不同硒源对羊生长性能影响的系统综述与网状Meta分析

郑雪玥 王 祚 万发春 沈维军

(湖南农业大学动物科学技术学院,长沙 410000)

硒是动物生长必需的一种微量元素,在促进动物生长繁殖、提高机体免疫力和抗病力、改善肉品质等方面起着重要作用[1]。研究表明,硒缺乏会导致动物免疫机能下降、肌营养不良、生长缓慢等,严重时还会引发器官畸形和不育[2]。目前,应用于畜禽生产的硒包括无机硒和有机硒,其中无机硒以亚硒酸钠为主,而有机硒种类较多,包括酵母硒、硒代蛋氨酸、硒半胱氨酸以及硒多糖等。与无机硒相比,有机硒具有毒性较小、利用率高、适口性好等优势[3]。研究表明,有机硒能够显著提高羔羊生长性能和抗氧化性能,并且效果优于无机硒[4]。然而,也有研究表明,有机硒对羔羊的料重比并没有明显影响[5]。研究结果的不一致可能由于部分试验的样本量过小,随机误差过大,掩盖了处理效应。因此,硒在羊生产中的应用效果还需要进一步研究。

采用传统的基于定性的文献综述很难总结出硒源对羊生长性能的影响规律。网状Meta分析是传统Meta分析的扩展,其通过选择共同的对照组间接比较不同干预措施之间的有效性,并进行综合评价和排序[6]。网状Meta分析方法分为频率学方法和贝叶斯方法,因贝叶斯法有先验分布,可估计值较频率学方法更加准确且建模也更加灵活,因此已经成为当前的推荐方法[7]。网状Meta分析最大的优势是可以将解决同类问题的不同干预措施汇总后进行定量化的统计分析,并根据结局指标的高低进行效果排序[8],从而为畜禽养殖中饲料添加剂的选择提供数据支撑。硒源作为动物饲料常见的添加剂已经开展了许多研究,然而对羊生长性能的影响仍然存在争议,并且不同硒源的作用效果及排序研究较少。因此本研究基于网状Meta分析的方法,比较不同硒源对羊生长性能的影响,以期为生产实践提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 检索策略

本研究对中国知网(CNKI)、万方(Wanfang)、PubMed和Web of Science中符合条件的文献进行了系统检索,检索期限为各数据库建库起至2022年11月18日,所有数据库的检索词均相同,不同数据库检索策略如表1所示。为了防止文献检索遗漏,适当扩大检索范围,进一步筛查所获取的文献中引用的参考文献,查找是否有符合要求而未被收集的文献,根据纳入流程图考虑是否将文献进行纳入。

表1 检索策略

1.2 文献纳入标准

文献研究类型均为随机对照试验,研究对象均为羊(品种、年龄、性别不限)。干预措施为饲粮中添加硒源,并有基础饲粮组作为对照。试验结果至少报告以下一个结局指标,即平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)、料重比(F/G)。试验结果需包括样本量(n)、平均值(mean)、标准误(SE)或标准差(SD)。

1.3 数据提取和文献质量评估

将检索到的文献导入NoteExpress文献管理软件,合并检索结果,删除重复记录。本文第一、二作者使用动物试验中文献质量评价的STAIR清单对纳入的文献进行质量评价。评估前由第三作者对文献中的敏感性指标(如作者、出版日期、年份等)进行盲法处理,然后由本文第一、二作者对最终纳入的文献进行独立评估,以消除评估者偏倚。每项按是、不清楚、否做出评价,如遇不同意见协商讨论一致后再进行确定。

1.4 数据提取及预处理

1.5 数据统计

采用ReVman 5.4.1软件对纳入文献进行文献质量评价,使用ADDIS v1.16.5软件进行网状Meta分析。连续类变量指标采用均数差(mean difference,MD),并均以效应值及其95%置信区间(confidence interval,CI)表示,异质性采用I2检验,I2>40%采用随机效应模型,I2<40%采用固定效应模型[9]。潜在尺度减少因子(potential scale reduction factor,PSRF)进一步评价结果收敛性,绘制“比较-校正”漏斗图进一步评估纳入文献是否存在小样本研究及发表偏倚。

2 结果与分析

2.1 文献检索与筛选

根据表1检索策略共检索出1 826篇文献,删除196篇重复文献后,根据题目及摘要排除不符合纳入标准的文献1 426篇,并对剩余204篇进行全文阅读筛选,其中纳米硒、葡萄糖硒、新型硒源添加剂文献数量小于2篇,故排除。共计39篇文献纳入网状Meta分析,见图1。

图1 文献的检索与纳入流程图

2.2 纳入文献基本特征

本研究共纳入39篇文献,其中中文文献22篇[4-5,10-29],英文文献17篇[30-46]。共研究了3种不同硒源,分别为亚硒酸钠、酵母硒和硒代氨基酸,共计1 496例,其中试验组1 130例,对照组366例。具体纳入文献基本特征见表2。

表2 纳入文献基本特征

续表2序号No.纳入的研究Selected studies品种Varieties干预措施 Intervention试验组Experimentalgroup对照组Control group每组试验动物数量Number of animals in each group试验组Experimental group对照组Controlgroup试验天数Experim-entaldays/d结局指标Outcome indicators27Kumar等[34],2009穆扎法尔纳加里羊亚硒酸钠+基础饲粮基础饲粮6690①②③28Kumar等[35],2008绵羊亚硒酸钠+基础饲粮基础饲粮6690①②③29Pan等[36],2021湖羊×小尾寒羊酵母硒+基础饲粮基础饲粮24636①30Taheeri等[37],2018伊朗本土山羊亚硒酸钠+基础饲粮基础饲粮7745①硒代氨基酸+基础饲粮731Wang等[38],2019藏羊酵母硒+基础饲粮基础饲粮18635①②③32Chung等[39],2007韩国本土山羊亚硒酸钠+基础饲粮基础饲粮6635①②③酵母硒+基础饲粮633Shi等[40],2011太行山黑山羊亚硒酸钠+基础饲粮基础饲粮101090①②③酵母硒+基础饲粮1034Sushma等[42],2015内洛雷公羊羔亚硒酸钠+基础饲粮基础饲粮186120①②③35Song等[41],2015布尔山羊硒代氨基酸+基础饲粮基础饲粮2004070①②③36Tian等[43],2021黔北麻山羊酵母硒+基础饲粮基础饲粮12660①②③37Niedz′wiedzka等[44],2008波兰美利奴羊亚硒酸钠+基础饲粮基础饲粮5535①②③38Mariezcurrena-Berasain等[46],2022佩利布伊羊酵母硒+基础饲粮基础饲粮12660①②③39Antunovic′等[45],2009羔羊亚硒酸钠+基础饲粮基础饲粮161650②酵母硒+基础饲粮16

2.3 纳入文献的方法学质量评价

根据动物试验STAIR清单[47]对纳入文献质量进行评价,纳入的研究均为随机对照试验,其中所有文献均未说明样本量计算、报道将动物排除分析的原因及结局的盲法评价,判定为“不清楚”,且只将分组方式表述为完全随机方法,评为“不清楚”。但所有文献均说明了样本纳入与排除标准及试验动物分组方案,评为“是”,其中有5篇文献[36-38,42,46]声明潜在的利益冲突及研究威胁。偏倚风险评价结果见图2。

图2 纳入文献产生偏倚风险的项目所占比例

2.4 传统Meta分析

共计33项研究报道了ADFI、36项研究报道了ADG、31项研究报道了F/G的结果,汇总结果显示纳入各干预措施间的异质性I2>40%时,采用随机效应模型,异质性I2<40%时,采用固定效应模型进行传统Meta分析。结果表明,3种方式补充硒源对羊的ADG和ADFI均有提高,且可显著降低F/G,见表3。

表3 传统Meta分析

2.5 证据网络

33项研究报道了ADFI的变化,共1 279例样本,3种干预方案。网络关系以对照组为中心,圆点大小代表该干预措施中的样本数,干预措施之间连线的线条粗细代表干预措施中随机对照试验的数量,其中基础饲粮+亚硒酸钠的研究数量最多,有21项。36项研究报道了ADG的变化,共1 377个样本,3种干预方案。其中基础饲粮+酵母硒的研究数目最多有24项。31项研究报道了F/G的结果,共1 266例样本,3种干预方案。其中基础饲粮+酵母硒的研究数据较多,有20项。证据网络见图3。

A:平均日采食量;B:平均日增重;C:料重比。

2.6 网状Meta分析

因证据网络图中均存在闭合环,故需进行不一致性检验,通过Z检验评估直接比较和间接比较结果的一致性。在ADFI中,亚硒酸钠-酵母硒-硒代蛋氨酸(横线链接表示连接前后存在闭环)P=0.169>0.05,基础饲粮-亚硒酸钠-硒代氨基酸闭环中P=0.058>0.05,基础饲粮-酵母硒-硒代蛋氨酸中P=0.058>0.05,表明直接比较与间接比较不一致的可能性较低,可进行一致性检验。对33项研究进行网状Meta分析,共产生53个两两比较,与饲喂基础饲粮相比,饲喂3种不同硒源对平均日采食量均无统计学意义(表4)。

在ADG中,亚硒酸钠-酵母硒-硒代蛋氨酸闭环中P=0.647>0.05,基础饲粮-亚硒酸钠-硒代氨基酸闭环中P=0.061>0.05,基础饲粮-酵母硒-硒代蛋氨酸中P=0.606>0.05,基础饲粮-亚硒酸钠-硒代蛋氨酸闭环中P=0.681>0.05,表明各闭合环结果无统计学差异,即直接比较与间接比较不一致的可能性较低,可进行一致性检验。对36项研究进行网状Meta分析,共产生59个两两比较,与饲喂基础饲粮相比,饲喂亚硒酸钠(MD=9.34,95%CI[3.86,14.95])、酵母硒(MD=14.42,95%CI[8.99,19.64])和硒代蛋氨酸(MD=12.73,95%CI[2.36,23.22])在提高ADFI方面均优于基础饲粮组,差异有统计学意义。其余比较差异均无统计学意义(表4)。

在F/G方面,亚硒酸钠-酵母硒-硒代蛋氨酸闭环中P=0.831>0.05,基础饲粮+亚硒酸钠+硒代蛋氨酸闭环中P=0.895>0.05,基础饲粮+酵母硒-硒代蛋氨酸闭环中P=0.924>0.05,基础饲粮+亚硒酸钠+酵母硒闭环中P=0.161>0.05,表明各闭环均无统计学差异,即直接比较与间接比较不一致的可能性较低,可进行一致性检验。对31项结果进行网状Meta分析,共产生48个两两比较,与饲喂基础饲粮相比,饲喂亚硒酸钠(MD=0.86,95%CI[0.20,1.56])和酵母硒(MD=0.90,95%CI[0.33,1.51])可明显降低F/G,差异具有统计学意义。其余比较之间均无统计学意义(表4)。

表4 各个结局指标的网状Meta分析

2.7 概率排序

对添加不同硒源后各生长性能变化进行概率排序,分为Ranks 1～4,ADFI、ADG越高越好,所以Rank的数值越大意味着效果越明显,F/G越低越好,所以Rank的数值越小表示效果越好。结合网状Meta分析对ADFI进行排序:SeMet+Con(0.80)>SeY+Con(0.44)>Con(0.34)>SS+Con(0.24),提示饲粮中添加硒代蛋氨酸对羊ADFI增加最多(图4-A)。对ADG水平进行概率排序:SeY+Con(0.59)>SeMet+Con(0.36)>SS+Con(0.69)>Con(0.99),提示硒源组相比基础饲粮组可提高ADG,且饲喂硒代蛋氨酸效果最好(图4-B)。对各干预措施提高羊F/G进行概率排序:SeY+Con(0.36)>SS+Con(0.37)>SeMet+Con(0.38)>Con(0.91),提示硒源组相比基础饲粮组可提高ADG,且饲喂酵母硒降低F/G的效果最好(图4-C)。

A:平均日采食量;B:平均日增重;C:料重比。

2.8 发表偏倚检验

以每个指标的效应量作为横坐标,效应量的均数差作为纵坐标绘制比较-校正漏斗图,见图5。其中各圆点表示直接比较结果,同一颜色点的个数表示研究中两两比较的个数。结果显示,大多数研究分布在顶部的中线两侧,左右分布大致对称,提示发表偏倚风险的可能性较小,少数研究偏离回归线,且在95% CI外,提示可能存在小样本研究。

A:平均日采食量;B:平均日增重;C:料重比。 A: average daily feed intake; B: average daily gain; C: feed to gain ratio.

3 讨 论

硒有助于清除动物体内的过氧化物和氧自由基,增强动物机体的抗应激及抗氧化能力,因此与动物的生长性能密切相关[48]。随着人们对硒的研究不断深入,各种硒源添加剂广泛应用于动物饲粮,并且取得了良好的作用效果。黄志秋等[49]研究表明,亚硒酸钠可以显著提高动物ADG,比对照组提高34.89%。郭孝等[50]研究表明,在饲粮中添加15%的高硒苜蓿青干草,杜泊羊的ADG和饲料转化率均极显著增加。不同硒源方面的研究结果表明,在滩羊羔羊饲粮中分别添加亚硒酸钠和富硒酵母,饲喂60 d后,2组羔羊的生长性能差异不显著[23]。李凯旋[51]的研究显示,在考虑硒的添加量时,必须首先考虑硒源的存在形式和生物有效性。即使是同一种动物,不同的研究得出硒源的作用效果也不尽相同,这可能是由于不同地区土壤以及植被中硒的存在形式、生物有效性及其含量存在差异而造成的。因此,对于硒源在羊上的应用效果还需要大样本量的数据分析。

本研究通过筛选,最终纳入文献39篇,共1 377个样本,涉及亚硒酸钠、酵母硒、硒代蛋氨酸、纳米硒、葡萄糖硒、新型硒源添加剂等6种硒源。由于筛选文献中关于纳米硒、葡萄糖硒、新型硒源添加剂的研究较少,以及网络Meta分析需要包含至少3种及以上干预措施,因此本研究对亚硒酸钠、酵母硒和硒代蛋氨酸3种目前研究较多的硒源作为研究对象,并开展3种硒源对羊生长性能作用效果的网状Meta分析。通过比较3个干预措施对羊生产性能影响的效果差异,并按效果大小进行排序,结果发现,与对照相相比,亚硒酸钠、酵母硒和硒代蛋氨酸提高ADFI效果最好的概率分别为0.03、0.04和0.82,提高ADG效果最好的概率分别为0.01、0.59和0.40,降低F/G最好的概率分别为0.01、0.59和0.40。根据分析结果可得,有机硒相较无机硒有更好的效果,且酵母硒对生长性能的提高更加有效,这可能与它们在机体内的吸收方式有关[52-53]。无机硒主要通过被动扩散进入体内在肠道内转化为硒化物后被动物吸收,吸收率低于60%[3,54]。而有机硒则可在体内以主动转运的形式参与硒蛋白的合成,吸收率高达70%～90%[3,55]。除此之外,与无机硒相比,酵母硒是以酵母菌为载体的高品质有机硒,对机体无毒副作用和肠胃刺激,也是迄今为止相对较为高效安全的补硒制剂[3]。前期研究结果表明,和亚硒酸钠相比,酵母硒能够调节瘤胃内微生物的生长,进而增加其消化饲粮中营养物质的效率,从而提高生长性能[56]。

综上所述,本研究通过对3种硒类添加剂进行网状Meta分析,初步探讨了其在提高羊生长性能上的效果:在生长性能的3项指标中,ADG和F/G为主要结局指标,经分析酵母硒在其中效果最优,即饲粮中可通过外源补充酵母硒提高羊生长效果。

4 结 论

亚硒酸钠、酵母硒和硒代蛋氨酸在提高羊生长性能方面均具有良好的效果,以酵母硒效果最佳。