湖南农业大学动物科技学院 占今舜 张 彬＊

褪黑素（MLT）是一种由哺乳动物松果体分泌的吲哚类神经内分泌激素，另外视网膜和泪腺也能少量的分泌 （杨秀平，2006；Zawilska和Nouak，1999）。MLT的化学结构为5-甲氧基-N-乙酰色胺，是色氨酸的衍生物。MLT的合成主要受到光周期的影响，其他因素如交感神经、激素也能影响其合成（Sugden，1989）。动物在持续的光照下，松果体的重量减轻，实质细胞减少，MLT的合成酶系活性明显降低；相反，长期生活在黑暗环境中的动物 （如大鼠），松果体合成MLT的酶系活性增强，MLT的合成也增加（杨秀平，2006）。因此MLT的分泌是白天减少，夜间增多。MLT的分解代谢主要是在肝脏和脑中进行，代谢产物由尿排出体外（杨振军等，2004）。

MLT具有改善睡眠、抗肿瘤、提高免疫力、抗炎、抗氧化、镇痛和镇静等多方面的作用。本文对褪黑素的一些作用以及在动物生产上的一些应用进行综述。

1 褪黑素的生物功能

1.1 抗肿瘤的作用 Lenoir等（2005）发现，MLT能够明显降低大鼠乳腺癌的发病率，还能抑制肿瘤细胞的生长。caspase-3是细胞凋亡过程中的关键酶，参与多种因素诱导细胞凋亡。顾良红等（2010）研究发现，MLT能够通过提高caspase-3的含量，激活caspase-3的活性，促使肿瘤细胞凋亡。c-fos原癌基因在正常细胞中起着促进细胞增殖分化的作用，但其不正常表达能够使细胞异常增殖癌变。宋丽霞和刘淑英（2009）发现，在光照时间延长的条件下，MLT分泌下降，c-fos原癌基因的表达有增长的趋势，这结果表明，MLT含量的升高能抑制c-fos原癌基因的表达。此外，MLT还能够增强机体中的NK细胞的活性，促进NK细胞的活化，增强NK细胞的杀伤能力，从而达到抗肿瘤的作用（方华蓥和许春芳，2010）。MLT还能通过改变细胞周期，抗氧化等作用来抑制肿瘤细胞的生长。

1.2 改善睡眠的作用 梁慧莉等（2010）通过直接睡眠试验、延长戊巴比妥钠睡眠时间试验、戊巴比妥钠阈下剂量催眠试验、巴比妥钠睡眠潜伏期试验，观察褪黑素诱导小鼠的睡眠作用，发现MLT具有改善睡眠功能作用。吴至凤等（2010）利用外源MLT治疗脑损伤儿童睡眠障碍的疗效观察发现，MLT能够明显改善儿童的抵触情绪，睡眠潜伏期减短，夜间的觉醒次数降低。

1.3 抗氧化的作用 机体可以通过酶促反应和非酶促反应产生自由基，如氧自由基、羟自由基等（姚伟和张永东，2002）。MLT有抗氧化的作用，能够清除体内的自由基。周向华和李经才（1999）通过实验发现MLT可以直接清除·OH，也可以通过增强机体自由基清除系统的能力来清除自由基。Russel（2002）报道，生理剂量的MLT能使脑中的谷胱甘肽过氧化酶的活性增强，促使谷胱甘肽的大量生成，这就提高机体对过氧化物的还原，降低过氧化物对机体的损伤。贾孟良等（2005）发现，MLT可显著降低四氧嘧啶的含量，而四氧嘧啶是强氧化剂，会对机体内多种器官造成氧化损伤，说明MLT对机体多种器官有保护作用和有抗氧化的作用。代国杰等（2010）利用脂多糖刺激小鼠，发现MLT能够显著降低肝脏和脾脏组织中的氧化损伤。

1.4 改善免疫的作用 免疫系统是机体保护自身的防御性结构，由免疫器官（如骨髓、胸腺等）、免疫细胞（如淋巴细胞、单核吞噬细胞等）以及免疫分子（补体、干扰素、白细胞介素等）组成。MLT能够调控机体的免疫系统，提高机体的免疫能力。

陈大勇等（2008）发现，随着光照时间的延长，机体的MLT分泌受到限制，致使胸腺小体直径、腔上囊面积、脾小结直径逐渐降低，镜下观察各淋巴器官组织的淋巴细胞的致密度下降。刘淑英等（2003）利用鹌鹑作为试验对象，发现在短光照条件下机体的MLT分泌升高，致使机体的白细胞介素-2（IL-2）、外周血中白细胞数、红细胞数和血红蛋白含量都相应增加。以上说明机体的MLT水平的变化能够影响淋巴器官的发育并且能够调控机体的免疫系统。

周爱民等（2001）利用MLT对小鼠进行灌胃，结果表明，0.1～0.2 mg/kg的MLT，对免疫功能低下或缺陷的小鼠，在特异性和非特异性免疫功能发挥免疫增强作用。但对正常小鼠，褪黑素只能提高特异性细胞免疫功能。胸腺、法氏囊和脾脏是禽类最重要的免疫器官，利用法氏囊、脾脏、胸腺的重量可评价禽类的免疫状况。卢玉发和廖清华（2008）在肉鸡日粮中添加10 mg/kg褪黑素，发现胸腺、法氏囊和脾脏免疫器官质量显著增加。可以看出，提供外源性MLT能够增强机体的免疫能力，并对一些导致免疫功能下降的疾病有预防和治疗的作用。

1.5 其他作用 大量研究表明，MLT能够预防、减轻乃至逆转伤害性疼痛 （董良，2009）。焦燕等（2009）利用大鼠为实验对象发现，注射外源MLT能够提高胰岛素敏感性，降低体内糖脂，改善胰岛素抵抗。除此之外，MLT还具有改善记忆力、调节生物节律、抗衰老等作用。

MLT在植物方面的作用也有报道，徐向东等（2010）研究了高温胁迫条件下外源MLT对黄瓜幼苗活性氧（ROS）代谢的影响以及对抗坏血酸代谢系统的影响，结果表明，MLT预处理能抑制高温胁迫条件下黄瓜幼苗体内ROS的产生，提高抗氧化酶系、抗坏血酸代谢酶系的活性及抗氧化物质的含量，降低膜脂过氧化水平，保护膜脂的完整性，减少电解质的外渗，减轻高温胁迫对幼苗造成的伤害，提高幼苗抗高温胁迫的能力。此外，外源MLT能够减缓辐射对植物的氧化胁迫的能力（王英利等，2009）。

2 褪黑素在畜牧生产上的应用

对于季节性动物，光照能影响MLT对生殖活动的作用。MLT对长日照繁殖动物的性行为起到抑制的作用，对短日照繁殖动物的性活动起促进作用（茆达干等，2001）。研究发现，夏至之后给绵羊提供MLT，能够促进其发情提前，而在1月份左右时提供MLT没有提前发情（Nancy等，1988；Nett和 Niswender，1982）。 对于非季节性动物，MLT分泌呈季节变化但不是引起性腺发生反应的关键 （Diekman等，1991），但提高外源性MLT水平能够影响生殖活动。温璋文（1997）发现，给家兔埋植MLT会使公兔睾丸重量减轻，母兔卵巢缩小。Paterson等（1992）每天下午给猪口服MLT，能够提前性成熟。

最近几年，MLT在动物生长性能上的研究也取得了一定的成果。雷晓玉等（2008）发现，产蛋高峰期利用MLT主动免疫（首免0.8 mL和首免0.6 mL）的蛋鸡产蛋量有显著提高，并且每次免疫都显著提高雌二醇 （E2）水平。卢玉发和廖清华（2008）在肉仔鸡日粮中添加MLT 10 mg/kg，结果表明，肉鸡1～49 d平均日增重得到显著提高，并且改善了饲料转化率，而且添加了MLT的日粮对适口性没有不良影响。唐春祥等（2006）试验结果表明，利用MLT主动免疫过的猪的采食量、体增重、饲料报酬、日粮蛋白质和能量消化率有增加的趋势；而且降低了肌肉脂肪含量。也有报道，埋植一定量的外源MLT可以诱导毛皮动物的毛皮提前成熟。孔庆松 （1995）利用在水貂皮下埋植MLT，结果发现，成年水貂可以提前打皮。谷子林等 （2007）在45～50日龄的獭兔皮下埋植MLT发现能提高断奶后幼兔的生长速度，加速毛囊的分化和增加被毛密度，促进皮肤增长、增厚和成熟。杜立银等（2009）在15℃保存稀释精液中分别添加不同量的MLT，结果表明，添加适宜浓度MLT能够抑制稀释、离心及冷冻保存猪精液中的精子氧化损伤，显著提高精液保存质量。

3 小结

研究表明，MLT能够影响动物繁殖机能，提高蛋鸡产蛋率，使羊、猪性成熟提前，毛皮动物提前收获毛皮等。但是，目前只局限在试验阶段，仍有诸多问题未解决。如外源人工合成的MLT最适的添加量、添加方式 （埋植或者注射或者直接添加）、作用机制、能否用作饲料添加剂等。但随着研究的不断深入和科学技术的不断提高，MLT将会被广泛应用在动物生产和饲料生产上。

[1]陈大勇，刘淑英，张利珍.不同光照条件下褪黑素对雏鸡淋巴器官组织结构的影响[J].内蒙古农业大学学报，2008，29（4）：110 ～ 114.

[2]代国杰，朱建津，高琳琳，等.褪黑素对小鼠抗氧化作用的影响[J].食品工业科技，2010，3：347 ～ 350.

[3]董良.褪黑素在疼痛调节中的作用 [J].国际病理科学与临床杂志，2009，29（6）：507 ～ 512.

[4]杜立银，曹少先，郭炜，等.褪黑素在猪精液保存中的抗氧化作用[J].江苏农业学报，2009，25（2）：315 ～ 319.

[5]方华蓥，许春芳.褪黑素对胰腺癌小鼠NK细胞杀伤活性的影响[J].苏州大学学报，2010，30（3）：477 ～ 479.

[6]谷子林，黄玉亭，陈保江，等.褪黑素（MLT）对商品獭兔被毛品质和增重的影响[J].畜牧兽医科学，2007，23（8）：32 ～ 35.

[7]顾良红，刘卉，魏建恩，等.褪黑素核对胃癌小鼠血清caspase-3表达的影响[J].山西医科大学学报，2010，41（11）：939 ～ 941.

[8]贾孟良，杨红英，董淳，等.褪黑素的抗自由基作用[J].广东药学，2005，15（1）：46 ～ 48.

[9]焦燕，胡小波，尹卫东，等.褪黑素改善高糖高脂饲养大鼠胰岛素敏感性[J].微量元素与健康研究，2009，26（3）：4 ～ 9.

[10]孔庆松.褪黑激素促进水貂冬皮早熟的研究[J].野生动物，1995，4：22～26.

[11]雷晓玉，雷晓峰，赵晏.褪黑激素主动免疫对蛋鸡产蛋率的影响[J].畜禽业，2008，288：10 ～ 12.

[12]梁慧莉，赵鹏，覃辉艳，等.褪黑素改善睡眠功能试验研究[J].中国卫生检验杂志，2010，20（2）：307 ～ 308.

[13]刘淑英，齐景伟，张旺.褪黑素和光照对鹌鹑白细胞介素 ～2的影响[J].中国家禽，2003，25（22）：20 ～ 22.

[14]卢玉发，廖清华.褪黑素对肉鸡生产性能及免疫功能的影响[J].饲料工业，2008，29（13）：37 ～ 39.

[15]茆达干，杨利国，吴结革.褪黑激素对动物生殖的作用及其调控[J].草食家畜，2001，3：7 ～ 8，24.

[16]宋丽霞，刘淑英.不同光照下褪黑素变化对鸡骨髓内c-fos原癌基因表达的影响[J].中国畜牧兽医，2009，36（9）：186 ～ 189.

[17]唐春祥，张克英，余 冰，等.褪黑激素主动免疫对猪生产性能和肉质的影响[J].动物营养学报，2006，18（2）：80 ～ 85.

[18]王英利，王英娟，郝建国，等.褪黑素对绿豆在增强UV-B辐射下的防护作用[J].光子学报，2009，38（10）：2629 ～ 2633.

[19]温璋文.MLT对家兔性器官和动情周期的作用 [J].武汉大学学报，1997，43（2）：211 ～ 215.

[20]吴至凤，张雨平，赵雪晴，等.褪黑素治疗脑损伤儿童睡眠障碍的疗效观察[J].重庆医学，2010，39（21）：2913 ～ 2914.

[21]徐向东，孙艳，孙波，等.褪黑素对高温胁迫下黄瓜幼苗抗坏血酸代谢系统的影响[J].应用生态学报，2010，21（10）：2580 ～ 2586.

[22]徐向东，孙艳，孙波，等.高温胁迫下外源褪黑素对黄瓜幼苗活性氧代谢的影响[J].应用生态学报，2010，21（5）：1295 ～ 1300.

[23]杨秀平.动物生理学[M].北京：高等教育出版社，2006.

[24]杨振军，杨松鹤，陈志宏.有关褪黑素的研究进展[J].承德医学院学报，2004，1（21）：74 ～ 77.

[25]姚伟，张永东.褪黑素的作用[J].临沂医学专科学校学报，2002，24（6）：467～470.

[26]周爱民，袁育康，范桂香，等.褪黑素的免疫调节作用[J].西安医科大学学报，2001，22（5）：422 ～ 424.

[27]周向华，李经才.褪黑素抗自由基作用及其机制[J].中国药理学通报，1999，15（1）：24 ～ 26.

[28]Diekman M A，Clapper J A，Green M L，et al.Reduction in age of puberty in gilts consuming MLT during decreasing or increasing daylength[J].Jouranl of Animal Science，1991，69：2525 ～ 2531.

[29]Lenoir V，de Jonage-Canonico M B，Perrin M H，et al.Preventive and curative effect of melatomin on mammary carcinogenesis induced by dinethybenz[a]anthracene in the female Sprague-Daw-ley rat[J].Breast Cancer Research，2005，7（4）：R470 ～ 6.

[30]Nancy W L，Benoit M，Fred K J.How dose melatonin code for day length in the ewe：during of nocturnal melatonin release or coincidence of melatonin a light～ entrained sensitive period[J].Biology of Reproduction，1988，39：66 ～ 75.

[31]Nett M T，Niswender D G.Influence of exogenous melatonin on seasonality of reprodution in sheep[J].Theriogenology，1982，97：395 ～ 400.

[32]Panlikowski I，Kolomeckal I，Wojtczak A，et al.Effect of six months melatonin treatment on sleep qunlity and serum cocentrations of estradiol，cortisol，dehydroepiendrosterone sulfate，and somatomedinc in eldery wormen[J].Neu-Roendocrinol Leet，2002，23.

[33]Paterson A M，Martin G B，Foldes A，et al.Concentrations of plasma MLT and LH in do～mestic gilts reared under artificial long or short days[J].Jouranl of Reproduction and Fertility，1992，94：85 ～ 95.

[34]Russel J.Melatonin reduces oxidant damage and promotes mitochondrial respiration[J].New York Academy of Sciences，2002，959：238 ～ 256.

[35]Sugden D.Melatonin biosynthesis in the mammalian pineal gland[J].Experientia，1989，45：922.

[36]Zawilska J B，Nouak J Z.Melatonin from biochemistry to therapeutic applications[J].Polish Journal of Pharmacology，1999，51 （1）：3 ～ 13.