفید برای سلامت گوساله). 5-انتقال سلنیوم را به جنین افزایش می دهد. 6-به مقدار زیاد بوسیله آنتاگونیست های جذب تحت تاثیر قرار نمی گیرد.

معایب : گران تر هستند.

سلنیوم آلی مزایای متعددی نسبت به سلنیت دارد اما سوالی که باقی می ماند : آیا سود بیشتر با استفاده م سلنیوم آلی بدست می آید؟‌ در شرایطی که نگرانی در مورد آنتاگونیست ها وجود ندارد منابع غیر آلی سلنیوم احتمالا گزینه مقرون به صرفه تری برای گاوهای شیرده هستند.

اگر آنتاگونیست وجود دارد، بخشی از نیازیا همه نیاز سلنیوم بایستی توسط سلنیوم آلی تامین گردد. برای اطمینان از وضعیت مناسب سلنیوم در گوساله ها، تامین کردن بخشی از نیاز سلنیوم با منابع سلنیوم آلی در جیره گاوهای خشک یک ایده خوب است.

مقررات کنونی اجازه استفاده از ترکیبی از منابع سلنیوم تا زمانیکه کل مکمل سلنیوم از 3 میلی گرم در کیلوگرم کل جیره تجاوز نکند را می دهد. معمولا استفاده ترکیبی از منابع مواد مغذی بهتر از تکیه بر یک جزء است.

برخی داده ها در خصوص سایر مواد معدنی اثرات مفید را هنگامیکه ترکیب مواد معدنی آلی و غیرآلی با هم مورد استفاده قرار گیرند نسبت به حالتی که همه نیاز توسط منابع آلی یا غیر آلی تامین گردد را نشان داده اند. ای وضعیت برای سلنیوم نیز ممکن است درست باشد. به نظر من اگر آنتاگونیست ها در خوراک یا آب وجود نداشته باشند، گاوهای شیرده بایستی عمدتا با سلنیوم از منابع غیر آلی تکمیل گردند. اگر آنتاگونیست ها وجود داشته باشند عمدتا باید از منابع آلی استفاده گردد. بدلیل مزایای بالقوه سلنیوم برای گوساله های تازه متولد شده، نسبت بیشتری از سلنیوم (شاید 50 درصد) در جیره گاوهای خشک باید ازمنابع آلی سلنیوم تامین گردد حتی هنگامیکه آنتاگونیست ها وجود نداشته باشند.

 

شکل 1.ساختار شیمیایی اسیدهای آمینه متیونین و سیستئین و مقایسه با اسیدهای آمینه حاوی سلنیوم.

شکل 2. مسیرهای ساده شده متابولیسم سلنیوم در بدن.

شکل 3. غلظت سلنیوم در شیر هنگامیکه تغذیه گردد :جیره حاوی با اجزای خوراکی پایه که شامل غلظت های پایین سلنیوم به اضافه مکمل سلنیت است (مثلث ها)، جیره حاوی با اجزای خوراکی پایه که شامل غلظت های بالای سلنیوم و بدون مکمل سلنیوم است (دایره های توپر)، جیره حاوی با اجزای خوراکی پایه که شامل غلظت های بالای سلنیوم به اضافه مکمل سلنیوم از منبع سلنیوم آلی است (مربع ها).

 

 

جدول 1: حد مجاز استفاده از سلنیوم برای گاوهای شیری و خشک با وزن های بین 400 تا 700