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1、半胱胺的促生长机理及其应用2004-3-15 作者：韩杰.半胱胺的促生长机理及其应用生长激素 (GH)在动物体新陈代谢过程中具有调节营养分配、促进蛋白合成、减少脂肪沉积、提高动物生长速度和饲料报酬等功能。但是，其合成和分泌必受下丘脑分泌的生长激素释放激素(GRF)( 在禽类为促甲状腺激素， TSH)和生长抑素 (Somatoslain，SS)的双重调控。GRF和 TSH能促进 GH的合成，而SS能抑制 GH的分泌。 Spencer 在 1996 年报道，机体内的SS的浓度与生长速度间存在显著的负相关，因此，如何通过降低体内 SS的水平来提高GH的浓度成为了研究的热点。Szabo 等(1981)
2、 发现了半胱胺可以耗竭体内的SS以来，大量研究证实了半胱胺是一种具有降低机体SS水平，促进机体消化代谢，促进动物生长的较为理想的物质，可作为一种促生长剂应用于畜禽生产。1 半胱胺 (CS) 的促生长作用机理1.1 半胱胺 (CS) 的理化性质半胱胺 (Cysteamine ，CS)又称 巯基乙胺，相当于半胱氨酸的脱羧产物。是辅酶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(Millad，1988) 。CS的分子式为HSCH2CH2NH2，分子量为77.15 ，为白色晶体，熔点是70.2 70.7。1.2 半胱胺 (CS) 的促生长作用机理CS的促生长作用主
3、要是通过耗竭动物体内的SS实现的。 SS是由动物体内神经系统和胃肠道产生的肽类激素，广泛分布于动物各组织内，其存在形式在下丘脑主要是14 肽 (SS 14)，在中枢及末梢神经、心脏、甲状腺、消化道及胰腺中主要是28 肽 (SS28) 及 13 肽(SS13) 。SS在体内主要通过抑制作用控制GH 、类胰岛素生长因子 (IGF) 、胃泌素、胰岛素等激素的分泌及活性。还可抑制多巴胺、羟化酶、肾上腺皮质、11羟化酶、胃黏膜组织胺和组氨酸脱羧酶的活性。通过血管活性肽(VIP) 介导，使肠管环行肌舒张，使消化吸收功能减弱。 SS的这些抑制作用在一定程度上表现为机体的代谢机能下降，对营养物质及离子的吸收能
4、力减弱，从而抑制动物生长。大多数学者认为，CS耗竭 SS的机制是由于CS直接与体内SS分子作用，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SS对肠管的舒张作用解除，使 GH 、IGF、胆囊收缩素 (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。CS的促生长作用另一途径是通过抑制多巴胺羟化酶的活性，多巴胺羟化酶可催化多巴胺转化为去甲肾上腺素，CS对此酶活性的抑制必然导致多巴胺的蓄积，而多巴胺在下丘脑强烈的促进GH的合成和分泌，因此， CS也可能通过这一途径影响动物的G
5、H合成和分泌，进而促进畜禽生长。2 半胱胺在畜牧生产中的应用2.1 在家禽生产中的应用王艳玲等 (1997) 在红布罗鸡日粮中依次按剂量0( 对照组 ) 、100、150、 200mg/kgBW ，每周添加1 次 CS ，结果表明，以添加100mg/kgBWCS 组的净增重最高，比对照组提高6.2 (P0.05) ，而其他剂量的日增重无明显变化，与对照组相比，添加100mg/kgBWCS 组的采食量无明显变化，但添加150 和 200mg/kgBWCS 的采食量有下降趋势。 因此，饲料转化率添加CS100 、 150 和 200mg/kgBW组与对照组相比分别提高5.7 、 3.3 、 6.3
6、 。韩剑众等 (2000) 研究了 CS对黄羽肉鸡增重及有关激素的影响，他们将480羽 28 日龄的黄羽肉鸡随机分成两组，每组4 个重复，每个重复60 羽，试验组喂以CS100mg/kgBW ，每周 1 次，至 57 日龄结束，结果试验组比对照组增重提高14.7 ，血液SS下降 65.3 ，甲状腺素T3， T4则分别提高12.5 和 9.7 ， GH提高4.0 。杨彩梅等 (2000) 研究了 CS对 AA肉用仔鸡生长性能的影响，选出刚出壳的AA肉鸡 540 只， 随机分为 5 组，每组设 3 个重复，每个重复36 羽肉鸡，第1 组( 对照组 ) 饲喂基础日粮，第2、3、4、5 组分别在基础日
7、粮中添加 60、90、120、150mg/kgCS，试验结果表明，0 21 日龄时添加90mg/kgCS组的平均日增重(ADG)比对照组提高 5.03 (P0.05) ，2242 日龄时添加90mg/kgCS组的 ADG比对照组提高7.82 (P0.05) ，全期添加150mg/kgCS组的 ADG比对照组提高5.93 (P0.05) 。添加 150mg/kgCS组的 ADG 明显低于其他组，添加150mg/kgCS组的料重比和成活率均明显低于其他各组，其他各组之间料重比和成活率均无显著差异。2.2 CS 在肉猪生产中的应用丁宏标等 (1994) 以剂量为70mg/kgBW的 CS ，对 45
8、kg 左右的生长猪每天饲喂一次，试验期30 天，结果表明，试验期给喂CS者比对照组增重提高12.7 (P0.05) ，料肉比降低10.54 。同样给2528kg 的生长猪日粮中添加CS ，日增重也提高5.13 (P0.05) ，料肉比下降6.67 ，这和韩剑众等(1998) 用 CS80mg/kgBW饲喂 28 日龄断奶乳猪至45 日龄，每周饲喂一次，试验组比对照组增重提高21.6 的报道一致。刘杰 (1998) 选用装有长久性隔离小胃和颈静脉导管的5 头雄性香猪， 研究 CS对香猪胃液分泌、血液胃泌素和生长抑素水平的影响，他们将CS由大胃导管灌注后，一周内小胃胃液分泌量比对照组大幅度增加，胃
9、泌素水平明显升高441.2 (P0.01) ，血液生长抑素水平降低68.54 (P0.01) 。2.3 CS 在反刍动物生产中的应用范自营 (2000) 研究了 CS对绵羊日增重和料重比的影响，发现在4个添加剂量组中，以100mg/kgBW组的增重量最佳，CS使绵羊在30 天增重提高25，精料增重下降20.2 。王月影等 (1999) 发现，给空怀和妊娠山羊饲喂CS后，乳腺组织DNA含量明显提高，RNA/DNA 值显著下降， 组织学观察表明，CS可明显促进奶山羊乳腺发育和导管生长，提示CS不仅能促进妊娠大鼠乳腺发育也能促进反刍动物乳腺发育，CS对乳腺发育的影响主要是促进乳腺细胞的增殖，而GH水
10、平升高可能是CS促进奶山羊乳腺发育的主要作用机制之一。3 CS 促生长作用的优势近年来人们曾利用激素免疫中和技术( 包括 SS基因工程疫苗 ) 来降低体内SS水平，或外源性注射GH 、生长激素释放因子(GHRF)来促进动物生长，虽已取得了较大的突破，但由于此类技术所需费用高，试验步骤繁琐，在实际生产中难以推广。而CS是一种简单的化合物，可以通过化学合成，也可由动物毛发中提取，其化学合成途径有两种，一种是可由乙醇胺与溴化氢加成反应得溴化乙胺，再与二硫化碳环合水解而得。另一种是可由环乙胺与硫化氢加成反应制得，这种化学合成途径所需费用较低，在实际生产中可广泛的应用。由于组成SS的氨基酸序列无种属特异
11、性，故CS的增加不存在种属特异性，可拌在饲料中添加，适宜生产应用。但如果通过注射GH来促进动物生长时，GH有明显的种属特异性，注射GH在程序上繁琐。CS可以拌在饲料中，投喂方便，而GH为蛋白类激素，GHRF 为肽类激素，在消化道内会被分解破坏，达不到应用效果。如以注射给药来促进生长，其操作麻烦，难以在生产中推广应用。4 CS 在使用中的问题以上诸多研究表明，CS作为饲料添加剂在畜禽生产中均不同程度的提高了畜禽增重，降低了料重比，提高了经济效益，但CS在实际操作中仍存在着一些尚待解决的问题，有待于我们进一步的研究。4.1 CS 的使用剂量、使用时间和效应的关系问题王艳玲等 (1997) 、范自营
12、等 (2000) 研究都表明了CS对 SS的作用具有剂量和时间依赖性，随着使用时间的延长，其效应逐渐减弱。一般使用CS1周后，机体SS水平恢复正常。不同种类动物CS的使用剂量和使用时间不同。丁宏标等试验研究发现，7080mg/kgBW是 CS用做猪生长促进剂的有效剂量，肉鸡等肉禽饲料中CS的添加剂量为100mg/kgBW ，反刍动物为100mg/kgBW 。通常每57 天使用 1 次，连续在23 周内使用效果明显。因此，应认真研究CS的使用剂量和使用时间，确定饲喂的最佳添加方案。4.2 CS 使用剂量与毒副作用的问题杨彩梅等 (2002) 研究发现，高剂量的CS对心脏和消化道黏膜有一定的损伤，
13、而低剂量的CS对消化道却有保护作用。 皮下注射300mg/kgBWCS 可诱发大鼠十二指肠溃疡，皮下注射90mg/kgBWCS 则不会诱发溃疡。皮下注射 150mg/kgBWCS 对消化道黏膜损伤有保护作用。但连续注射4 天则加重溃疡。 美国密西根大学研究表明，高浓度的CS能比正常情况下的CS增加患心脏病和内出血的几率。还有研究表明，给予CS后，随着体内SS免疫活性的下降，可出现体温下降，催乳素耗竭，多巴胺羟化酶和肾上腺皮质、11羟化酶被抑制，胃排空延缓，小肠过度运行、十二指肠酸度及胃蛋白酶水平升高、胃黏膜组织胺和组胺酸脱羧酶活性抑制等现象。因此，在使用CS时，要严格控制剂量和时间，最大限度减
14、少CS的毒副作用。4.3 CS 使用的持续性问题前面已经提到，CS的促生长机理主要是特异性的与SS进行化学结合，但机体的内分泌系统相当复杂，各个激素之间相互影响，特别是由于激素的负反馈机制的存在。杨彩梅等(2002) 研究表明，以饲料添加剂形式在饲料中连续添加不同剂量的CS对不同生长阶段的AA肉鸡有不同的促生长作用。日粮中添加60mg/kgBW和 90mg/kgBWCS 可促进肉鸡的生长，但在饲料中持续添加的安全性还需作进一步的研究。5 结语CS无种属特异性，适用范围广，可以拌在饲料中使用，适于生产应用，且应用方便，成本低廉。作为SS的抑制剂， 可有效的降低SS， 是促进动物生长的一种较好的通过神经内分泌途径调节动物生长的生理调节剂。在生产实践中发现，CS还存在一些具体的需要解决的问题，所以CS能否更为广泛的被生产实践所应用，需要我们开展进一步的研究，对CS所存在的问题给予解决，为CS作为一种饲料添加剂在畜禽生产中的应用提供广阔的前景。摘自：饲料博览
