1、浅析半胱胺在反刍动物生产中的应用1 半胱胺的理化性质半胱胺(Cysteamine,CS)又称 -巯基乙胺,分子式为 H2N-CH2-CH2-SH,是半胱氨酸的脱羧产物,是辅酶A分子的组成部分,因其结构中含有性质活泼的巯基和氨基而具有多种生物学功能,是动物体内的生物活性物质,在体内具有重要的生理作用。其纯品为白色结晶,有特殊气味,易溶于水及醇类,呈碱性,熔点为 9798.5 ,在空气中极不稳定,易氧化成胱胺而变质。半胱胺可从动物天然毛发中提取,也可化学合成,因其不稳定,一般制成盐酸盐,避光保存。化学合成的途径主要有两种:一种是由乙醇胺与溴化氢生成 -溴化乙胺,再与二硫化碳环合水解而得;另一种是由
2、环乙胺与硫化氢制得。2 CS的生物学效应2.1 调节内分泌半胱胺在动物体内能够影响多种激素的释放。早期的研究发现,它主要耗竭 SS(生长抑素),从而引起其它相关激素分泌的改变。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(胰岛素样生长因子)、CCK(胆囊收缩素) 、胃泌素、甲状腺素(T3、T4)、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,令机体的消化吸收和合成代谢增强。此外,CS 还可能通过抑制多巴胺(DA)向去甲肾上腺素(NE)转化,导致 DA含量显著升高,而大量 DA在下丘脑强烈促进 GH的合成和
3、分泌。CS 也可以通过性腺轴调节相关性激素的分泌和生殖器官的发育,从而提高繁殖性能。2.2 提高免疫力半胱胺通过多种途径来提高动物机体的免疫功能。首先,免疫功能与体内生长轴密切相关,目前已知至少3种 SS受体存在于免疫组织中,CS 耗竭体内 SS,解除 SS对免疫的抑制,提高 GH和 IGF水平,后者直接刺激淋巴因子释放;其次,CS 解除 SS对消化系统营养物质同化作用的抑制,促进机体对营养成分的利用,从而提高机体免疫功能。2.3 抗氧化CS分子含有一个-SH,能清除自由基,能够保护正常组织细胞免受烷化剂、电离辐射等造成的损伤。但由于 CS在体外极不稳定,因而在临床使用上常用某些基团先将其分子
4、上的活性基团通过化学反应保护起来,进入体内后在酶的作用下保护基团被水解,生成有活性的 CS而发挥作用。3 CS在反刍动物营养中的作用3.1 CS对消化酶、日增重的影响CS能够提高反刍动物小肠消化酶的活性,增加日增重。张英杰等报道,饲喂半胱胺对绵羊小肠主要消化酶活性的影响的试验中,每组每天分别饲喂添加 0、7.5、15.0、22.5 mg/kg体重的半胱胺日粮,结果表明:绵羊小肠不同部位(十二指肠、空肠和回肠)淀粉酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶活性不同,空肠中三种酶的活性均显著高于十二指肠和回肠;随着日粮半胱胺添加量的增加,绵羊小肠内容物中三种酶活性随之升高,但半胱胺的添加达到一定程度时(22.5 mg
5、/kg),小肠内容物中这三种酶的活性反而降低。金水仙等报道,每天饲喂 0.6、0.4、0.2 g/头半胱胺的试验组断奶湖羊小公羊平均日增重分别比对照组提高 78.8%、48.7%和48.4%,差异显著(P0.05);添加半胱胺有提高非脂固形物、乳脂与乳糖的趋势,但差异不显著(P0.05)。3.4 CS对反刍动物有关激素的影响半胱胺能降低生长抑素的活性,显著影响生长激素的分泌。艾晓杰等报道,给 4头成年湖羊(40 kg)一次口服 60 mg/kg体重半胱胺后,第 1、3、5 d血浆生长抑素水平分别下降 26.20%(P0.05) 。CS 一方面可以通过抑制 SS,促进甲状腺激素的分泌,另一方面又
6、能通过减少多巴胺的羟化,使 DA含量升高,从而抑制促甲状腺素(TSH)的分泌,减少甲状腺激素的合成与分泌。CS 的添加量和添加方式的不同使得 CS调控甲状腺激素的两条正反途径的作用大小不同可能是以上两研究结果产生差异的原因。4 CS的安全性和有待解决的问题CS有促进动物生长的积极作用,也有负面影响。研究发现,不同剂量的 CS对消化道粘膜的作用完全不同。高剂量的 CS可导致消化道溃疡,从而导致采食量下降,影响 CS的应用效果,而低剂量 CS对消化道粘膜却有保护作用。CS在实际生产中,也存在着一些实际操作问题有待进一步解决。第一,CS 无种属特异性,适用范围广,可以拌在饲料中使用,是一种较好的通过
7、调控内分泌途径控制动物生长的生理调节剂,但其作用效果存在着典型的剂量-时间效应关系,且添加剂量必须根据体重进行计算,这给生产应用造成了一大障碍。第二,CS在空气中极易被氧化,一般制成盐酸盐,必须溶于水再与饲料拌匀饲喂。操作复杂、有异味、适口性差等缺点需进行处理才能获得较好的效果,如何简化其操作步骤需要进一步的研究。第三,CS 作用剂量和动物的种类及所处的生理阶段有关,且由于有致溃疡作用,各种动物及不同生理阶段的适宜剂量尚需进一步的研究确定。第四,CS 在体内主要是特异性地与 SS结合,调节内分泌,促进动物生长。动物机体的内分泌系统非常复杂,各种激素之间相互影响,特别是激素的负反馈作用,CS 作用机制和使用的持续时间问题需进一步的研究。第五,CS 能够改善胴体品质,但对畜禽肉质方面的影响还未见报道,需进行研究。第六,CS 在机体中的代谢过程、是否存在残留等问题还需进一步的研究。