老龄肉种公鸡硒源精准调控提升精子质量：基于非线性模型的硒需求分析与环境风险评估

《Discover Animals》：Source-specific modeling of selenium requirements to enhance sperm quality in aged broiler breeders

本研究针对老龄肉种公鸡繁殖性能下降及硒(Se)过度饲喂引发的环境污染问题，通过线性断裂线(LBL)与二次断裂线(QBL)模型，系统评估了纳米硒(SeNPs)、酵母硒(SelPlex)和亚硒酸钠(SS)对精子质量参数（体积、活力、形态、浓度、膜完整性等）及氧化应激标志物（MDA、GSH）的剂量效应。结果表明，SeNPs和SelPlex在多数参数中表现优于SS，且最佳硒需求量为0.205–0.413 mg/kg，其中SeNPs对精子体积和形态的模型拟合度最高（R2≥0.900）。研究为精准硒营养策略提供数据支撑，并强调通过源特异性补硒降低环境硒排放风险。

　　

随着全球畜禽养殖集约化发展，硒作为动物必需微量元素，在维持繁殖性能和抗氧化防御中的关键作用日益凸显。然而，硒的生物学窗口狭窄，过量添加不仅无益，还会通过粪便累积污染土壤与水体，尤其在天然富硒地区可能引发生态毒性。这一问题在老龄肉种公鸡中尤为突出——其生殖机能随年龄增长自然衰退，精子膜脂质易受氧化攻击，而传统硒补充方案多基于青年家禽数据，难以满足老龄个体的生理需求。更棘手的是，不同硒源（无机、有机、纳米形态）的生物利用度和环境行为差异显著，若缺乏精准的剂量效应评估，既无法最大化繁殖效益，也难以规避环境风险。

为破解这一难题，Morteza Asghari-Moghadam团队在《Discover Animals》发表研究，首次将非线性回归模型应用于老龄肉种公鸡的硒需求分析，系统比较三种硒源（亚硒酸钠SS、硒纳米粒子SeNPs、富硒酵母SelPlex）对精子质量参数的优化效果。研究揭示，SeNPs和SelPlex在多数指标上优于传统无机硒，且最佳补充剂量显著低于常规上限，为制定高效低排的硒营养策略提供了科学依据。

研究团队以120只45周龄罗斯308肉种公鸡为对象，设计10组日处理（包括基础日粮与三种硒源的0.15、0.30、0.45 mg/kg添加水平），进行40天饲养试验。关键技术方法包括：通过人工采精与Schramm稀释液保存处理精液；采用血细胞计数板评估精子浓度，伊红-苯胺黑染色分析形态，低渗膨胀试验(HOST)检测膜完整性；硫代巴比妥酸法测定丙二醛(MDA)，酶联免疫吸附法测定谷胱甘肽(GSH)活性与睾酮水平；并利用SAS软件的PROC NLIN程序拟合线性断裂线(LBL)与二次断裂线(QBL)模型，以确定各参数的最优硒需求断点。

精子体积

SeNPs表现出近乎完美的模型拟合（R²=0.999），最佳需求为0.265 mg/kg，显著低于SS（0.248 mg/kg）和SelPlex（0.207 mg/kg）。表明纳米硒能以更低剂量提升精液量，可能与其高表面活性促进生殖组织硒储留有关。

精子活力与存活率

SelPlex在存活率参数中模型稳健（R²=0.935），最佳水平为0.300 mg/kg；而SeNPs需采用QBL模型拟合存活率（R²=0.581），反映其剂量响应曲线存在拐点。SS对活力提升需求最高（0.341 mg/kg），印证有机硒在维持精子活性方面的效率优势。

氧化应激标志物

三种硒源均将MDA（脂质过氧化标志物）控制在最低水平的剂量均为0.300 mg/kg，且SelPlex模型拟合度最佳（R²=0.864）。GSH活性提升中，SelPlex与SeNPs分别需0.300 mg/kg和0.234 mg/kg，而SS模型未收敛，提示无机硒对抗氧化酶系统的激活能力有限。

膜完整性与形态

HOST试验显示三者最佳剂量均为0.300 mg/kg，但SeNPs对形态改善的模型精度最高（R²=0.954）。结合精子浓度参数（SeNPs需求0.274 mg/kg），进一步证实纳米硒通过增强生物膜稳定性保护精子结构。

研究结论强调，LBL模型在多数场景下优于QBL模型，尤其对无机硒的线性剂量响应特征捕捉更佳。SeNPs与SelPlex凭借其高生物利用度与组织靶向性，在0.265–0.300 mg/kg区间即可实现精子质量多维度提升，较SS降低10–30%的添加量。这一方面直接助力延长种公鸡繁殖寿命、提升孵化经济效益，另一方面通过精准控硒减少粪便硒排放，缓解水体富集与食物链传递风险。尽管SeNPs的生产成本与长期安全性仍需优化，其“减量增效”特性已为绿色畜禽养殖提供新路径。该研究首次将非线性需求建模与源特异性环境风险关联，为老龄家禽营养标准修订与行业可持续发展树立了范式。