דו"ח מדעי סופי לשלוש שנים (2009- 2007)
לפרויקט מספר: 362-0156

 

הגדלת ריכוז הסלניום בחלב ע"י מניפולציות תזונתיות


מוגש להנהלת ענף בקר ע"י:
אדית יוסף
המחלקה לחקר הבקר וצאן, מכון לחקר בע"ח,
מינהל המחקר החקלאי
מרכז וולקני, בית דגן

 

 
תקציר
סלניום, הוא אלמנט חיוני לאדם ולבע"ח, והוא מצוי בתרכובות סלנו- חלבונים הפועלות כנוגדי חמצון ושומרות על שלמות ממבראנות התאים. לתרכובות סלניום יש תפקיד במניעה ובריפוי מחלות שונות כגון: סרטן, היפו- טירואידיזם, עקרות, מחלות עצבים, מחלות לב וכלי דם, ניוון שרירים, אסטמה ועוד. לטובת בריאות האדם, החלב יכול להיות מקור טוב של סלניום, ותכולתו בחלב ניתנת למניפולציה תזונתית.
מקור הסלניום עבור צמחי המספוא הוא הקרקע, וסוג הקרקע (חומצי או בסיסי) משפיע על זמינות הסלניום וקליטתו בצמח. לכן, מצאנו לנכון לבחון תחילה את ריכוז הסלניום בצמחי מספוא העיקריים המגודלים בארץ.


מטרות המחקר הנוכחי היו לבחון את ריכוזי הסלניום בצמחי המספוא ובבלילים באזורים שונים בארץ והשפעתם על ריכוז הסלניום בחלב, ולבחון מניפולציות תזונתיות להגדלת ריכוזי הסלניום המופרשים בחלב.
השנה הראשונה של תוכנית המחקר 2007, נועדה לבחון את תכולת הסלניום במזונות הגסים העיקריים הנכללים בבליל חולבות ואת תכולת הסלניום בבלילים של פרות חלב גבוהות תנובה באזורים שונים בארץ. בבדיקות שנערכו במהלך השנה הראשונה באזורים השונים בארץ נמצא שתחמיץ תירס מכיל את הריכוז הנמוך ביותר של סלניום ppb) 38 ע"ב ח"י), תחמיץ סורגום ותחמיץ חיטה מכילים בד"כ יותר סלניום (כ  66 ו 85  ppb ע"ב ח"י, בהתאמה) מתירס, ואילו שחתות קטנית, כגון שחת בקיה ושחת תלתן מכילות את הריכוזים הגבוהים ביותר של סלניום-  ppb123 ע"ב ח"י. תחום תכולת הסלניום בבלילי חולבות נעה בין ppb134 (מרכז מזון פטיש) ל  ppb539 סלניום בח"י (מרכז מזון כפר המכבי). בתוך התחום הזה, רשימת מרכזי מזון מסודרת לפי סדר עולה ביחס לתכולת הסלניום בבליל חולבות, הייתה כדלקמן: פטיש, כפר ויתקין, יבנה, נהלל, משואות יצחק, שדה אילן, אמץ, בארות יצחק, שער העמקים, גבעת יואב וכפר המכבי.
בעקבות גילוי חשיבותו של הסלניום לבריאות האדם, נערכו בעולם מספר סקרים בהם נבחנה תכולת הסלניום בחלב. אבל לגבי תכולת הסלניום בחלב המיוצר בארץ, היה חסר מידע.
השנה השנייה של המחקר (2008), נועדה לבחון את תכולת הסלניום בחלב שנדגם ברפתות באזורים העיקריים בארץ, בהשוואה לתכולת הסלניום בבלילים שניזונו בתקופת המדגם. תחום תכולות הסלניום בבליל חולבות שנבחנו בשנת 2008 נע בין ppb153 (רפת אביאלי יניב - באר טוביה) ל ppb813 סלניום בח"י (רפת עין צורים- משואות יצחק). ריכוז הסלניום בבליל חולבות המומלץ בNRC, הוא ppb300. השונות בריכוזי הסלניום בבלילים תלויה בתכולת הסלניום במספוא המגודל בכל אזור. תחום ריכוז הסלניום בחלב נע בין ppb 18.8 בבאר טוביה (רפת כהן שלם) ל ppb 122 ברפת שדה אילן (רפת בוקר). ניתן למצוא מאפיינים אזוריים ביחס לריכוזי הסלניום בחלב שנדגם מהאזורים השונים. לדוגמא, באזור בארות יצחק, החלב שנדגם מכל הרפתות באזור הכיל ריכוז גבוה של סלניום (112-140.9 נ"ג\מ"ל), ובאזור באר טוביה נמצאו בכל הרפתות ריכוזי סלניום נמוכים בחלב (18.8-37.6 נ"ג\מ"ל). ממצאים אלו נובעים מכך שהרפתות באזורים אלו מקבלות את אותו הבליל ממרכז המזון האזורי.
השנה השלישית 2009 נועדה לבחון את האפשרות ליצר חלב מועשר בסלניום ע"י מניפולציות תזונתית. בדרך כלל בהכנת בליל חולבות בארץ מוסיפים פרמיקס של מיקרו-אלמנטים וויטמינים, הכולל סלניום בצורת תרכובת אנאורגאנית, כגון סודיום סלניט ((Na2SeO3. המחקר הנוכחי בחן את ההשפעה של החלפת התרכובת האנאורגאנית של הסלניום המוסף לבליל חולבות, בתרכובת סלניום אורגאנית,  selenised yeast((Se-yeast, על תכולת הסלניום בחלב ועל ביצועי הפרות. נערכו שני ניסויים בפרות גבוהות תנובה ברפת הפרטנית של מינהל המחקר החקלאי בבית דגן.
בניסוי 1  השתתפו 38 פרות באמצע התחלובה שחולקו ל 2 קבוצות של 19 פרות בכל קבוצה. הקבוצות היו דומות בתנובת החלב הממוצעת, במספר התחלובות, במרחק הממוצע מההמלטה, בצריכת המזון ובמשקל גוף בחודש שלפני תחילת הניסוי.  קב' הביקורת הוזנה בבליל משקי רגיל שהכיל ppm 0.3 סלניום אנאורגאני Na2SeO3 ואילו קבוצת הניסוי קיבלה את אותו הבליל בתוספת של ppm 0.3 סלניום אורגני, Se-yeast. מטרת הניסוי הייתה לבחון האם התוספת של Se yeast לבליל חולבות, גורם לעליה בריכוז הסלניום המופרש בחלב. התוצאות הצביעו על עליה מובהקת בשיעור של 65%. בריכוזי הסלניום המופרש בחלב (מ ppb 77.7  בקבוצת הביקורת ל ppb 128.2 בקבוצת הניסוי.  בנוסף, בקבוצת הניסוי התקבלה עליה מובהקת גם בתנובת החלב (46 ק"ג\יום בקבוצת הניסוי בהשוואה ל44.7 ק"ג/יום בקבוצת הביקורת).  בניסוי 2 השתתפו 26 פרות גבוהות תנובה שחולקו ל 2 קבוצות של 13 פרות כל אחת. קבוצת הביקורת הוזנה בבליל רגיל שהכיל ppm 0.3 סלניום אנאורגני Na2SeO3, וקבוצת הניסוי הוזנה בבליל שבו ריכוז הסלניום היה ppm 0.6 וכולו היה ממקור אורגאני Se-yeast בלבד. נמצא שבקבוצת הניסוי הוכפל ריכוז הסלניום המופרש בחלב (מ ppb 89.6 סלניום בקבוצת הביקורת ל ppb 185.2 בקבוצת הניסוי). היחס בין כמות הסלניום המופרש בחלב היומי ובין הכמות הסלניום הסופק בבליל היומי במנות ניסוי, בניסויים בפרות גבוהות תנובה הראשון והשני, היו 0.30 ו 0.43, בהתאמה. השוואה בין שני הניסויים מראה יתרון מובהק בשימוש ב Se-yeast אורגאני המוסף לבליל, כחלופה לסלניום האנאורגאני Na2SeO3, בו משתמשים היום במרבית מרכזי מזון בארץ. השימוש בסלניום אורגני, Se-yeast כמקור לסלניום בבליל חולבות, מאפשר השגת חלב מועשר בסלניום, אלמנט מאד חיוני לבריאות האדם.


מבוא

סלניום, הוא אלמנט חיוני לאדם ולבע"ח, והוא מצוי בתרכובות סלנו- חלבונים הפועלות כנוגדי חמצון ושומרות על שלמות ממברנות התאים. בגוף האדם התגלו עד עכשיו כ 25 סלנו-חלבונים (Kryukov et al., 2003). קבוצות האנזימים נוגדני החמצון העיקריים שמכילים סלניום הם:  Glutathione peroxidase (GSH-Px)  (נתגלו כ 6 סוגי (GSH ,Thioredoxin reductase (TR)  ו Iodothryonine deionidases. בעזרת אנזימים GSH-Px בהם סלנו-ציסטאין מצוי באתר הפעיל של האנזים, מחוזרים הפר-אוקסידים של הליפידים לתרכובות הידרוקסי יציבות ובלתי מזיקות (Mugesh, & Singh, 2000). הפחתת הפעילות של האנזים GSH, כתוצאה ממחסור בסלניום המוגש במזון, גורמת למחלה המכונה "ניוון שרירים" (muscle dystrophy), בה נהרסים תאי השריר ומופיעים כתמים ופסים לבנים בשרירים  ((White muscle disease. סלנו-חלבונים משחקים תפקיד חשוב גם בשמירת תאי הזרע, במערכת האימונולוגית בתגובת הלימפוציטים כנגד וירוסים וחיידקים (Kiremidjian-Schumacher et al., 1990), ובתיקון והגנת הDNA  מפני רדיקאלים חופשיים הנוצרים בעודף בתנאי סטרס ( Seo et al., 2002). לכן, יש לתרכובות הסלניום תפקיד במניעה ובריפוי של מחלות שונות כגון: סרטן, היפו- טירואידיזם, עקרות, מחלות עצבים, מחלות לב וכלי דם, אסטמה באדם ובבעלי חיים. התחום הבטוח של הספקת הסלניום לאדם, צר מאד. כמות הפחותה מ µg20 סלניום ליום גורמת לתופעות חסר, ואילו כמות העולה על 3 מ"ג סלניום ליום רעילה מאוד.
במע"ג, סלנו-חלבונים משחקים תפקידים פיזיולוגיים חשובים כנגד מחלות הקשורות במערכות: האימונולוגית )מסטיטיס, ריבוי תאים סומטיים), הרבייה (עצירת שלייה, cystic ovaries, אחוזי התעברות נמוכים), בתמותת וולדות מיד לאחר הלידה ועוד. על פי הגדרה, נכון להיום, הספקה נאותה של סלניום לבקר חלב היא זו המקיימת את ריכוז הסלניום בסרום ברמה של 70-100 נ"ג \מ"ל, ופעילות של האנזים GSH-Px בדם ברמה של 25 אלפיות היחידה \ מ"ג חמוגלובין. כמות הסלניום המינימלית במזון שבאמצעותה ניתן להשיג סטטוס מיטבי זה, היא 6 מ"ג\יום לפרה או 0.3 ppm (Gerloff, 1992). בניסוים המטבוליים שערכנו ביחס לספיגת הסלניום, מצאנו שאחוזי ספיגת הסלניום בעגלות, בפרות חולבות וביבשות היו: 67%,  42% ו  40%, בהתאמה
(Ben-Ghedalia, Miron & Yosef, 1995,1995  ; Ben-Ghedalia et al. 1998).
     תוספת סלניום במנת הפרות גבוהות תנובה, ע"י שילוב 10% זבל עופות במנה, הביאה לעליה בספיגת הסלניום מ42% ל60% (בן-גדליה וחובריו 1995). לפני 16 שנה בדקנו את ריכוזי הסלניום בבלילים שנדגמו מרפתות מאזורים שונים בארץ. ב90% מהבלילים שנבדקו, ריכוזי הסלניום היו מתחת לרמה המומלצת (בן-גדליה וחובריו 1992).
מקור הסלניום בגוף. מחקרים שנעשו בעולם הוכיחו קורלציה גבוהה בין רמת הסלניום בדם ורמת הסלניום במזון. הקרקע מהווה את המקור העיקרי של סלניום במזונות בני אדם ובע"ח. בריכוזים גבוהים יחסית הסלניום גורם לטוקסיות. בארץ, הקרקעות דלות מאוד בסלניום, ובהתאם לכך גם המספוא דל בסלניום. בארץ דווח על מקרה יחיד של הרעלת הבקר מעודפי סלניום במספוא, שארע בשנות ה-50 באזור עמק החולה (בקיבוץ נאות מרדכי), ונבע מהשפעה של גיד קרקע עשיר בסלניום המצוי באזור, על הרכב המספוא. בקרקע בסיסית, סלניום מצוי בצורה של סלנאט זמין מאוד עבור הצמחים, לעומת זאת, בקרקע חומצית המכילה ברזל ואלומיניום, הצמחים דלים בסלניום. סל המזונות עבור מע"ג בארץ, הוא מאוד דינאמי ומרכיבי הבליל נתונים לשינוי לפי מחירי השוק. לכן, חיוני לקבל את התמונה העכשווית של ריכוזי הסלניום בבלילי הפרות. החלב יכול להיות מקור טוב של סלניום לטובת בריאות האדם, , ותכולתו בחלב ניתנת למניפולציה תזונתית.
 
מטרות המחקר  היו לבחון את ריכוזי הסלניום בצמחי המספוא ובבלילים באזורים שונים בארץ והשפעתם על ריכוז הסלניום בחלב, ולבחון מניפולציות תזונתיות להגדלת ריכוזי הסלניום המופרשים בחלב.
שנה הראשונה 2007, נועדה לבחון את: 1. תכולת הסלניום במזונות גסים העיקריים המגודלים באזורים שונים בארץ ונכללים בבליל חולבות; 2.  תכולת הסלניום בבלילים של פרות חלב גבוהות תנובה באזורים שונים בארץ.
השנה השנייה 2008 נועדה לבחון את תכולת הסלניום בחלב שנדגם מרפתות באזורים שונים בארץ, ובבלילים שבהם ניזונו הפרות ברפתות הנבחנות. 
השנה השלישית 2009 נועדה לבחון את האפשרות להשיג חלב מועשר בסלניום ע"י מניפולציות תזונתיות. בניסוי 1 נבחנה השפעת   הוספת ppm0.3 סלניום אורגאני לבליל חולבות רגיל המכיל  ppm0.3 סלניום אנאורגאני, ובניסוי 2 נבחנה השפעת החלפת התרכובת האנאורגאנית של הסלניום, בתרכובת סלניום אורגאנית המוכללת בבליל של חולבות גבוהות תנובה. 

 

מהלך העבודה, חומרים ושיטות
בשנה הראשונה של הפרויקט נדגמו ממרכזי מזון העיקריים בארץ מזונות גסים ובלילים שנועדו להזנת פרות גבוהות תנובה:
אזור הצפון: גבעת יואב, כפר המכבי, נהלל, שער העמקים ושדה אילן;
אזור המרכז: כפר ויתקין, אמץ ובארות יצחק;
אזור הדרום: פטיש, משואות יצחק ויבנה;

בשנה השנייה של המחקר, 2008, נדגם חלב ממיכלי החלב של הרפתות הנמצאות באזורים שונים בארץ, ובו זמנית נדגמו גם הבלילים בהם ניזונו הפרות החולבות ברפתות אלו.. הרפתות שהשתתפו במדגם ב 2008 מוצגות בטבלה 1.
על פי ההמלצות בכל מרכזי המזון, בהכנת הבליל מוסיפים כמות מסוימת של פרה-מיקס של מיקרו- אלמנטים וויטמינים על מנת לספק כמות המינימאלית של תרכובות אלו הנדרשות לתפקוד התקין של הפרות. בטבלה 2. מוצג ההרכב של פרה-מיקס שמתוכו המוסף בשיעור של 18 ג' למנת בליל על פי הוראת היצרן. התוסף הרגיל הנפוץ בשימוש בארץ מכיל כ 5.4 מ"ג סלניום\מנה יומית.


  טבלה 1. רשימת רפתות בהן נדגמו חלב ובלילים במשך שנת 2008.


טבלה 2. תכולת המיקרו-אלמנטים בתוך הפרמיקס המוסף לבלילים לפי הצהרת היצרן (ג'\ק"ג)

 

בשנה השלישית של המחקר, 2009, נבחנה השפעת מניפולציות תזונתיות הכוללות הוספת סלניום אורגאני כ selenised yeast (Se-yeast) למנת הפרות, על תכולת הסלניום המופרש בחלב. Se-yeast מכיל כ 85% סלנו- מתיונין ו 14% תרכובות אורגניות שונות של סלניום. נערכו 2 ניסוים בפרות חולבות גבוהות תנובה ברפת הפרטנית של מכון וולקני, בבית דגן.
ניסוי 1 נערך בתקופה 20.1-25.2.2009. בניסוי השתתפו 38 פרות שחולקו ל 2 קבוצות של 19 פרות בכל קבוצה. שתי הקבוצות היו דומות בפרמטרים הבאים: מרחק מהמלטה (111.3 יום), מספר תחלובות (2.5), תנובת חלב ( 46.6 ל'\יום) ומשקל גוף (609 ק"ג) ממוצע במהלך החודש שלפני תחילת הניסוי. קב' הביקורת הוזנה בבליל רגיל שסופק ממרכז מזון יבנה והרכבו מובא ב טבלה 3, ואילו קבוצת הניסוי הוזנה באותו בליל בתוספת של סלניום אורגני (Se-yeast), כמתואר בהמשך.
הסלניום האורגני שבו השתמשנו בניסויי השנה השלישית היה selenized yeast  מדגם SEL-PLEX CNCM I-3060  הנוצר בעזרת שמרים  Saccharomyces cerevisiae  ע"י חברת Altech Biotechnology. המוצר Se-yeast מכיל 1000 מ"ג סלניום \ ק"ג. 
הוכן פרמיקס לכל הניסוי ע"י ערבוב Se-yeast עם תירס גרוס דק. הפרמיקס הכיל 15.06 מ"ג סלניום \ ק"ג. לבליל הביקורת הוספנו תירס גרוס נקי בעוד שלקבוצת הניסוי הוספה לבליל כמות זהה של פרמיקס שהוכן כמתואר לעיל, המכיל Se-yeast. כך, קיבלו שתי קבוצות הפרות בלילים זהים אנרגטי בכל הרכיבים להוציא סלניום.

 
טבלה 3 . הרכב הבליל הבסיסי שהוזן לפרות גבוהות תנובה בניסוי 1.

∗תערובת של מיקרו-אלמנטים מכילה סלניום כמלח אנאורגאני Na2Se03 ,
ומספקת ריכוז של 0.3 פפ"מ סלניום בבליל היבש.

 
ניסוי 2. בניסוי שנערך ברפת הפרטנית בבית דגן השתתפו 26 פרות גבוהות תנובה שחולקו ל2 קבוצות של 13 פרות כל אחת הדומות בתנובת החלב ובמרחק מהמלטה.  קבוצת הביקורת הוזנה בבליל חולבות רגיל (טבלה 4) ואילו קבוצת הניסוי הוזנה באותו בליל להוציא הבדל אחד: במקום סלניום אנאורגאני הוכנס בתערובת של מיקרו-אלמנטים רק סלניום אורגאני  Se-yeast בריכוז של 0.6 פפ"מ בבליל היבש.
במהלך הניסוי שנמשך 3 שבועות נבחנו הפרמטרים הבאים: צריכת המזון הפרטנית, משקל הגוף, תנובת החלב היומית וריכוזי החלבון, הלקטוז והשומן והתאים הסומאטיים בחלב. כמו כן נבדקו ריכוזי הסלניום בבלילים ובחלב הפרות בשתי הקבוצות בזמן התחלת הניסוי (13.3.2009) ובסוף הניסוי. 


טבלה 4. הרכב הבליל הבסיסי שהוזן בניסוי 2 ..

∗תערובת של מיקרו-אלמנטים מכילה סלניום כמלח אנאורגאני Na2Se03 , ומספקת
 ריכוז של 0.3 פפ"מ סלניום בבליל יבש.


טיפול בדוגמאות
דגימות הבליל יובשו בתנור בטמפרטורה של C◦65 , ולאחר טחינה מהירה ובלתי מזהמת דרך נפה בעלת חורים בקוטר של 1 מ"מ, שימשו לקביעת תכולת הסלניום. החלב נדגם באופן אינדיבידואלי מכל פרה והוכנה דוגמא מייצגת לפרה מחלב של שלושת החליבות ביום הדיגום (בוקר, צהריים וערב). דגימות החלב נשמרו בהקפאה בטמפרטורה של o C18- עד לביצוע האנליזות.

 

השיטות האנליטיות לקביעת הסלניום בבלילים ובחלב
בהיבט הכימי סלניום הוא אלמנט metalloid (בין metal  ו non-metal), לכן יש לו תכונות מיוחדות.
קביעת הסלניום בעייתית ממספר סיבות:
1. תרכובות הסלניום נדיפות בטמפרטורה יחסית נמוכה 200 מ"צ. על מנת לקבוע את תכולת המינרלים חייבים לפרק את החומר האורגאני שבדוגמא, הדורש ולכך טמפרטורות גבוהות יותר. הפיתרון המיטבי והמהיר הוא השימוש בכלים סגורים הרמטית המונעים בריחת הסלניום, במיקרוגל מיוחד. בעבודה הנוכחית נעשה שימוש במיקרוגל MDS-2000  של חברת CEM.
2. בדוגמאות ביולוגיות סלניום מצוי בקומפלקסים ועל מנת לשחררו לתמיסה חייבים להשתמש בתערובת של חומצות, כגון חומצה גופריתנית ופר-כלורית בנוסף לחומצה החנקתית שבה משתמשים בשיטות הרגילות של שריפה רטובה של החומר האורגני לצורך הכנת הדוגמאות לקביעת המינרלים. לאחר בחינת מספר שיטות השתמשנו לאחר מודיפיקציה בשיטה של
Chan & Sadana , (1992) ו Welz  (1999).
3. הריכוז הנמוך של הסלניום בדוגמאות דורש מכשיר ושיטה מאד רגישים לקביעה ספציפית של סלניום ברמות של ppb בודדים. הפיתרון הוא השימוש במכשיר בליעה אטומית באמצעות מערכת של Hydride System. השיטה מבוססת על יצירת גז סלניום הידריד ((H2Se. המדידה נעשתה במכשיר בליעה אטומית, דגם 2380 של חברת Perkin Elmer אשר מצויד ב Hydride System  מדגם MHS-10.
4. הפרעות של המטריקס. המטריקס מוגדר כסכום של תרכובות המינרלים שבבליל + שאריות החומצות ששימשו לשריפת החומר האורגני בדוגמת הבליל. המטריקס גורם לדיכוי הסיגנלים במדידה. בגרף 1. מוצגות עקומות הסטנדרטים בנוכחות המטריקס ובלעדיו. ביצענו השוואה בין 3 שיטות לקביעת עקומת הסטנדרט:
"standard" = עקומה של סטנדרט נקי;
standard addition"" = עקומה של דוגמא + כמויות שונות ידועות של סטנדרט שהוספו לאחר השריפה;
" "spike = עקומה של דוגמא + כמויות שונות ידועות של סטנדרט שהוספו לפני השריפה. לכל עקומה יש שיפוע שונה ושיטת ה" "spikeנותנת תשובה להשפעת המטריקס גם בזמן השריפה של הדוגמא. לכן, זו השיטה הטובה ביותר לקביעת העקומה קליברציה.

 

גרף 1. השפעת המטריקס בקביעת עקומת הסטנדרטים


לאחר עיכול חומר האורגני ע"י חומצות מחמצנות, הוספנו בשנה השנייה של המחקר, שלב נוסף הנועד לחיזור Se6+ ל Se2-, מפני שהשיטה מבוססת על יצירת גז סלניום היידריד ((H2Se (Muniz-Naveiro et al., 2005).

 

דגימות החלב הוקפאו ב  18- מ"צ והופשרו לטמפרטורת החדר ועברו הומוגנציה ביום הבדיקה. לאחר מספר רב של ניסיונות להמסת שומן החלב בוצעה מודיפיקציה לשיטה המקורית של 2005  Muniz-Naveiro. בשלב הראשון נדרש עיכול בחומצה חנקתית בלבד ובהמשך שימוש במי חמצן, ובשלב השלישי חיזור עם HCl  בטמפרטורה של 80 מ"צ וסילוק של ניטרוזו-אוקסידים (המפריעים לקריאה במכשיר בליעה אטומית) ע"י אוריאה. 

 

תוצאות
תכולת הסלניום הממוצעת במזונות הגסים העיקריים המרכיבים את בליל החולבות, שנדגמו מכל מרכזי המזון באזורי הארץ השונים מוצגת בטבלה 5.
נמצא, שמכל המזונות הגסים שנבחנו תחמיץ תירס מכיל את הריכוז הנמוך ביותר של סלניום ( ppb38 ע"ב ח"י) ואילו שחתות הקטנית מכילות את הריכוז הגבוה ביותר של סלניום, בממוצע ppb123 בשחת בקיה + תלתן. 

 

טבלה 5. תכולת הסלניום במזונות הגסים העיקריים הנכללים בבליל פרות גבוהות תנובה (נ"ג\ג' ח"י או ppb)

∗סת"מ -  סטיית תקן ממוצעת

 

בטבלה 6. מוצגים ריכוזי הסלניום בבלילים פרות גבוהות תנובה שנדגמו תקופתית  במרכזי מזון העיקריים במהלך שנת 2007. תחום תכולת הסלניום בבלילים נע בין ppb134 ל ppb612 על בסיס חה"י.
 
טבלה 6. תכולת הסלניום הממוצעת בבלילים של חולבות שנדגמו במרכזי מזון העיקריים בארץ בשנת 2007 (נ"ג\ג' ח"י או ppb)

∗סת"מ -  סטיית תקן ממוצעת

בטבלה 7 מוצגים ריכוזי הסלניום בבלילים של פרות גבוהות תנובה, שנדגמו תקופתית ברפתות באזורים השונים בארץ במהלך 2008. תחום תכולת הסלניום בבלילים נע בין ppb153 (רפת בבאר טוביה) ל ppb813 בח"י (רפת עין צורים – משואות יצחק). בדרך כלל מרכזי מזון מספקים בלילים לרפתות באזור. בכל זאת הרכב הבליל יכול להיות שונה ותלוי בדרישות הרפתנים, לדוגמא בלילים עם אחוזי חלבון שונים (16% עד 18%) או עם מרכיבים שונים כפונקציה של מחיר הבליל. בנוסף, השונות בתכולת הסלניום בבלילים נובעת מתכולת הסלניום במספוא המקומי, עקב השפעות הקרקעות, השונות בתכולת הסלניום וטיב הקרקע. ריכוז הסלניום בבליל חולבות המומלץ בNRC, הוא ppb300.

 
 טבלה 7. תכולת הסלניום בבלילי חולבות שנדגמו ברפתות באזורים שונים בארץ במשך שנת 2008  (נ"ג\ג ח"י או ppb)

 


טבלה 8. תכולת הסלניום בחלב שנדגם ברפתות באזורים שונים בארץ בשנת 2008 (נ"ג\מ"ל או ppb)

 

בטבלה 8 מוצגים ריכוזי הסלניום בחלב שנדגם בו זמנית עם הבלילים באותן רפתות. תחום ריכוזי הסלניום בחלב נע בין  ppb 18.8 בבאר טוביה (רפת כהן שלם) ל ppb 122 ברפת שדה אילן (רפת בוקר). ניתן למצוא מאפיינים ייחודיים לריכוזי הסלניום בחלב שנדגם מהאזורים השונים. לדוגמא, באזור בארות יצחק, החלב שנדגם מכל הרפתות הכיל ריכוז גבוה של סלניום (112-140.9 נ"ג\מ"ל) ואילו באזור באר טוביה נמצאו בכל הרפתות ריכוזי סלניום נמוכים בחלב (18.8-37.6 נ"ג\מ"ל).

ניסוי פרות 1
מטרת הניסוי הזנה הראשון בפרות חלב ברפת הפרטנית בבית דגן הייתה לבחון האם הוספת סלניום אורגני (Se yeast)  לבליל חולבות גורם לעליה בריכוז הסלניום בחלב.
 
טבלה 9. תכולת הסלניום ומקורו בבלילים שהואבסו במשך 5 שבועות לפרות בניסוי 1 
 

 

טבלה  10. נתוני אכילה צריכת מזון, משקל גוף, תנובת החלב ומרכיביו הממוצעים  בפרות הניסוי והביקורת בתקופת ניסוי 1.

א,ב ערכים באותה שורה המסומנים באותיות שונות נבדלים סטטיסטית ברמת מובהקות
 0.05 >P .

 

 

תוצאות ניסוי 1 מראות עליה בשיעור של 65% בריכוז הסלניום בחלב בקבוצת הניסוי. בנוסף, בקבוצת הניסוי התקבלה עליה מובהקת בתנובת החלב.
בגרף 2  מוצגים השינויים בתנובת החלב בשתי קבוצות הפרות לאורך כל הניסוי.

 
גרף 2.

 

תנובת החלב הייתה שווה בתחילת הניסוי ובמשך הניסוי נפתח פער לטובת קבוצת הניסוי (גרף 2 ).
תכולת הסלניום בחלב הפרות האינדיבידואליות בקבוצת הניסוי, בהתחלת הניסוי זמן 0  (20.1.2009)  ולאחר 4 שבועות (18.2.2009), מוצגת בגרף 3.

 

גרף 3.

לסיכום, הזנה ב Se-yeast גרמה לעליה באופן מובהק בתנובת החלב ובתכולת הסלניום בחלב.


ניסוי 2.
שבועיים לאחר הניסוי הראשון החל הניסוי השני. הפרות סודרו מחדש בשתי קבוצות דומות בתנובת החלב ובמרחק מההמלטה והוזנו בשני הטיפולים כדילקמן:  קבוצת הביקורת הוזנה בבליל חולבות רגיל שהכיל 0.3 פפ"מ סלניום אנאורגאני בצורה של Na2SeO3, ואילו קבוצת הניסוי הוזנה רגיל באותו בליל להוציא המרכיב הסלניום  בבליל שהיה 0.6 פפ"מ סלניום אורגאני ממקור Se-yeast בלבד. נתוני האכילה, תנובה החלב ומרכביו בשתי קבוצות הניסוי מוצגים בטבלה 11.

 

טבלה 11. נתוני  צריכת המזון, משקל הגוף, תנובת החלב ומרכיביו ותכולת הסלניום בחלב הממוצעים בשתי הקבוצות במהלך ניסוי 2

א,ב ערכים באותה שורה המסומנים באותיות שונות נבדלים סטטיסטית ברמת מובהקות
 0.05 >P .

 

 

לסיכום, הזנת הבליל שמכיל 0.6 פפ"מ סלניום אורגאני  Se-yeast בהשוואה להזנת הבליל ביקורת המכיל 0.3 פפ"מ סלניום אנאורגאני (Na2SeO3), הביאה להכפלת ריכוז הסלניום המופרש בחלב בקבוצת הניסוי.
בניסוי הראשון הבליל בקבוצת הניסוי הכיל 0.3 פפ"מ סלניום ממקור Na2SeO3  + 0.3 פפ"מ סלניום ממקור Se-yeast. בניסוי השני בקבוצת הניסוי הפרות ניזונו בבליל שהכיל 0.6 פפ"מ סלניום Se-yeast בלבד. אם משווים את תכולת הסלניום בחלב הפרות משתי קבוצות הניסוי, 128.2 פפ"ב סלו (ניסוי 1) ו 185.2 פפ"ב סלן (ניסוי)2,  נמצא שבניסוי השני החלב הכיל 44.5% יותר סלניום מאשר החלב מניסוי הראשון. מסקנה, תוספת  סלניום ממקור אורגאני של  Se-yeast לבליל, יותר יעילה בקליטת הסלניום בגוף והפרשתו בחלב מאשר מתן סלניום אנאורגאני, Na2SeO3.


גרף 4 מציג השוואה בין ריכוזי הסלניום בחלב פרות האינדיבידואליות משני הניסויים שניזונו בבלילי ניסוי.

 

גרף 4.

 

בליל ניסוי 1 הכיל:    0.3 פפ"מ Se אנאורגאני (Na2SeO3) +  0.3 פפ"מ סלניום אורגאני Se-yeast;  בליל ניסוי 2 הכיל:   0.6 פפ"מ סלניום אורגאני Se-yeast.

היחס בין כמות הסלניום המופרש בחלב היומי ובין הכמות הסלניום הסופק בבליל היומי במנות ניסוי, בניסויים בפרות גבוהות תנובה הראשון והשני, היו 0.30 ו 0.43, בהתאמה. השוואה בין שני הניסויים מראה יתרון מובהק בשימוש ב Se-yeast אורגאני המוסף לבליל, כחלופה לסלניום האנאורגאני Na2SeO3, בו משתמשים היום במרבית מרכזי מזון בארץ. השימוש בסלניום אורגני, Se-yeast כמקור לסלניום בבליל חולבות, מאפשר השגת חלב מועשר בסלניום, אלמנט מאד חיוני לבריאות האדם.

 

סיכום ומסקנות
באנליטיקה של הסלניום כהידריד צריך להתחשב בהשפעת כלל המינרלים המצויים בבליל ולהשתמש בשיטה spike. מבחן תכולת הסלניום במזונות הגסים העיקריים ובבליל חולבות מאזורים שונים בארץ מצביע על הממצאים הבאים:
1. במזונות הגסים: תחמיץ תירס מכיל את הריכוז הנמוך ביותר של סלניום (ppb 38 ע"ב ח"י), תחמיץ סורגום מכיל כ  ppb66, תחמיץ חיטה ppb 85 ואילו שחתות הקטנית, בקיה ותלתן מכילות את הריכוז הגבוה ביותר של סלניום, בממוצע ppb123 ע"ב ח"י. 
2. תחום תכולת הסלניום בבליל חולבות נע בין  ppb134 (מרכז מזון פטיש) ל  ppb539   סלניום בח"י (מרכז מזון כפר המכבי). בתוך התחום הזה, רשימת מרכזי מזון מסודרת לפי סדר עולה ביחס לתכולת הסלניום בבליל חולבות הייתה כדלקמן: פטיש, כפר ויתקין, יבנה, נהלל, משואות יצחק, שדה אילן, אמץ, בארות יצחק, שער העמקים, גבעת יואב וכפר המכבי. בסקר שנערך בשנת 2008 נמצא שריכוז הסלניום בבלילים נע בין ppb153 (רפת בבאר טוביה) ל ppb813 בח"י (רפת עין צורים – משואות יצחק). השונות בריכוז הסלניום בבלילים תלויה בתכולת הסלניום במספוא שגודל בכל אזור, עקב השפעת ריכוזי וזמינות הסלניום בקרקעות.
3. בעבודה הנוכחית נבחנה תכולת הסלניום בחלב, שנדגם ממספר רב של רפתות הממוקמות באזורים שונים בארץ. נמצא שריכוז הסלניום בחלב נע בין ppb 18.8 (רפת בבאר טוביה) ל ppb 122 )רפת בשדה אילן).
4. במסגרת השנה השלישית של הפרויקט נערכו שני ניסוי הזנה בפרות גבוהות תנובה. בניסוי הראשון נבחנה השאלה: האם הוספת סלניום אורגני (Se-yeast) לבליל הפרות, תעלה את ריכוז הסלניום בחלב? ואכן נמצא כי הוספת 0.3 פפ"מ סלן אורגני Se-yeast לבליל הנפוץ בארץ, המכיל סלניום אנוארגאני  ,Na2SeO3 גרם לעשרת החלב בסלניום ב 65%.
5. בניסוי השני, הוחלף כל הסלניום האנאורגאני שבפרמיקס הבליל בסלניום אורגני Se-yeast. הזנת הבליל שהכיל ppm 0.6 Se-yeast בהשוואה להזנת הבליל ביקורת עם ppm 0.3 סלניום אנאורגאני ,Na2SeO3 הביאה להכפלת ריכוז הסלניום בחלב (מ ppb 89.6 סלניום בקבוצת ביקורת ל ppb 185.2 בקבוצת הניסוי).
6. השוואה בין שני הניסויים מצביעה על יתרון מובהק בשימוש בסלניום אורגני Se-yeast בבליל, במקום סלניום האנאורגאני ,Na2SeO3 בו משתמשים היום במרבית מרכזי מזון בארץ. השימוש בסלניום אורגני, Se-yeast כמקור לסלניום בפרמיקס לבליל חולבות, מאפשר השגת חלב מעושר בסלניום, אלמנט מאד חיוני לבריאות האדם.

 

רשימת סיפרות

1. Ben-Ghedalia, D., Yosef, E., & Miron, J. (1992). Atlas of mineral composition of ruminant feeds in Israel.

2. Ben-Ghedalia, D, Miron, J., and Yosef, Edith, 1995. Microelements absorption by lactating cows: contribution of poultry litter in the diets. Meshek Habakar Vehachalav, 256:43

3. Ben-Ghedalia, D., Miron, J. & Yosef, E. (1995) Absorption of microminerals from a poultry litter-containing TMR by high producing cows. The 7th Annual Meeting of Ruminant Science, Zichron  Yaakov, Israel, February 1995.

4. Ben-Ghedalia, D., Yosef, Edith, Miron, J., Solomon, R and Flamenbaum, I. 1998. Mineral absorption by the dry cow. Meshek Habakar Vehachalav, 272:23.

5. Chan, C.C,Y. and R.S.Sadana, 1992. Determination of arsenic and selenium in environmental samples by flow-injection hydride generation atomic absorption spectrometry. Anal. Chim. Acta, 270/1, 231-238.

6. Gerloff, B.J., (1992). Effect of selenium supplememtation on dairy cattle. J. Anim. Sci., 70: 3934-3950.

7. Kiremidjian-Schumacher, L., Roy, M., Wishe, H.I., Cohen, M.W. and Stotzky, G. (1990). Selenium and immune cell functions. 1. Effect on lymphocyte proliferation and production of interleukin 1 and interleukin 2. Proceedings of the Society for Expermental Biology and Medicine 193: 136-142.

8. Kryukov , G.V., Castellano, S., Novoselov, S.V., Lobanov, A.V., Zehtab, O., Guigo, R. & Gladyshev, V.N. (2003). Characterization of mammalian selenoproteoms.  Science 300:144439-1443.

9. Mugesh, G. & Singh, H.B. (2000). Synthetic organoselenium compounds as antioxidants glutathione peroxidase activity. Chemical Society Reviews 29: 347-357.

10. Muniz-Naveiro,O., Dominguez-Gonzalez, R., Bermejo-Barrera, A., Cocho de Juan, J., Fraga Bermudez, J., Goris Pereiras, A., Lopez Santamarina, A., Martinez Lede, I., Valledor Puente, J., Fernandez-Cuoto Gomez, L. & Bermejo-Barrera, (2005). Selenium content and distribution in cow's milk supplemented with two dietary selenium sources. Agric. & Food Chem. 53: 9817-9822.

11. Seo, Y.R., Sweeney, C. and Smith, M.L.,2002. Selenomethionine induction of DNA repair response in human fibroblasts. Oncogene, 21: 3663-3669.

12. Welz, B. and Sperling, M. 1999. Atomic Absorption Spectrometry. Pg 643.Wiley VCH Verlag GmbH.UK.

לכל המבזקים....
office@milk.org.il פקס: 972-3-9564766 טל: 972-3-9564750 דרך החורש 4 , ת"ד 97, יהוד 5647003
מופעל באמצעות מעוף - מגוון אפקט