富硒植物乳杆菌（SEL）是一种具有潜在益生菌特性的硒补充剂，但其在蛋鸡中的表征和剂量反应功效仍不明确。本研究旨在表征一种实验室制备的SEL产品的硒形态和纳米颗粒特性，并建立鸡蛋硒生物强化的剂量反应框架。多种方法的物理化学表征证实，元素硒纳米颗粒（SeNPs）占总硒的76.54%，其表面覆盖有有机生物分子涂层，证实了植物乳杆菌GS-3对无机亚硒酸盐的高效生物转化。在动物试验中，240只22周龄的海兰褐蛋鸡被随机分配到5个处理组，包括一个未补充的对照组和四个梯度的SEL添加水平（0.3、0.6、1.5和3.0 mg Se/kg饲料）。动物试验持续8周。结果表明，SEL补充对任何生产性能指标均无显著影响（P > 0.05）。在第4周和第8周，补充SEL组的蛋壳厚度均显著降低（P < 0.001），这可能反映了硒对子宫钙转运或蛋壳矿化过程的调节；蛋清高度和哈氏单位在第4周暂时降低，但在第8周恢复。在第4周和第8周，蛋清和蛋黄中的硒含量均随饲料SEL水平呈线性增加（P < 0.001），且蛋黄硒沉积在1.5 mg Se/kg时出现平台期。这些发现全面表征了一种生物源性SEL产品，并建立了使用富硒植物乳杆菌进行鸡蛋硒生物强化的剂量反应框架。
本研究旨在解决富硒益生菌产品在蛋鸡应用中的两个关键知识空白：一是对生物源性富硒植物乳杆菌（SEL）的理化特性缺乏系统性描述；二是饮食中SEL添加水平与蛋鸡鸡蛋硒沉积之间的剂量反应关系尚未建立。为此，研究人员开展了对实验室制备的SEL产品进行多方法理化表征，以及在蛋鸡中进行为期8周的剂量反应饲养试验，以期为硒生物强化鸡蛋的生产提供结构基础和实用剂量建议。研究结果发表于国际权威期刊《家禽科学》（Poultry Science）。
研究人员首先对以植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）GS-3株（保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，编号CGMCC 24264）为宿主菌制备的SEL产品进行了全面的理化表征。关键的分析技术包括：使用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）进行总硒及不同形态硒（包括纳米硒、无机硒和有机硒形态）的定量分析；使用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）观察纳米颗粒形态、分布及细菌细胞形态；结合能谱仪（EDS）进行元素分析和分布映射；使用紫外-可见分光光度法（UV-Vis）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）和Zeta电位分析对产品的光学性质、表面官能团、晶体结构和表面电荷进行表征。动物试验在天津市畜牧兽医研究所进行。试验选取240只22周龄、产蛋率相近的海兰褐蛋鸡，随机分为5组（每组16个重复，每个重复3只鸡），分别饲喂基础饲料（对照组，CON）以及添加0.3、0.6、1.5、3.0 mg Se/kg SEL的试验饲料。基础饲料为玉米-豆粕型，根据NRC（1994）和中国《鸡饲养标准》（NY/T 33-2004）配制，其硒含量经测定约为0.37-0.39 mg/kg。试验期共8周，评估了生产性能、鸡蛋品质以及鸡蛋（蛋清和蛋黄）中的硒含量。
研究结果首先报告了SEL产品的理化表征。表征分析显示，该SEL产品总硒含量高，其中硒纳米颗粒（SeNPs）是主要的硒形态，占比达76.54%，表明植物乳杆菌GS-3能将无机亚硒酸盐高效转化为元素态SeNPs。电子显微镜观察证实了球形SeNPs（直径约20-300纳米）在细菌细胞内合成并分布于细胞表面和内部。XRD分析揭示其晶体结构为六方晶系（α-Se）和立方晶系（β-Se）的混合，结晶度高，推测与产品制备过程中的喷雾干燥步骤有关。Zeta电位为-16.5 mV，FT-IR光谱证实SeNP表面被蛋白质和多糖等生物分子包覆，形成了有机冠状层，有助于其胶体稳定性。
关于SEL对生产性能的影响，为期8周的试验表明，在0.3至3.0 mg Se/kg的添加范围内，饲料中补充SEL对蛋鸡的产蛋率、平均日蛋重、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比等任何生产性能指标均无显著影响（P > 0.05），也未检测到线性或二次剂量反应关系。这表明在该剂量范围内，SEL是安全且不会损害生产效益的。
在鸡蛋品质方面，SEL补充对蛋壳厚度产生了显著影响。在第4周和第8周，所有添加SEL的组别蛋壳厚度均显著低于对照组（P < 0.001），且在第4周观察到随SEL剂量增加的线性下降趋势。在第4周，蛋清高度和哈氏单位也显著低于对照组（P < 0.001），但到第8周时，这些指标在各组间已无显著差异，表明蛋清品质的初期变化是暂时的。研究者推测，蛋壳厚度的降低可能与硒代谢影响子宫钙转运或蛋壳矿化过程的局部氧化还原环境有关，而蛋清品质的恢复则可能反映了输卵管对高硒流的适应过程。
最核心的发现是SEL补充对鸡蛋硒含量的显著影响。在第4周和第8周，蛋清和蛋黄中的硒含量均随饲料中SEL添加水平的增加而呈显著的线性增长（P < 0.001）。在第8周，蛋黄硒沉积在1.5 mg Se/kg和3.0 mg Se/kg添加组间无显著差异，表明蛋黄硒沉积在该剂量水平附近达到平台期。相反，蛋清硒含量在3.0 mg Se/kg组仍持续线性增长。这证实了SEL是进行鸡蛋硒生物强化的有效载体，并建立了明确的剂量反应关系。
讨论部分总结了研究的主要发现。SEL作为一种新型硒源，其主要活性成分是生物源性SeNPs，具有毒性较低、安全性更高的潜在优势。鸡蛋硒沉积呈现明确的剂量依赖性，且在评估的剂量范围内不影响生产性能，这为其在生产中的应用提供了理论依据。研究者特别讨论了硒补充导致蛋壳厚度降低的可能机制，认为可能涉及硒与钙在吸收或转运环节的竞争，或硒代谢产物对子宫上皮细胞钙转运蛋白表达的氧化应激干扰，并指出后续需通过分子生物学手段进一步阐明。此外，研究指出蛋黄硒沉积存在饱和现象，而蛋清硒沉积则在高剂量下仍持续增加，这反映了二者不同的沉积生物学机制。研究也承认了局限性，如缺乏无机硒或硒酵母等阳性对照组，以及未深入探索SEL的益生菌特性对蛋鸡肠道健康、免疫功能及抗氧化状态的潜在协同作用。
本研究结论指出：植物乳杆菌GS-3能够高效地将无机亚硒酸盐转化为以生物源性硒纳米颗粒为主要成分的、理化特性明确的SEL产品；饲粮中补充SEL能以显著的、线性剂量依赖性的方式有效实现鸡蛋硒的生物强化，且不损害蛋鸡生产性能，其中1.5 mg Se/kg的添加水平被确定为最大化蛋黄硒沉积的有效剂量。这些发现表明，SEL是一种安全且有效的蛋鸡用硒补充剂，为通过生产富硒鸡蛋应对人类硒缺乏问题提供了定量的剂量反应框架。未来的研究应着重探究SEL对蛋鸡肠道微生物组成、肠道健康和免疫功能的影响，以全面评估其作为多功能饲料添加剂的潜力。
