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猪生长激素的研究进展

作者:来源:时间:2008-06-10 15:02点击:

20世纪,抗生素、激素、类激素等的发现以及化学抗菌物质合成成功,被广泛用作饲料添加剂,他们在猪的生产上,对提高猪的生长率,改善饲料报酬和防疾病,提高猪肉产品的数量及满足人们的生活水平,起了积极的作用。但由于对这些添加剂的长期使用及滥用,其弊端日益得到广泛的认识,诸如破坏动物正常微生物群,导致微生态失衡;在猪肉食品中残留,威胁人类的身体健康,甚至导致人的死亡。因此,许多国家采取措施,限制或禁用这些抗生素、激素等物质。
    
    如欧洲共同体明文规定:肉品生产不得使用激素制品。原因是在以前的畜牧业中使用了多种性激素制品,如孕酮、雌激素、雄激素等及其类似物,他们都是类固醇,在动物体内代谢的结果仍然是环戊烷多氢菲的固醇结构,所以肉品生产使用类固醇激素可能对人类具有潜在的危害。
    
    为了使养猪业不断发展,必须要研究出切实可行的一种促进生长的方法。近年来能促进猪生长的新方法已发展起来。这些方法包括:生长激素、生长激素抑制因子免疫法、再分配剂、前生命期物以及各种酶制剂等。其中对生长激素的研究已逐渐深入,在猪体上的应用也将越来越广泛。
    
    一.猪生长激素的生物学功能
    
    猪生长激素(pig growth hormone?PGH和 pig somatotropin?PST),是由脑垂体中的嗜酸性下细菌合成和分泌的一种多肽激素,由190个氨基酸构成单链,其分子量22000道尔顿。[1]它作为一种特殊的生物活性蛋白分子,不同于食品添加剂中禁用的性激素等有机甾体激素,具有调节猪生长的重要作用,可提高猪的增重率和饲料效率,改善胴体品质。
    猪生长激素通过其生长激素受体(GHR)实现信号传递。Chowdhary[2](1994)采用原位杂交,确定了猪的GHR基因位于16号染色体上,与补体9(C9)、follistatin(FSA)和微卫星S0105连锁。PGH只受一个基因即生长激素因子I(GHF-1)的调控,GHF-1不仅维持GH基因的组织特异性表达而且使表达具有发育阶段性。GH通过IGF-1的介导而发挥作用,它是调节肌肉形成的主要内分泌因子,与它有关的染色体区域对断奶前和断奶后的平均日增重、第10肋骨的背膘厚度和猪体的眼肌面积及肌肉的PH值等的变化都有一定的作用。
    
    目前使用的外源生长激素主要来源两个方面,一是从猪脑垂体中提取的天然生长激素,产量低,价格较贵。另一方面可采用重组DNA技术来生产生长激素(rPST)。
    
    二.生长激素对猪肉胴体组成的影响
    
    近20多年来,国内外学者对PGH的应用效果做了大量的试验,已有许多研究资料证明,生长激素的应用能提高猪日增重、瘦肉率,降低脂肪含量。
    
    张曼夫[3](1990)报道,60kg育肥猪,每头每天注射2mgPGH,连续28天,日增重提高24.4%,瘦肉率提高14%,脂肪含量下降23%。每天注射4mg,则日增重提高30.2%,瘦肉率提高12.2%,而脂肪含量降低21.2%。熊文中等人[4](1998)在研究中报道,生长激素使生长育肥猪的日增重提高了15.63%~41.14%。28天的试验期,每头猪多增重4.5-7.87kg,脂肪含量降低16.79%-39.8%,平均背膘厚降低5.11%-37.12%,瘦肉率提高5.97%-22.65%。顾耀宗等人[5](1999)通过试验报道,通过用每头5mg/d的剂量连续注射14d,猪体重和胴体重分别增加4.01%和2.62%,三点膘厚下降7.78%。孙黎等人[6](1999)报道,生长激素对猪日增重的影响在第3周达显著水平(P=0.02)。齐顺章等[7](1989)试验中,屠宰分析的结果表明:每天注射2 mg和4 mgPST的猪,最后肋膘厚率平均降低19.2%,PST处理猪的瘦肉量和瘦肉率分别提高21.4%和13%,而脂肪量和脂肪率分别降低16.7%和22%。
    
    Kanis等[8](1990)利用猪重组生长激素14mg,每周两次注射对60kg体重的杜洛克或约×长F1代阉公猪和母猪肌肉注射,试验猪至100kg-140kg重时屠宰,测定结果表明,猪日增重提高4.5%和19.9%。瘦肉率提高4.4%和8.7%。Campbell等[9](1989)对60头60kg的长白×大白杂种猪每天注射1mg/kg体重的PGH,90kg活重时屠宰,发现PGH使蛋白沉积和生长速度分别提高84%和34%,脂肪形成和胴体脂肪含量分别减少59%和33%。Campbell等[9](1989)的整理资料中表明:在公猪、母猪和阉猪中,PST都能同样的增加蛋白质沉积量,减少脂肪沉积量.Fvied Bos [10](1989)报道,用PGH处理瘦肉率低的中国猪种和瘦肉率高的国外品种,如皮特兰、兰得瑞斯,都有显著得效果。其生长速度可提高7%-19%,瘦肉率增加8%-13%。在欧共体国家4个重复332头40-140日龄育肥猪的试验结果表明,日增重提高13%-19%,瘦肉率提高4%-11%。Etherton[11]等(1987)报道,肌注PGH的猪,其背膘厚度降低20%,胴体脂肪降低25%,而蛋白质含量增加13%。
    
    Bauman等[12](1986)介绍了他们在PGH方面的研究成果:(1)饲料摄入量随PGH剂量的提高而直线下降;(2)最大平均日增重所需的激素量小于最适耗量/增重的剂量;(3)背膘厚度随PGH的增加而直线下降,同时,眼肌面积和肌肉的重量增加;(4)能提高哺乳母猪的产量和仔猪的成活率。
    
    三.生长激素的发展前景
    
    由于目前尚没有相关的试验资料来证实生长激素使用的安全性,所以大多数国家还没有批准生长激素上市,现在有报道澳大利亚已率先批准使用PST。[13]而美国、欧共体等发达国家,仍禁止它在肉品生产和养猪业中的使用。但他们对PGH的养猪试验仍在积极、全面的进行。1990年底,国际应用生物技术提高肉品质量会议在华盛顿召开,R.D.Hedde作了“猪生长激素,迈向生产更多瘦肉的重要步伐”为题的报告。
    
    有试验资料表明,PGH一旦大规模应用于养猪业,将会对猪的生产,育种和饲料的调配产生重大的影响。
    
    PGH应用于育肥猪生长速度一般都能提高15%-20%,这对生产性能偏低的中国猪种提高的幅度还要更大些。这意味着肉猪将提前一个月出栏,从而加速猪群的周转,减少流动资金的占有,整个改变养猪场的生产计划。应用PGH,按照瘦肉率提高10%,也会改变猪的育种方案和育种目标。如果肉猪屠宰的瘦肉率60%比较适于中国的消费者,就没有必要选择瘦肉率太高的猪种。只要瘦肉率达到50%多的猪种,靠PGH的调节,也会很容易实现60%的胴体瘦肉率[1]。
    
    从经济效益来看,PGH可明显提高增重率和饲料报酬,同时因增加瘦肉率而使其食用价值和商品价值提高,因而增加养猪的效益。据美国学者估计,使用PGH,每头猪可增加收入30.7美元。Halbrentdt等(1991)用数学模拟美国全国应用生长激素的养猪业前景:预测5年中应用生长激素将会使猪肉零售价降低,猪肉消费和猪肉产量大幅度提高。[14]
    
    由于生长激素具有很好的经济效益和社会效益。近年来,国内外学者对它的研究已成热点之一。1989年美国就有四家公司研制PGH,并在欧洲、北美、亚洲、澳大利亚进行试验。美国的矿化公司投资5亿元建生长激素设施。Monsanto 公司合成的基因工程猪生长激素(rPST )是丙氨酰猪生长激素,该产品每天注射最高剂量为20mg。[15]1988年12月我国关于猪生长激素基因工程研究已通过实验室阶段鉴定。中国农业大学开展猪生长激素基因工程研究已有多年,已成功合成rPST。
    
    由于人口膨胀,耕地减少,人畜争粮等原因带来的粮食问题,是农业可持续发展面临的最严峻的问题。把PGH应用于养猪业,可降低饲料原料的用量,实现节粮,在一定程度上可以缓解畜牧业饲料用粮对粮食消耗的压力,保障日益增加的人口的用粮。
    
    总之,当PGH的应用在世界上得到认可,批准上市后,畜牧业的发展必然出现崭新的局面,人类的生活也必然得到很大的改善。

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