生长抑素半胱胺在动物饲养中的研究进展

王贝嘉，董砚汶，王 莉，羊雪芹*

1.杭州师范大学，浙江杭州 311121；2.重庆医科大学，重庆 400016

生长抑素又称为生长激素释放抑制激素，顾名思义，其由于能抑制垂体前叶生长激素的释放而得名。1973年，Brazeau等人首先从羊的下丘脑提取液中分离出生长抑素，并证明了它具有抑制生长激素释放的作用。

半胱胺是动物机体内半胱氨酸的脱羧产物，1981年，Szabo等人在研究半胱胺诱导大鼠十二指肠溃疡的机制时，发现其具有耗竭生长抑素的作用。在日后的研究中，表明半胱胺能促进动物生长，从而被应用于畜禽饲料添加剂中。

1 半胱胺的作用机理

半胱胺因含有活化巯基和氨基而具有多种生理作用，其直接与生长抑素相作用，使生长抑素分子构型（二硫键）改变，引起其免疫活性和生物活性的下降，使生长抑素参与调节的机体合成代谢和消化功能相关激素的抑制作用解除，类胰岛素样生长因子、胃泌素、胰岛素、高血糖素等激素和胰酶、胃蛋白酶等消化酶分泌增加，肠管活动加强，机体的消化吸收和合成代谢功能增强，从而促进动物的生长。

2 半胱胺在动物饲养中的应用

2.1 半胱胺对动物生长性能的影响

众多试验研究表明，半胱胺对猪、兔等哺乳动物，鸡、鹅等家禽，羊、牛等反刍动物的生长均起到促进作用。

半胱胺目前已经作为一种饲料添加剂应用于猪生长中，在饲料中添加70 mg/kg半胱胺饲喂育肥猪47 d可以显著提高育肥猪的生产性能，在妊娠后期的母猪饲料中添加半胱胺，可促进胎儿在母猪体内的生长发育，提高窝产活仔数、初生均匀度和仔猪初生重，此外，在育肥后期饲喂含180 mg/kg半胱胺盐酸盐（有效剂量）的饲粮35 d，可提高胴体瘦肉率和胴体骨骼率，降低脂肪率并改善肉色[1]。王蓉等人（2009）对45日龄肉兔的研究表明，在日粮中添加半胱胺能显著提高肉兔的生长性能且在此试验剂量（90 mg/kg）内，没有给机体代谢及健康状况带来不良影响。另外，适宜的剂量十分重要，一旦超过最适剂量，半胱胺的效果反而随添加量增加呈降低趋势[2]。

半胱胺可以显著提高肉鸡的日增重、屠宰率和屠体品质，提高蛋鸡对钙和磷的利用率，提高蛋的品质，并且能延缓衰老引起的胸腺退化和免疫力下降，提高外周血淋巴细胞自然增殖活力[3]。吴琼等人（2008）对90日龄雄性东北大白鹅的研究表明，在日粮中添加半胱胺基乳杆菌，能够有效地使鹅的体重增加，降低鹅腹脂率，使鹅快速生长，其中半胱胺+乳杆菌组的效果稍强于只添加半胱胺的试验组[4]。

宋天增等人（2014）给藏绵羊断奶羔羊隔日饲喂300 mg/kg半胱胺，给予半胱胺的藏绵羊断奶羔羊的增重情况和饲料转化率在第8～35天显著高于对照组[5]。徐振飞等人（2015）在早胜牛育肥牛的基础日粮中添加不同剂量的微囊半胱胺，结果表明，添加300 g/t的试验组比对照组平均日增重提高了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%，屠宰率比对照组都略有提高[6]。

2.2 半胱胺对动物免疫调节的影响

多项试验表明，半胱胺能对动物的免疫调节起到积极作用。王泳杰等人（2017）在对牦牛僵牛的研究中发现，由于传统放牧不良环境因素的刺激，对照组的血液白细胞计数明显增高，可能是机体产生炎症反应，而添加半胱胺和活性干酵母的僵牛血液白细胞计数与正常牛相比无明显差异，血浆中IgA含量也显著提高，说明半胱胺和活性干酵母有助于增强僵牛免疫力[7]。沈赞明等人（2005）给泌乳20～42周的奶牛饲喂包被型半胱胺盐酸盐2 000～6 000 U/d后，发现其淋巴转化率、IL-2和IL-6的浓度显著提高，表明其免疫能力有所增强[8]。

半胱胺对机体免疫功能的影响可能与其对生长抑素的作用有关。生长抑素具有广泛的抑制免疫作用，半胱胺直接与生长抑素作用，通过改变生长抑素的构型来耗竭其生物活性，从而解除对机体的抑制作用[9]；另一方面，半胱胺通过解除生长抑素对消化相关的激素或酶的抑制作用，促进机体的消化吸收，增强机体对营养物质的利用，从而提高机体免疫力[10]。

但是也有研究表明，生长抑素对机体免疫能力，特别是细胞免疫，具有促进作用。法氏囊是禽类特有的中枢免疫器官，决定B细胞的分化，生长抑素缺乏时，影响鸡法氏囊的发育，降低其免疫器官重量指数（计算方法：免疫器官指数=免疫器官（法氏囊、脾脏）重量/活体体重），而添加生长抑素后，可促进法氏囊发育，提高其免疫器官重量指数，生长抑素可以促进机体免疫球蛋白含量增加[11]。生长抑素对T细胞分泌功能的影响主要体现在其对IL-2分泌的调节。有研究表明，生长抑素能刺激小鼠和人T细胞系IL-2的分泌，还可促进小鼠T淋巴细胞系IL-4和IL-10的分泌；另一方面，生长抑素又可抑制分离自扁桃体的B淋巴细胞产生IgE，抑制分离自外周血液或肠道黏膜的B淋巴细胞产生IgG、IgA和IgE。生长抑素对免疫细胞的调节不能简单定义，它能抑制NK细胞活性，抑制嗜中性粒细胞的趋化性，但另一方面，它能诱导单核细胞和巨噬细胞的吞噬活性，介导T细胞的迁移和归巢等[12]。

综上所述，半胱胺和生长抑素对于动物机体的免疫调节作用还需进行深入研究，以明确各自对免疫系统的作用和两者之间的相互影响，确保在促进动物生长的同时，保证动物机体的健康和强大的免疫力。

3 半胱胺作用于动物的方法

3.1 饲料添加

通常的使用方法是将半胱胺添加到饲粮中直接饲喂动物，但半胱胺在体外极不稳定，因此常用半胱胺化学性质较稳定的衍生物半胱胺盐酸盐作为饲料添加剂的商品形式[13]。半胱胺盐酸盐β-环糊精微粒已经作为饲料添加剂广泛应用于哺乳动物、家禽、反刍动物以及鱼类的饲养中。

半胱胺的剂量不易掌握，过少过多都不会达到最大效益，且饲料、饲养管理水平、半胱胺的氧化失活和其粗制品的不良气味，都会影响饲喂效果，还需进一步研究完善。

3.2 基因疫苗

基因疫苗是将编码外源性抗原基因插入到含真核表达系统的质粒上，再将质粒直接导入动物体内，让其在宿主细胞中表达抗原蛋白，诱导机体产生免疫应答。在生长抑素的基因疫苗制作中，采用分子生物学技术，分别获得目的片段粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）和含有乙肝表面抗原S基因的生长抑素基因。采用基因工程方法，将GMCSF和SS基因片段分别克隆到载体的多克隆位点A和多克隆位点B上，构建共表达基因疫苗plRESGM-CSF/2SS[14]。刘贺山等人（2012）成功构建并表达了鸡GM-CSF-SS融合蛋白，但未能对其加以纯化，也未能研究其免疫原性及其对动物生产性能的作用。

基因疫苗相较于直接饲喂，具有以下优点：①一次免疫可产生有效的免疫效应，免疫效果维持时间长；②除产生体液免疫外，还可产生细胞免疫；③疫苗稳定性好，易保存和使用[15]。但是国内对于其在动物体内的作用及效应，多少剂量能诱导动物免疫系统产生抗生长抑素抗体，还需要进一步研究。

4 半胱胺饲养动物存在的问题

尽管半胱胺已用于动物饲养以提高动物的生产性能，但是还存在问题尚未解决。

4.1 半胱胺的剂量和时间依赖性

许多研究表明，半胱胺在动物的饲喂中有明显的剂量依赖性，在最适剂量范围内，动物的日增重随剂量的增加而增长，但是超过最适剂量，动物的日增重反而随剂量的增加而降低。饲喂的时间长短和间隔也会影响其效应。如对肉鸡等的研究结果表明，给肉鸡口服半胱胺的理想剂量在100 mg/kg左右，每5～7 d使用一次，连续使用2～3周效果较好[16]。因此不同动物在不同生长环境下的最适喂养剂量和方法，是需要进一步研究的问题。

4.2 半胱胺的毒性

研究发现，大剂量的半胱胺可致消化道溃疡。大鼠皮下注射300 mg/kg半胱胺，可引起消化道溃疡和穿孔。此外，半胱胺还可以通过促进内皮素的释放，减缓大鼠十二指肠粘膜的血流量，造成局部缺血缺氧，降低机体防御机能。高剂量的半胱胺还会造成氧化应激，造成直接性和坏死性细胞毒性[1]。对妊娠大鼠的研究表明，高剂量的生长抑素-每天100 mg/kg和150 mg/kg，增加了胎儿宫内死亡、宫内生长发育迟缓和胎儿畸形的风险[17]。

5 结语

半胱胺目前已作为耗竭生长抑素以最大限度地提高动物生产性能的非激素生理调节剂，广泛应用于动物的饲养中，并且取得了良好的效果。经过对半胱胺的长期研究，高剂量半胱胺的负面影响及其时效性是公认的问题，给药方式除了最简单的饲粮添加外，也在研发更便捷、更长效的方法。但是当前研究大多局限于半胱胺对动物生长的影响，对动物免疫、肠道、妊娠和早期胚胎的影响还缺少相关数据。综上，半胱胺应用于动物饲养中还需要在剂量、毒副作用方面进行深入研究。