ผลของซีสเทียมีน ไฮโดรคลอไรด์ต่อประสิทธิภาพการเจริญเติบโตสัตว์
   จุดมุ่งหวังสูงสุดของเกษตรกรผู้เลี้ยงสัตว์ในเชิงธุรกิจ ก็คือการจัดการสัตว์ เพื่อให้สัตว์สามารถเจริญเติบโตและให้ผลผลิต ได้แก่ เนื้อ นม ไข่ และขน เป็นต้น ได้สูงสุดตามศักยภาพของสายพันธุ์หรือลักษณะทางพันธุกรรม (genetic) ของสัตว์แต่ละชนิด และผลสรุปของจุดมุ่งหวังนี้ก็คือ เพื่อให้ได้ผลกำไรสูงสุดนั้นเอง ดังนั้นจึงไม่อาจปฏิเสธได้ว่า สารกระตุ้นประสิทธิภาพการผลิต (production performance stimulants) กำลังเป็นที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในปัจจุบันอย่างไรก็ตาม การเจริญเติบโตของสัตว์นั้นก็ถูกควบคุมด้วยหลายปัจจัย โดยปัจจัยหนึ่งที่มีความสำคัญคือการควบคุมจากโกรทฮอร์โมน (growth hormone; GH) ซึ่งเป็นฮอร์โมนจาก Somatotroph cells ของต่อมใต้สมองส่วนหน้า เป็นฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องต่อกระบวนการเมแทบอลิซึมของโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรต และมีความสำคัญต่อกระบวนการสร้างและพัฒนาการของกระดูกและกล้ามเนื้อ การหลั่ง GH จะถูกควบคุมด้วยฮอร์โมนโซมาโตสแตติน (Somatostatin-14; SS) ซึ่งหากฮอร์โมน SS มีปริมาณมากขึ้น การหลั่ง GH ก็จะลดลง

Fig.1 Mechanism of Growth Hormone on improve growth performance of the animals GHRH: Growth hormone releasing hormone Source: University of Colorado (2008)

ปัจจุบันจึงมีการศึกษาการใช้สารกระตุ้นประสิทธิภาพการผลิตของสัตว์ ชนิดหนึ่งคือ “ซีสเทียมีน ไฮโดรคลอไรด์ (cysteamine HCL)” ซึ่งเป็นสารสังเคราะห์ที่เป็นอนุพันธ์ร่วมของกรดอะมิโนซีสเตอีน (cysteine) จัดเป็นสารเคมีในกลุ่ม sulphydryl compound มีผลต่อระบบต่อมไร้ท่อที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเมแทบอลิซึม (metabolism) ของร่างกายสัตว์ โดยใช้หลักการชีวเคมีทางกายภาพ (physio-biochemical regulation; PBR) จึงช่วยปรับปรุงสมรรถภาพการผลิตของสัตว์ (growth performance of animals) โดยมีหลักการในการทำงานดังนี้ เมื่อซีสเทียมีนถูกดูดซึมเข้าสู่ลำไส้เล็ก จะเข้าสู่ระบบต่อมไร้ท่อ จากนั้นจะเข้าไปยับยั้งการทำงานของฮอร์โมน โซมาโตสแตติน (somatostatin; SS) หรือ growth hormone inhibitory hormone ที่ผลิตจากสมองส่วนหน้า (pituitary) ตับอ่อน (pancreas) และลำไส้ (intestinal tract) ซึ่งฮอร์โมน SS นี้จะทำหน้าที่ยับยั้งการผลิตโกรท ฮอร์โมน

Fig.2 The main active mechanism of Cysteamine exhausts Somatostatin (SS)

การทำงานของซีสเทียมีนในการยับยั้งการทำงานของฮอร์โมน SS โดย thiol group (-SH group) ของ ซีสเทียมีน จะเร่งให้เกิดการสลายพันธะ disulphide ตรงตำแหน่งของกรดอะมิโนซีสเตมีน (cysteine) ในโมเลกุลของฮอร์โมน SS นี้ให้แยกออกจากกัน และหมู่ thiol ของซีสเทียมีนจะเข้าจับกับฮอร์โมน SS แทนในตำแหน่งดังกล่าว ทำให้โครงสร้างโมเลกุลของฮอร์โมนนี้เกิดการเสียสภาพ และลดบทบาทการทำงานลงไป นอกจากนี้ซีสเทียมีนยังมีผลในการยับยั้ง dopamine-?-hydroxylase ทำให้เกิดการสะสมของ dopamine ซึ่งจะไปกระตุ้นให้เกิดการสร้างและหลั่งโกรท ฮอร์โมน อีกด้วย

Fig.3 Cysteamine interactions with disulphide bonds that it often bridge pairs of cysteine amino acid in structure of Somatostatin

ส่งผลให้ร่างกายสัตว์ที่ได้รับซีสเทียมีน มีการสร้างและหลั่งโกรท ฮอร์โมน ในกระแสเลือดเพิ่มมากขึ้น จึงช่วยปรับปรุงสมรรถภาพการผลิตของสัตว์ โดยส่งผลต่อกระบวนการเมแทบอลิซึมของร่างกายสัตว์ดังนี้

 ผลต่อไขมัน: GH ช่วยเพิ่มกระบวนการสลายกรดไขมันให้ได้พลังงาน (oxidation of fatty acid) โดยกระตุ้นการสลายตัวของกรดไขมันอิสระ (free fatty acid), ไตรกลีเซอไรด์ (triglyceride), ช่วยเร่งปฏิกิริยาภายในเซลล์ไขมันชนิดอะดิโปซัยท์ (adipocyte) และลดการสะสมกรดไขมันในกระแสเลือด โดยสามารถเพิ่มการนำกรดไขมันดังกล่าวมาใช้เพื่อเป็นแหล่งพลังงานให้กับกล้ามเนื้อ
 ผลต่อคาร์โบไฮเดรต: GH ช่วยควบคุมระดับฮอร์โมนอินซูลิน (insulin) ที่เนื้อเยื่อเป้าหมาย ช่วยกระตุ้นการสร้างกลูโคสจากตับ ในขณะที่ตับและกล้ามเนื้อเกิดกระบวนการไกลโคจีโนไลซีส (glycogenolysis) ปลดปล่อยกลูโคสเข้าสู่กระแสเลือดเพิ่มขึ้น และนำกลูโคสเข้าสู่วัฏจักรเครป (Kreb’s cycle) เพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญในกระบวนการเมแทบอลิซึมของร่างกายสัตว์

นอกจากนี้ GH กระตุ้นให้เกิดการสร้างสารกระตุ้นเจริญเติบโตที่คล้ายอินซูลิน (insulin-like growth factor-I; IGF-I) ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่สร้างขึ้นจากตับ และเนื้อเยื่ออื่นๆ บทบาทของ IGF-I ได้แก่

 กระตุ้นการแบ่งตัวของเซลล์กระดูกอ่อนทำให้เกิดการเจริญเติบโตของกระดูก
 กระตุ้นให้มีการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อ โดยกระตุ้นเซลล์มัยโอบลาสท์ (myoblast) ให้แบ่งตัวเพื่อทำหน้าที่เฉพาะเจาะจง เพิ่มจำนวนเซลล์ และเพิ่มมวลกล้ามเนื้อ

นอกจากนี้ ซีสเทียมีนยังมีผลในการต่อต้านความเครียด โดยลดปริมาณและบทบาทของฮอร์โมนคอร์ติซอล (cortisol) อีกทั้งช่วยปรับปรุงระบบการดูดซึมอาหารในลำไส้เล็กให้ทำงานได้ดีขึ้น โดยการช่วยฟื้นฟูวิลลัส (villus) และเซลล์ก็อบเบลท (goblet cell) ให้สมบูรณ์ขึ้น ดังนั้นการที่สัตว์ได้รับซีสเทียมีน จึงช่วยปรับปรุงสมรรถภาพการผลิตของสัตว์ ได้แก่ ช่วยกระตุ้นให้ร่างกายสัตว์เจริญเติบโตเร็วขึ้น ทำให้เพิ่มอัตราการเจริญเติบโตเฉลี่ยต่อวัน (Average Daily Gain; ADG), ปรับปรุงอัตราการเปลี่ยนอาหารเป็นเนื้อ (Feed Conversion Ratio; FCR) และปรับปรุงคุณภาพซาก (Carcass Quality) เป็นต้น

ซีสเทียมีน (Cysteamine)

Synonyms:           Chemical formula: Molecular weight Structure: Chemical formula: Molecular weight: Structure: Melting point: Soluble: 2-aminoethanethiol, mercaptamine, ß-mercaptoethylamine, 2-aminoethyl mercaptan, thioethanolamine,decarboxycysteine, MEA, mercamine, L-1573, Becaptan, Lambratene C2H7NS 77.15 (C 31.14 %, H 9.15 %, N 18.16 %, S 41.56 %) HS-CH2-CH2-NH2 C2H7NS.HCl. 113.61 HS-CH2-CH2-NH2.HCl 70.2-70.7 OC Water, Alcohol

Fig.4 Structure of Cysteamine Fig.5 Structure of Cystamine HCL Fig.6 Structure of Cysteine