半胱胺在育肥豬生產中的研究進展

陽 利， 陳宇光

（湖南農業大學動物科學技術學院，湖南長沙410128）

為降低環境污染，藥物殘留，實現養殖業的健康發展，同時又能提高畜禽生長速度、飼料利用率，改善胴體品質，國內外學者進行了大量的研究。半胱胺作為一種安全可靠和無公害的新型飼料添加劑引起了廣泛的關注，本文就半胱胺在豬生產中的研究進行綜述，旨為半胱胺在養殖業中的應用提供理論依據。

1 半胱胺的理化性質

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損傷DNA的作用（劉紅，2014）。半胱胺能降低體內生長抑素 （SS）含量，間接提高生長激素（GH）濃度，促進豬的生長。在生產實踐中可作為生長促進劑、抗氧化劑，同時提高畜產品品質（王金明，2006）。

半胱胺的化學結構為 HS-CH-CH-NH，相對分子質量為77.15。純半胱胺為白色晶體，熔點為99～100℃，易溶于水和醇，呈堿性，帶有不良氣味，在空氣中易氧化成二氧化硫。半胱胺是許多金屬離子的絡合劑，能與多種有機物發生化學反應（Martin，2013）。CS的化學合成途徑有兩種，一種是由乙醇胺與溴化氫加成反應得β-溴化乙胺，再與二硫化碳環合水解而得；另一種是由環乙胺與硫化氫加成反應而得，該途徑所需費用較低，在生產中可廣泛應用。

2 半胱胺的生物學功能

2.1 調節激素水平，促進動物生長 動物的生長主要是通過促生長激素軸的調控來實現的，促生長激素包括生長激素 （GH）、生長激素釋放激素（GHRH）和胰島素樣生長因子（IGF-1）。GH可調節營養物質在機體新陳代謝過程中的分配，一方面促進蛋白質的合成，另一方面降低脂肪的沉積，從而提高動物生長速度和飼料轉化率。然而，GH合成和分泌受下丘腦可GHRH和IGF-1雙重調控，SS可抑制GH分泌，GHRH則刺激GH分泌，SS和GHRH在體內保持動態平衡，所以GH在體內的分泌呈現脈沖式的波動。

自 Szabo和 Reichlin（1981）發現，CS 能耗竭中樞和外周SS以來，國內外大量研究證實了半胱胺可以降低SS水平，提高GH分泌，從而提高動物的生長速度。CS是通過改變SS的構型降低其生物活性，從而提高體內GH、IGF-1、胃泌素、胰島素的含量。研究表明CS通過與SS的特異性結合而對SS產生耗竭作用，降低SS含量，從而提高GH、T3、T4、IGF-1含量以促進動物的生長 （孫占田，2013；Liu，2009；Sacheck，2004）。

2.2 促進營養物質的消化代謝 CS對胃腸道消化的影響是通過直接耗竭SS，提高各種消化酶的活性，加快胃腸道蠕動而提高營養物質的消化吸收（Khomenko，2003）。研究發現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，從而促進營養物質消化吸收（徐雪松，2008；洪奇華，2003）。同時研究發現CS通過降低機體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，從而促進消化道營養物質的消化和吸收 （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)活力和生長激素水平，促進脂肪分解，抑制脂肪合成，促進蛋白沉積（Zhou，2015；肖玉梅，2011）。

2.3 提高機體免疫力 目前，CS提高動物機體免疫力多是從激素等內分泌系統對免疫的調節來實現的。半胱胺可通過耗竭體內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，提高機體免疫力。CS可促進動物免疫器官的發育，延緩免疫器官的自然退化；提高血清免疫球蛋白IgG水平，提高機體對特異抗原的效價和外周血淋巴細胞自然增殖活力，促進淋巴細胞轉化（徐英杰，2008)。劉智等（2007）發現，CS 可提高斷奶后仔豬血清IgA、IgG含量及白細胞吞噬率和T-巴細胞轉化率，有效抑制仔豬斷奶應激，提高仔豬免疫力。半胱胺直接耗竭SS免疫活性，解除SS對機體免疫的抑制作用，提高細胞因子IL-2、IL-6的濃度，從而改善機體的免疫力（Bozzola，2003）。Gentile（2009）指出，CS結構中的氨基硫醇基團具有抗氧化、保護細胞等作用，可直接刺激淋巴細胞分泌IL-2。由此可見，CS可通過增強機體天然免疫屏障和激發特異性和非特異性免疫應答，顯著提高動物的抗病能力。

2.4 抗氧化作用 CS是研究較早的含巰基防護劑之一。CS含有一個強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，在動物機體組織抗氧化損傷中起重要作用。由于CS在體外極不穩定，因而在臨床應用中常用某些基團先將其分子上的活性基團通過化學反應保護起來，進入體內后在酶的作用下被水解，生成有活性的CS而發揮作用。試驗表明日糧中添加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代謝后不會造成殘留蓄積（邵美麗，2004）。CS還可以提高機體血液中谷胱甘肽（GSH-Px）的濃度，從而使抗氧化作用增強（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激 （徐瑞雪，2005）。因此，CS對動物機體的氧化還原作用還需做進一步研究。

3 半胱胺在豬生產中的應用

3.1 對豬生產性能的影響 在豬日糧中添加CS能顯著提高其生長性能和飼料轉化率。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化率顯著提高（Zhou，2015；雷東風，2011；趙靜杰，2009）。同時有研究表明在育肥豬飼糧中添加400 mg/kg CS使試驗組飼料利用率顯著提高12.20%（鄧玉英，2009）。 夏中生等（2011）在肥育期的基礎飼糧中添加1.7 mg/kg CS，結果發現CS可顯著提高試驗豬的日增重，降低料重比。在生長育肥豬飼料中添加CS能夠提高試驗豬的生長性能，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）。由于各試驗豬的生長時期、試驗周期及CS的添加量各不近相同，可能會造成試驗結果的細微不同，但總體豬日糧中添加CS可顯著提高其生產性能和飼料利用率，具體作用機理還需進一步研究驗證。

3.2 對豬胴體性狀的影響 關于半胱胺在提高生長肥育豬的胴體品質方面，國內外學者進行了大量的研究。夏中生等（2011）報道，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。雷東風等（2011）研究結果表明，飼糧中添加CS可使肥育豬瘦肉率提高7.97%。陳從亮等（2009）在生長育肥豬飼糧中添加CS，試驗組眼肌面積和瘦肉率分別比對照組提高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照組顯著提高了4.86%和4.36%。張獻新等（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，具體機制需要進一步研究。

3.3 對豬脂肪沉積的影響 在豬飼糧中添加CS可以提高GH的含量，GH能顯著刺激生長豬肌肉的生長，減少脂肪沉積。脂肪細胞上存在著GHR，GH可以通過GH-R調節脂肪代謝，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可抑制脂肪細胞的分化和脂肪合成，促進脂肪分解（周杰，2015；Petruschke，1993）。 Etherton（2000）認為，GH 對營養物質重分配的調節是通過改變組織對胰島素的敏感性實現的，GH降低了脂肪組織對胰島素的敏感性，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，可能是其可通過調控肝臟的脂肪代謝基因PPAR-α的表達，進而影響機體的脂肪代謝（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，具體的作用機制尚需進一步探討。

4 小結

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，安全無殘留，不僅能提高生長性能、改善飼料報酬、還能改善肉質，對養豬生產具有重要的意義。