半胱胺锌在动物生产中的应用研究进展

Progress on the application of zinc cysteamine in animal production

摘要

[目的]探讨半胱胺锌（zinc cysteine）在动物营养学与饲料添加剂领域的应用潜力，以提升动物生产性能与健康状态。[方法]基于半胱胺锌的性质，综合分析其在动物生产方面的研究进展。[结果]半胱胺锌作为一种含有半胱氨酸和锌的复合物，具有高稳定性，能有效传递营养素。它不仅能促进动物生长、优化肉质与奶质品质，还能增强动物免疫力。通过调节动物体内的氧化还原平衡，半胱胺锌能促进蛋白质合成与骨骼发育，有效提升动物的生产性能。然而，在应用过程中，仍存在剂量优化、长期效应评估及与其他饲料成分的相互作用等问题。[结论]半胱胺锌是一种新型饲料添加剂，在动物生产中展现出巨大潜力，但仍需进一步研究和优化其应用策略，深入探究其作用机制，优化使用方法，着力开发新型衍生物，结合现代生物技术，拓宽半胱胺锌在畜牧业中的应用领域。

关键词

半胱胺锌 / 动物生产 / 饲料添加剂 / 生长性能

Key words

zinc cysteamine / animal production / feed additives / growth performance

半胱胺（cysteamine，CS），又名2-巯基乙胺，是辅酶A的重要组成部分，能有效调节机体的生命活动^[1]。半胱胺具有促进生长、增强代谢、提高免疫性能和促进消化吸收等多种生物学功能^[2]。然而，由于半胱胺含有巯基和氨基，具有生理活性极高、性质不稳定、易在空气中氧化成二硫化物等特点，导致在使用过程中极易变质。因此，在畜牧生产应用中，常用半胱胺盐酸盐作为替代品。半胱胺锌是通过半胱胺盐酸盐与硫酸锌在特定条件下反应制得，兼具半胱胺盐和有机锌的优势，利用协同作用可提高二者的利用率^[3]。除了提高动物饲料转化效率、促进生长发育、调节内分泌和缓解应激外，半胱胺锌还具有生物学效价高、参与体内酶组成、化学结构稳定、维持激素正常作用、适口性好以及不良反应少等优势^[4]。本文综述了半胱胺锌在动物生产中的应用研究，主要涉及改善肉质、奶质、促进生长发育以及提高免疫力等方面，阐述了半胱胺锌的应用效果，为其在实际生产中的合理应用提供参考依据。

1 半胱胺锌的性质和吸收代谢

1.1 半胱胺锌的化学结构和性质

半胱胺锌（zinc cysteine）是一种有机金属化合物，分子式为 [H₂NCH₂CH₂S]₂Zn，分子质量为217.68^[5]。在该结构中，半胱氨酸的硫醇基与锌离子形成配位键，确保锌离子稳定地嵌入半胱氨酸分子中，进而形成稳定的复合物。半胱胺锌易溶于水，具有良好的稳定性，并展现出抗氧化和抗炎等生物学功能，能够在动物体内高效吸收和利用。这些特性使其在生物医学和营养学领域中具有广泛的应用潜力。

1.2 半胱胺锌在动物体内的吸收和代谢途径

半胱胺锌主要通过肠道吸收，进入血液循环后与运输蛋白结合，输送到各个组织和器官。在体内，半胱胺锌能够与多种酶和受体结合，发挥其生理功能，其代谢主要在肝脏进行，肝细胞内的酶将半胱胺锌分解为游离的半胱氨酸和锌离子，这些离子随后与体内其他物质结合，形成新的化合物，如蛋白质、核酸和酶等^[6]。此外，部分半胱胺锌还通过胆汁排出体外，整体来看，半胱胺锌在体内的吸收、代谢和排泄过程展现了其重要的生理作用和潜在的生物学价值^[7]。

2 半胱胺锌在动物生产中的应用

在饲料中添加半胱胺能显著促进单胃动物的生长发育，机制在于半胱胺通过抑制体内的生长抑素活性，从而提升生长激素水平^[8]。同样地，将半胱胺锌应用于反刍动物饲料中，也能够显著改善其生长和繁殖情况，提高饲料转化率，维护健康状态。

2.1 改善生长发育水平

半胱胺锌在动物体内具有多种生物功能，包括参与酶的构成、维持激素正常功能、保护细胞膜中受体的活性等，这些生物学功能可以提高动物的饲料转化率，降低机体内生长抑素的含量，有效增强动物的生长发育水平^[9]。邓惠中^[10]研究表明，给肉鸡饲喂半胱胺盐酸盐能提高肉鸡体内双歧杆菌和乳酸杆菌的数量，有利于肉鸡生长发育及生产性能的提高。何鑫等^[11]试验研究表明，半胱胺可通过抑制体内的生长抑素含量来提高肥育猪的生长发育水平。金光明等^[12]研究发现，半胱胺对仔鸡胸腺、法氏囊、脾脏组织结构有明显的促进作用，可以促进仔鸡的消化系统发育。齐国山^[13]在鱼类研究中发现，给大菱虾饲喂半胱胺锌可以调控大菱虾体内的营养代谢水平。总体而言，半胱胺在多种动物体内展现出显著的生长促进效果，表现出广泛的应用潜力。

2.2 改善肉质和奶质及产奶量

半胱胺锌可改善肉质，提高嫩度和口感，从而提升肉品品质^[14]。薛瑞婷等^[15]试验研究表明，在饲料中添加半胱胺可改善生长育肥猪的胴体瘦肉率，提高育肥猪胴体品质。此外，半胱胺锌还对奶品质有积极作用，王玲等^[16]研究发现，夏季饲喂半胱胺后，奶牛在泌乳中后期的产奶量和奶质显著提高，并在一定程度上缓解了热应激反应。

2.3 增强免疫力

半胱胺锌具有免疫调节作用，能增强动物免疫力并提升其抗病能力。研究表明，半胱胺锌可促进免疫细胞的增殖和分化，激活免疫因子的活性。蒋志疆等^[17]研究发现，半胱胺锌可防止细胞膜氧化，并参与蛋白质和核酸等物质的代谢，从而增强机体的抗病能力。另外，杨洪勋等^[18]试验研究表明，给生长育肥猪饲喂半胱胺后，可显著降低生长育肥猪的总发病次数。朱宇旌等^[19]研究得出，在饲粮中添加适量半胱胺锌可以提高仔猪的免疫性能。

2.4 提高动物的繁殖性能

半胱胺锌能够改善动物的繁殖性能，增加产仔数和存活率，同时影响生殖激素的分泌与代谢，增强生殖器官功能，从而提升畜禽的繁殖能力^[20]。孙金贵等^[21]研究表明，半胱胺可提高动物的抗氧化能力，减少氧化损伤对卵母细胞的危害，进而提升繁殖能力。范志勇等^[22]研究表明，给泌乳期母猪饲喂半胱胺锌可以显著提高母猪的采食量和产奶性能，对仔猪的生长发育具有促进作用。Sovernigo等^[23]研究表明，牛卵细胞在运送过程中，如果操作不当会降低卵细胞存活率，而Merton等^[24]试验证明，细胞培养基中添加半胱胺可显著提高卵细胞的耐低温性及存活率。

2.5 抗氧化和抗炎作用

半胱胺锌具有一定的抗氧化和抗炎作用，能够清除体内的自由基，减轻氧化应激和炎症反应对动物的损伤^[25]。朱建津等^[26]研究表明，半胱胺锌能提高大鼠的抗氧化能力。于光辉等^[27]试验得出，在饲料中添加半胱胺锌可提高育肥猪血清中抗氧化能力。余成蛟等^[28]的研究进一步指出，在饲粮中加入半胱胺锌显著提高了营养限制型发育迟缓猪的血液免疫球蛋白A和G水平，增强其免疫力，此外，半胱胺锌还可通过抑制幼龄动物体内某些酶的活性，减少粪便中大肠杆菌数量，改善胃肠道微生物环境，从而达到抗菌和减少腹泻的效果。

3 半胱胺锌在应用中应注意的问题

3.1 剂量和使用方法

半胱胺锌在使用过程中要适量，不足会导致效果不明显，过量使用则可能会对动物产生不良影响，如影响采食量和生长性能等。王慧宇等^[29]试验研究证明，适量添加半胱胺能够促进肉鸡的生长，但若添加过量，肉鸡的死亡率则会显著增加。不同动物品种对半胱胺的剂量需求和使用频率有所差异，刘应竹等^[30]研究得出，每隔2 d给幼马鹿补喂100 mg/kg的半胱胺锌对其生长发育效果最佳；王忠艳等^[31]研究得出，隔7 d给美国鹧鸪补喂100 mg/kg的半胱胺，可显著提升其消化代谢水平。因此，半胱胺锌的使用剂量和方法应根据动物种类、生长阶段和生产目标进行个性化调整，以制定最佳的饲喂方案。

3.2 安全性和残留问题

半胱胺锌在动物体内参与机体代谢，不存在产品残留的问题，多余的半胱胺锌可以代谢为牛磺酸，以胆盐的形式在尿液或粪便中排泄^[32]。欧洲药品评价局也已将半胱胺归为“无需制定最大残留量”的有机物，可用于生产畜产品的哺乳动物^[33]。

3.3 与其他添加剂的相互作用

半胱胺锌可能与其他饲料添加剂产生相互作用，影响其效果。徐伟风等^[34]试验结果表明，在日粮中同时添加适量的半胱胺和甜菜碱对山猪杂交猪的生长发育能力、抗氧化能力及免疫性能有显著的提高效果。蒋兵兵等^[35]试验结果表明，在饲料中同时添加丁酸钠和半胱胺对促进或改善樱桃谷鸭的生长发育能力和消化吸收能力效果最好。

4 结语

半胱胺锌是一种新型饲料添加剂，能够促进动物生长发育，改善肉质和奶质，增强免疫力，并提高繁殖性能。其成本低廉，使用方便，效果显著，具有广阔的应用前景。展望未来，关于半胱胺锌的研究应聚焦于以下几个方向：首先，深入探究其作用机制，从分子层面解析其促进动物生长和改善品质的内在机制；其次，优化使用方法，通过精确控制添加剂量和投喂策略，确保半胱胺锌的效能得到最大化发挥；最后，着力开发新型衍生物，结合现代生物技术，拓宽半胱胺锌在畜牧业中的应用领域，如针对特定动物品种或生长阶段的定制化产品。通过这些持续的研究与创新，半胱胺锌有望为畜牧业的可持续发展注入新的活力，并带来更加显著的贡献。

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基金资助

伊犁哈萨克自治州畜牧总站横向课题项目(ylnqry-2202)