生長抑素半胱胺在動物飼養(yǎng)中的研究進展

王貝嘉，董硯汶，王 莉，羊雪芹*

1.杭州師范大學(xué)，浙江杭州 311121；2.重慶醫(yī)科大學(xué)，重慶 400016

生長抑素又稱為生長激素釋放抑制激素，顧名思義，其由于能抑制垂體前葉生長激素的釋放而得名。1973年，Brazeau等人首先從羊的下丘腦提取液中分離出生長抑素，并證明了它具有抑制生長激素釋放的作用。

半胱胺是動物機體內(nèi)半胱氨酸的脫羧產(chǎn)物，1981年，Szabo等人在研究半胱胺誘導(dǎo)大鼠十二指腸潰瘍的機制時，發(fā)現(xiàn)其具有耗竭生長抑素的作用。在日后的研究中，表明半胱胺能促進動物生長，從而被應(yīng)用于畜禽飼料添加劑中。

1 半胱胺的作用機理

半胱胺因含有活化巰基和氨基而具有多種生理作用，其直接與生長抑素相作用，使生長抑素分子構(gòu)型（二硫鍵）改變，引起其免疫活性和生物活性的下降，使生長抑素參與調(diào)節(jié)的機體合成代謝和消化功能相關(guān)激素的抑制作用解除，類胰島素樣生長因子、胃泌素、胰島素、高血糖素等激素和胰酶、胃蛋白酶等消化酶分泌增加，腸管活動加強，機體的消化吸收和合成代謝功能增強，從而促進動物的生長。

2 半胱胺在動物飼養(yǎng)中的應(yīng)用

2.1 半胱胺對動物生長性能的影響

眾多試驗研究表明，半胱胺對豬、兔等哺乳動物，雞、鵝等家禽，羊、牛等反芻動物的生長均起到促進作用。

半胱胺目前已經(jīng)作為一種飼料添加劑應(yīng)用于豬生長中，在飼料中添加70 mg/kg半胱胺飼喂育肥豬47 d可以顯著提高育肥豬的生產(chǎn)性能，在妊娠后期的母豬飼料中添加半胱胺，可促進胎兒在母豬體內(nèi)的生長發(fā)育，提高窩產(chǎn)活仔數(shù)、初生均勻度和仔豬初生重，此外，在育肥后期飼喂含180 mg/kg半胱胺鹽酸鹽（有效劑量）的飼糧35 d，可提高胴體瘦肉率和胴體骨骼率，降低脂肪率并改善肉色[1]。王蓉等人（2009）對45日齡肉兔的研究表明，在日糧中添加半胱胺能顯著提高肉兔的生長性能且在此試驗劑量（90 mg/kg）內(nèi)，沒有給機體代謝及健康狀況帶來不良影響。另外，適宜的劑量十分重要，一旦超過最適劑量，半胱胺的效果反而隨添加量增加呈降低趨勢[2]。

半胱胺可以顯著提高肉雞的日增重、屠宰率和屠體品質(zhì)，提高蛋雞對鈣和磷的利用率，提高蛋的品質(zhì)，并且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[3]。吳瓊等人（2008）對90日齡雄性東北大白鵝的研究表明，在日糧中添加半胱胺基乳桿菌，能夠有效地使鵝的體重增加，降低鵝腹脂率，使鵝快速生長，其中半胱胺+乳桿菌組的效果稍強于只添加半胱胺的試驗組[4]。

宋天增等人（2014）給藏綿羊斷奶羔羊隔日飼喂300 mg/kg半胱胺，給予半胱胺的藏綿羊斷奶羔羊的增重情況和飼料轉(zhuǎn)化率在第8～35天顯著高于對照組[5]。徐振飛等人（2015）在早勝牛育肥牛的基礎(chǔ)日糧中添加不同劑量的微囊半胱胺，結(jié)果表明，添加300 g/t的試驗組比對照組平均日增重提高了11.06%，添加500 g/t的提高了14.99%，而添加700 g/t的只提高了5.77%，屠宰率比對照組都略有提高[6]。

2.2 半胱胺對動物免疫調(diào)節(jié)的影響

多項試驗表明，半胱胺能對動物的免疫調(diào)節(jié)起到積極作用。王泳杰等人（2017）在對牦牛僵牛的研究中發(fā)現(xiàn)，由于傳統(tǒng)放牧不良環(huán)境因素的刺激，對照組的血液白細胞計數(shù)明顯增高，可能是機體產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，而添加半胱胺和活性干酵母的僵牛血液白細胞計數(shù)與正常牛相比無明顯差異，血漿中IgA含量也顯著提高，說明半胱胺和活性干酵母有助于增強僵牛免疫力[7]。沈贊明等人（2005）給泌乳20～42周的奶牛飼喂包被型半胱胺鹽酸鹽2 000～6 000 U/d后，發(fā)現(xiàn)其淋巴轉(zhuǎn)化率、IL-2和IL-6的濃度顯著提高，表明其免疫能力有所增強[8]。

半胱胺對機體免疫功能的影響可能與其對生長抑素的作用有關(guān)。生長抑素具有廣泛的抑制免疫作用，半胱胺直接與生長抑素作用，通過改變生長抑素的構(gòu)型來耗竭其生物活性，從而解除對機體的抑制作用[9]；另一方面，半胱胺通過解除生長抑素對消化相關(guān)的激素或酶的抑制作用，促進機體的消化吸收，增強機體對營養(yǎng)物質(zhì)的利用，從而提高機體免疫力[10]。

但是也有研究表明，生長抑素對機體免疫能力，特別是細胞免疫，具有促進作用。法氏囊是禽類特有的中樞免疫器官，決定B細胞的分化，生長抑素缺乏時，影響雞法氏囊的發(fā)育，降低其免疫器官重量指數(shù)（計算方法：免疫器官指數(shù)=免疫器官（法氏囊、脾臟）重量/活體體重），而添加生長抑素后，可促進法氏囊發(fā)育，提高其免疫器官重量指數(shù)，生長抑素可以促進機體免疫球蛋白含量增加[11]。生長抑素對T細胞分泌功能的影響主要體現(xiàn)在其對IL-2分泌的調(diào)節(jié)。有研究表明，生長抑素能刺激小鼠和人T細胞系IL-2的分泌，還可促進小鼠T淋巴細胞系IL-4和IL-10的分泌；另一方面，生長抑素又可抑制分離自扁桃體的B淋巴細胞產(chǎn)生IgE，抑制分離自外周血液或腸道黏膜的B淋巴細胞產(chǎn)生IgG、IgA和IgE。生長抑素對免疫細胞的調(diào)節(jié)不能簡單定義，它能抑制NK細胞活性，抑制嗜中性粒細胞的趨化性，但另一方面，它能誘導(dǎo)單核細胞和巨噬細胞的吞噬活性，介導(dǎo)T細胞的遷移和歸巢等[12]。

綜上所述，半胱胺和生長抑素對于動物機體的免疫調(diào)節(jié)作用還需進行深入研究，以明確各自對免疫系統(tǒng)的作用和兩者之間的相互影響，確保在促進動物生長的同時，保證動物機體的健康和強大的免疫力。

3 半胱胺作用于動物的方法

3.1 飼料添加

通常的使用方法是將半胱胺添加到飼糧中直接飼喂動物，但半胱胺在體外極不穩(wěn)定，因此常用半胱胺化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定的衍生物半胱胺鹽酸鹽作為飼料添加劑的商品形式[13]。半胱胺鹽酸鹽β-環(huán)糊精微粒已經(jīng)作為飼料添加劑廣泛應(yīng)用于哺乳動物、家禽、反芻動物以及魚類的飼養(yǎng)中。

半胱胺的劑量不易掌握，過少過多都不會達到最大效益，且飼料、飼養(yǎng)管理水平、半胱胺的氧化失活和其粗制品的不良氣味，都會影響飼喂效果，還需進一步研究完善。

3.2 基因疫苗

基因疫苗是將編碼外源性抗原基因插入到含真核表達系統(tǒng)的質(zhì)粒上，再將質(zhì)粒直接導(dǎo)入動物體內(nèi)，讓其在宿主細胞中表達抗原蛋白，誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。在生長抑素的基因疫苗制作中，采用分子生物學(xué)技術(shù)，分別獲得目的片段粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF）和含有乙肝表面抗原S基因的生長抑素基因。采用基因工程方法，將GMCSF和SS基因片段分別克隆到載體的多克隆位點A和多克隆位點B上，構(gòu)建共表達基因疫苗plRESGM-CSF/2SS[14]。劉賀山等人（2012）成功構(gòu)建并表達了雞GM-CSF-SS融合蛋白，但未能對其加以純化，也未能研究其免疫原性及其對動物生產(chǎn)性能的作用。

基因疫苗相較于直接飼喂，具有以下優(yōu)點：①一次免疫可產(chǎn)生有效的免疫效應(yīng)，免疫效果維持時間長；②除產(chǎn)生體液免疫外，還可產(chǎn)生細胞免疫；③疫苗穩(wěn)定性好，易保存和使用[15]。但是國內(nèi)對于其在動物體內(nèi)的作用及效應(yīng)，多少劑量能誘導(dǎo)動物免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗生長抑素抗體，還需要進一步研究。

4 半胱胺飼養(yǎng)動物存在的問題

盡管半胱胺已用于動物飼養(yǎng)以提高動物的生產(chǎn)性能，但是還存在問題尚未解決。

4.1 半胱胺的劑量和時間依賴性

許多研究表明，半胱胺在動物的飼喂中有明顯的劑量依賴性，在最適劑量范圍內(nèi)，動物的日增重隨劑量的增加而增長，但是超過最適劑量，動物的日增重反而隨劑量的增加而降低。飼喂的時間長短和間隔也會影響其效應(yīng)。如對肉雞等的研究結(jié)果表明，給肉雞口服半胱胺的理想劑量在100 mg/kg左右，每5～7 d使用一次，連續(xù)使用2～3周效果較好[16]。因此不同動物在不同生長環(huán)境下的最適喂養(yǎng)劑量和方法，是需要進一步研究的問題。

4.2 半胱胺的毒性

研究發(fā)現(xiàn)，大劑量的半胱胺可致消化道潰瘍。大鼠皮下注射300 mg/kg半胱胺，可引起消化道潰瘍和穿孔。此外，半胱胺還可以通過促進內(nèi)皮素的釋放，減緩大鼠十二指腸粘膜的血流量，造成局部缺血缺氧，降低機體防御機能。高劑量的半胱胺還會造成氧化應(yīng)激，造成直接性和壞死性細胞毒性[1]。對妊娠大鼠的研究表明，高劑量的生長抑素-每天100 mg/kg和150 mg/kg，增加了胎兒宮內(nèi)死亡、宮內(nèi)生長發(fā)育遲緩和胎兒畸形的風(fēng)險[17]。

5 結(jié)語

半胱胺目前已作為耗竭生長抑素以最大限度地提高動物生產(chǎn)性能的非激素生理調(diào)節(jié)劑，廣泛應(yīng)用于動物的飼養(yǎng)中，并且取得了良好的效果。經(jīng)過對半胱胺的長期研究，高劑量半胱胺的負面影響及其時效性是公認的問題，給藥方式除了最簡單的飼糧添加外，也在研發(fā)更便捷、更長效的方法。但是當(dāng)前研究大多局限于半胱胺對動物生長的影響，對動物免疫、腸道、妊娠和早期胚胎的影響還缺少相關(guān)數(shù)據(jù)。綜上，半胱胺應(yīng)用于動物飼養(yǎng)中還需要在劑量、毒副作用方面進行深入研究。