半胱胺在育肥豬生產(chǎn)中的研究進(jìn)展

陽(yáng) 利， 陳宇光

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128）

為降低環(huán)境污染，藥物殘留，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展，同時(shí)又能提高畜禽生長(zhǎng)速度、飼料利用率，改善胴體品質(zhì)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究。半胱胺作為一種安全可靠和無(wú)公害的新型飼料添加劑引起了廣泛的關(guān)注，本文就半胱胺在豬生產(chǎn)中的研究進(jìn)行綜述，旨為半胱胺在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 半胱胺的理化性質(zhì)

半胱胺（CS）又名β-巰基乙胺，乙酰COA的組成部分，是半胱胺酸鹽的脫羧產(chǎn)物，因含有游離的巰基，具有抗氧化、提高血液谷胱甘肽的濃度及修復(fù)損傷DNA的作用（劉紅，2014）。半胱胺能降低體內(nèi)生長(zhǎng)抑素 （SS）含量，間接提高生長(zhǎng)激素（GH）濃度，促進(jìn)豬的生長(zhǎng)。在生產(chǎn)實(shí)踐中可作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑、抗氧化劑，同時(shí)提高畜產(chǎn)品品質(zhì)（王金明，2006）。

半胱胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)為 HS-CH-CH-NH，相對(duì)分子質(zhì)量為77.15。純半胱胺為白色晶體，熔點(diǎn)為99～100℃，易溶于水和醇，呈堿性，帶有不良?xì)馕?，在空氣中易氧化成二氧化硫。半胱胺是許多金屬離子的絡(luò)合劑，能與多種有機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（Martin，2013）。CS的化學(xué)合成途徑有兩種，一種是由乙醇胺與溴化氫加成反應(yīng)得β-溴化乙胺，再與二硫化碳環(huán)合水解而得；另一種是由環(huán)乙胺與硫化氫加成反應(yīng)而得，該途徑所需費(fèi)用較低，在生產(chǎn)中可廣泛應(yīng)用。

2 半胱胺的生物學(xué)功能

2.1 調(diào)節(jié)激素水平，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng) 動(dòng)物的生長(zhǎng)主要是通過(guò)促生長(zhǎng)激素軸的調(diào)控來(lái)實(shí)現(xiàn)的，促生長(zhǎng)激素包括生長(zhǎng)激素 （GH）、生長(zhǎng)激素釋放激素（GHRH）和胰島素樣生長(zhǎng)因子（IGF-1）。GH可調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在機(jī)體新陳代謝過(guò)程中的分配，一方面促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，另一方面降低脂肪的沉積，從而提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度和飼料轉(zhuǎn)化率。然而，GH合成和分泌受下丘腦可GHRH和IGF-1雙重調(diào)控，SS可抑制GH分泌，GHRH則刺激GH分泌，SS和GHRH在體內(nèi)保持動(dòng)態(tài)平衡，所以GH在體內(nèi)的分泌呈現(xiàn)脈沖式的波動(dòng)。

自 Szabo和 Reichlin（1981）發(fā)現(xiàn)，CS 能耗竭中樞和外周SS以來(lái)，國(guó)內(nèi)外大量研究證實(shí)了半胱胺可以降低SS水平，提高GH分泌，從而提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度。CS是通過(guò)改變SS的構(gòu)型降低其生物活性，從而提高體內(nèi)GH、IGF-1、胃泌素、胰島素的含量。研究表明CS通過(guò)與SS的特異性結(jié)合而對(duì)SS產(chǎn)生耗竭作用，降低SS含量，從而提高GH、T3、T4、IGF-1含量以促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng) （孫占田，2013；Liu，2009；Sacheck，2004）。

2.2 促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化代謝 CS對(duì)胃腸道消化的影響是通過(guò)直接耗竭SS，提高各種消化酶的活性，加快胃腸道蠕動(dòng)而提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收（Khomenko，2003）。研究發(fā)現(xiàn)CS能提高豬十二指腸、空腸和回腸總蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性，從而促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收（徐雪松，2008；洪奇華，2003）。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)CS通過(guò)降低機(jī)體SS的濃度使胰酶、蛋白酶等消化酶以及膽囊收縮素、胃泌素、胃酸的分泌量增加，從而促進(jìn)消化道營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收 （張英杰，2006）。飼糧中添加CS能顯著提高皮下脂肪激素敏感脂酶（HSL)活力和生長(zhǎng)激素水平，促進(jìn)脂肪分解，抑制脂肪合成，促進(jìn)蛋白沉積（Zhou，2015；肖玉梅，2011）。

2.3 提高機(jī)體免疫力 目前，CS提高動(dòng)物機(jī)體免疫力多是從激素等內(nèi)分泌系統(tǒng)對(duì)免疫的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。半胱胺可通過(guò)耗竭體內(nèi)SS而提高GH和免疫球蛋白水平，后者直接刺激淋巴因子的釋放，提高機(jī)體免疫力。CS可促進(jìn)動(dòng)物免疫器官的發(fā)育，延緩免疫器官的自然退化；提高血清免疫球蛋白IgG水平，提高機(jī)體對(duì)特異抗原的效價(jià)和外周血淋巴細(xì)胞自然增殖活力，促進(jìn)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化（徐英杰，2008)。劉智等（2007）發(fā)現(xiàn)，CS 可提高斷奶后仔豬血清IgA、IgG含量及白細(xì)胞吞噬率和T-巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率，有效抑制仔豬斷奶應(yīng)激，提高仔豬免疫力。半胱胺直接耗竭SS免疫活性，解除SS對(duì)機(jī)體免疫的抑制作用，提高細(xì)胞因子IL-2、IL-6的濃度，從而改善機(jī)體的免疫力（Bozzola，2003）。Gentile（2009）指出，CS結(jié)構(gòu)中的氨基硫醇基團(tuán)具有抗氧化、保護(hù)細(xì)胞等作用，可直接刺激淋巴細(xì)胞分泌IL-2。由此可見(jiàn)，CS可通過(guò)增強(qiáng)機(jī)體天然免疫屏障和激發(fā)特異性和非特異性免疫應(yīng)答，顯著提高動(dòng)物的抗病能力。

2.4 抗氧化作用 CS是研究較早的含巰基防護(hù)劑之一。CS含有一個(gè)強(qiáng)還原性的游離活性巰基，能夠有效清除活性氧（ROS）、亞硝基（NO-）等自由基，使DNA免受自由基的攻擊，在動(dòng)物機(jī)體組織抗氧化損傷中起重要作用。由于CS在體外極不穩(wěn)定，因而在臨床應(yīng)用中常用某些基團(tuán)先將其分子上的活性基團(tuán)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)保護(hù)起來(lái)，進(jìn)入體內(nèi)后在酶的作用下被水解，生成有活性的CS而發(fā)揮作用。試驗(yàn)表明日糧中添加100 mg/kg CS可使白鵝肌肉、肝臟和血液中的活性巰基（-SH）含量比對(duì)照組分別升高7.14%、2.67%和13.01%，但差異均不顯著，并由此推斷半胱胺在仔鵝體內(nèi)代謝后不會(huì)造成殘留蓄積（邵美麗，2004）。CS還可以提高機(jī)體血液中谷胱甘肽（GSH-Px）的濃度，從而使抗氧化作用增強(qiáng)（楊彩梅，2002）。但研究表明CS處理組肉雞血漿中總超氧化物歧化酶（T-SOD)和GSH-Px活力雖顯著升高，但總抗氧化能力（TAOC）降低，顯示出抗氧化酶活力升高不足以消除其所引起的氧化應(yīng)激 （徐瑞雪，2005）。因此，CS對(duì)動(dòng)物機(jī)體的氧化還原作用還需做進(jìn)一步研究。

3 半胱胺在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 對(duì)豬生產(chǎn)性能的影響 在豬日糧中添加CS能顯著提高其生長(zhǎng)性能和飼料轉(zhuǎn)化率。孫占田等（2013）在斷奶仔豬飼糧中添加200 mg/kg CS，平均日增重顯著提高8.45%，平均日采食量顯著提高3.96%，料肉比顯著降低3.85%。在育肥豬飼糧中添加200 mg/kg CS，育肥豬的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率顯著提高（Zhou，2015；雷東風(fēng)，2011；趙靜杰，2009）。同時(shí)有研究表明在育肥豬飼糧中添加400 mg/kg CS使試驗(yàn)組飼料利用率顯著提高12.20%（鄧玉英，2009）。 夏中生等（2011）在肥育期的基礎(chǔ)飼糧中添加1.7 mg/kg CS，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CS可顯著提高試驗(yàn)豬的日增重，降低料重比。在生長(zhǎng)育肥豬飼料中添加CS能夠提高試驗(yàn)豬的生長(zhǎng)性能，其中在15～30 kg階段添加200 mg/kg，70～110 kg階段添加300 mg/kg可顯著提升日增重、降低料重比（宋延飛，2016）。由于各試驗(yàn)豬的生長(zhǎng)時(shí)期、試驗(yàn)周期及CS的添加量各不近相同，可能會(huì)造成試驗(yàn)結(jié)果的細(xì)微不同，但總體豬日糧中添加CS可顯著提高其生產(chǎn)性能和飼料利用率，具體作用機(jī)理還需進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

3.2 對(duì)豬胴體性狀的影響 關(guān)于半胱胺在提高生長(zhǎng)肥育豬的胴體品質(zhì)方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究。夏中生等（2011）報(bào)道，飼糧中添加半胱胺在一定程度上可提高瘦肉率、眼肌面積，降低背膘厚度，但差異不顯著。雷東風(fēng)等（2011）研究結(jié)果表明，飼糧中添加CS可使肥育豬瘦肉率提高7.97%。陳從亮等（2009）在生長(zhǎng)育肥豬飼糧中添加CS，試驗(yàn)組眼肌面積和瘦肉率分別比對(duì)照組提高3.4%和4.5%，背膘厚降低4.75%。郭建鳳等（2007）在育肥豬飼糧中添加半胱氨，屠宰率、眼肌面積、瘦肉率分別提高4.62%和6.34%、2.08%，背膘厚度降低4.41%。孫占田等（2013）在飼糧中添加半胱胺，眼肌面積和瘦肉率分別比對(duì)照組顯著提高了4.86%和4.36%。張獻(xiàn)新等（2014）在飼糧中添加CS，臀腿比例、眼肌面積和瘦肉率分別比對(duì)照組提高了9.25%、11.69%和6.27%；背膘厚降低了13.74%，這與Yang（2005）研究結(jié)果一致。豬飼糧中添加CS可以提高屠宰率、瘦肉率、眼肌面積，降低背膘厚度等，改善豬的胴體性狀，具體機(jī)制需要進(jìn)一步研究。

3.3 對(duì)豬脂肪沉積的影響 在豬飼糧中添加CS可以提高GH的含量，GH能顯著刺激生長(zhǎng)豬肌肉的生長(zhǎng)，減少脂肪沉積。脂肪細(xì)胞上存在著GHR，GH可以通過(guò)GH-R調(diào)節(jié)脂肪代謝，抑制脂蛋白脂酶，刺激激素敏感酯酶，從而抑制脂肪合成和促進(jìn)脂肪分解（Camel，2000）。在豬飼糧中添加CS提高了血清TNF-α水平，TNF-α可抑制脂肪細(xì)胞的分化和脂肪合成，促進(jìn)脂肪分解（周杰，2015；Petruschke，1993）。 Etherton（2000）認(rèn)為，GH 對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)重分配的調(diào)節(jié)是通過(guò)改變組織對(duì)胰島素的敏感性實(shí)現(xiàn)的，GH降低了脂肪組織對(duì)胰島素的敏感性，從而抑制脂肪組織中脂肪酸的合成，降低脂肪沉積。在寧鄉(xiāng)育肥豬飼糧中添加CS能提高肝臟中DHA的含量，可能是其可通過(guò)調(diào)控肝臟的脂肪代謝基因PPAR-α的表達(dá)，進(jìn)而影響機(jī)體的脂肪代謝（秦龍山，2017）。總之，豬日糧中添加CS可在一定程度上降低脂肪的合成，具體的作用機(jī)制尚需進(jìn)一步探討。

4 小結(jié)

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、制備成微膠囊或直接拌在飼料中，使用方便，安全無(wú)殘留，不僅能提高生長(zhǎng)性能、改善飼料報(bào)酬、還能改善肉質(zhì)，對(duì)養(yǎng)豬生產(chǎn)具有重要的意義。