调节水产动物代谢及生长药物(1)激素

发表时间:2023/12/04 16:53:03  作者:汪建国,中国科学院水生生物研究所  浏览次数:2595  
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激素(Hormone)是动物内分泌器官直接分泌到血液中并对机体组织器官有特殊效应的物质。对维持动物体正常生理功能和内环境的稳定起着重要作用,通常只需要毫微克和微微克水平量就能对机体的生命活动起到重要作用。激素的主要作用有:控制消化道及附属结构,控制能量产生,控制细胞外液的组成和容量,对敌害环境的适应,促进生长和发育,保证生殖等。

激素按其化学性质与作用原理的不同可分为两大类,一类是含氮激素(包括蛋白类、肽类、氨基酸衍生物),由发源于外胚层和内胚层的内分泌腺产生,如胰岛素、甲状腺素、甲状旁腺素、垂体前叶分泌的激素和肾上腺素等,它们绝大多数能被胃肠消化酶破坏,一般不宜口服。含氮激素是与靶细胞膜上的特异受体相结合通过环磷酸腺苷(cAMP)作为传递媒介而发生作用的;另一类是甾体激素(类固醇),由发源于中胚层的内分泌腺产生,如肾上腺皮质激素和性腺激素等,它们不易被消化酶分解,多可口服。甾体激素是通过激素蛋白受体复合物作为传递媒介而发挥作用的。

(一)含氮激素

胰岛素(Insulin)是参与血糖动态平衡的关键激素,由A、B两条链通过二硫键连接而成,含51-58个氨基酸残基,能增强细胞对葡萄糖的摄取利用,在动物组织中可以促进糖原、蛋白质及脂质的合成。鱼类血浆胰岛素水平不足被认为是造成鱼类高血糖及影响鱼类糖利用能力的主要因素,当胰岛素达到一定水平时,鱼类对糖类的利用能力提高。鱼类血浆胰岛素水平可以受到外源营养物质的调节。饵料中的糖类,包括葡萄糖和淀粉等形式均能促进鱼类胰腺分泌胰岛素而引发血浆胰岛素水平升高。

甲状腺激素(Thyroid hormone,TH),包括三碘甲状腺原氨酸(T3)和四碘甲状腺原氨酸(T4),存在于所有的脊椎动物中。鱼类的甲状腺并不构成单独的腺体,而是由一些分散的甲状腺滤泡组成。与哺乳动物类似,鱼类甲状腺滤泡也是由单层上皮细胞围绕而成,其内充满胶质,T4主要在此合成。TH参与雄性鱼类精囊的正常发育,对维持精囊唾液酸和糖蛋白的分泌、提高精液量和精子活力等方面有重要作用, 同时还可以通过调控肝脏和精巢中11-β羟化酶(11-βH)和11-β羟类固醇脱氢酶(11-βHSD)的活性,影响雄性性激素11-酮基睾酮(11-KT)的合成,进而影响雄性的繁殖过程。TH在雌鱼性腺发育的早期和最后成熟过程,尤其是卵母细胞中TH与卵黄之间的协同沉积,对于性腺的后续发育以及最终繁殖过程的顺利进行具有重要的作用。此外,早期的研究表明,TH还对银大麻哈鱼和莫桑比克罗非鱼的生长有促进作用。

(二)甾体激素

性激素是由性腺分泌的激素,其作用是促进动物性器官的生长发育和性成熟,维持动物的性机能、性周期以及副性征等,包括雌激素、孕激素、雄激素等。与此相关的激素还有催产素、促性腺激素。雌激素(Estrogens)主要由雌性动物卵泡分泌,具有广泛的生理活性,能促进和维持雌性生殖器官和副性征发育,对机体的代谢、内分泌、网状内皮系统、心血管系统、骨骼等都有明显的作用。雌激素包括雌二醇、雌三醇、雌酮等,其中以雌二醇活性最强。孕激素(Progestins)主要由雌性动物卵泡排卵后形成的黄体分泌的激素。孕激素与雌激素共同维持雌性功能,还能抑制脑垂体分泌促性腺激素。雄激素(Androgens)主要由雄性动物睾丸产生,肾上腺皮质也分泌少量雄性激素。雄性激素不仅具有促进雄性动物器官形成和第二性征发育的作用外,还有明显的促使蛋白质的合成作用(同化作用),天然雄激素主要为睾丸素。促性腺激素作用促使性腺生殖细胞的发育和分泌性激素。催产素能有选择性的使组织兴奋,促进排卵。

由于激素类药物残留能对食用者造成危害,为保障食品安全,国家对激素类药物的使用作了严格规定,激素类药物禁止在饲料中添加用于提高饲料报酬、促进动物生长为目的,只能用于繁殖发育和性转化等领域。

1.性状

黄体酮,别名孕酮,化学名称为孕甾-4-烯-3,20二酮,属孕激素。为白色或微黄色结晶性粉末,无臭、无味,不溶于水,在乙醇或植物油中溶解;

绒毛促性腺素,由孕妇尿中提取,为白色或类白色粉末,溶于水,不溶于乙醇、丙酮、乙醚。

垂体促滤泡素,垂体促黄体素和促性腺激素释放激素均为白色或类白色的冻干块状或粉末,易溶于水。促性腺激素释放激素有A2(促排卵素2号)和A3(促排卵素3号)两种,A2在水或1%醋酸溶液中溶解,A3溶于水。

催产素为动物脑垂体后叶中提取或化学合成的缩宫素。为白色无定形粉末或结晶性粉末,能溶于水,水溶液呈酸性。

2.药理作用

黄体酮由卵巢黄体分泌,能够抑制卵巢排卵及脑垂体分泌促性腺激素,具有维持雌性的功能。绒毛促性腺素能促进性腺发育,促使雌、雄性激素产生作用,具有促使发情、排卵的作用。垂体促滤泡素能够刺激卵泡生长和发育,与促黄体激素合用,可促进卵泡成熟和排卵,并使卵泡内膜分泌雌激素;对雄性动物可促进生精上皮发育与精子的形成。垂体促黄体素与垂体促滤泡素协同作用,能够促进卵泡成熟及排卵,形成黄体并产生甾体激素;促进雄性动物分泌睾酮,提高性兴奋,在垂体促滤泡素协同作用下可促进精子形成。促性腺激素释放激素能促使动物垂体前叶释放促黄体素和促滤泡素,从而发挥作用,调节性腺的活动。此外,多潘立酮(domperidone)是多巴胺的拮抗物,能够阻断多巴胺对促性腺激素分泌的抑制作用,显著诱导性腺激素分泌和并促进排卵。

3.用药方法及制剂产品

激素制剂一般采用注射给药的方式,使用剂量为:垂体促滤泡素约5~10IU/次(根据发育情况决定用药次数),人绒毛膜促性腺激素约800~1000IU/kg体重(雄鱼减半),垂体促黄体素5~10μg/kg,促性腺激素释放激素2~5μg/kg(雄鱼减半),催产素1~5IU/次,多潘立酮与促黄体素释放激素A2联合使用,2~5mg/kg体重。

4.注意事项

(1)仅限水产动物繁殖使用,食品动物禁用。

(2)黄体酮对肝脏有损害,久用能引起性转化;动物摄入绒毛促性腺素、垂体促滤泡素、垂体促黄体素,可引起幼龄动物性早熟或性亢奋,成年动物排卵过速、过度刺激综合征。

(3)垂体促黄体素禁与肾上腺素药、抗胆碱药、麻醉药、安定药等合用;孕酮可抑制催产素的作用。

蜕皮是甲壳动物生长和发育的标志特征,它贯穿甲壳动物个体发育的始终,受神经系统和内分泌系统共同调节。内分泌调节过程表现为两种互为拮抗的激素作用,即蜕皮激素的刺激作用和蜕皮抑制激素的抑制作用。甲壳动物鳃室前端的Y-器官窦腺复合体中分泌蜕皮激素的前体-蜕皮甾酮(Ecdysone),它被运输到血淋巴后,在2O-羟蜕皮甾酮酶的作用下形成具有活性的蜕皮激索,即2O-羟蜕皮甾酮。当其积累到一定量时即引起蜕皮现象的发生。而位于眼柄的X-器官窦腺复合体则分泌蜕皮抑制激素,通过抑制Y-器官蜕皮激素的合成而对甲壳动物的生长起关键性的调节作用。

国内的一些渔药生产企业将蜕皮激素与泽泻、龙胆、夏枯草等中草药混合制成粉末状散剂,采用拌饲内服的方法,按30~60mg/kg体重的用量给药,应用于虾、蟹等甲壳动物的养殖生产,通过促进虾、蟹的脱壳,提高脱壳的同步性和成活率,避免相互残杀。

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