重组猪生长激素

出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第926页（1740字）

用基因工程技术(或称重组DNA技术)制备的猪生长激素。

它与天然猪生长激素的化学结构完全相同或微有差异，具有与天然猪生长激素相同的或非常近似的物理化学性质和生物学活性。

天然猪生长激素是由猪垂体合成并分泌出来的蛋白类激素，由190个氨基酸残基组成，含有两个二硫键，是单链的单纯蛋白质，分子量约为21900。它的生理作用主要表现为促进猪的生长。已查明它对代谢有多种调节作用，其中包括促进蛋白质的合成和促进脂肪的分解动用。

正常猪分泌适当而微量的猪生长激素，以维持猪的正常生长和调节代谢。已知幼龄猪分泌的猪生长激素较多，它在血液中的水平也较高，使幼龄猪的生长速度较快。以后随年龄的增长，猪血液中生长激素的水平逐渐下降，猪的生长速度也逐渐减慢，到一定年龄后生长就停止了。

从猪生长激素的生理作用可以预料，当猪长至适当年龄时投给它猪生长激素应能加快它的生长速度，并且使它多长瘦肉和减少肥膘。

而投给的方法只能是注射，不能口服，因为猪生长激素是蛋白质，经过消化道时将受到破坏而失效。

1972年，美国麦克林(J．L．Machlin)首先报道给猪注射猪生长激素的效果。其后，国际上许多实验室做了类似的实验，其中有的用的是天然猪生长激素，有的则用的是重组猪生长激素，显着提高了猪的生长速度和瘦肉产率，并降低了肥膘。而且由于实验猪的饲料消耗量与对照猪没有差异，因而显着提高了猪的饲料转换率。

可见，给猪注射猪生长激素具有巨大的经济效益和社会效益，是发展养猪业，满足人民对猪肉特别是瘦猪肉日益增长的需求的良好措施之一。近年来，许多研究者还深入研究了给猪注射猪生长激素所以能够获得上述效果的作用原理，以及由于有上述效果而引起的广泛效益，其中包括对肉品加工业和减少环境污染等方面的效益。并且用大量的实验资料证明，食用注射过猪生长激素的猪肉对人是绝对安全的。

能否在生产中广泛应用猪生长激素的关键是如何制得大量而廉价的产品。以前制备猪生长激素的唯一方法是由猪垂体中提取。然而由于垂体中含量甚微，不可能大量获得。1983年，美国西博格(P．H．Seeburg)等首先报道用基因工程方法制得猪生长激素。制备的基本技术是：先由猪垂体中制得总mRNA，经反转录获得总cDNA，将此总cDNA重组在适当质粒中，用以转化大肠杆菌获得猪垂体的cDNA文库。由文库中筛选出猪生长激素cDNA基因。将此基因加以改造后再重组在适当表达载体质粒中，用以转化大肠杆菌，使猪生长激素基因在大肠杆菌中得到高效表达，产生出猪生长激素。最后以适当方法由大肠杆菌中提取出猪生长激素而获得产品。据报道，他们在高密度细菌培养条件下，每升培养物中约含1．5g猪生长激素，因而认为有可能应用于生产实践。

1988年，中国齐顺章等也用类似方法在大肠杆菌中高效表达了猪生长激素cDNA，并且由大肠杆菌中提取出高纯度的具有生物学活性的猪生长激素，用此产品在北京黑猪上做了实验，获得很好的效果。

当前国际上一些机构正在积极进行中试，准备投产。

关键的问题是要尽可能降低成本。因为注射猪生长激素虽然能够显着增加猪肉的产量，然而由于农产品的价格低廉，如不能把重组猪生长激素的生产成本大大降低，则仍然无法推广使用。

降低成本的主要途径是提高产率，其中包括提高单位体积细菌培养物中猪生长激素的产量和提高由细菌中提取产品的回收率。

中国是世界上养猪头数最多的国家，目前每年出栏4亿头。

但是中国猪种多为肥肉型，中国有着使用猪生长激素的良好前景。同时，中国人口众多，猪肉又是中国人民的主要肉食品，目前养猪头数仍不能满足人民对猪肉特别是瘦猪肉日益增长的需要。

而中国的耕地面积有限，人均占有粮食数量较低，不能指望用更多的饲料养更多的猪以满足人民对猪肉的需求。注射猪生长激素正是一种在不增加饲料消耗的前提下多产瘦猪肉的措施，因此将成为中国养猪业的一项重要措施。

(北京农业大学生物学院齐顺章教授撰)