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范鑫 S080554新生仔猪精氨酸营养摘要：由于母猪乳液中精氨酸浓度相对较低，因此内源合成精氨酸在哺乳仔猪维持体内精氨酸稳定中起着重要的作用。
但是，7-21日龄哺乳仔猪肠上皮细胞利用谷氨酸和脯氨酸合成精氨酸和瓜氨酸的能力与1-3日龄相比显著下降。
因此14日龄与3日龄仔猪相比，血浆中精氨酸及其直接前提物浓度显著降低(20-41%)，而血氨水平却逐渐升高(18-46%)。
向7-21日龄仔猪代乳粉中添加0.2和0.4%的精氨酸，可以显著提高血浆中精氨酸浓度(30和61%)，同时减少血浆中氨水平(20和35%)，而且可以促进仔猪生长(28和66%)。
这些代谢和生长数据表明乳液中精氨酸并不能够满足仔猪最大生长需要，精氨酸缺乏可能是限制仔猪生长的主要因素。
研究发现肠上皮细胞合成瓜氨酸和精氨酸能力的下降可能是由于线粒体中N-乙酰谷氨酸(NAG，是二氢吡咯-5-羧酸[P5C]合酶及氨甲酰磷酸合酶I[CPS-I]的激活剂)浓度下降所引起的。
4-14日龄仔猪口服N-氨甲酰谷氨酸(NCG,是NAG的类似物)可以提高血浆中精氨酸水平(68%)和体重(61%)。
因此，可以通过促进内源精氨酸的合成从而增加总精氨酸的提供量，进而提高仔猪增重。
我们的发现不仅丰富了仔猪氨基酸利用方面的知识而且能够有效的促进猪肉的生产。
精氨酸是新生哺乳动物达到最大生长速度是所需的必须氨基酸。
它是组织蛋白中主要的氮携带者，同时也参与了许多代谢途径，包括精氨酸酶、一氧化氮合成、精氨酸/甘氨酸咪基转移、精氨酸-tRNA合成。
它也是肌酸、脯氨酸和谷氨酸、多胺和一氧化氮合成的前体物，精氨酸在细胞内有许多代谢和调节的功能。
值得注意的是，新生的哺乳动物(包括仔猪)特别需要精氨酸以满足生长和代谢功能的需要。
精氨酸缺乏可能会受到多种营养和环境条件的影响，包括日粮中精氨酸含量低，肠道中瓜氨酸合成量减少，缺少精氨酸合成酶，小肠转运精氨酸的通道受阻，肠道精氨酸酶表达量过多，肾脏中利用瓜氨酸合成精氨酸能力下降。
营养与饲料NUTRITION AND FEED河南大台农饲料有限公司协办精氨酸对仔猪的营养调节作用及最新研究进展毛俊舟，王淑楠，彭 众，姜茂成（扬州大学动物科学与技术学院，扬州 225009）精氨酸（arginine，Arg）是一种功能性氨基酸，1886年，Schule等首次从羽扇豆幼苗提取物中分离出精氨酸，后来在哺乳动物的蛋白质中也发现了精氨酸。
仔猪早期断奶有助于提高母猪繁殖力，增加母猪的产仔数，提高养殖场的经济效益。
然而，新生仔猪处于幼龄阶段，早期断奶存在消化道功能紊乱、腹泻、饲料利用率低、生长缓慢等缺陷，严重影响仔猪的生长发育。
而精氨酸是哺乳仔猪的必需氨基酸[1]。
采食适量的精氨酸有利于恢复仔猪的生长性能，提高仔猪存活率，还能够增加仔猪肝脏热休克HSP70等蛋白的含量[2]。
除此之外，精氨酸在体内合成蛋白质、NO以及促进细胞分裂、伤口复原、免疫功能和分泌激素各方面有着重要作用，是机体不可或缺的。
哺乳动物机体中几乎所有组织均可利用L-精氨酸合成胞浆蛋白和核蛋白[3]。
近年来，发现精氨酸可以通过NO途径参与机体的营养调控与免疫调节，故人们加大了对精氨酸的研究。
1 精氨酸的理化性质精氨酸是一种双性氨基酸，包含L-精氨酸和D-精氨酸两种形态。
生物体内常见的为L-精氨酸，是幼年动物的必需氨基酸之一，成年动物的条件性必需氨基酸。
在动物体内起营养、代谢及免疫功能的是L-精氨酸。
分子式为C6H14N4O2，比旋光度+26.9 ～27.9 ，相对分子质量为170.20，是白色斜片状（二水物）晶体或白色结晶性粉末。
熔点244 ℃，经水重解结晶后，于105 ℃失去结晶水。
其水解呈强碱性，可从空气中吸收二氧化碳。
溶于水(15%，21 ℃)，不溶于乙醚，微溶于乙醇。
天然精氨酸由于胍基的存在，呈碱性，易与酸反应形成盐，由瓜氨酸通过精氨酸琥珀酸合成酶（ASS）及精氨酸琥珀酸裂解酶（ASL）合成，这个过程需较大的能量，因为要将每一个分子合成精氨基需要将三磷酸腺苷（ATP）水解成一磷酸腺苷（AMP），即两个三磷酸腺苷需求量。
仔猪精氨酸营养及精氨酸生素在仔猪中的应用进展周锡红;朱燕午;吴信【摘要】精氨酸具有重要的生理、代谢和营养作用,在促进肌肉蛋白质合成、增强机体的免疫力、细胞分裂、伤口复原和激素分泌等生理过程中,具有重要的作用,文章就仔猪精氨酸营养及精氨酸生素在仔猪中的应用作一综述.【期刊名称】《饲料博览》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】3页(P6-8)【关键词】精氨酸;精氨酸生素;仔猪【作者】周锡红;朱燕午;吴信【作者单位】中国科学院亚热带农业生态研究所,长沙,410125;广州市邦氏生物科技有限公司,广州,510545;中国科学院亚热带农业生态研究所,长沙,410125【正文语种】中文【中图分类】S828;Q517精氨酸是幼龄哺乳动物达到最大生长性能所必需的一种氨基酸[1]。
幼龄哺乳动物在生长和代谢过程中对精氨酸的需求量非常高，精氨酸不足会引起动物生长缓慢，肠道和生殖功能障碍，免疫和神经系统发育受损，心血管和肺功能异常以及高血氨甚至死亡[2-5]。
精氨酸生素（AAA）在断奶仔猪精氨酸内源合成中具有重要的作用，AAA可能成为一种有效地提高内源性精氨酸合成与供给的新型饲料添加剂。
本文就仔猪精氨酸营养及AAA在仔猪中的应用进展作一综述。
1 幼龄仔猪对精氨酸的需求仔猪在哺乳阶段从母乳中获得的精氨酸以及内源合成的精氨酸远不能满足其最佳生长需要。
研究发现，母乳（泌乳第7～21天）含精氨酸1.34 g·L-1[6]，以猪乳中精氨酸供应和哺乳仔猪对精氨酸的需要为基准，1头7日龄的仔猪（2.5 kg）日增重200 g，其精氨酸需要（蛋白沉积及氨基酸代谢）约为2.7 g·d-1，但是猪乳仅能够提供1.06 g·d-1精氨酸。
即猪乳提供的精氨酸量仅能够达到仔猪需要量的不足40%[4]。
因此，精氨酸不足可能是限制哺乳仔猪获得最佳生长速度的一个主要因素，增加哺乳仔猪的精氨酸供应有助于发挥新生仔猪的最大生长潜能。
２００８第２期养猪ＳＷＩＮＥＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ食量，提高日增重。
２．３腹泻情况由表２可知，试验组腹泻率比对照组低２０个百分点，两组差异显著。
从试验组和对照组腹泻仔猪的腹泻时间来看，对照组仔猪腹泻的时间比试验组长，康复期也比试验组长。
此外，试验组精神状态和整齐度较好；而对照组猪精神状态较差，皮毛较粗乱，个体均匀度差异较大，整齐度不及试验组。
３结论目前相当一部分的规模化猪场为了解决仔猪的应激下痢、甚至断奶仔猪多系统衰竭综合征（ＰＭＷＳ）等问题，常常在仔猪的饲粮和饮用的自来水中添加大量药物，但效果不是很理想。
本试验表明，哺乳仔猪冬季饮用温水可以促进哺乳仔猪的采食量，显著地提高哺乳仔猪的日增重、降低腹泻率，有抗应激、防下痢的作用，值得养猪生产者的借鉴。
（编辑：富春妮）表１饮用温水对哺乳仔猪生长性能的影响项目头数／头初生重／ｋｇ断奶重／ｋｇ增重／ｋｇ日增重／ｇ总耗料量／ｋｇ头均耗料量／ｋｇ对照组４０１．４７ａ±０．０２５．２２ａ±０．０８３．７５１７８．５７ａ±２．７２５２．４０１．３１ａ试验组４０１．４８ａ±０．０２６．０５ｂ±０．１０４．５７２１７．６１ｂ±３．１１６６．００１．６５ｂ注：同列肩标字母相同表示差异不显著（Ｐ＞０．０５），字母不同表示差异显著（Ｐ＜０．０５），下同。
表２仔猪腹泻情况项目试验头数／头腹泻头数／头腹泻率／％对照组４０１２３０ａ试验组４０４１０ｂ仔猪精氨酸营养的研究进展雷奇，车向荣（山西农业大学动物科技学院动物营养实验室，山西太谷０３０８０１）中图分类号：Ｓ８１６文献标志码：Ａ文章编号：１００２－１９５７（２００８）０２－００１３－０３摘要：精氨酸是仔猪受伤或应激时的必需氨基酸，在动物体内具有重要的营养作用。
此文对精氨酸的性质、在仔猪体内的代谢途径以及对仔猪的营养作用等３方面进行了综述。
关键词：精氨酸；营养；仔猪收稿日期：２００７－１２－２４作者简介：雷奇（１９８０－），男，山西大同人，在读硕士研究生，主攻动物营养及其代谢调控．通讯作者：车向荣，男，山西运城人，教授，博士，主攻动物营养及其代谢调控．Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｘｒ＠１２６．ｃｏｍ１９３２年，德国学者Ｋｒｅｂ和Ｈｅｎｓｅｌｅｉｔ根据一系列试验首次提出了鸟氨酸循环（ｏｒｎｉｔｈｉｎｅｃｙｃｌｅ）学说，发现鸟氨酸、瓜氨酸和精氨酸能够大大加速尿素合成。
所有机体组织均利用精氨酸合成细胞浆蛋白和核蛋白，同时精氨酸也是脒的唯一提供者，进而合成肌酸。
传统分类把精氨酸定义为非必需氨基酸，而动物试验发现，在生长发育过程中如果饲粮中缺乏精氨酸，则达不到最佳生长速度，此时就需要依靠体内合成的精氨酸，但仍然不能满足动物机体生长发育的要求；其次，在应激状态下，体内合成的精氨酸也不足以维持生理代谢的需要。
因此有人提出精氨酸应归为必需氨基酸。
正常情况下，体内精氨酸一部分来源于饲料，一部分通过几个器官之间的协同作用，由鸟氨酸通过瓜氨酸合成［１］。
Ｂａｒｂｕｌ从整体水平对精氨酸的作用进行了研究并指出，大剂量精氨酸具有改善动物营养状况、增加胸腺质量和胸腺淋巴细胞数，增强免疫功能，抑制肿瘤生长及转移的效果；而毒理学研究表明，精氨酸属于毒性非常低的化合物［１］。
同时，精氨酸具有促胰岛素生成及分泌的作用，可促进生长发育、创伤愈合及氮储留［２］。
１精氨酸的生物化学功能精氨酸是６个碳原子的碱性氨基酸，有Ｄ－精氨酸和Ｌ－精氨酸两种异构体。
在生物体内有生理作用的是Ｌ－精氨酸：它是动物体蛋白质合成的必需氨基酸；通过尿素循环解除氨中毒，避免因氨过量引起代谢紊乱；是合成多胺的前体，也是肌酸酐唯一的氨来源。
目前，精氨酸在动物体内的作用可概括为：①增加机体内氮储留；②发挥调节作用，控制蛋白质更新；③促进肌肉的蛋白质合成；④改善机体氮平衡，提升机体的免疫状态［３～５］；⑤是合成一氧化氮（ＮＯ）的前体物质［６］。
２精氨酸在仔猪体内的代谢途径２．１精氨酸在仔猪体内的合成途径一般情况下，哺乳动物的精氨酸可由谷氨酰胺!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３２００８养猪ＳＷＩＮＥＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ（２）（Ｇｌｎ）和脯氨酸（Ｐｒｏ）合成，血浆瓜氨酸和线粒体内的鸟氨酸是精氨酸合成的前体，瓜氨酸在细胞液中进一步合成精氨酸。
由谷氨酰胺和脯氨酸合成精氨酸，需要谷氨酰胺酶、脯氨酸氧化酶（ＰＯ）、吡咯酸－５－羧酸合成酶（Ｐ５Ｃ合成酶，ＰＳ）、鸟氨酸转氨酶（ＯＡＴ）、鸟氨酸氨甲酰基转移酶（ＯＣＴ）、精氨琥珀酸合成酶（ＡＳＳ）及精氨琥珀酸裂解酶（ＡＳＬ）。
据对成年大鼠的研究发现，哺乳动物精氨酸内源合成涉及小肠－肾脏循环，小肠释放瓜氨酸，约８３％运至肾脏，在ＡＳＳ和ＡＳＬ的作用下合成精氨酸。
２．１．１小肠的内源合成小肠内源合成瓜氨酸对保持仔猪精氨酸体内平衡有重要作用。
Ｆｌｙｎｎ等（１９９６）比较分析了哺乳仔猪（４日龄）各组织器官中精氨酸合成所需酶的活性发现，ＰＳ只存在于空肠黏膜细胞和完整的空肠中，ＯＡＴ和ＰＯ在肠细胞内活性最高［７］。
外源注射Ｇａｂ－ａｃａｌｉｎｅ（ＯＡＴ的抑制剂）后，血浆鸟氨酸、瓜氨酸和精氨酸浓度显著降低。
Ｗｕ（１９９７）对断奶仔猪（７５日龄）研究得到了同样的结果。
这表明小肠是哺乳仔猪及断奶仔猪重要的甚至是唯一提供精氨酸合成所需瓜氨酸的器官［８］。
Ｗｕ等（１９９５）报道０～７日龄的仔猪肠道内存在由谷氨酰胺合成精氨酸所需的全部酶，其中ＰＳ和ＡＳＬ是精氨酸合成的主要调控酶，表明０～７日龄仔猪空肠上皮细胞可由谷氨酰胺合成精氨酸［９］。
不同日龄仔猪内源合成精氨酸的情况不同。
仔猪（２１日龄断奶）在２９～５８日龄时肠细胞内ＰＳ活性及由谷氨酰胺合成精氨酸的效率显著高于１４～２１日龄（Ｐ＜０．０５），１４～２１日龄肠细胞内精氨酸合成量很少甚至检测不到，原因可能是ＰＳ活性低，并且有大量的Ｐ５Ｃ经过鸟氨酸生成了脯氨酸。
Ｗｕ等（１９９４）通过分析１４～５８日龄仔猪（２１日龄断奶）空肠动静脉氨基酸浓度的差别也发现，２９～５８日龄时瓜氨酸动静脉浓度差是１４～２１日龄的３倍，但精氨酸却是断奶前空肠释放的主要氨基酸，通过氮平衡分析推测，这些精氨酸可能更多的来源于体内细胞富含精氨酸肽的释放，而不是由谷氨酰胺合成［１０］。
Ｗｕ等（１９９５）发现，０～２日龄仔猪小肠合成精氨酸是７日龄的３～４倍（Ｐ＜０．０５）［９］。
从以上试验可看出，仔猪７～２１日龄由谷氨酰胺内源合成的精氨酸减少，说明精氨酸是幼年动物而不是成年动物的必需氨基酸。
Ｗｕ（１９９７）通过细胞培养研究了仔猪０日龄、２～２１日龄和２９～５８日龄小肠由脯氨酸合成精氨酸的情况，分析了肠细胞线粒体中ＰＯ的活性，首次发现空肠细胞线粒体中有ＰＯ活性；ＰＯ活性及由脯氨酸合成精氨酸的效率在０日龄时很高，７日龄时显著下降（Ｐ＜０．０５），７～２１日龄逐渐升高（Ｐ＜０．０５），但２１日龄时ＰＯ活性是０日龄的一半，２９～５８日龄与２１日龄无显著差别［８］，表明新生仔猪、哺乳仔猪及断乳仔猪肠细胞可通过脯氨酸合成瓜氨酸、鸟氨酸和精氨酸。
２．１．２肾脏的合成Ｈｅｎｒｙ等（１９４１）报道肾脏中有ＡＳＳ和ＡＳＬ活性［１１］。
Ｆｅａｔｈｅｒｓｔｏｎ等（１９７３）给大鼠注射１４个碳的瓜氨酸，发现只有肾功能正常的大鼠肌肉中出现１４个碳的精氨酸，并首次提出肾脏是成年哺乳动物精氨酸的重要生理合成来源［１２］。
Ｗｕ（１９９７）报道，断奶前仔猪小肠可由脯氨酸和谷氨酰胺净合成精氨酸，而断奶后净合成受到限制［８］，进一步支持了这一观点。
９０％的肾脏ＡＳＬ活性存在于肾皮质中，肾皮质是肾脏内源合成精氨酸的主要场所。
精氨酸合成量随培养液中瓜氨酸浓度的升高而增加，直到２．５ｍｍｏｌ／Ｌ时仍未饱和，更重要的是，精氨酸合成对血液正常瓜氨酸浓度范围（小于０．０６ｍｍｏｌ／Ｌ）最敏感，表明体内的精氨酸合成受血液循环中瓜氨酸水平的调节。
活体注射瓜氨酸后，肾流量中瓜氨酸和精氨酸浓度显著提高（Ｐ＜０．０５），动脉中精氨酸浓度由（１７４．６±２６．２）ｎｍｏｌ／ｍＬ血浆升高至（２４４．１±３５．０）ｎｍｏｌ／ｍＬ血浆。
瓜氨酸的消耗和精氨酸的生成有较好的化学计量关系说明，肾脏合成精氨酸主要是被肾脏外组织利用，而不是在肾脏中被精氨酸分解酶降解。
离体和活体研究均表明，肾脏内源合成精氨酸时，肾脏摄入的瓜氨酸是一个限制因子。
初生仔猪肾脏ＡＳＬ活性很低，随着日龄的增长，ＡＳＬ活性及肾脏合成精氨酸的量逐渐增加。
２．２精氨酸在仔猪体内的降解途径精氨酸在仔猪体内的降解途径主要有：①通过氧化途径，经一氧化氮合成酶（ＮＯＳ）催化Ｌ－精氨酸生成瓜氨酸和具有生物活性的ＮＯ。
ＮＯ是高度反应的自由基气体，是一种内皮舒张因子、一种神经传递素、一种免疫反应的媒介和信号传递分子，有利于维持血管的通透性，改善肠道的缺血缺氧功能。
②通过精氨酸分解酶生成鸟氨酸和尿素。
鸟氨酸又经鸟氨酸脱羧酶、Ｐ５Ｃ还原酶（ＰＲ）和Ｐ５Ｃ脱氢酶（ＰＤ）最终分别转化成腐胺、脯氨酸和谷氨酰胺，其中腐胺在氨丙基转移酶作用下进一步生成亚精胺和精胺，三者统称为多胺，谷氨酰胺可进入三羧循环，氧化供能，生成二氧化碳（ＣＯ２）。
③经甘氨酸转脒基酶催化生成鸟氨酸和肌酸酐。
小肠是精氨酸降解的主要器官。
仔猪小肠降解精氨酸时，ＮＯＳ只起很小的作用。
小肠中ＮＯＳ主要是ＩＩＮＯＳ，存在于黏膜细胞细胞液中，其活性不依赖于Ｃａ２＋。
Ｗｕ等（１９９６）报道ＮＯＳ活性在初生仔猪（０日龄）是每分钟（５３．７±４．９）ｐｍｏｌ／ｍｇ蛋白质，高于精氨酸分解酶的活性，哺乳期显著降低，断奶后又显著升１４雷奇，等．仔猪精氨酸营养的研究进展２００８第２期高。
而以前的报道认为０日龄时，仔猪肠道ＮＯＳ没有活性。
基于ＮＯ和瓜氨酸是由精氨酸在ＮＯＳ作用下化学计量合成，测定瓜氨酸浓度作为ＮＯ合成的指标，断奶后肠细胞中瓜氨酸大约只占精氨酸代谢碳架的４％。
然而ＮＯＳ活性低并不否定ＮＯ在小肠中的重要生理作用。
Ｗｕ等推测，ＮＯ可能对由于大分子如初乳中免疫球蛋白和小肠受伤对初生仔猪和断奶仔猪的小肠渗透性增加起缓解作用［１３］。
有关初生仔猪和断奶仔猪小肠中ＮＯ合成量增加的原因及机制，有待进一步研究。
仔猪初生时（０日龄）和哺乳期（４～２１日龄）肠道精氨酸分解酶活性很低甚至没有，保证了哺乳仔猪小肠最大限度释放精氨酸，供给其他组织利用，这种方式具有重要的生理意义和营养作用。
Ｗｕ等（１９９６）报道断奶后（２９～５８日龄）精氨酸分解酶活性升高，精氨酸降解也随之显著增加。
在肠细胞培养液中加入Ｌ－缬氨酸（Ｖａｌ，精氨酸分解酶的抑制剂，但不抑制ＮＯＳ），２９～５８日龄仔猪肠细胞由精氨酸生成ＣＯ２、鸟氨酸和脯氨酸显著降低（Ｐ＜０．０５），表明精氨酸分解酶是断奶仔猪肠道降解精氨酸的主要酶。
