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精氨酸在妊娠母豬日糧中的應(yīng)用及其對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響

畜牧人小李 2017-6-8 10:20

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簡(jiǎn)介

精氨酸的分子式為C6H14N4O2,分子質(zhì)量為174.2,是白色晶體或晶體狀粉末，在動(dòng)物體內(nèi)主要是以L(fǎng)-精氨酸形式存在的。

　　精氨酸的分子式為C6H14N4O2,分子質(zhì)量為174.2,是白色晶體或晶體狀粉末，在動(dòng)物體內(nèi)主要是以L(fǎng)-精氨酸形式存在的。精氨酸在蛋白質(zhì)合成代謝、以及多胺和一氧化氮的合成中都起著非常重要的作用，這些產(chǎn)物與機(jī)體的生理、代謝以及營(yíng)養(yǎng)免疫功能作用密切相關(guān)，哺乳動(dòng)物機(jī)體中幾乎所有組織均利用L-精氨酸合成胞漿蛋白和核蛋白，精氨酸在促進(jìn)肌肉內(nèi)蛋白質(zhì)合成、增加機(jī)體氮儲(chǔ)留、增強(qiáng)機(jī)體的免疫力、細(xì)胞分裂、傷口復(fù)原和激素分泌等各種生理過(guò)程中有重要的作用。精氨酸為條件性必需氨基酸，對(duì)正常成年動(dòng)物來(lái)說(shuō)是非必需氨基酸，它在體內(nèi)能自身合成，但體內(nèi)生成速度較慢，有時(shí)需要部分從食物中補(bǔ)充。在應(yīng)激狀態(tài)下和特殊生長(zhǎng)階段為必需氨基酸，例如，斷奶仔豬體內(nèi)合成的精氨酸就不能滿(mǎn)足其生理代謝需要，此時(shí)精氨酸為必需氨基酸。

　　1動(dòng)物機(jī)體精氨酸的來(lái)源與代謝

　　動(dòng)物機(jī)體內(nèi)精氨酸的主要來(lái)源有3種途徑：一是來(lái)自日糧；二是來(lái)自動(dòng)物機(jī)體蛋白質(zhì)的分解；三是利用動(dòng)物機(jī)體內(nèi)其他氨基酸（如谷氨酸、瓜氨酸等）在多種酶的催化作用下合成精氨酸。

　　精氨酸在體內(nèi)的主要代謝途徑有2種：一種是一氧化氮途徑，即精氨酸在一氧化氮合成酶的作用下生成瓜氨酸和一氧化氮；另_種是精氨酸酶途徑，即精氨酸酶I和精氨酸酶II是哺乳動(dòng)物體內(nèi)常見(jiàn)的2種精氨酸酶的同功酶。精氨酸酶I能在肝細(xì)胞中得到高度表達(dá)；而精氨酸酶II是線(xiàn)粒體酶，它主要在腎、腦、乳腺和巨噬細(xì)胞中表達(dá)。精氨酸在精氨酸酶催化作用下生成鳥(niǎo)氨酸，鳥(niǎo)氨酸經(jīng)鳥(niǎo)氨酸脫羧酶催化生成腐胺，再由精脒合成酶、精胺合成酶作用分別生成精脒、精胺，其中鳥(niǎo)氨酸脫羧酶是多胺合成的限速酶，鳥(niǎo)氨酸還可以在吡咯啉-5-羧酸還原酶和吡咯啉-5-羧酸脫氨酶作用下分別轉(zhuǎn)化成脯氨酸和谷氨酰胺。近年來(lái)，新發(fā)現(xiàn)了一種精氨酸脫羧酶，這種酶可促使精氨酸脫去羧基生成胍基丁胺，胍基丁胺可由胍基丁胺酶脫羧基形成腐胺，推測(cè)這可能是多胺在機(jī)體內(nèi)合成的途徑之一。

　　2精氨酸對(duì)妊娠母豬繁殖性能影響及對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能影響

　　2.1精氨酸對(duì)妊娠母豬繁殖性能的影響

　　2.1.1提高母豬分娩率，窩產(chǎn)仔數(shù)以及窩活仔數(shù)

　　精氨酸對(duì)妊娠母豬繁殖性能的影響有大量報(bào)道。VanderLende的試驗(yàn)是在母豬妊娠第14?30天和第105天至分娩這2個(gè)階段分別補(bǔ)加1%精氨酸，結(jié)果顯示，添加精氨酸后，母豬的分娩率、窩產(chǎn)仔數(shù)和窩活仔數(shù)分別提高了15%、8%和8%。Ramaekers等在研究精氨酸對(duì)妊娠母豬繁殖性能時(shí)做了2次試驗(yàn)。試驗(yàn)1的試驗(yàn)動(dòng)物是210頭Hypor經(jīng)產(chǎn)母豬，試驗(yàn)2的試驗(yàn)動(dòng)物是136頭PIC初產(chǎn)母豬和210頭經(jīng)產(chǎn)母豬，在母豬妊娠第14?28天每天添加100gProgenos(含25%精氨酸）。試驗(yàn)1結(jié)果表明，添加精氨酸后，分娩率提高了11.6%,窩產(chǎn)仔數(shù)提高了0.8頭。試驗(yàn)2結(jié)果顯示，添加精氨酸后能夠提高初產(chǎn)和經(jīng)產(chǎn)母豬窩產(chǎn)仔數(shù)1.25和1.18頭,仔豬窩活仔數(shù)1.08和0.93頭，對(duì)分娩率無(wú)顯著影響。Mateo等研究發(fā)現(xiàn)，妊娠母豬在妊娠第30天至分娩這期間添加1%鹽酸精氨酸，母豬窩產(chǎn)活仔數(shù)能夠提高23%,窩產(chǎn)活仔重能夠提高28%。總之，以上結(jié)果都顯示了精氨酸能夠增加仔豬出生窩仔數(shù)和窩活仔數(shù)。

　　2.1.2改善宮內(nèi)發(fā)育受阻現(xiàn)象

　　豬的宮內(nèi)生長(zhǎng)受阻（IUGR,或稱(chēng)為發(fā)育遲緩）是妊娠母豬在缺乏營(yíng)養(yǎng)、缺氧、藥物刺激或胎盤(pán)功能不足等情況下造成胎兒發(fā)育緩慢，新生仔豬體重偏小、健康狀況較差及成活率下降的一種復(fù)雜生理現(xiàn)象。胎兒的營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)自胎盤(pán)的血管運(yùn)輸，而一氧化氮能促進(jìn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的分泌，進(jìn)一步對(duì)血管的擴(kuò)張起著重要作用，一氧化氮又是由精氨酸經(jīng)一氧化氮合酶催化生成的，這就意味著胎盤(pán)血管血流可能是受到一氧化氮的直接調(diào)節(jié)作用和精氨酸的間接調(diào)節(jié)作用。因此，通過(guò)干預(yù)精氨酸合成一氧化氮途徑來(lái)調(diào)節(jié)胎盤(pán)血流，進(jìn)而調(diào)節(jié)胎兒營(yíng)養(yǎng)的供給，預(yù)防和改善仔豬IUGR現(xiàn)象的發(fā)生。

　　近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外大量的研究已證實(shí)通過(guò)在妊娠母豬日糧中添加精氨酸可顯著提高母豬窩產(chǎn)活仔數(shù)和窩活仔數(shù)，但也有研究發(fā)現(xiàn)精氨酸對(duì)妊娠早期母豬胚胎的存活有降低作用。因此，精氨酸對(duì)妊娠母豬繁殖性能的提高可能發(fā)生在妊娠中后期。

　　2.2精氨酸對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響

　　2.2.1精氨酸對(duì)晡乳仔豬生長(zhǎng)性能的影響

　　從仔豬對(duì)精氨酸的需求量相對(duì)母乳中的供給量來(lái)看，母乳中精氨酸的含量遠(yuǎn)不能夠滿(mǎn)足仔豬的最佳生長(zhǎng)。據(jù)報(bào)道，母乳（泌乳第7天至第21天）精氨酸含量為1.34g/L;-頭7日齡的仔豬（體重2.5kg)日增重200g,其精氨酸需要量大約為2.7g/d,但是母乳中僅能夠提供1.06g/d,也即母乳提供的精氨酸量?jī)H能夠滿(mǎn)足仔豬需要量的不到40%;仔豬在3?4日齡斷奶，在與母乳的粗蛋白和精氨酸含量相似的干燥奶粉日糧中分別添加0.2%、0.4%的精氨酸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在仔豬出生后的第7?14天，仔豬體增重分別增加了43%和93%。這些結(jié)果表明仔豬在7?21日齡時(shí)，母乳中的精氨酸供應(yīng)及仔豬內(nèi)源合成的精氨酸不能夠充分滿(mǎn)足仔豬的最佳生長(zhǎng)需要。因此，精氨酸不足可能是限制哺乳仔豬獲得最佳生長(zhǎng)的一個(gè)主要因素。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(zhǎng)潛力。

　　2.2.2精氨酸對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響

　　N-氨甲酰谷氨酸（NCG)是尿素循環(huán)中中間體N-乙酰谷氨酸（NAG)的類(lèi)似物，是內(nèi)源性精氨酸合成途徑中的必需輔助因子和限制性因素之一。有研究在仔豬日糧中添加0.04%、0.08%和0.12%的NCG,結(jié)果表明NCG對(duì)仔豬平均日采食量沒(méi)有顯著影響，但0.04%、0.08%的NCG可顯著提高仔豬的平均日增重，降低料重比，改善仔豬的腹瀉狀況并提高血清游離氨基酸含量。高劑量（0.12%)的NCG不僅在促仔豬生長(zhǎng)方面效果不顯著，且將顯著提高仔豬的腹瀉率及腹瀉指數(shù)氣大量試驗(yàn)表明，在日糧中添加NCG,精氨酸衍生物，精氨酸生素等,能提高斷奶仔豬血漿中精氨酸含量，緩解斷奶應(yīng)激，有效降低仔豬腹瀉率，提高仔豬生長(zhǎng)性能?？傊?，添加適量的精氨酸或者其衍生物能顯著提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能，降低腹瀉率和緩解仔豬斷奶應(yīng)激。

　　精氨酸能促進(jìn)仔豬胃腸道生長(zhǎng)，有利于阻止仔豬斷奶應(yīng)激導(dǎo)致的腸絨毛萎縮，改善斷奶仔豬小腸黏膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)和免疫屏障作用。精氨酸及其代謝產(chǎn)物（多胺、一氧化氮和谷氨酰胺）對(duì)維持腸道健康、促進(jìn)腸道黏膜發(fā)育和促進(jìn)受損腸道的恢復(fù)具有重要作用?？傊彼嶙鳛橛啄陝?dòng)物和應(yīng)激或病理?xiàng)l件下的成年動(dòng)物的必需氨基酸，對(duì)維持動(dòng)物腸道黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的正常及促進(jìn)受損后腸道黏膜結(jié)構(gòu)功能的修復(fù)具有重要作用。

　　日糧中添加精氨酸的量要適中。精氨酸過(guò)量不但會(huì)造成浪費(fèi)，增加成本，還會(huì)具有毒副作用。精氨酸是合成_氧化氮的唯一底物，外源性精氨酸短時(shí)間內(nèi)大量增加可使機(jī)體一氧化氮含量急劇增高，造成自由基的大量累積，進(jìn)而對(duì)機(jī)體細(xì)胞產(chǎn)生損傷。有研究表明，在14d仔豬日糧中添加1.2%的精氨酸，試驗(yàn)組的生長(zhǎng)性能低于對(duì)照組。

　　3精氨酸的主要生理機(jī)制

　　3.1促進(jìn)血管的發(fā)育

　　一氧化氮可促進(jìn)血管擴(kuò)張和血管生成，一氧化氮的缺乏是影響血管發(fā)育的一個(gè)重要因素。而精氨酸是生成一氧化氮的唯一前體，如果精氨酸來(lái)源不足、轉(zhuǎn)運(yùn)障礙或者代謝異常都會(huì)影響一氧化氮的生成，進(jìn)而影響血管發(fā)育。肖立波等的研究表明，一氧化氮在體內(nèi)主要是通過(guò)激活可溶性鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶，使環(huán)鳥(niǎo)苷酸升高來(lái)完成如調(diào)節(jié)血管緊張度等各種生理功能。一氧化氮作為細(xì)胞信號(hào)分子，可參與血管張力、器官血液供應(yīng)的調(diào)節(jié)，具有降壓、抑制血管平滑肌細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖、血小板聚集等作用。

　　3.2促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成

　　多胺可加快細(xì)胞增殖、組織形成及細(xì)胞分化，是小腸黏膜生長(zhǎng)、發(fā)育、成熟、適應(yīng)及恢復(fù)創(chuàng)傷的必需物質(zhì)。精氨酸的分解是多胺合成的前提，可通過(guò)調(diào)控細(xì)胞內(nèi)精氨酸濃度來(lái)影響多胺的合成。精氨酸一直被看作是組織愈合的必需營(yíng)養(yǎng)素，也是一種具有潛力的重要免疫營(yíng)養(yǎng)成分。精氨酸的魅力在于其產(chǎn)物脯氨酸是膠原蛋白的一種必需成分，也是特定激素（生長(zhǎng)激素等）釋放的重要引發(fā)物、多胺合成的主要氨基酸前體物。

　　3.3促進(jìn)激素的分泌

　　生長(zhǎng)激素和胰島素的升高可加強(qiáng)組織對(duì)糖的利用，加速蛋白質(zhì)和膠原的合成，促進(jìn)正氮平衡和機(jī)體損傷后的修復(fù)。而精氨酸可用來(lái)刺激機(jī)體生長(zhǎng)激素和胰島素的釋放，對(duì)糖、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝起協(xié)同作用。精氨酸直接或通過(guò)其代謝物間接刺激生長(zhǎng)激素的釋放。精氨酸代謝產(chǎn)物鳥(niǎo)氨酸和谷氨酸這兩種氨基酸均可促進(jìn)生長(zhǎng)激素的釋放。另外，精氨酸代謝產(chǎn)物一氧化氮對(duì)生長(zhǎng)激素的釋放也有促進(jìn)作用。因?yàn)橐谎趸烧{(diào)控子宮胎盤(pán)的血管血流量，嚴(yán)重的胰島素耐受可影響妊娠后期胎盤(pán)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的運(yùn)輸。

　　3.4增強(qiáng)免疫能力

　　在日糧中補(bǔ)充適量的精氨酸能改善妊娠母豬和新生仔豬的免疫狀態(tài)，從而降低母豬和仔豬的發(fā)病率和死亡率。精氨酸調(diào)節(jié)機(jī)體免疫機(jī)能的具體機(jī)制還不完全清楚，但它影響免疫功能的途徑有很多，主要包括一氧化氮途徑、精氨酸酶途徑和內(nèi)分泌途徑等。以一氧化氮途徑為例，一氧化氮途徑是指精氨酸在一氧化氮合成酶作用下生成瓜氨酸和一氧化氮。巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞合成的一氧化氮是機(jī)體抗微生物和抗有害細(xì)胞的必需物質(zhì)。因此，由誘導(dǎo)型一氧化氮合成酶催化合成的一氧化氮與免疫反應(yīng)關(guān)系最為密切。

　　4.結(jié)束語(yǔ)

　　在豬的特殊生產(chǎn)階段，精氨酸是必需氨基酸，可以增加妊娠母豬胎盤(pán)的血流量，促進(jìn)胎盤(pán)和胎兒的發(fā)育，提高母豬的產(chǎn)活仔豬和出生窩重；可降低血氨濃度、增加氮儲(chǔ)留，顯著提高哺乳仔豬的增重，修復(fù)組織損傷，緩解斷奶應(yīng)激。日糧添加精氨酸生素可促進(jìn)精氨酸內(nèi)源合成，避免小腸對(duì)曰糧色氨酸和堿性氨基酸的吸收不受干擾、高效穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在解決豬精氨酸不足問(wèn)題方面具有諸多優(yōu)勢(shì)，對(duì)于提高飼料的競(jìng)爭(zhēng)力和豬的生產(chǎn)能力大有裨益，頗具開(kāi)發(fā)前景。隨著動(dòng)物飼料級(jí)氨基酸商業(yè)供應(yīng)的增加，氨基酸，特別是精氨酸將成為提高動(dòng)物健康和預(yù)防傳染性疾病的廉價(jià)、高效物質(zhì)。鑒于精氨酸的重要調(diào)節(jié)作用，希望在常規(guī)飼料中添加精氨酸等特殊營(yíng)養(yǎng)活性的氨基酸以有效增強(qiáng)母豬、胎豬、新生仔豬和斷奶仔豬的免疫功能，

　　提高其生長(zhǎng)速度和養(yǎng)分利用率，以及改善肉質(zhì)。

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