王仁華
(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,江西南昌330045)
隨著畜牧業(yè)的發(fā)展,尋求健康、高效的添加劑,促進動物健康生長,提高經(jīng)濟效益是眾多養(yǎng)殖者所需要的。其中,半胱胺作為添加劑的一種,已在動物生產(chǎn)中廣泛的使用,并取得了很好的效果。
半胱胺(CS)又稱β-巰基乙胺或2-氨基乙硫醇,分子式為H2N-CH2-CH2-SH,分子量77.15,是輔酶A(CoA)的組成成分,含有活性巰基和氨基,是動物體內(nèi)的生物活性物質(zhì),在體內(nèi)起著重要的生理作用。CS為白色結(jié)晶,有不良氣味,易溶于水及醇、呈堿性反應(yīng),熔點97℃~98.5℃。CS在空氣中極不穩(wěn)定,易氧化成胱胺,常制成鹽酸鹽和磷酸鹽衍生物,避光保存。
生長抑素(SS)由神經(jīng)系統(tǒng)和胃腸道產(chǎn)生的物質(zhì),對胃腸道系統(tǒng)影響廣泛,能抑制所有消化道激素的分泌,損害小腸對葡萄糖、木糖、氨基酸及各種離子的吸收,抑制動物的生長。半胱胺能迅速選擇性地降低動物體內(nèi)中樞及外周生長抑素的生物活性與免疫活性,提高生長激素(GH)水平,促進動物的快速生長。
CS除了消耗SS,還能通過抑制多巴胺-β-羥化酶的活性,從而抑制多巴胺向去甲腎上腺素的轉(zhuǎn)化,導(dǎo)致體內(nèi)多巴胺含量顯著升高,而多巴胺在下丘腦強烈促進GH合成與分泌時,可促進動物生長。
CS可增強動物的免疫功能。CS可直接耗竭SS免疫活性,解除SS對機體免疫的抑制作用,提高GH、甲狀腺素T3、T4和IGF-Ⅰ的水平,直接刺激淋巴因子釋放;CS結(jié)構(gòu)中的氨基硫醇基團具有抗氧化、保護細胞等作用,直接提高細胞因子白介素 2(IL-2)和白介素 6(IL-6)的濃度,降低炎性細胞因子的釋放及巨噬細胞的吞噬功能。
CS是含巰基的小分子化合物,本身具有一定的抗氧化功能,能清除機體產(chǎn)生的自由基,提高血液谷胱甘肽(GSH)和超氧化物歧化酶(SOD)的濃度,并能通過GSH作用清除氧自由基(ROS),抑制脂質(zhì)過氧化(LPO),而且,CS易進入細胞,羧化后形成半胱氨酸,為GSH的合成提供底物,提高血液中GSH質(zhì)量濃度,從而起到抗氧化作用。
CS可替代蛋氨酸和胱氨酸合成?;撬?,其中?;撬崾潜匦锠I養(yǎng)素和細胞保護劑,具有保護細胞膜的完整性。同時,CS可參與氨基酸的運輸,蛋白質(zhì)代謝、合成激素和神經(jīng)遞素以及肝臟解毒,抗氧化損傷和保護胚胎發(fā)育率提高等。
大量研究表明,半胱胺可以顯著提高雞的日增重、屠宰率和屠體品質(zhì)。CS發(fā)揮作用的機理可能有兩種:一是CS可能通過降低生長抑素含量的途徑來提高體內(nèi)的生長激素水平,促進氮沉積而加快動物生長;二是CS促進雞胰液分泌,增加胰液中淀粉酶、脂肪酶,蛋白酶的總活性,提高機體對食糜中淀粉、脂肪蛋白質(zhì)的消化率,從而促進雞的生長。
產(chǎn)蛋是禽類在神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)控下的一種復(fù)雜的生理過程,體內(nèi)激素和營養(yǎng)因素對產(chǎn)蛋性能有明顯的影響。大量試驗發(fā)現(xiàn)在日糧中添加半胱胺可以顯著提高產(chǎn)蛋率,降低畸形蛋率、破殼蛋率和料蛋比。可能的機制在于CS降低SS濃度,解除了SS對GH、胰島素生長因子(IGFs)的抑制作用,從而提高了GH、T3、T4和胰島素水平。有研究表明,GH可以影響卵巢FSH和LH受體mRNA水平??梢?,CS可能是間接提高了GH水平,刺激腦下垂體釋放促性腺激素排卵誘導(dǎo)素(OH),刺激卵泡生長并排卵,提高產(chǎn)蛋性能。CS能降低破蛋率和畸形蛋率,說明CS能有效提高蛋雞對鈣和磷的利用率,提高蛋的品質(zhì)。
大量研究結(jié)果表明,CS能延緩衰老引起的胸腺退化和免疫力下降,提高外周血淋巴細胞自然增殖活力,日糧中添加CS能提高胸腺、脾臟和法氏囊指數(shù);CS可顯著提高雞外周血巨噬細胞的吞噬指數(shù)和血清中的銅藍蛋白含量,減輕雞的炎癥;CS能提高雞對血清免疫球蛋白G(IgG)水平和機體對特異性病原抗原的效價;CS可以提高外周血淋巴細胞自然增殖活力,促進淋巴細胞轉(zhuǎn)化,刺激IL-2和IL-6分泌,提高機體形成抗體的細胞數(shù)量和殺傷細胞的殺傷力;CS可通過耗竭雞小腸中SS的含量,解除生長抑素對小腸黏膜中sIgA陽性細胞和iIEL的分化和增殖的抑制,提高雞的黏膜免疫力。
高密度集約化養(yǎng)禽業(yè)使禽類隨時都可能導(dǎo)致應(yīng)激的產(chǎn)生。在諸多的應(yīng)激反應(yīng)中,尤以夏季高溫引起的熱應(yīng)激對家禽產(chǎn)生的影響較大,時間也長,嚴(yán)重影響?zhàn)B禽經(jīng)濟效益。試驗發(fā)現(xiàn),在熱應(yīng)激條件下,添加半胱胺既可能通過增加肉雞的采食量,保證營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)而提高抗應(yīng)激能力,又可以通過調(diào)節(jié)甲狀腺和皮質(zhì)酮的水平來增加對熱應(yīng)激的抵抗力,從而提高生產(chǎn)性能。
研究發(fā)現(xiàn),一般使用1周后,機體內(nèi)SS水平恢復(fù)正常,不同種類動物對CS的反應(yīng)時間有所不同。高劑量的CS對心臟和消化道黏膜有一定的損傷,而低劑量的CS對消化道卻有保護作用;CS在使用時,各個激素之間相互影響,特別是由于激素的負反饋機制的存在。因此,在實際應(yīng)用中要注意CS對SS的作用具有劑量時間的依賴性和可逆性,在生產(chǎn)中如果把握不好添加的時間和劑量,就會達不到其應(yīng)有的效果,甚至帶來負面效應(yīng)。
半胱胺作為一種飼料添加劑,成本低,使用效果明顯,可采用物理包被或制備成微膠囊等直接拌在飼料中,使用方便,安全無殘留,不僅能提高生長性能、還能改善產(chǎn)品品質(zhì),但過量使用會有一定的毒副作用。今后進一步研究半胱胺的作用機理、找到合適的添加方式,將對養(yǎng)雞生產(chǎn)具有重要的意義。