在動物生產中,采食量是限制其生產性能發揮的重要因,提高動物的采食量一直是科學工作者非常關心的問題,提高采食量可以提高動物的生產性能,特別是高產奶牛,仔豬,肉雞等高生產性能的動物素。影響動物采食量的因素很多,而生理因素是最根本的,日糧因素和環境因素也很可能通過生理因素發揮作用。內分泌系統對采食量具有很強的調控作用。一些內分泌物質直接作用于中樞神經系統調節采食,一些內分泌物質直接作用于腸道器官調節采食。采食量的控制非常復雜,包括體內外各種因素。隨著二十世紀八十年代神經肽Y(NPY)和甘丙肽Galanin)等的發現,以及二十世紀九十年代的瘦素(Leptin)、Orexin A和B、CART、生長激素促分泌素——腦腸肽(Ghrelin)等的相繼被發現,對動物采食量的生理調控有了實質性的進展。
1生理活性物質介紹
1.1神經肽Y(NPY)
NPY最先是從豬腦中分離出來的,目前已在包括豬和小鼠等多種哺乳動物腦中發現,廣泛分布于中樞神經系統及外周器官。可以刺激采食,減少體熱產生,升高血液胰島素水平。當長期在腦室中給予NPY,導致多食、體重增加,血甘油三酯增高,增加肝和白色脂肪組織的生脂活性。
Wilding等人對生理性多食模型-妊娠、哺乳期動物進行研究,發現妊娠、哺乳期進食較對照組明顯增加,其弓狀核NPY的mRNA也較對照增加,血中胰島素及血糖水平和對照組無差異。外源性給予NPY與多食的生理模型均證明,NPY具有刺激正常的攝食作用。
1.2瘦素(Leptin)
瘦素是一種蛋白激素,在哺乳動物,瘦素的主要合成部位是脂肪組織,尤以皮下脂肪組織最為明顯。而對于禽類,除了脂肪組織外,肝臟也是瘦素的主要合成部位,這可能是因為肝臟是禽類脂肪酸從頭合成的主要部位(約95%),也是禽類脂肪貯存的重要部位。雞胚肝臟和卵黃囊膜也表達瘦素mRNA,表明瘦素可能在胚胎發育過程中起重要作用。
在哺乳動物中,leptin是脂肪細胞分泌的一種蛋白質激素,作用于中樞或外周組織而降低采食量。其參與攝食及體內能量代謝的調節,也是通過NPY發揮作用的;瘦素對食欲的調控,不僅是通過對NPY的調節,還能調節其他肽(如CART)而發揮作用。
通過給豬注射做試驗,10、50、100 ug leptin,豬在20小時內采食量下降了53%、76%和90%。
1.3增食因子(Orexin)
這是于1998年才發現的一種具有調節采食量活性的神經肽,其分布僅限于下丘腦的攝食中樞。在下丘腦中分離出33肽和28肽的物質,由于這兩種肽注入腦側室后能增加攝食,被分別命名為orexin A和orexin B。主要作用是調控動物的采食量和能量平衡,對動物的飲水&生殖和睡眠等方面可能都有作用。大鼠腦室注射orexin可引起攝食并呈劑量依賴性反應。Orexin A的作用強于orexin B,且持續效果好。但orexin的促進食欲效果低于NPY。腦池內注射orexin A可促進胃酸分泌,切斷迷走神經和注射阿托品都可阻斷其作用。
1.4胃動素
胃動素由十二指腸和空腸分泌,可增加胃的收縮、促進胃排空、減少胃的擴張,因而可以促進動物采食。
1.5生長抑素
生長抑素也是一種多肽類,動物進食后釋放。對消化系統功能具有廣泛的抑制作用,動物實驗顯示生長抑素對自然進食有抑制作用。
1.6生長激素促分泌素——腦腸肽(Ghrelin)
1999年日本科學家利用免疫組織化學方法在小鼠和人胃內分泌細胞及下丘腦弓狀核中發現了一種含28個氨基酸殘基的多肽,因其具有明顯的促進生長和刺激GH分泌的作用而稱為腦腸肽。ghrelin由28個氨基酸殘基組成的多肽,分子量約為3314。鼠外周和中樞注射ghrelin能快速提高采食量和體增重,并刺激胃運動和胃酸分泌。基于以上發現,認為ghrelin是引起采食的激素。Ghrelin除了促進GH分泌,胃腸運動和采食行為外,還能調節睡眠-清醒模式。Ghrelin的分泌脈沖與采食行為直接相關(Tolle, 2002)。Ghrelin對采食量的調節作用與leptin相反。
1.6.1特異性刺激生長素分泌
能夠以劑量方式刺激垂體細胞釋放GH(存在劑量依賴模式)。腦腸肽處理體外培養的垂體細胞對促腎上腺皮質激素、促甲狀腺素、泌乳刺激素和促卵泡素的分泌無顯著影響。這表明腦腸肽的作用具有特異性,而不影響其他激素的分泌。
1.6.2對采食量和胃酸的影響
對大鼠的采食量和胃酸分泌有促進作用,采食行為顯著變化,并能持續24小時。以采食和持續時間作為比較對象,3nmolGhrelin相當于5nmolNPY。
還可以劑量方式刺激胃酸分泌。以0.3、0.6和1.0nmol梯度濃度的ghrelin作ICV(腦室內)處理與鹽水處理比較,前者使胃酸分泌量分別比后者增加3.7,4.4和14.0倍。
1.7生理活性物質的相互作用
2采食調控的意義
采食量直接決定著動物能夠從環境中獲得多少營養物質,它是評價動物營養物質需求和能量代謝的基礎,采食量調控對動物生產具有重要的意義。①畜禽采食飼料的多少影響其生產效果和飼料轉化率;②在生產中,用消化性能低的飼料時,若能增加其采食量,則能以較低的飼料成本維持較高的生產水平;③調控采食量,對飼養應激、患病的畜禽均有實際意義;④在飼養種用畜禽、妊娠、泌乳母畜等時,采食量的調控必不可少⑤采食量的調控對商品肉豬的生產意義重大。
“需要健康食品”的社會壓力不斷地增加而形成的需求,使尋求安全、健康的豬的生理調控劑成為營養學家關注的一個新的問題,必將成為推動養殖業發展的關鍵技術之一。