王仁華
(江西農業大學動物科學技術學院,江西南昌330045)
隨著畜牧業的發展,尋求健康、高效的添加劑,促進動物健康生長,提高經濟效益是眾多養殖者所需要的。其中,半胱胺作為添加劑的一種,已在動物生產中廣泛的使用,并取得了很好的效果。
半胱胺(CS)又稱β-巰基乙胺或2-氨基乙硫醇,分子式為H2N-CH2-CH2-SH,分子量77.15,是輔酶A(CoA)的組成成分,含有活性巰基和氨基,是動物體內的生物活性物質,在體內起著重要的生理作用。CS為白色結晶,有不良氣味,易溶于水及醇、呈堿性反應,熔點97℃~98.5℃。CS在空氣中極不穩定,易氧化成胱胺,常制成鹽酸鹽和磷酸鹽衍生物,避光保存。
生長抑素(SS)由神經系統和胃腸道產生的物質,對胃腸道系統影響廣泛,能抑制所有消化道激素的分泌,損害小腸對葡萄糖、木糖、氨基酸及各種離子的吸收,抑制動物的生長。半胱胺能迅速選擇性地降低動物體內中樞及外周生長抑素的生物活性與免疫活性,提高生長激素(GH)水平,促進動物的快速生長。
CS除了消耗SS,還能通過抑制多巴胺-β-羥化酶的活性,從而抑制多巴胺向去甲腎上腺素的轉化,導致體內多巴胺含量顯著升高,而多巴胺在下丘腦強烈促進GH合成與分泌時,可促進動物生長。
CS可增強動物的免疫功能。CS可直接耗竭SS免疫活性,解除SS對機體免疫的抑制作用,提高GH、甲狀腺素T3、T4和IGF-Ⅰ的水平,直接刺激淋巴因子釋放;CS結構中的氨基硫醇基團具有抗氧化、保護細胞等作用,直接提高細胞因子白介素 2(IL-2)和白介素 6(IL-6)的濃度,降低炎性細胞因子的釋放及巨噬細胞的吞噬功能。
CS是含巰基的小分子化合物,本身具有一定的抗氧化功能,能清除機體產生的自由基,提高血液谷胱甘肽(GSH)和超氧化物歧化酶(SOD)的濃度,并能通過GSH作用清除氧自由基(ROS),抑制脂質過氧化(LPO),而且,CS易進入細胞,羧化后形成半胱氨酸,為GSH的合成提供底物,提高血液中GSH質量濃度,從而起到抗氧化作用。
CS可替代蛋氨酸和胱氨酸合成牛磺酸,其中牛磺酸是必需營養素和細胞保護劑,具有保護細胞膜的完整性。同時,CS可參與氨基酸的運輸,蛋白質代謝、合成激素和神經遞素以及肝臟解毒,抗氧化損傷和保護胚胎發育率提高等。
大量研究表明,半胱胺可以顯著提高雞的日增重、屠宰率和屠體品質。CS發揮作用的機理可能有兩種:一是CS可能通過降低生長抑素含量的途徑來提高體內的生長激素水平,促進氮沉積而加快動物生長;二是CS促進雞胰液分泌,增加胰液中淀粉酶、脂肪酶,蛋白酶的總活性,提高機體對食糜中淀粉、脂肪蛋白質的消化率,從而促進雞的生長。
產蛋是禽類在神經內分泌系統調控下的一種復雜的生理過程,體內激素和營養因素對產蛋性能有明顯的影響。大量試驗發現在日糧中添加半胱胺可以顯著提高產蛋率,降低畸形蛋率、破殼蛋率和料蛋比。可能的機制在于CS降低SS濃度,解除了SS對GH、胰島素生長因子(IGFs)的抑制作用,從而提高了GH、T3、T4和胰島素水平。有研究表明,GH可以影響卵巢FSH和LH受體mRNA水平。可見,CS可能是間接提高了GH水平,刺激腦下垂體釋放促性腺激素排卵誘導素(OH),刺激卵泡生長并排卵,提高產蛋性能。CS能降低破蛋率和畸形蛋率,說明CS能有效提高蛋雞對鈣和磷的利用率,提高蛋的品質。
大量研究結果表明,CS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,日糧中添加CS能提高胸腺、脾臟和法氏囊指數;CS可顯著提高雞外周血巨噬細胞的吞噬指數和血清中的銅藍蛋白含量,減輕雞的炎癥;CS能提高雞對血清免疫球蛋白G(IgG)水平和機體對特異性病原抗原的效價;CS可以提高外周血淋巴細胞自然增殖活力,促進淋巴細胞轉化,刺激IL-2和IL-6分泌,提高機體形成抗體的細胞數量和殺傷細胞的殺傷力;CS可通過耗竭雞小腸中SS的含量,解除生長抑素對小腸黏膜中sIgA陽性細胞和iIEL的分化和增殖的抑制,提高雞的黏膜免疫力。
高密度集約化養禽業使禽類隨時都可能導致應激的產生。在諸多的應激反應中,尤以夏季高溫引起的熱應激對家禽產生的影響較大,時間也長,嚴重影響養禽經濟效益。試驗發現,在熱應激條件下,添加半胱胺既可能通過增加肉雞的采食量,保證營養物質的供應而提高抗應激能力,又可以通過調節甲狀腺和皮質酮的水平來增加對熱應激的抵抗力,從而提高生產性能。
研究發現,一般使用1周后,機體內SS水平恢復正常,不同種類動物對CS的反應時間有所不同。高劑量的CS對心臟和消化道黏膜有一定的損傷,而低劑量的CS對消化道卻有保護作用;CS在使用時,各個激素之間相互影響,特別是由于激素的負反饋機制的存在。因此,在實際應用中要注意CS對SS的作用具有劑量時間的依賴性和可逆性,在生產中如果把握不好添加的時間和劑量,就會達不到其應有的效果,甚至帶來負面效應。
半胱胺作為一種飼料添加劑,成本低,使用效果明顯,可采用物理包被或制備成微膠囊等直接拌在飼料中,使用方便,安全無殘留,不僅能提高生長性能、還能改善產品品質,但過量使用會有一定的毒副作用。今后進一步研究半胱胺的作用機理、找到合適的添加方式,將對養雞生產具有重要的意義。