半胱胺生物學(xué)作用研究進(jìn)展江南大學(xué)朱建津半胱胺又叫β-巰乙胺，分子式：NH2CH2CH2SH，分子量為：79常用其鹽酸鹽,為白色結(jié)晶，易溶于水，熔點(diǎn)97～98.5℃在空氣中極不穩(wěn)定，易氧化，避光保存半胱胺的生理功能正常生理?xiàng)l件下，成年人體內(nèi)的半胱胺含量約為26.2～30.6mg。體內(nèi)的半胱胺與糖、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝有關(guān)。氧化與抗氧化參與激素和神經(jīng)遞質(zhì)的合成。與肝臟解毒有關(guān)。

半胱胺的生物學(xué)作用對(duì)激素的作用氧化與抗氧化作用對(duì)消化、代謝的作用對(duì)免疫的影響提高耐熱能力并增加熱休克蛋白的合成抗癌、抗愛(ài)滋病作用

半胱胺的臨床應(yīng)用治療放射病治療胱氨酸病治療眼病撲熱息痛中毒和四乙基鉛中毒等。

半胱胺在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用Szabo等(1981)發(fā)現(xiàn)半胱胺能耗竭下丘腦、血液、胃腸道和胰腺中的SS，提高GH，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)提高瘦肉率、改善胴體品質(zhì)抗氧化作用、提高肉質(zhì)提高產(chǎn)奶量、產(chǎn)蛋量生長(zhǎng)抑素1968年Krulich等發(fā)現(xiàn)大鼠下丘腦存在一種能抑制GH的肽1983年Brazeau等從綿羊下丘腦分離出SST，并闡明了其分子結(jié)構(gòu)為14肽哺乳動(dòng)物的pro-SST的C端和N端變化可形成SST-14,SST-28,pro-SST等主要具活性的SST-14和SST-28的氨基酸序列分別為：AGCKNFFWKTFTSC，SANSNPNPRERKAGCNFFWKTFTSC。SST-14的3位和14位的C之間有一個(gè)二硫鍵，形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)抑素的分子結(jié)構(gòu)（14肽）H2N-Ala-Gly-Cys-Lys-Asn-PheSPheSTrpHOOC-Cys-Ser-Thr-Phe-Thr-Lys生長(zhǎng)抑素在體內(nèi)的分布器官分泌細(xì)胞部位中樞神經(jīng)神經(jīng)元下丘腦、皮層、脊髓、神經(jīng)節(jié)、基底節(jié)、感覺(jué)器官胰D細(xì)胞胰島胃腸道D細(xì)胞黏膜腺腎上腺散在的髓質(zhì)細(xì)胞胎盤(pán)絨毛膜生殖器睪丸、附睪、前列腺生長(zhǎng)抑素在體內(nèi)的含量胃腸道腦胰其他總計(jì)652555100生長(zhǎng)抑素的生理功能抑制幾乎所有已知的內(nèi)外分泌：生長(zhǎng)激素、催乳素、胰島素等抑制內(nèi)臟血流、胃腸運(yùn)動(dòng)、胃腸分泌刺激水和電解質(zhì)的吸收不同年齡鼠胃黏膜和血漿中SS含量組別胃黏膜組織(ng/g)血漿(ng/L)青年鼠150.9±93.828.7±7.2老年鼠452.5±184.234.1±12.6不同日齡紹鴨血漿GH和SS的變化日齡3355595135155165GH31.87215.354.3323.1612.5115.7816.06SS2.641.061.682.672.103.112.98大黃灌胃造成大鼠脾虛模型模型鼠血漿、胃竇、結(jié)腸組織中生長(zhǎng)抑素含量較正常組高血漿中與胃竇組織中生長(zhǎng)抑素含量呈正相關(guān)用四君子湯治療后可恢復(fù)降低動(dòng)物體內(nèi)生長(zhǎng)抑素的方法SS主動(dòng)免疫SS被動(dòng)免疫化學(xué)抑制（半胱胺，CS）：注射、口服下丘腦↙↘GRFSS垂體

↘↙GH直接作用肝、腎、肌肉IGF-I→↙↘＋－半胱胺半胱胺的作用機(jī)理半胱胺與SS分子的作用模式

NH2-Ala-Gly

CysSLysNH2-CH2-CH2-SHSSer

Cys-COOH半胱胺和GH對(duì)大鼠消化道粘膜SS免疫活性和血漿胰島素的影響（400mg/kg,10hr.F.Drago,1997)處理SS(ug/mgwetwt)Insulin(uU/ml)生理鹽水11.124.5生理鹽水+半胱胺4.4※71.2※生理鹽水+GH6.4※54.3※生理鹽水+GH+半胱胺2.3※※69.4※半胱胺對(duì)腦部ＳＳ含量的影響

（２００mg/kg半胱胺，２hr．N.Matsuoka,1996)處理部位含量(ng/mgpr)生理鹽水海馬７.７５前部皮質(zhì)５.４６后部皮質(zhì)４.６４半胱胺海馬４.４４※※前部皮質(zhì)３.８３后部皮質(zhì)３.２５半胱胺對(duì)綿羊激素的影響（K.R.McLeod,1995)半胱胺對(duì)大鼠海馬、大腦皮質(zhì)和下丘腦SS含量與濃度的影響（150mg/kg半胱胺，5wk.L.Justino,1997)處理部位含量濃度（ng/mgwetwt)生理鹽水海馬8.460.41皮質(zhì)17.30.96下丘腦202.808.18半胱胺海馬10.980.49皮質(zhì)16.201.10下丘腦219.38※9.73半胱胺對(duì)豬血液ＧＨ的影響（K.V.McElwain,1999)半胱胺和催乳素釋放肽對(duì)ＧＨ的影響（３００mg/kg半胱胺，１hr.N.IIJIMA,2001)半胱胺對(duì)奶牛血漿SS和GH的影響nSS(ng/ml)GH(ng/ml)對(duì)照101.21±0.341.33±0.26試驗(yàn)100.14±0.051.77±0.29腹腔注射半胱胺對(duì)大鼠血漿GH和SS的影響(朱建津,2005連續(xù)注射11天)CS(mg/kgBW)0203550GH（pg/ml）492.34±15.60a414.58±20.15b390.13±9.06b416.53±17.43bSS（pg/ml）413.68±17.51b392.71±22.74bc335.35±19.82c476.51±22.89a半胱胺對(duì)肉雞的影響（江南大學(xué)）對(duì)照組試驗(yàn)1試驗(yàn)2試驗(yàn)3初重1.294±0.1361.296±0.1181.263±0.1391.295±0.141一周增重0.829±0.1550.840±0.1540.874±0.1750.858±0.126二周增重0.403±0.1050.458±0.090.494±0.1170.487±0.112三周增重0.423±0.0860.427±0.2070.45±0.1320.45±0.132總增重1.655±0.3411.725±0.2761.848±0.3161.816±0.372半胱胺對(duì)肉雞飼料利用率的影響（江南大學(xué)）對(duì)照組試驗(yàn)1試驗(yàn)2試驗(yàn)3第一周2.0501.8381.5151.760第二周2.3862.1741.7641.786第三周3.0673.0302.6952.695總和2.3922.2221.8772.000半胱胺對(duì)肉雞胸肌和腿肌的影響半胱胺仔豬試驗(yàn)（浙江蕭山)組號(hào)CS-50用量mg/kg增重kg日增重g耗料kg料比對(duì)照013.0843635.32.696試驗(yàn)20015.11503.535.32.334半胱胺對(duì)肉雞的影響（南農(nóng)大）半胱胺對(duì)仔豬的影響（南農(nóng)大）不同劑量半胱胺對(duì)AA肉雞的影響（浙江大學(xué)）項(xiàng)目06090120150始重35.835.835.835.835.8末重17861819188917641137增重17501784185417291101日增重41.6842.4844.1541.1626.23料比2.072.062.072.032.11存活率95.4299.0896.2898.7880.73半胱胺灌注對(duì)湖羊消化的影響TN消化率，%OM消化率，%整體復(fù)胃腸段整體復(fù)胃腸段對(duì)照66.376.1360.2463.4643.9119.55試驗(yàn)67.15－2.1869.3364.9637.1327.84半胱胺對(duì)大鼠乳腺的影響組別體重，g左側(cè)乳腺絕對(duì)濕重,g乳腺相對(duì)重,g/100g體重對(duì)照323.44.491.39試驗(yàn)313.45.191.65半胱胺對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能的影響日產(chǎn)奶量，kg乳脂率，%耗料產(chǎn)奶比對(duì)照14.52.610.32試驗(yàn)15.62.530.30半胱胺對(duì)雛鵝生產(chǎn)性能的影響7～14周14～21周對(duì)照試驗(yàn)對(duì)照試驗(yàn)增重，g181185238307采食量，g322329560566料比1.781.772.351.84半胱胺對(duì)大鼠生長(zhǎng)的影響(朱建津,2005)半胱胺對(duì)其他激素的影響提高中樞GHRH的水平抑制PRL以及TRH對(duì)PRL的刺激作用抑制或提高胰島素的水平，削弱葡萄糖負(fù)荷誘導(dǎo)的降低胰高血糖素和刺激胰島素的作用。不影響神經(jīng)肽Y添加半胱胺對(duì)激素的變化（%）豬雞綿羊奶牛奶山羊SS-56.5-65.3-33.7-88.4-60.5GH13732.7124.224.79.2T326.512.571.5T417.79.717.6胰島素144胃泌素23.9半胱胺對(duì)外分泌的影響降低胰液的分泌和胰液脂肪酶的活性提高胃酸的分泌半胱胺對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的影響降低中樞去甲腎上腺素的水平提高中樞多巴胺的水平，并抑制多巴胺β-羥化酶的活性。提高β-內(nèi)啡肽的活性

返回氧化對(duì)機(jī)體的影響機(jī)體的氧化還原平衡對(duì)酶活力、DNA合成、細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)、某些基因的激活和細(xì)胞凋亡具有重要意義。氧化應(yīng)激可能導(dǎo)致脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA的氧化破壞，造成基因突變、癌癥和老年相關(guān)疾病等。

活性氧的產(chǎn)生與代謝清除膜脂的氧化富含不飽和脂肪酸，自由基與不飽和脂肪酸作用引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化（lipidperoxidation）反應(yīng)脂質(zhì)過(guò)氧化物的形成使膜受體、膜蛋白酶和離子通道的脂質(zhì)微環(huán)境改變，從而改變它們功能自由基對(duì)細(xì)胞膜的損傷蛋白質(zhì)在自由基的作用下，胞漿及膜蛋白及某些酶可交聯(lián)成二聚體或更大的聚合物。這種交聯(lián)既可借助于蛋白質(zhì)之間的二硫鍵形成也可由于自由基損傷的氨基酸殘基間的反應(yīng)形成。蛋白質(zhì)的交聯(lián)將使其失去活性，結(jié)構(gòu)改變。核酸自由基對(duì)細(xì)胞的毒性作用主要表現(xiàn)為染色體畸變，核酸堿基改變或DNA斷裂。80％是OH·的作用。OH·易與脫氧核糖及鹼基反應(yīng)并使其改變。細(xì)胞的抗氧化保護(hù)體系低分子清除劑存在于細(xì)胞脂質(zhì)部分的自由基清除劑有維生素E（α-生育酚）和維生素A（β-胡蘿卜素）；存在于細(xì)胞內(nèi)外水相中的自由基清除劑有半胱氨酸、抗壞血酸和谷胱甘肽等，它們能提供電子使自由基還原清除自由基的酶細(xì)胞內(nèi)有二種酶可以清除H2O2，即過(guò)氧化氫酶和過(guò)氧化物酶。如所周知H2O2是OH·自由基的前身，上述兩酶可使H2O2濃度降低，從而避免高毒性O(shè)H·的產(chǎn)生。這兩個(gè)酶的細(xì)胞內(nèi)分布細(xì)胞內(nèi)具有清除劑作用的另一個(gè)重要酶是超氧化物歧化酶（SOD）。它是一種金屬蛋白，可以歧化O2-生成H2O2。哺乳類細(xì)胞含有兩種SOD。其一是位于胞漿中的cu-znSOD，另一是位于線粒體中的Mn-SOD

活性氧的酶清除半胱胺的氧化作用體外試驗(yàn)證明，當(dāng)有過(guò)渡金屬元素存在時(shí)，因?yàn)榘腚装纺墚a(chǎn)生H2O2而具有細(xì)胞毒作用。反應(yīng)式：

2NH2CH2CH2SH+2Mn=NH2CH2CH2SSCH2CH2NH2+2Mn-1+2H+；2O2+2Mn-1=2O2-+2Mn；2O2-+2H+=H2O2+O2。半胱胺巰基產(chǎn)生的H2O2經(jīng)過(guò)還原性過(guò)渡金屬元素，通過(guò)Fenton反應(yīng)產(chǎn)生羥自由基。產(chǎn)生的自由基是半胱胺毒性的原因。過(guò)氧化氫酶可以逆轉(zhuǎn)半胱胺的毒性。有證據(jù)表明，半胱胺導(dǎo)致十二指腸潰瘍與半胱胺增加自由基的產(chǎn)生，降低Cu，Zn-SOD活性有關(guān)280—420mg/kg體重的半胱胺，在導(dǎo)致十二指腸潰瘍的同時(shí)，降低了十二指腸中GSH的水平半胱胺的抗氧化作用半胱胺含有還原性的氨基巰基，具有還原性。能清除ROS、NO等自由基，提高血液谷胱甘肽的濃度，還對(duì)DNA的損傷起修復(fù)作用。

半胱胺對(duì)仔鵝活性巰基的影響(mg/kg)（邵美麗等，2004，100mg/kgBW）肌肉肝臟對(duì)照54.47a337.42a半胱胺60.38a345.70a半胱胺對(duì)老齡小鼠血清和大腦勻漿SOD的影響（鄒華鋒，2005）血清(NU/ml)大腦勻漿液（Nu/mg)對(duì)照217.51150.8915mg/kg半胱胺215.20174.17※100mg/kg半胱胺223.08180.09※半胱胺對(duì)老齡小鼠血清和大腦勻漿MDA的影響（鄒華鋒，2005）血清（mmol/L)大腦勻漿液（mmol/g)對(duì)照4.0715.6315mg/kg半胱胺4.3613.26※100mg/kg半胱胺4.2312.60※半胱胺清除羥自由基和氫自由基+NH3CH2CH2SH+·OH→+NH3CH2CH2S·+H2O;+NH3CH2CH2SH+·H→+NH3CH2CH2S·+H2

半胱胺對(duì)DNA的保護(hù)作用DNA·+NH2CH2CH2SH=DNA+NH2CH2CH2S·；DNA+·NH2CH2CH2SH=DNA+NH2CH2CH2SH+·；DNA+·+NH2CH2CH2SH=DNA+NH2CH2CH2S+·H=DNA+NH2CH2CH2S·+H+；DNA+·+NH2CH2CH2S—=DNA+NH2CH2CH2S·；NH2CH2CH2S·+NH2CH2CH2SH=NH2CH2CH2SSCH2CH2NH2—·+H+；NH2CH2CH2SSCH2CH2NH2—·+DNA+·=NH2CH2CH2SSCH2CH2NH2+DNA。

半胱胺抗氧化作用相關(guān)應(yīng)用半胱胺抗輻射作用的主要原因是其還原性。Tatsuta等認(rèn)為半胱胺因?yàn)槠溥€原性而降低了N-亞硝基嗎啉誘導(dǎo)的肝癌發(fā)生率，還可以降低胃癌的發(fā)病率。利用半胱胺的還原性還可以治療白內(nèi)障和胱氨酸病。

半胱胺抗氧化作用在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用提高胴體品質(zhì)提高肉質(zhì)改善肉色、提高肉色評(píng)分減少滴水損失

返回半胱胺對(duì)消化的影響半胱胺能提高胃液的分泌量，并導(dǎo)致胃和十二指腸潰瘍。半胱胺能提高胰液的基礎(chǔ)分泌（包括分泌量、碳酸鹽和蛋白含量）。半胱胺能提高豬十二指腸總蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性。半胱胺還能提高胃泌素的分泌。半胱胺對(duì)代謝的影響提高肝血流量，增加了胰島素的分泌；調(diào)節(jié)血糖、血液乳酸和NEFA濃度降低