李建沅，姜建陽，宋春陽(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，山東 青島 26609 )

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精氨酸在豬生產(chǎn)中的研究進(jìn)展

李建沅1，姜建陽*，宋春陽
(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，山東 青島 266109 )

1 精氨酸的轉(zhuǎn)運

1.1 精氨酸的合成代謝

精氨酸利用其他氨基酸在氨甲酰磷酸合成酶-I (CPS-I )，鳥氨酸氨甲酰基轉(zhuǎn)移酶(OTC)，N—乙酰谷氨酸(NAG)合成酶和吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)催化作用下合成精氨酸。精氨酸在肝臟中通過尿素循環(huán)合成，但由于精氨酸酶的存在并且活性很高，使肝臟精氨酸沒有凈合成量。

成年哺乳動物合成精氨酸的主要場所是腎和小腸，大約有60%的精氨酸合成通過小腸-腎代謝軸來完成。而且，整個機體蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)主要是通過精氨酸的合成來實現(xiàn)，并且占到了內(nèi)源精氨酸合成總量的5%～15%。

1.2 精氨酸的降解代謝

精氨酸主要是在小腸內(nèi)進(jìn)行降解。精氨酸在一氧化氮合酶(NOS)作用下產(chǎn)生NO和瓜氨酸。NO是神經(jīng)遞質(zhì)作用的信使分子，廣泛參與到信號傳遞。另外，精氨酸通過2種途徑生成鳥氨酸：1）經(jīng)甘氨酸轉(zhuǎn)脒基酶催化生成鳥氨酸和肌酐酸；2）經(jīng)過精氨酸分解酶分解成鳥氨酸和尿素。鳥氨酸在鳥氨酸脫梭酶催化下脫去羧基形成腐胺，腐胺可以生成亞精胺和精胺，三者統(tǒng)稱為多胺，多胺對于調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和發(fā)育具有重要意義。

2 NCG在精氨酸代謝途徑中的重要作用

N - 氨甲酰谷氨酸(NCG)是NAG的代謝穩(wěn)定類似物。NAG是精氨酸內(nèi)源合成限速酶CPS-I的變構(gòu)激活劑，是腸細(xì)胞內(nèi)精氨酸合成途徑中的必需輔助因子，受限于肝上的線粒體和小腸黏膜。大量的研究證明，NAG對精氨酸的合成具有重要作用。Wu等(2004)等認(rèn)為增加線粒體NAG有效性能刺激瓜氨酸和精氨酸的生成，從而增強內(nèi)源精氨酸的供給。而NCG結(jié)構(gòu)上與NAG類似且不易被降解，除作為激活劑外，無其他反應(yīng)，易進(jìn)入細(xì)胞和線粒體發(fā)揮作用。所以NCG可以作為穩(wěn)定的催化劑，刺激生成精氨酸，改善精氨酸的營養(yǎng)供給。

3 精氨酸的營養(yǎng)生理功能

3.1 精氨酸的營養(yǎng)作用

將諧振條件為Yin,even2=0代入式(10),同時根據(jù)文獻(xiàn)[13]中給出的分析,可以計算出該SIS諧振器的第1諧振頻率,命名為feven2。應(yīng)該指出的是,圖中Lx的長度應(yīng)盡可能的短,以減少短路枝節(jié)線與SIS諧振器之間的耦合效應(yīng)。因此,在實際的計算過程中,Lx的影響可以忽略不計。

精氨酸是尿素循環(huán)最關(guān)鍵的氨基酸之一，能促進(jìn)尿素循環(huán)，維持體內(nèi)的氮平衡。研究表明飼料中添加精氨酸，可提高動物體內(nèi)的氮沉積，提高日增重和飼料轉(zhuǎn)化率。Edmonds等(1987)在半合成飼糧中添加0.3%精氨酸后，仔豬日增重、飼料轉(zhuǎn)化率均顯著高于對照組。黃琳等(2008)也證實了精氨酸對仔豬生長性能的影響作用，在日糧中添加0.4%和0.8%的精氨酸有提高仔豬日增重和體增重的趨勢，對仔豬生長有促進(jìn)作用。

精氨酸是哺乳仔豬的一種必需氨基酸，而哺乳仔豬獲得精氨酸只有通過母乳，所以提高泌乳性能可促進(jìn)哺乳仔豬的生長。近年來研究發(fā)現(xiàn)，精氨酸的缺乏是限制哺乳仔豬發(fā)揮最大生長性能的主要因素，因此，飼糧中添加精氨酸能夠提高血管內(nèi)皮細(xì)胞上NO的合成，從而提高乳腺血流量和用于奶蛋白合成的營養(yǎng)素的供給，進(jìn)而提高哺乳動物的泌乳性能，促進(jìn)仔豬的生長發(fā)育。

精氨酸通過NOS和鳥氨酸脫羧酶(ODC)分別生成NO和多胺。NO是一個重要的內(nèi)皮源性舒張因子，影響著血管的舒張和生長，在調(diào)控胎盤-胎兒的血流中發(fā)揮著重要的作用，因此在母體養(yǎng)分和氧氣向胎兒的轉(zhuǎn)運中起著重要的調(diào)控作用。同時，多胺調(diào)控DNA和蛋白質(zhì)的合成，因此也能調(diào)控細(xì)胞的增殖和分化。因此，NO和多胺不僅對血管生成、胚胎形成、胎盤滋養(yǎng)層生長、子宮胎盤的血液流量以及母體向胎兒的營養(yǎng)運輸起著重要作用，而且影響胎兒的生長發(fā)育。

3.2 精氨酸的免疫作用

近年來許多研究表明，精氨酸對機體免疫功能具有重要的調(diào)節(jié)作用。精氨酸可有效促進(jìn)細(xì)胞免疫功能，研究發(fā)現(xiàn)添加精氨酸后胸腺重量增加、淋巴細(xì)胞計數(shù)增多。另外，精氨酸是淋巴細(xì)胞增殖的重要調(diào)節(jié)因子，Kennedy等的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)添加精氨酸可調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。雖然很多的試驗結(jié)果表明，精氨酸對免疫功能有作用，但由于精氨酸添加劑量、試驗動物種類、年齡等不同，導(dǎo)致結(jié)果很不穩(wěn)定。只有在動物快速生長、感染病毒和應(yīng)激情況下，機體內(nèi)源合成的精氨酸不能滿足機體需要時，精氨酸的免疫作用才會發(fā)揮正面作用。影響精氨酸免疫作用的因素很多，具體的調(diào)節(jié)免疫功能機制還不太清楚。

3.3 精氨酸改善心血管系統(tǒng)疾病的作用

精氨酸通過生成NO，來參與心血管系統(tǒng)運行，在營養(yǎng)調(diào)控和臨床上具有重要的意義。許多心血管疾病都是因為內(nèi)細(xì)胞損傷、缺少內(nèi)皮衍化舒張因子引起的，而NO是主要的衍化舒張因子，NO作為一種很強的舒化血管物質(zhì)，不僅可降低全身平均動脈血壓，增加局部血流和維持血管張力的恒定以及調(diào)節(jié)血壓的穩(wěn)定，而且能抑制血小板聚集、平滑肌細(xì)胞增生、單核細(xì)胞黏附和黏附分子表達(dá)的作用， 從而可防止血管壁發(fā)生粥樣硬化和血栓形成。

4 精氨酸或NCG在豬各階段生產(chǎn)中的應(yīng)用

N-氨甲酰谷氨酸(NCG)是畜牧生產(chǎn)中使用的一種新型添加劑，NCG可以在一定程度上作為精氨酸的替代品，補充精氨酸的不足，研究證明低劑量的NCG就能在精氨酸內(nèi)源合成中發(fā)揮高效作用。

4.1 精氨酸或NCG在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

4.1.1 精氨酸或NCG對哺乳仔豬生長性能的影響

Wu等（2000c）研究表明，7日齡的哺乳仔豬精氨酸需要量約為1.08 g/ （kg BW·d），而母乳中提供的精氨酸僅為為0.40 g/（kg BW·d）。Dana等（2004）研究4-7日齡仔豬精氨酸需要量也得出相似的結(jié)論，表明母乳提供的精氨酸遠(yuǎn)不能滿足哺乳仔豬達(dá)到最佳生長的需要。Yao等(2008)研究發(fā)現(xiàn)，7日齡仔豬日糧中添加0.6%的L-精氨酸，顯著提高了仔豬日增重、血清胰島素水平，肌肉蛋白質(zhì)的合成。Wu等（2004）給4日齡仔豬灌服NCG至14日齡后，血漿精氨酸濃度上升68%，平均日增重提高了61%。這些充分說明增加哺乳仔豬的精氨酸供應(yīng)有助于發(fā)揮新生仔豬的最大生長潛力，提高哺乳仔豬生長性能。

4.1.2 精氨酸或NCG對斷奶仔豬生長性能的影響

NCG是尿素循環(huán)中中間體NAG的類似物，是合成內(nèi)源精氨酸的必需輔助因子和限制因素。研究表明，NCG能有效地促進(jìn)內(nèi)源精氨酸的合成與供給，從而提高斷奶仔豬的生長性能。周錫紅等（2010）發(fā)現(xiàn)在日糧中添加0.09%或0.12%的NCG，能顯著改善仔豬平均日采食量、平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率，提高生產(chǎn)性能。

岳隆耀等（2010）在研究NCG對斷奶仔豬精氨酸內(nèi)源合成和生長性能的影響時發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加NCG 可以有效地提高斷奶仔豬的生長性能，但并不是通過提高采食量實現(xiàn)的，而是通過促進(jìn)內(nèi)源精氨酸的合成實現(xiàn)的，最終促進(jìn)了斷奶仔豬的生長。

4.2 精氨酸或NCG在生長育肥豬中的應(yīng)用

Tan等（2008）研究發(fā)現(xiàn)，在生長育肥豬日糧中添加1%的精氨酸，能夠提高育肥豬的日增重和體蛋白的沉積率，降低體脂，增加肌肉蛋白和脂肪含量，減少肌肉酸含量，從而提高胴體品質(zhì)。推測的可能機理是其降解產(chǎn)物NO參與營養(yǎng)物質(zhì)的分配，促進(jìn)蛋白和脂肪沉積有關(guān)。馬現(xiàn)永等（2008）的研究表明，生長育肥豬日糧中添加0.1%～0.5%精氨酸，能緩解豬的應(yīng)激，調(diào)節(jié)體內(nèi)脂肪的代謝，并且能改善肉質(zhì)，降低滴水損失，肌肉嫩度也有提高的趨勢。

4.3 精氨酸或NCG在妊娠母豬中的應(yīng)用

大量研究證明了在妊娠期母豬日糧中添加精氨酸或NCG能提高母豬的繁殖性能。Hazeleger 等（2007）研究了精氨酸對胎盤和胎兒的影響，發(fā)現(xiàn)在妊娠35 d，精氨酸處理組提高了活胎數(shù)，促進(jìn)了胎盤發(fā)育和血管化分?jǐn)?shù)，但對胎兒、胎盤重量和長度無影響。妊娠70 d，對胎兒的重量、長度、活力等都無影響。Mateo等（2008）在母豬妊娠期30 d直到分娩飼喂添加1%的精氨酸，結(jié)果顯示母豬窩產(chǎn)活仔數(shù)提高23%、窩產(chǎn)活仔重也提高28%。總之，精氨酸對母豬繁殖性能的影響是通過刺激孕體的發(fā)育，從而提高胎盤的效率，增加仔豬的出生窩產(chǎn)仔數(shù)和窩活仔數(shù)來實現(xiàn)的。

4.4 精氨酸或NCG在泌乳母豬中的應(yīng)用

研究表明，母乳精氨酸供給不足是新生仔豬不能達(dá)到最佳生長的重要限制因素，在泌乳母豬日糧中添加精氨酸對其本身和仔豬都有重要意義。Kirchgessner 等（1991）通過給泌乳母豬添加精氨酸，發(fā)現(xiàn)可以提高泌乳母豬的乳脂含量。Mateo（2008）研究發(fā)現(xiàn)，泌乳母豬日糧中補充精氨酸能提高乳的產(chǎn)量，顯著提高所產(chǎn)仔豬的生產(chǎn)性能。

5 小結(jié)

精氨酸是豬胚胎和仔豬的必需氨基酸，是成年豬的條件性必需氨基酸。豬雖然能內(nèi)源合成精氨酸，但內(nèi)源合成的精氨酸并不能滿足其達(dá)到最佳生長和繁殖的需要。在傳統(tǒng)日糧中添加外源精氨酸或NCG是提高豬生產(chǎn)性能的必要措施。由于精氨酸價格昂貴，限制了其在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用，NCG作為精氨酸的替代物具有成本低、體內(nèi)代謝穩(wěn)定、不影響氨基酸平衡的優(yōu)點，適合在豬日糧中的普遍應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)略。

收稿日期：（2015-11-24)

* 通訊作者：姜建陽，E-mail：jeff2922067@163.com。

作者簡介：李建沅（1989-），男，漢族，山東萊州，在讀碩士研究生，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)，E-mail：736945517@qq.com。

基金項目：山東省生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊項目[SDAIT-06-022-09]