金光明　潘　娟

摘要半胱胺又称β- 巯基乙胺，相当于半胱氨酸的脱羧产物。就半胱胺的理化性质、促生长作用机理、在动物生产中的应用、促生长作用的优势、作为动物生长促进剂尚待解决的问题及应用前景等方面进行了探讨。

关键词半胱胺；促生长作用；畜禽生产；研究进展

中图分类号S81文献标识码A文章编号 1007-5739（2009）04-0217-02

随着科学技术的进步，通过神经内分泌途径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，促进畜禽生长。

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，是乙酰辅酶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。其化学结构式为HSCH2CH2NH2，为白色结晶，熔点99～100℃，易溶于水及醇，呈碱性反应，在空气中反应成为二硫化物。由于其游离碱基的不稳定特性，一般制成盐酸盐C2H7NS·HCl，熔点7 012～7 017℃。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2种：一是可由乙醇胺与溴化氢加成反应得β-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半胱胺促生长作用机理

ＣＳ的促生长作用主要是通过耗竭体内的ＳＳ来实现的（刘均利，1990）。SS是广泛存在于动物各种组织中的一种调节多肽，其氨基酸序列在各种动物中都是相同的，无种属特异性。SS由神经系统和胃肠产生，存在有SS-14（14肽）、SS-28（28肽）和生长抑素原等多种分子形式，在中枢通过抑制ＧＨ的基础分泌（Bonneau，1991），对动物的生长激素、甲状腺激素、胰岛素等代谢激素起抑制性调节作用。SS的作用方式多种多样：纯激素、神经激素、神经递质、旁分泌及胃肠腔分泌等。其生理作用主要可以抑制内分泌系统及胃肠道系统的功能。如SS可抑制机体内GH、IGF-Ⅰ、胃泌素、促胰液素、胰岛素和促甲状腺素等激素的分泌，通过前列腺素（PGE）的介导，或者通过抑制胃泌素，或者直接作用于壁细胞抑制胃酸的分泌。Suzuki（1990）报道，ＳＳ能够抑制促肾上腺皮质激素和促肾上腺皮质激素释放激素的分泌。Leblanc（1975）研究SS对人胰腺和垂体激素分泌的抑制作用发现，SS可显著抑制胰岛素和胰高血糖素的释放。Janice等（1978）在大鼠胰岛细胞培养液中加入生长抑素，结果表明，生长抑素可使葡萄糖诱发的胰岛素分泌减少。Guan等给大鼠静脉滴注生长抑素，发现可使胰液分泌量减少64%，胰蛋白分泌减少84%。SS也可抑制胰酶、胃蛋白酶、多巴胺β-羟化酶、肾上腺皮质11β-羟化酶、胃黏膜组织胺和组氨酸脱羧酶的活性；也可通过血管活性肽（VIP）介导，使肠管环形肌舒张，从而抑制消化道对营养物质及离子的吸收。SS上述的抑制作用最终表现为机体代谢降低，动物的生长受到一定程度抑制。研究表明，CS是通过降低机体内SS的浓度，削弱或消除SS对消化系统的抑制作用而达到促生长效果；更重要的是解除SS对内分泌系统，尤其是对GH、IGF-Ｉ的抑制作用，使GH、IGF-Ｉ等的分泌加强，促进动物生长。刘均利（1990）研究表明，半胱胺对离体及体内各种组织内ＳＳ免疫活性均有特异的耗竭作用。王艳玲等（1997）对12只Ｗｉｓｔａｒ受孕大鼠进行配对试验，结果表明，ＣＳ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，并证实了ＣＳ能促进胎儿的宫内发育，而这种作用与ＣＳ耗竭ＳＳ有关。大多数学者认为，耗竭机制是ＣＳ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。Ｓｚａｂｏ等（1986）研究了半胱胺及其结构类似物在离体条件下对生长抑素的作用效果，发现半胱胺对生长抑素的耗竭作用具有剂量、时间依赖性和可逆性，一般1周后生长抑素水平恢复正常，并发现能有效耗竭生长抑素的化合物结构上具有间隔2～3个碳原子的-ＳＨ和-ＮＨ2。故一般认为，半胱胺耗竭生长抑素的机制是由于半胱胺的活性基团（与-ＮＨ2相邻的游离-ＳＨ）对生长抑素进行化学修饰而使其失去免疫活性和生物活性。研究证实，给予ＣＳ后，体内ＳＳ耗竭，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以及ＳＳ对肠管的舒张作用解除，ＧＨ、ＩＧＦ-Ｉ、ＣＣＫ、胃泌素、甲状腺素、胰岛素等激素以及胰酶、胃蛋白酶等消化酶分泌量增加，肠管活动加强，从而使机体的消化吸收作用和合成代谢增强，促进了机体生长。Ｓｚａｂｏ等（1981）报道，口服半胱胺能迅速降低大鼠下丘脑、胃和十二指肠的ＳＳ免疫活性。林玲等（1991）对大鼠的试验表明，口服半胱胺100ｍｇ/ｋｇ ＢＷ的大鼠体重比对照组提高19.6%。同时，大鼠的血清、胰腺、胃、十二指肠的生长抑素测定结果比对照组显著降低。给大鼠皮下注射300ｍｇ/ｋｇ ＢＷ的半胱胺，24ｈ后再连续注射5ｄ半胱胺维持，胰腺组织中的ＳＳ含量基本消失。Ｃｏｏｋ等（1989）也发现，大鼠侧脑室及海马背部给予半胱胺可大幅度降低下丘脑生长抑素的含量。Ｌｅｅ（1999）报道，半胱胺能够增强胰腺的分泌作用。Ｔｅｒｒｙ等（1985）发现，ＣＳ除有耗竭体内ＳＳ的作用外，还是较强的多巴胺β-羟化酶活性抑制剂，导致组织中多巴胺的蓄积，从而强烈促进ＧＨ的合成和分泌，而且多巴胺能增加胰腺细胞内起介导淀粉酶释放作用的环腺苷酸（ｃＡＭＰ）的含量。因此，ＣＳ可降低动物体内的ＳＳ水平，促进动物生长。

3半胱胺在畜禽生产中的应用

3.1半胱胺对单胃动物的影响

半胱胺能促进动物的生长，提高饲料转化率，并使血液中ＳＳ的含量明显降低、ＧＨ水平显著提高。韩剑众等（2000）用半胱胺100mg/kg BW饲喂黄羽肉鸡，试验组鸡增重提高14.7%，血液生长抑素下降65.3%，甲状腺素Ｔ3、Ｔ4分别提高12.5%、9.7%，生长激素提高4.5%。王艳玲等（1997）对80只30日龄的红布罗鸡饲喂半胱胺的试验结果表明，与对照组相比，饲喂半胱胺100mg/kg BW显著提高了血液生长激素的水平，生长抑素的含量下降70.7%，试验鸡净增重提高6.2%，饲料转化率提高5.7%。王艳红等（1993）对30日龄的雄性星布罗肉鸡进行试验结果表明，口服半胱胺的肉鸡，58日龄增重比对照组提高11.5%，而试验组肉鸡的血液、肌胃、十二指肠的生长抑素含量分别下降69.2%、63.8%、45.7%，β-内啡肽含量升高30.5%。刘皙洁等（1998）在制备长久性隔离小胃和颈静脉导管的5头雄性香猪试验表明，大胃瘘管灌注半胱胺180mg/kg BW，1周内试验组小胃胃液分泌量较对照组显著增加（Ｐ<0.05），胃泌素水平明显提高（Ｐ<0.01），血液生长激素水平降低（Ｐ<0.01）。丁宏标（1994）指出，日粮按70 mg/kg BW添加半胱胺，二元杂交猪日增重提高12.7%，料重比降低10.52%。韩剑众等（2000）对45日龄的杜×长×大三元杂交仔猪的试验表明，喂以半胱胺80mg/kg BW，与对照组相比，试验组增重12.59%，料重比下降7.67%，生长抑素水平下降56.45%，生长激素水平上升136.95%，Ｔ3、Ｔ4分别上升26.53%、17.71%。

3.2半胱胺在反刍动物中的应用

虽然半胱胺具有异味，对于反刍动物的适口性差，需要较长的过渡期，但一旦适应后，可提高反刍动物日增重、饲料转化率和生产性能等指标。王艳玲等（1997）对雄性小尾寒羊进行试验，23d半胱胺使其增重提高26.1%，其中以10～15ｄ时增重最快。范自营等（2000）以40只平均始重21kg的小尾寒羊（公母各半）为试验对象，研究了半胱胺对其增重和饲料转化率的影响。结果表明，每千克体重添加半胱胺100ｍｇ的绵羊30d增重提高25%（Ｐ<0.01），其中以前20ｄ最为明显，以后随时间延长促生长效果逐渐减弱。这表明，半胱胺的促生长作用在反刍动物中呈现明显的剂量依赖。此外，半胱胺也能通过抑制体内生长抑素提高内源性生长激素而明显提高奶牛的产奶量。王艳玲等（1999）研究了半胱胺对泌乳中期荷斯坦奶牛产奶量及血浆生长抑素、生长激素水平的影响。结果表明，与对照期相比，试验期奶牛血浆生长抑素水平明显下降，对照期1.21±0.34ng/mL，试验期0.14±0.05ng/mL（Ｐ<0.01），生长激素含量则显著提高，对照期1.33±0.26ng/mL，试验期1.77±0.29ng/mL。奶牛日产奶量提高7.6%（Ｐ<0.05），但采食量、牛乳脂率无明显变化，因而饲料转化率得到了显著提高（Ｐ<0.01）。

4半胱胺促生长作用的优势

近年来，人们利用激素免疫中和技术，中和体内SS，降低SS水平，从而解除抑制，使GH及其他正向调节的激素整体水平提高，促进机体生长。但由于试验步骤繁琐，技术耗资大，在实际生产中难以推广。半胱胺作为生长抑素的抑制剂，是一种简单化合物，不存在种属特异性，可以拌在饲料中添加，适宜于生产应用。因此，半胱胺具有适用范围广、价格低廉、使用方便等优点。

5半胱胺作为动物生长促进剂尚需解决的问题

5.1半胱胺的使用剂量和时间

许多研究表明，ＣＳ对ＳＳ的作用具有剂量和时间依赖性，一般使用ＣＳ 1周后机体ＳＳ水平恢复正常。对大鼠、肉鸡、绵羊等的研究结果表明，畜禽口服ＣＳ的理想剂量在１００ mg/kg BW左右。每５～７d使用1次，连续使用２～３周效果较好。因此，应认真研究半胱胺的使用量和使用时间，确定不同动物饲喂的最佳添加方案。

5.2半胱胺的负作用及毒性研究

给予半胱胺后，随着体内ＳＳ免疫活性下降，机体可出现体温下降、催乳素耗竭、多巴胺-β-羟化酶和肾上腺皮质Ⅱ-β-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及胃黏膜组织胺和组氨酸脱羧酶活性抑制等现象，甚至诱发胃肠溃疡，另外，ＣＳ还具有较强的毒性。因此，要结合添加效果，在使用时严格控制剂量和时间，以防ＣＳ的负作用发生，以及ＣＳ的残留可能带来的毒性效应。

5.3半胱胺添加剂的生产

半胱胺可化学合成，作为一种化学试剂可普遍应用。另外，各种动物毛发中含有大量的胱氨酸和半胱氨酸，也是提取半胱胺的重要原料，在开发利用各种动物的毛纤维（羽绒）资源的同时，可以从中提取半胱胺原料，以降低生产成本。为防止半胱胺氧化应生产半胱胺盐酸盐，作为饲料添加剂推广，在饲料生产中可考虑生产半胱胺颗粒料。

5.4半胱胺作用机制

半胱胺作用机制较为复杂，目前还不清楚其为什么不耗竭其他含二硫键的肽等问题，需进一步研究。

6半胱胺的应用前景

由于生长抑素广泛地分布在各种动物的中枢神经内系统、肾上腺髓质、胰腺和消化道中，并且可以抑制生长激素分泌、组织内分泌和外分泌、细胞再生、营养素吸收等多种生理过程，此外，它还具有免疫反应性和受体作用，所以近年来，人们试图以各种方法，如免疫中和技术（包括生长抑素基因工程疫苗）（Ｌａａｒｖｅｌｄ等，1986）、外源性注射激素来消除生长抑素的抑制作用，促进动物生长。虽然取得较大突破，但由于技术费用高及操作烦琐，目前尚未能应用于实际生产中。而用半胱胺饲喂畜禽，均可有效降低中枢及外周的生长抑素免疫活性，提高生长激素水平，从而大幅度促进畜禽生长，提高养殖经济效益。综上所述，半胱胺是调节内源性生长激素水平的有效制剂，能提高畜禽生产性能，应用效果明显，且具有无种属特异性、投资少、使用方法简便（口服）、生产成本相对低廉、不受制粒瞬时高温影响等优点，因此，半胱胺在畜牧业中起着重要作用。目前已有相关产品推广，主要是将半胱胺用生物活性材料进行胃囊处理，这种产品能根据需要在肠道内延时缓慢释放半胱胺，可直接添加在饲料中使用。可以预测，半胱胺作为一种信息调控神经内分泌系统生长抑素抑制剂，将会在饲料添加剂及畜牧生产中得到更广泛地应用。

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