半胱胺――有效的生长促进剂

发布日期:2013年07月10日 来源:桐庐新天地生物科技有限公司    

    近年来由于大量、无节制的在畜离饲料添加剂中使用抗生素和化学合成药物使畜产品的安全性受到人们的极大关注。如何通过神经内分泌的途径来调控畜禽的生长。已成为近期相关研究的热点。众所周知,动物的生长受到许多激素的影响,但起主要作用是生长激素(GH),在动物体内生长激素的生成及释放受到下丘脑生长激素释放因子――GHRF(在禽-类为促甲状腺素――TSH)和生长抑素――SS的双重控制。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生长激素、甲状腺素、胰岛素等代谢激素起抑制性调节作用。因此,近年来人们或用生长抑素免疫中和技术(包括生长抑素基因工程疫苗)或外源性注射 GHGHRF等来促进动物生长,虽取得了较大突破,但由于技术耗资大,尚未能在实际生产中推广,而半胱胺作为生长抑素抑制剂能对生长抑素产生影响。间接影响与生长激素有关的激素水平。
   
半胱胺(CS)CoA的组成成分,因含有活性疏基和氨基而有多种生理作用。1981年,Smbo等人报道,口服半胱胺后,大鼠下丘脑、胃和十二指肠的生长抑素免疫活性迅速下降,而且半胱胺的作用是剂量依赖型的并随时间而减弱,在1周左右恢复正常,大鼠增重提高198%。
   
一、半胱胺的理化性质
   
半胱胺(CysteamineCS) HSCH2CH2NH2,又称B-疏基乙胺,是辅酶A的组成部分,白色晶体、熔点99100
,易溶于水及醇,呈碱性反应,在空气中易氧化成为二硫化物。游离碱极不稳定,一般制成盐酸盐C2H7NSHCL,熔点 702707。可由乙醇胺与溴化氢加成得β-溴化乙胺,再与二硫化碳环合水解而得,也可由环乙胺与硫化氢加成制得,是医药、农药、化妆品常用的中间体。
   
二、半胱胺促生长作用的机理
   
半胱胺的促生长作用,可通过两个途径得以实现。其主要途径是通过耗竭动物体内的SS而实现 (刘均利,1990);另外,TeRr (1985)也发现,半胱胺除有耗竭SS作用外.还是较强的多巴胺-B-羟化酶抑制剂。
   
研究表明,半胱胺对离体及在体内的各种组织内SS免疫活性有特异的耗竭作用。多数研究者认为半肮胺对SS的影响发生在含SS细胞的结构及SS分子本身,半胱胺耗竭名S的主要作用机制为:半胱胺直接与SS分子作用、使其分子构型(二硫键)改变,引起其免疫活性和生物活性的变化;给予半胱胺后,随着体内SS免疫活性的下降,SS对多种参与调节机体合成代谢和消化功能相关激素的抑制作用和对肠管的舒张作用解除,生长激素(GH)IGF-I、胃泌素、胰岛素、高血糖素等激素及胰酶、胃蛋白酶等消化酶分泌增加,肠管活动加强,使机体的消化吸收作用和合成代谢增强,从而促进了机体的生长。
    CS
还是较强的多巴胺-β-羟化酶(DBH)抑制剂,DBH能催化多巴胺(DA)生成去甲肾上腺素(NE)和肾上腺素(Epinephfine)。故DBH活性下降则必然导致去甲肾上腺素的下降和多巴胺的蓄积。多巴胺在下丘脑是GH合成的强烈诱导物,并促进其释放。因此,CS促使 GH的升高是通过SS途径和多巴胺途径综合作用的结果。
    CS
能明显促进反刍动物乳腺发育,推迟乳腺萎缩。试验表明, CS可促使空怀山羊乳腺有明显的导管生长和少量的腺泡发育;使妊娠山羊乳腺腺泡发育,腺导管生长更明显,且有分泌物出现。产奶量的高低与乳腺发育程度呈明显的正相关,故促进乳腺发育、推迟乳腺萎缩为CS提高牛、羊奶产量的作用机制。影响羊毛品质。 CS在动物体内可逐步转变为半肮胱酸,对羊毛生长中硫元素营养不足的绵羊可能会有重要的补充作用。
   
三、半胱胺在畜禽中的应用
   
半胱胺对动物的作用近年来研究较多。韩正康(1992)、王艳玲等 (1993)、杨彩梅等(2002)的研究表明,CS能促进鸡、免等动物的生长,提高饲料转化率,并使血液中 SS含量朋显降低,GH水平显著升高。但由于半胱胺的化学结构中含有非常活泼的疏基(作用于ss的功能基团),非常容易被氧化,从而为该产品的实际应用造成困难。为了保证其使用效果,研究者们采取了注射法、灌服法、半胱胺包膜等办法。从经济效益分析看,在日粮中添加半胱脏能显著提高养殖经济效益,其中以50100mgkg的添加量经济效益较佳。
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半胱胺在家禽生产中的应用  对红布罗肉鸡的研究(韩正康)表明,半胱胺能够抑制生长抑素水平,促进仔鸡生长,并提高饲料转化率,减少体内脂肪含量,改善胴体品质。
   
韩剑众等对黄羽肉鸡的研究表明,试验组比对照组增重提高147%,血液生长抑素下降 653%,甲状腺素73T4则分别升高125%和97%,生长激素升高 45%。王艳玲的研究表明:(1)与对照组相比,添加100mgkg•体重半胱胺组净增重提高62(P<005) (2)口服半胱胺不改变仔鸡采食量,但提高了饲料转化率;(3)与对照组相比,试验组面液生长抑素含量均明显下降,但生长激素水平只在 100mgkg•体重半胱胺组有明显升高。由此可见,半胱胺对仔鸡的作厨呈剂量依赖型,并且从肉鸡增重效果来看,100mgkg•体重可能为半胱胺的最佳添加剂量。
   
吴建设等(1999)研究报道,选取1日龄健康中华宫廷黄鸡雏鸡 300只,随机分为3组,分别为试验组、国标组和对照组,每组10个重复,每个重复10只,试验组在对照组日粮的基础每隔5天添加半胱胺1次,剂量lOOmgkg•体重,国标组日粮按国标水平配制。115日龄总增重,试验组、国标组和对照组分别为12075g112.03g 11155g,试验组较之分别提高 7.78(P<005)825(P<005),料重比3组分别为194197 203,试验组较之分别降低197%和443%。
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半胱胺在养猪生产中的应用  刘惜洁对香猪的研究表明,由大胃瘘管灌注半胱胺(80mgkg•体重)后,1周内小胃胃液分泌量较对照蛆有大幅度增加,胃泌素水平明显升高。半胱胺能耗竭猪体内生长抑素,使外周血液生长抑素水平降低,从而促进动物的胃酸分泌增加,消化酶活力增强,提高饲料利用率。丁宏标等对猪的研究表明,大约克二花脸杂种猪和长白×大约克杂种猪口服半胱胺后血浆生长抑素(SS)和血浆尿素氮(PUN)含量显著降低,血浆生长激素水平显著升高,试验组猪生长速度和饲料转化率均较对照组提高。
   
韩剑众等(2000)80 mg kg•体重半胱胺喂45日龄杜××大小猪,每周1次,试验期40天,结果表明:试验组增重提高1259 (P<005),料肉比下降767(P< 0.05)。和对照组相比,试验组SS下降5645(P<005),而GHT3T4分别上升13695%、2653%、1771 (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GHT3T4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。
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半胱胺在反刍动物上的应用
   
范自营对绵羊的研究表明,在 4个添加剂量组中,以100mgkg体重组效果最佳,半胱胺使绵羊30天增重提高25(P<005),其中以开始用药前20天最为明显,以后随时间延长促生长效果逐激减弱,精料/增重比下降202%。由此可见,半胱胺的促生长作用在反刍动物上呈明显的剂量依赖型和时效性。对湖羊的研究表明,湖羊十二指肠灌注半胱胺后十二指肠食糜量明显提高,食糜从复胃的排空加快,从而增加了瘤胃微生物的稀释速度,有助于微生物的生长;同时还发现,十二指肠灌注半胱胺后,降低了生长抑素水平,从而部分解除了生长抑素对消化系统的抑制作用,使消化液的分泌增加,吸收机能加强,食糜在场道内的停留时间增加,因此使肠道中总氮(TN)、干物质(DM)、有机物质(OM)的表现消化率显著提高。
   
奶牛、奶山羊试验结果表明, CS能提高泌乳中期奶牛产奶量 76%~90%;奶山羊日产奶量,CS对牛、羊乳脂率无明显影响,但使乳中生长抑素含量明显下降,生长激素水平显著升高。提高羊毛产量,改善毛质。CS增加氨基酸在羊毛中的潴流量、提高净毛量,改善毛纤维质量,对其他生产性能无明显影响。绵羊口服CS可以显著提高羊毛的生长速度和净增长度,明显增大细毛(无髓毛)直径和减少死毛。CS能显著据高羊毛中大多数氨基酸的含量,特别是有髓毛及死毛含量不多的混合毛,但羊毛的含硫氨基酸含量有下降趋势。
   
四、半胱胺的用量与使用时间
   
研究发现,不同剂量的半胱胺对消化道粘膜的作用完全不同。高剂量的半胱胺可导致动物出现消化道溃疡,而低剂量半胱胺却有消化道粘膜保护作用(汪建英,1987)。如皮下注射300mgkg•体重的半胱胺可诱发大鼠十二指肠溃疡.而 90mgkg•体重则不引起溃疡;皮下注射150mgkg•体重的半胱胺对胃粘膜损伤有保护作用,但连续注射4d则加重溃疡:因此在用半胱胺作促生长剂时,选择适宜的剂量十分重要。林玲等的研究发现,大鼠及仔免口服100mgkg•体重的半胱胺均未见胃及十二指肠损伤。丁宏标等试验发现,70mgkg•体重-80mgkg•体重是半胱胺用作猪生长促进剂的有效剂量。研究表明,半胱胺对生长抑素的作用具有剂量和时间依赖性。一般使用半胱胺1周后机体生长抑素水平恢复正常。通过对大鼠、家兔、肉鸡、猪、羊的研究结果表明,给畜禽饲喂半胱胺的理想剂量在100mgkg•体重左右,每5d7d使用1次,连续使用在2―3周内效果较好。
   
五、半胱胺的应用优势
   
80年代初,用DNA重组技术成功地合成牛和猪的生长激素以来,国内外学者开展了利用人工合成的生长激素提高牛奶产量、动物生长速度等研究,取得了明显的增产效果。但由于生长激素有合成成本高、用药不便、种族特异性强、激素残留等缺陷,至今难以在生产中推广应用。为此,国内外有学者开始研究用免疫法中和体内生长激素,能降低生长抑素水平,增加生长激素含量,提高动物增重、山羊和奶牛奶产量。免疫中和法虽然解决了注射外源性生长激素的种族特异性强的问题,但由于需用纯品多次免疫动物或制备高效价抗体,仍存在成本高、用药不便等缺点。
    CS
作为生长抑素的抑制剂,在体内外均可特异性地和生长抑素结合,降低体内生长抑素水平,促进畜禽生长。CSGHGHRF比较,有下列优点:
CS不存在种属特异性,GH有明显种属特异性,而绝大多数动物ss的结构相同,以 CS改变SS水平促进生长,理论上讲各种动物都有效,试验也证实了这二优点;CS给药方便。GH为蛋白激素,GHRF为肽类激素,在消化道内会被分解破坏,达不到应有的效果,已有的研究均以注射给药来促进生长,但操作麻烦,难以在生产中推广应用。CS可以拌在饲料中,适宜于生产应用;GHGHRF成本高,而CS为一种简单化合物,可以化学合成,也可以从动物毛发中提取,成本远远低于GH GHRF,适合做饲料添加剂,有良好的经济效益。
   

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