褪黑素的作用及其在畜牧生產上的應用

湖南農業大學動物科技學院 占今舜 張 彬＊

褪黑素（MLT）是一種由哺乳動物松果體分泌的吲哚類神經內分泌激素，另外視網膜和淚腺也能少量的分泌 （楊秀平，2006；Zawilska和Nouak，1999）。MLT的化學結構為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響，其他因素如交感神經、激素也能影響其合成（Sugden，1989）。動物在持續的光照下，松果體的重量減輕，實質細胞減少，MLT的合成酶系活性明顯降低；相反，長期生活在黑暗環境中的動物 （如大鼠），松果體合成MLT的酶系活性增強，MLT的合成也增加（楊秀平，2006）。因此MLT的分泌是白天減少，夜間增多。MLT的分解代謝主要是在肝臟和腦中進行，代謝產物由尿排出體外（楊振軍等，2004）。

MLT具有改善睡眠、抗腫瘤、提高免疫力、抗炎、抗氧化、鎮痛和鎮靜等多方面的作用。本文對褪黑素的一些作用以及在動物生產上的一些應用進行綜述。

1 褪黑素的生物功能

1.1 抗腫瘤的作用 Lenoir等（2005）發現，MLT能夠明顯降低大鼠乳腺癌的發病率，還能抑制腫瘤細胞的生長。caspase-3是細胞凋亡過程中的關鍵酶，參與多種因素誘導細胞凋亡。顧良紅等（2010）研究發現，MLT能夠通過提高caspase-3的含量，激活caspase-3的活性，促使腫瘤細胞凋亡。c-fos原癌基因在正常細胞中起著促進細胞增殖分化的作用，但其不正常表達能夠使細胞異常增殖癌變。宋麗霞和劉淑英（2009）發現，在光照時間延長的條件下，MLT分泌下降，c-fos原癌基因的表達有增長的趨勢，這結果表明，MLT含量的升高能抑制c-fos原癌基因的表達。此外，MLT還能夠增強機體中的NK細胞的活性，促進NK細胞的活化，增強NK細胞的殺傷能力，從而達到抗腫瘤的作用（方華鎣和許春芳，2010）。MLT還能通過改變細胞周期，抗氧化等作用來抑制腫瘤細胞的生長。

1.2 改善睡眠的作用 梁慧莉等（2010）通過直接睡眠試驗、延長戊巴比妥鈉睡眠時間試驗、戊巴比妥鈉閾下劑量催眠試驗、巴比妥鈉睡眠潛伏期試驗，觀察褪黑素誘導小鼠的睡眠作用，發現MLT具有改善睡眠功能作用。吳至鳳等（2010）利用外源MLT治療腦損傷兒童睡眠障礙的療效觀察發現，MLT能夠明顯改善兒童的抵觸情緒，睡眠潛伏期減短，夜間的覺醒次數降低。

1.3 抗氧化的作用 機體可以通過酶促反應和非酶促反應產生自由基，如氧自由基、羥自由基等（姚偉和張永東，2002）。MLT有抗氧化的作用，能夠清除體內的自由基。周向華和李經才（1999）通過實驗發現MLT可以直接清除·OH，也可以通過增強機體自由基清除系統的能力來清除自由基。Russel（2002）報道，生理劑量的MLT能使腦中的谷胱甘肽過氧化酶的活性增強，促使谷胱甘肽的大量生成，這就提高機體對過氧化物的還原，降低過氧化物對機體的損傷。賈孟良等（2005）發現，MLT可顯著降低四氧嘧啶的含量，而四氧嘧啶是強氧化劑，會對機體內多種器官造成氧化損傷，說明MLT對機體多種器官有保護作用和有抗氧化的作用。代國杰等（2010）利用脂多糖刺激小鼠，發現MLT能夠顯著降低肝臟和脾臟組織中的氧化損傷。

1.4 改善免疫的作用 免疫系統是機體保護自身的防御性結構，由免疫器官（如骨髓、胸腺等）、免疫細胞（如淋巴細胞、單核吞噬細胞等）以及免疫分子（補體、干擾素、白細胞介素等）組成。MLT能夠調控機體的免疫系統，提高機體的免疫能力。

陳大勇等（2008）發現，隨著光照時間的延長，機體的MLT分泌受到限制，致使胸腺小體直徑、腔上囊面積、脾小結直徑逐漸降低，鏡下觀察各淋巴器官組織的淋巴細胞的致密度下降。劉淑英等（2003）利用鵪鶉作為試驗對象，發現在短光照條件下機體的MLT分泌升高，致使機體的白細胞介素-2（IL-2）、外周血中白細胞數、紅細胞數和血紅蛋白含量都相應增加。以上說明機體的MLT水平的變化能夠影響淋巴器官的發育并且能夠調控機體的免疫系統。

周愛民等（2001）利用MLT對小鼠進行灌胃，結果表明，0.1～0.2 mg/kg的MLT，對免疫功能低下或缺陷的小鼠，在特異性和非特異性免疫功能發揮免疫增強作用。但對正常小鼠，褪黑素只能提高特異性細胞免疫功能。胸腺、法氏囊和脾臟是禽類最重要的免疫器官，利用法氏囊、脾臟、胸腺的重量可評價禽類的免疫狀況。盧玉發和廖清華（2008）在肉雞日糧中添加10 mg/kg褪黑素，發現胸腺、法氏囊和脾臟免疫器官質量顯著增加。可以看出，提供外源性MLT能夠增強機體的免疫能力，并對一些導致免疫功能下降的疾病有預防和治療的作用。

1.5 其他作用 大量研究表明，MLT能夠預防、減輕乃至逆轉傷害性疼痛 （董良，2009）。焦燕等（2009）利用大鼠為實驗對象發現，注射外源MLT能夠提高胰島素敏感性，降低體內糖脂，改善胰島素抵抗。除此之外，MLT還具有改善記憶力、調節生物節律、抗衰老等作用。

MLT在植物方面的作用也有報道，徐向東等（2010）研究了高溫脅迫條件下外源MLT對黃瓜幼苗活性氧（ROS）代謝的影響以及對抗壞血酸代謝系統的影響，結果表明，MLT預處理能抑制高溫脅迫條件下黃瓜幼苗體內ROS的產生，提高抗氧化酶系、抗壞血酸代謝酶系的活性及抗氧化物質的含量，降低膜脂過氧化水平，保護膜脂的完整性，減少電解質的外滲，減輕高溫脅迫對幼苗造成的傷害，提高幼苗抗高溫脅迫的能力。此外，外源MLT能夠減緩輻射對植物的氧化脅迫的能力（王英利等，2009）。

2 褪黑素在畜牧生產上的應用

對于季節性動物，光照能影響MLT對生殖活動的作用。MLT對長日照繁殖動物的性行為起到抑制的作用，對短日照繁殖動物的性活動起促進作用（茆達干等，2001）。研究發現，夏至之后給綿羊提供MLT，能夠促進其發情提前，而在1月份左右時提供MLT沒有提前發情（Nancy等，1988；Nett和 Niswender，1982）。 對于非季節性動物，MLT分泌呈季節變化但不是引起性腺發生反應的關鍵 （Diekman等，1991），但提高外源性MLT水平能夠影響生殖活動。溫璋文（1997）發現，給家兔埋植MLT會使公兔睪丸重量減輕，母兔卵巢縮小。Paterson等（1992）每天下午給豬口服MLT，能夠提前性成熟。

最近幾年，MLT在動物生長性能上的研究也取得了一定的成果。雷曉玉等（2008）發現，產蛋高峰期利用MLT主動免疫（首免0.8 mL和首免0.6 mL）的蛋雞產蛋量有顯著提高，并且每次免疫都顯著提高雌二醇 （E2）水平。盧玉發和廖清華（2008）在肉仔雞日糧中添加MLT 10 mg/kg，結果表明，肉雞1～49 d平均日增重得到顯著提高，并且改善了飼料轉化率，而且添加了MLT的日糧對適口性沒有不良影響。唐春祥等（2006）試驗結果表明，利用MLT主動免疫過的豬的采食量、體增重、飼料報酬、日糧蛋白質和能量消化率有增加的趨勢；而且降低了肌肉脂肪含量。也有報道，埋植一定量的外源MLT可以誘導毛皮動物的毛皮提前成熟。孔慶松 （1995）利用在水貂皮下埋植MLT，結果發現，成年水貂可以提前打皮。谷子林等 （2007）在45～50日齡的獺兔皮下埋植MLT發現能提高斷奶后幼兔的生長速度，加速毛囊的分化和增加被毛密度，促進皮膚增長、增厚和成熟。杜立銀等（2009）在15℃保存稀釋精液中分別添加不同量的MLT，結果表明，添加適宜濃度MLT能夠抑制稀釋、離心及冷凍保存豬精液中的精子氧化損傷，顯著提高精液保存質量。

3 小結

研究表明，MLT能夠影響動物繁殖機能，提高蛋雞產蛋率，使羊、豬性成熟提前，毛皮動物提前收獲毛皮等。但是，目前只局限在試驗階段，仍有諸多問題未解決。如外源人工合成的MLT最適的添加量、添加方式 （埋植或者注射或者直接添加）、作用機制、能否用作飼料添加劑等。但隨著研究的不斷深入和科學技術的不斷提高，MLT將會被廣泛應用在動物生產和飼料生產上。

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