半胱胺在育肥猪生产中的研究进展

阳 利， 陈宇光

（湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙410128）

为降低环境污染，药物残留，实现养殖业的健康发展，同时又能提高畜禽生长速度、饲料利用率，改善胴体品质，国内外学者进行了大量的研究。半胱胺作为一种安全可靠和无公害的新型饲料添加剂引起了广泛的关注，本文就半胱胺在猪生产中的研究进行综述，旨为半胱胺在养殖业中的应用提供理论依据。

1 半胱胺的理化性质

半胱胺（CS）又名β-巯基乙胺，乙酰COA的组成部分，是半胱胺酸盐的脱羧产物，因含有游离的巯基，具有抗氧化、提高血液谷胱甘肽的浓度及修复损伤DNA的作用（刘红，2014）。半胱胺能降低体内生长抑素 （SS）含量，间接提高生长激素（GH）浓度，促进猪的生长。在生产实践中可作为生长促进剂、抗氧化剂，同时提高畜产品品质（王金明，2006）。

半胱胺的化学结构为 HS-CH-CH-NH，相对分子质量为77.15。纯半胱胺为白色晶体，熔点为99～100℃，易溶于水和醇，呈碱性，带有不良气味，在空气中易氧化成二氧化硫。半胱胺是许多金属离子的络合剂，能与多种有机物发生化学反应（Martin，2013）。CS的化学合成途径有两种，一种是由乙醇胺与溴化氢加成反应得β-溴化乙胺，再与二硫化碳环合水解而得；另一种是由环乙胺与硫化氢加成反应而得，该途径所需费用较低，在生产中可广泛应用。

2 半胱胺的生物学功能

2.1 调节激素水平，促进动物生长 动物的生长主要是通过促生长激素轴的调控来实现的，促生长激素包括生长激素 （GH）、生长激素释放激素（GHRH）和胰岛素样生长因子（IGF-1）。GH可调节营养物质在机体新陈代谢过程中的分配，一方面促进蛋白质的合成，另一方面降低脂肪的沉积，从而提高动物生长速度和饲料转化率。然而，GH合成和分泌受下丘脑可GHRH和IGF-1双重调控，SS可抑制GH分泌，GHRH则刺激GH分泌，SS和GHRH在体内保持动态平衡，所以GH在体内的分泌呈现脉冲式的波动。

自 Szabo和 Reichlin（1981）发现，CS 能耗竭中枢和外周SS以来，国内外大量研究证实了半胱胺可以降低SS水平，提高GH分泌，从而提高动物的生长速度。CS是通过改变SS的构型降低其生物活性，从而提高体内GH、IGF-1、胃泌素、胰岛素的含量。研究表明CS通过与SS的特异性结合而对SS产生耗竭作用，降低SS含量，从而提高GH、T3、T4、IGF-1含量以促进动物的生长 （孙占田，2013；Liu，2009；Sacheck，2004）。

2.2 促进营养物质的消化代谢 CS对胃肠道消化的影响是通过直接耗竭SS，提高各种消化酶的活性，加快胃肠道蠕动而提高营养物质的消化吸收（Khomenko，2003）。研究发现CS能提高猪十二指肠、空肠和回肠总蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性，从而促进营养物质消化吸收（徐雪松，2008；洪奇华，2003）。同时研究发现CS通过降低机体SS的浓度使胰酶、蛋白酶等消化酶以及胆囊收缩素、胃泌素、胃酸的分泌量增加，从而促进消化道营养物质的消化和吸收 （张英杰，2006）。饲粮中添加CS能显著提高皮下脂肪激素敏感脂酶（HSL)活力和生长激素水平，促进脂肪分解，抑制脂肪合成，促进蛋白沉积（Zhou，2015；肖玉梅，2011）。

2.3 提高机体免疫力 目前，CS提高动物机体免疫力多是从激素等内分泌系统对免疫的调节来实现的。半胱胺可通过耗竭体内SS而提高GH和免疫球蛋白水平，后者直接刺激淋巴因子的释放，提高机体免疫力。CS可促进动物免疫器官的发育，延缓免疫器官的自然退化；提高血清免疫球蛋白IgG水平，提高机体对特异抗原的效价和外周血淋巴细胞自然增殖活力，促进淋巴细胞转化（徐英杰，2008)。刘智等（2007）发现，CS 可提高断奶后仔猪血清IgA、IgG含量及白细胞吞噬率和T-巴细胞转化率，有效抑制仔猪断奶应激，提高仔猪免疫力。半胱胺直接耗竭SS免疫活性，解除SS对机体免疫的抑制作用，提高细胞因子IL-2、IL-6的浓度，从而改善机体的免疫力（Bozzola，2003）。Gentile（2009）指出，CS结构中的氨基硫醇基团具有抗氧化、保护细胞等作用，可直接刺激淋巴细胞分泌IL-2。由此可见，CS可通过增强机体天然免疫屏障和激发特异性和非特异性免疫应答，显著提高动物的抗病能力。

2.4 抗氧化作用 CS是研究较早的含巯基防护剂之一。CS含有一个强还原性的游离活性巯基，能够有效清除活性氧（ROS）、亚硝基（NO-）等自由基，使DNA免受自由基的攻击，在动物机体组织抗氧化损伤中起重要作用。由于CS在体外极不稳定，因而在临床应用中常用某些基团先将其分子上的活性基团通过化学反应保护起来，进入体内后在酶的作用下被水解，生成有活性的CS而发挥作用。试验表明日粮中添加100 mg/kg CS可使白鹅肌肉、肝脏和血液中的活性巯基（-SH）含量比对照组分别升高7.14%、2.67%和13.01%，但差异均不显著，并由此推断半胱胺在仔鹅体内代谢后不会造成残留蓄积（邵美丽，2004）。CS还可以提高机体血液中谷胱甘肽（GSH-Px）的浓度，从而使抗氧化作用增强（杨彩梅，2002）。但研究表明CS处理组肉鸡血浆中总超氧化物歧化酶（T-SOD)和GSH-Px活力虽显著升高，但总抗氧化能力（TAOC）降低，显示出抗氧化酶活力升高不足以消除其所引起的氧化应激 （徐瑞雪，2005）。因此，CS对动物机体的氧化还原作用还需做进一步研究。

3 半胱胺在猪生产中的应用

3.1 对猪生产性能的影响 在猪日粮中添加CS能显著提高其生长性能和饲料转化率。孙占田等（2013）在断奶仔猪饲粮中添加200 mg/kg CS，平均日增重显著提高8.45%，平均日采食量显著提高3.96%，料肉比显著降低3.85%。在育肥猪饲粮中添加200 mg/kg CS，育肥猪的日增重和饲料转化率显著提高（Zhou，2015；雷东风，2011；赵静杰，2009）。同时有研究表明在育肥猪饲粮中添加400 mg/kg CS使试验组饲料利用率显著提高12.20%（邓玉英，2009）。 夏中生等（2011）在肥育期的基础饲粮中添加1.7 mg/kg CS，结果发现CS可显著提高试验猪的日增重，降低料重比。在生长育肥猪饲料中添加CS能够提高试验猪的生长性能，其中在15～30 kg阶段添加200 mg/kg，70～110 kg阶段添加300 mg/kg可显著提升日增重、降低料重比（宋延飞，2016）。由于各试验猪的生长时期、试验周期及CS的添加量各不近相同，可能会造成试验结果的细微不同，但总体猪日粮中添加CS可显著提高其生产性能和饲料利用率，具体作用机理还需进一步研究验证。

3.2 对猪胴体性状的影响 关于半胱胺在提高生长肥育猪的胴体品质方面，国内外学者进行了大量的研究。夏中生等（2011）报道，饲粮中添加半胱胺在一定程度上可提高瘦肉率、眼肌面积，降低背膘厚度，但差异不显著。雷东风等（2011）研究结果表明，饲粮中添加CS可使肥育猪瘦肉率提高7.97%。陈从亮等（2009）在生长育肥猪饲粮中添加CS，试验组眼肌面积和瘦肉率分别比对照组提高3.4%和4.5%，背膘厚降低4.75%。郭建凤等（2007）在育肥猪饲粮中添加半胱氨，屠宰率、眼肌面积、瘦肉率分别提高4.62%和6.34%、2.08%，背膘厚度降低4.41%。孙占田等（2013）在饲粮中添加半胱胺，眼肌面积和瘦肉率分别比对照组显著提高了4.86%和4.36%。张献新等（2014）在饲粮中添加CS，臀腿比例、眼肌面积和瘦肉率分别比对照组提高了9.25%、11.69%和6.27%；背膘厚降低了13.74%，这与Yang（2005）研究结果一致。猪饲粮中添加CS可以提高屠宰率、瘦肉率、眼肌面积，降低背膘厚度等，改善猪的胴体性状，具体机制需要进一步研究。

3.3 对猪脂肪沉积的影响 在猪饲粮中添加CS可以提高GH的含量，GH能显著刺激生长猪肌肉的生长，减少脂肪沉积。脂肪细胞上存在着GHR，GH可以通过GH-R调节脂肪代谢，抑制脂蛋白脂酶，刺激激素敏感酯酶，从而抑制脂肪合成和促进脂肪分解（Camel，2000）。在猪饲粮中添加CS提高了血清TNF-α水平，TNF-α可抑制脂肪细胞的分化和脂肪合成，促进脂肪分解（周杰，2015；Petruschke，1993）。 Etherton（2000）认为，GH 对营养物质重分配的调节是通过改变组织对胰岛素的敏感性实现的，GH降低了脂肪组织对胰岛素的敏感性，从而抑制脂肪组织中脂肪酸的合成，降低脂肪沉积。在宁乡育肥猪饲粮中添加CS能提高肝脏中DHA的含量，可能是其可通过调控肝脏的脂肪代谢基因PPAR-α的表达，进而影响机体的脂肪代谢（秦龙山，2017）。总之，猪日粮中添加CS可在一定程度上降低脂肪的合成，具体的作用机制尚需进一步探讨。

4 小结

半胱胺作为一种饲料添加剂，成本低，使用效果明显，可采用物理包被、制备成微胶囊或直接拌在饲料中，使用方便，安全无残留，不仅能提高生长性能、改善饲料报酬、还能改善肉质，对养猪生产具有重要的意义。