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通过传统的遗传手段在改变猪背膘厚度和肌肉质量方面, 虽取得了长足进展, 但仍无法适应消费者对肉食品的选择。过去曾利用性激素的潜力增加肌肉产量, 虽然效果显著, 但由于残留等种种原因, 许多国家已禁止使用。目前已研制出一些能改变体内瘦肉与脂肪比例的化合物, 称为营养重分配剂。生长激素和β-肾上腺素能刺激剂就是其中两类化合物。
(一)生长激素(Somatotropin)
生长激素具有调节动物代谢,并将吸收的营养物质朝着有利于肌肉组织增长方向分配的作用。它是动物脑垂体分泌的一种参与生长过程控制的重要激素, 过去只能从屠宰后动物的脑垂体中提取, 产量极微。现在已经能用提纯方法和重组DNA技术制取高纯度的生长激素。
生长激素是一种蛋白质, 有种属特异性, 适用于一种动物的生长激素,不能用于其他种的动物。它在消化过程中被分解为氨基酸而在肠中失活, 在血液中的半衰期只有8-9分钟,因此不可能有大的毒性或残留, 对人不会引起激素分泌动态的紊乱。
牛生长激素(BST)可促使母牛产奶量增加15-20%, 饲料利用率可提高15.2%;可使母犊性成熟提前四周, 乳房分泌组织增加20%。有人认为 , 用生长激素提高奶牛生产力比用育种或饲料措施效果好。羔羊注射生长激素, 体重可提高21%, 饲料利用率提高11%。猪生长激素(PST)可使增重速度提高17-18%, 饲料利用率可提高8-20%,可多增加13-16%的瘦肉, 背膘厚度可降低8-13%。猪使用生长激素的效应大小依次为阉猪、后备猪和公猪, 尤其适用于从60kg体重到上市的肥育猪。对脂用型或肉脂型猪的作用效果好于瘦肉型猪。猪生长激素也可提高产奶量和仔猪成活率。目前,国际上只批准乳牛可使用生长激素,其他动物未获批准使用。
对生长激素的作用机理有三种解释: 第一,生长激素从垂体分泌以后进入血液, 然后到肝脏,在肝脏引起生长调节素-C(一种小分子蛋白质)的释放, 生长调节素-C有选择性地与组织结合(如肌肉组织),并加快细胞分裂;第二,生长激素能使核糖核酸的合成增加, 氨基酸进入细胞的速度加快, 这些作用可能是它促进蛋白质合成的原因;第三,生长激素作用于脂肪组织, 加速脂肪水解,降低脂肪沉积。于是, 正常情况下供脂肪增长的能量就可供合成蛋白质之用。
使用生长激素时应注意以下问题:第一,为充分发挥生长激素的促生长和营养再分配作用,应提高饲粮蛋白质和氨基酸水平。饲粮钙磷水平是否需增加,尚得进一步研究证明。第二,受生长激素处理的猪,由于皮下脂肪变薄,隔热性能差;同时,新陈代谢增强,产热增加,因而对环境温度的变化很敏感。第三,使用生长激素可能引起动物育种计划的改变,育种目标及其经济价值需重新考虑,遗传和表型参数需重新评估。第四,使用生长激素后,由于胴体瘦肉率的提高和组织间脂肪分布的变化,猪肉的品质和可加工性会下降。
生长激素需要每天注射才能产生较好效果, 这是在使用上的缺点。目前正在探索生长激素在动物体内的稳定剂或采用持续释放的埋植法来解决使用中费时费力的问题。
(二)β-肾上腺素能刺激剂(β-兴奋剂)
β-兴奋剂是一组结构和生理功能类似肾上腺素和去甲肾上腺素的苯乙醇胺类衍生物,能与动物体内大多数组织细胞上的β-肾上腺素能受体结合,并激活β-肾上腺素能受体,从而加速细胞内脂肪的分解和游离脂肪酸的氧化。因此,β-兴奋剂的主要功效是促进动物肌肉组织的增长,减少胴体脂肪的含量,提高瘦肉率。与此同时,可以不同程度地提高生长速度和饲料利用率。
目前已开发形成产品的β兴奋剂有克喘素(Clenbuterol)、舒喘宁(Salbutamol)、息喘宁(Cimaterol)、莱克多巴胺(Ractopamine)、吡啶甲醇类(如L-644,969)。
在牛、羊、猪和家禽饲粮中添加β-兴奋剂, 胴体蛋白质含量约增加15%, 脂肪含量约减少18%, 眼肌面积约增加11-13%, 且公母畜均有效。在家禽中, 雌禽似比雄禽效果更好。但是, β-兴奋剂对体增重、采食量和饲料利用率等的作用效果不一致。
β-兴奋剂必须与肾上腺素受体相结合才能起作用。β1-受体兴奋时, 心收缩力加强、心率加快、胃肠平滑肌松驰和脂肪分解加强, 分解出的脂肪酸的氧化速度加快, 使由脂肪酸氧化所获得的能量可较多地被机体用于蛋白质的合成。β2-受体兴奋时, 支气管平滑肌松驰, 骨骼肌血管扩张, 糖原分解加强。所以, β-兴奋剂可减少脂肪的合成,降低蛋白质的分解和更新率, 刺激蛋白质的合成。
β-兴奋剂的应用具有明显的副作用。动物可能出现血压升高、血管扩张、心率加快、呼吸加速、肌肉震颤等短期症状。同时,β-兴奋剂可在动物肝脏、乳汁等组织中残留,人食用这些食品后,会出现类似动物体上的中毒症状。鉴于此,目前尚无一个国家批准在饲料中使用β-兴奋剂。 |
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