生长抑素抑制剂半胱胺对畜禽生长的影响


  为避免在畜禽饲料中广泛使用抗生素和化学合成药物的副作用,随着科学的进步通过神经内分泌的途径来调控促进畜禽的生长,已成为近年来研究的热点。

    在动物生长过程中,生长激素释放激素(GHRH)、生长抑素(SS)、生长激素(GH)、类胰岛素生长因子(IGFs)、甲状腺激素(T3、T4)、胰岛素起着非常重要的作用,其中GH一方面发挥直接促生长作用,另一方面通过IGFS促进组织细胞生长与分化。GH在动物体内新陈代谢过程中具有调节营养分配、促进蛋白质合成、减少脂肪沉积、提高动物生长速度和饲料报酬等功能。生长激素的合成和分泌受下丘脑的GHRH(在禽类为促甲状腺素[TSH])和SS的双重调节,其中SS来源于神经系统和胃肠道产生的肽类激素,它的生理作用是对动物的GH、甲状腺素、胰岛素等起抑制性调节作用。为了提高动物的生产性能,人们曾用SS免疫中和技术(包括生长抑素基因工程疫苗)来降低体内SS水平,或外源性注射GH、GHRH等来促进动物生长,虽取得了较大突破,但由于此类技术费用高,目前尚未能在实际生产中推广。通过其他的物质来降低或消除SS的浓度,间接促进动物生长则成为新的研究热点。许多研究表明,半胱胺具有降低体内SS水平促进动物生长的功能,是一种比较理想的SS抑制剂,无论在体内还是在体外,均可特异地与SS结合,从而降低体内SS含量,间接提高GH浓度,促进畜禽的生长。本文主要就半胱胺对畜禽的促生长作用和机理作一阐述。


1  半胱胺的理化性质


    半胱胺(Cysteamine,CS),又称β-巯基乙胺,相当于半胱氨酸的脱羧产物,是乙酸辅酶A的组成部分,因其含有活性的巯基和氨基而具有多种生物功能,是动物体内的生物活性物质,具有重要的生理作用。其分子式为C2H7NS=77.15,化学结构式为HSCH2CH2NH2,为白色结晶,熔点99-100℃,易溶于水及酸,呈碱性反应,在空气中易氧化成为二硫化物。由于其游离碱基的不稳定特性,一般制成盐酸盐 C2H7NS· HCI,熔点 70.2-70.7℃。半胱胺可化学合成,也可从动物毛发中提取,其化学合成途径有二:一是可由乙醇胺与溴化氢加成反应得β-5溴化乙胺,再与二硫化碳环合水解而得;二是可由环乙胺与硫化氢加成反应制得。


2   半胱胺的促生长作用机理


    半胱胺的促生长作用主要通过降低体内SS的浓度,解除SS对内分泌激素GH、IGF的抑制作用,减弱或消除SS对消化系统的抑制作用,从而促进动物的生长(刘均利,1990)。诸多研究表明,半胱胺对离体及体内的各种组织内SS免疫活性均有特异的耗竭作用(刘均利,1990)。1981年,Szabo等人在研究溃疡机制时发现,由胃瘘管投给半胱胺,大鼠下丘脑、胃及十二指肠的SS免疫活性迅速下降,进一步的研究表明,通过脑室局部注射及皮下注射半胱胺,也可使下丘脑及其他脑组织中SS免疫活性迅速下降。1986年,Szabo等又研究了半胱胺及类似物在离体条件下对SS的作用效果,发现半胱胺对SS的耗竭作用具有剂量。时间依赖性及可逆性,一般于一周后SS水平恢复正常。另外,他又发现有效耗竭SS的化合物在结构上都有间隔2-3个碳原子的一SH和一NH2。大多数学者认为,半胱胺耗竭SS的机制是由于半胱胺直接与体内生长抑素分子作用,其活性基团(与一NH2相邻的游离一SH)对SS进行化学修饰,而使其失去生物活性和免疫活性。当体内的SS耗竭时,SS对多种参与机体合成代谢和消化功能相关激素的抑制作用及对肠管的舒张作用解除,使 GH、IGF、CCK、胃泌素、甲状腺素、胰岛素等激素以及胰酶、胃蛋白酶等消化酶大量分泌,肠管运动加强,使机体的消化吸收和合成代谢增强,从而促进机体生长。此外,半胱胺还可能通过抑制多巴胺(DA)向去甲肾上腺素(NE)转化,导致多巴胺含量显著升高,而大量多巴胺在下丘脑强烈促进GH的合成和分泌,因此半胱胺也可能是通过这一途径促进动物生长。


3   半胱胺在畜牧生产中的应用


3.1  猪   刘皙洁等(1998)研究了半胱胺对香猪胃液分泌、血液胃泌素和SS水平的影响。选用装有长久性隔离小胃和颈静脉导管的5头雄性香猪,由大胃瘘管灌注半胱胺(80 mg/kg)后,一周内小胃胃液分泌量较对照期大幅度增加 68.54 %(P<0.05=,胃泌素水平显著升高441.2%(P<0.01=,血液SS水平降低(P<0.01=。试验结果显示半胱胺耗竭SS,使胃泌素水平升高,从而促进了胃液的分泌。韩剑众等(2000 a)用 80 mg/kg半胱胺喂45日龄杜×长×大小猪,每周1次,试验期40 d,结果表明:试验组增重提高12.59%(P<0.05),料肉比下降 7.67%(P< 0.05);和对照组相比,试验组SS下降 56.45%( P< 0.05),而  GH`、T3 T4、分别上升136.95%、26.53%、17.71%(P<0.05)。综合近年来的研究报道可以看出,半胱胺能明显促进肉猪的生长,并使其组织和血浆中SS含量下降,血浆GH、T3、T4等激素水平显著升高,促进机体消化代谢,对增重有显著的促进作用。


3.2   家禽  韩正康等(1992)研究了半胱胺对肉用仔鸡生长的影响,结果发现,试验组鸡对日龄开始口服半胱胺(10 mg/kg),每周1次,40日龄后试验组鸡较对照组增重提高5.3%(P<0.05),采食量差异不显著,料重比降低了5.7%,血清赔水平明显下降(P<0.05),血清尿素氮也显著低于对照组(P<0.05)。韩剑众等(2000 b)用100mg/kg半胱胺饲喂28日龄黄羽肉鸡,每周1次,结果表明,半肌肤组较对照组增重提高14.7 %,血液SS水平下降65.3%,T3、T4分别升高12.5%和9.7%,生长激素升高4.5%。


    艾晓杰等(1999)报道,半胱胺可显著增加雏鹅的生长速度,在添喂半胱胺(100mg/kg,每周1次)的第2周(14-21日龄).体重和增重分别比对照组高13.52%和28.82%(P<O.05),而且饲料转化率也提高了21.7 %。以上研究报道说明,半胱胺能够抑制SS水平,促进幼禽生长,并提高饲料转化效率,减少体内脂肪含量,改善胴体品质,提高肉鸡的生产性能。


3.3   反刍动物  韩正康等(1996)研究了半胱胺对绵羊外周血液β-内啡肽和几种主要代谢激素水平的影响。用4头装置长久性胃肠道疾管和临时性颈静脉血管插管公绵羊研究表明,经十二指肠瘘管灌注半胱胺(80 lug/kg)后5 d内,外周血液的血浆SS浓度降低对石8%(P<0.01),胃泌素水平升高23.9%(P<0.05),GH、胰岛素分别升高124.2%(P<O.01)和14.08%(P<O.01),T3 T4L水平分别增加71.8%(P<0.05)和17.55%(P<0.05=。


王艳玲等(1999)报道,选用10头泌乳中期的荷斯坦牛进行自身对照试验。对照期饲喂基础日粮,试验期在基础日粮中添加半胱胺,每隔5 d l次,剂量为 100 mg/kg,共喂3次。结果表明,试验期奶牛日产奶量比对照期提高7.6%,采食量无明显变化,饲料转化率比对照期显著提高;与对照期相比,试验期奶牛血浆SS水平显著下降,GH含量显著提高。


3.4   其他动物   林玲等(1991)对幼兔的试验表明:口服半胱胺(10 mg/kg)的幼兔增重比对照组提高了26.4 %,血清及组织中 SS含量均显著下降,其中血清下降39.4%,下丘脑、垂体、胃突粘膜、十二指肠中分别下降21.2%、44.4%、8l%。55%。


    王艳玲等(1997)报道,选用12只Wistar受孕大鼠进行配对试验,从确定受孕开始,试验母鼠每周灌服半脱胶 1次,剂量为 80 mg/kg,直至分娩,分娩后立即称仔鼠出生重、心脏、肝、肺、肾鲜重,并用RIA法测定血浆SS和GH含量。结果显示, 半胱胺能明显提高仔鼠出生重,降低仔鼠血浆SS含量,并使母鼠血浆SS含量明显下降,GH水平显著提高,表明半胱胺能促进胎儿的宫内发育。


  4  半胱胺的使用方法及用量


    近年来的研究表明,不同剂量的半胱胺对消化道粘膜的作用完全不同。高剂量的半胱胺会导致动物消化道出现溃疡,而低剂量半胱胺却对消化道粘膜有保护作用(汪建英,1987)。因此,使用半胱胺作为畜禽促生长剂时,选择适宜的剂量十分重要。另外,研究发现,半胱胺对SS的作用具有剂量——时间依赖性,一般使用半胱胺1周后机体SS水平恢复正常。通过对大鼠、家兔、肉鸡。猪、羊等的研究结果得出,70-80 mg/kg是半胱胺用作猪生长促进剂的有效剂量,肉禽饲料中半胱胺适宜添加剂量为 100 mg/kg,反刍动物为 100mg/kg,通常每5-7 d使用 1次,连续使用在2-3周内效果较好。


5   尚待进一步研究解决的问题


    虽然大多数研究结果表明,半胱胺作为饲料添加剂在大鼠、家禽、兔、猪、绵羊、奶牛中均可不同程度地提高增重或奶产量,有效降低血液及外周组织中SS的含量,但仍存在一些实际操作需要解决的困难:l)半胱胺作用效果存在典型的剂量——效应的关系,并随时间而减弱,饲喂时必须每隔5-7 d l次,根据动物体重进行饲喂,而且半胱胺(大多数使用其盐酸盐)必须先溶于少许水后再与饲料均匀搅拌,操作繁杂。2)半胱胺具有致胃肠道溃疡作用,故其有效剂量尚须根据动物的种类、生长阶段进一步研究确定。3)半胱胺在体内主要是与SS进行化学结合,而机体的内分泌相当复杂,各个激素之间相互影响,特别是激素的负反馈作用,故对半胱胺使用的适宜持续时间尚需进一步研究。4)有学者研究报道,动物给予半胱胺后,随着体内SS免疫活性的下降,可见体温下降,并耗竭催乳素,抑制多巴胺一β一羟化酶和肾上腺皮质11-β一羟化酶,其副作用是确定的。因此,在实际生产中使用半胱胺时,必须严格控制剂量和时间,尽量减少副作用的发生。关于半胱胺的副作用及对畜禽肉质方面的影响有待于进一步研究。5)半胱胺是否能够在饲料中长期连续添加,有待于进行深入研究。

6  结语


    综上所述,半胱胺作为SS抑制剂,

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