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1、精氨酸在妊娠母猪日粮中的应用及其对仔猪生长性能的影响精氨酸的分子式为C6H14N4O2,分子质量为174.2,是白色晶体 或晶体状粉末,在动物体内主要是以L-精氨酸形式存在的。精氨酸在 蛋白质合成代谢、以及多胺和一氧化氮的合成中都起着十分重要的作 用,这些产物与机体的生理、代谢以及养分免疫功能作用密切相关, 哺乳动物机体中几乎全部组织均通过L-精氨酸合成胞浆蛋白和核蛋 白,精氨酸在增进肌肉内蛋白质合成、增强机体氮储留、增加机体的 免疫力、细胞分裂、伤口复原和激素分泌等各种生理过程中有重要的 作用。精氨酸为条件性必须氨基酸,对正常成年动物来说是非必须氨 基酸,它在体内能自身合成,但体内生成速度较
2、慢,有时需要部分从 食物中补充。在应激状态下和特别生长阶段为必须氨基酸,例如,断 奶仔猪体内合成的精氨酸就不能满足其生理代谢需要,此时精氨酸为 必须氨基酸。1动物机体精氨酸的来源与代谢动物机体内精氨酸的主要来源有3种途径:一是来自日粮;二 是来自动物机体蛋白质的分解;三是通过动物机体内其他氨基酸(如谷 氨酸、瓜氨酸等)在多种酶的催化作用下合成精氨酸。精氨酸在体内的主要代谢途径有2种:一种是一氧化氮途径, 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;另种 是精氨酸酶途径,即精氨酸酶I和精氨酸酶II是哺乳动物体内常见的 2种精氨酸酶的同功酶。精氨酸酶I能在肝细胞中获得高度表述;而精 氨酸
3、酶II是线粒体酶,它主要在肾、脑、乳腺和巨噬细胞中表述。精 氨酸在精氨酸酶催化作用下生成鸟氨酸,鸟氨酸经鸟氨酸脱竣酶催化 生成腐胺,再由精眯合成酶、精胺合成酶作用分离生成精眯、精胺, 其中鸟氨酸脱竣酶是多胺合成的限速酶,鸟氨酸还能够在口比咯琳-5- 竣酸还原酶和毗咯琳-5-竣酸脱氨酶作用下分离转化成脯氨酸和谷氨 酰胺。近年来,新发觉了一种精氨酸脱竣酶,这种酶可促使精氨酸脱 去竣基生成胭基丁胺,胭基丁胺可由月瓜基丁胺酶脱竣基形成腐胺,推 想这可能是多胺在机体内合成的途径之一。2精氨酸对妊娠母猪繁殖性能影响及对仔猪生长性能影响精氨酸对妊娠母猪繁殖性能的影响2.1.1 提升母猪分娩率,窝产仔数以及窝
4、活仔数精氨酸对妊娠母猪繁殖性能的影响有大量报道。VanderLende的实验是在母猪妊娠第14s30天和第105天至分娩这2个阶段分离 补加1%精氨酸,结果显示,添加精氨酸后,母猪的分娩率、窝产仔 数和窝活仔数分离提升了 15%、8%和8%o Ramaekers等在讨论精氨 酸对妊娠母猪繁殖性能时做了 2次实验。实验1的实验动物是210头 Hypor经产母猪,实验2的实验动物是136头PIC初产母猪和210头 经产母猪,在母猪妊娠第14 s 28天天天添加lOOgProgenos(含25%精 氨酸)。实验1结果表明,添加精氨酸后,分娩率提升了 11.6%,窝产 仔数提升了 0.8头。实验2结果
5、显示,添加精氨酸后可以提升初产和 经产母猪窝产仔数1.25和1.18头,仔猪窝活仔数1.08和0.93头,对 分娩率无显著影响。Mateo等讨论发觉,妊娠母猪在妊娠第30天至 分娩这期间添加1%盐酸精氨酸,母猪窝产活仔数可以提升23%,窝产 活仔重可以提升28%。总之,以上结果都显示了精氨酸可以增强仔猪 诞生窝仔数和窝活仔数。2.1.2 改善宫内发育受阻现象猪的宫内生长受阻(IUGR,或称为发育迟缓)是妊娠母猪在缺乏 养分、缺氧、药物刺激或胎盘功能不足等状况下造成胎儿发育缓慢, 新生仔猪体重偏小、健康情况较差及成活率下降的一种复杂生理现象。 胎儿的养分主要来自胎盘的血管运送,而一氧化氮能增进血
6、管内皮生 长因子的分泌,进一步对血管的扩张起着重要作用,一氧化氮又是由 精氨酸经一氧化氮合酶催化生成的,这就意味着胎盘血管血流可能是 受到一氧化氮的直接调整作用和精氨酸的间接调整作用。因此,利用干预精氨酸合成一氧化氮途径来调整胎盘血流,进而调整胎儿养分的供应,预防和改善仔猪IUGR现象的发生。近年来,国内外大量的讨论已证明利用在妊娠母猪日粮中添加 精氨酸可显著提升母猪窝产活仔数和窝活仔数,但也有讨论发觉精氨 酸对妊娠早期母猪胚胎的存活有降低作用。因此,精氨酸对妊娠母猪 繁殖性能的提升可能发生在妊娠中后期。2.2 精氨酸对仔猪生长性能的影响精氨酸对晡乳仔猪生长性能的影响从仔猪对精氨酸的需求量相对
7、母乳中的供应量来看,母乳中精 氨酸的含量远不可以满足仔猪的最佳生长。据报道,母乳(泌乳第7 天至第21天)精氨酸含量为1.34g/L;头7日龄的仔猪(体重2.5kg)日增 重200g,其精氨酸需要量大约为2.7g/d,但是母乳中仅可以提供 1.06g/d,也即母乳提供的精氨酸量仅可以满足仔猪需要量的不到40%; 仔猪在3s4日龄断奶,在与母乳的粗蛋白和精氨酸含量相像的干燥 奶粉日粮中分离添加0.2%、0.4%的精氨酸,结果发觉在仔猪诞生后 的第7s14天,仔猪体增重分离增强了 43%和93%。这些结果表明仔 猪在7s21日龄时,母乳中的精氨酸供给及仔猪内源合成的精氨酸不 可以充分满足仔猪的最佳
8、生长需要。因此,精氨酸不足可能是限制哺乳仔猪得到最佳生长的一个主要因素。增强哺乳仔猪的精氨酸供给有助于发挥新生仔猪的最大生长潜力。222精氨酸对断奶仔猪生长性能的影响N-氨甲酰谷氨酸(NCG)是尿素循环中中间体N-乙酰谷氨酸(NAG) 的类似物,是内源性精氨酸合成途径中的必须辅助因子和限制性因素 之一。有讨论在仔猪日粮中添加0.04%、0.08%和0.12%的NCG,结果 表明NCG对仔猪平均日采食量没有显著影响,但0.04%、0.08%的NCG 可显著提升仔猪的平均日增重,降低料重比,改善仔猪的腹泻情况并 提升血清游离氨基酸含量。高剂量(0.12%)的NCG不仅在促仔猪生长 方面效果不显著,
9、且将显著提升仔猪的腹泻率及腹泻指数气大量实验 表明,在日粮中添加NCG,精氨酸衍生物,精氨酸生素等,能提升断奶 仔猪血浆中精氨酸含量,缓解断奶应激,有效降低仔猪腹泻率,提升 仔猪生长性能。总之,添加适量的精氨酸或者其衍生物能显著提升断 奶仔猪的生长性能,降低腹泻率和缓解仔猪断奶应激。精氨酸能增进仔猪胃肠道生长,有利于阻挡仔猪断奶应激导致 的肠绒毛萎缩,改善断奶仔猪小肠黏膜的形态结构和免疫屏障作用。 精氨酸及其代谢产物(多胺、一氧化氮和谷氨酰胺)对维持肠道健康、 增进肠道黏膜发育和增进受损肠道的恢复具有重要作用。总之,精氨 酸作为幼年动物和应激或病理条件下的成年动物的必须氨基酸,对维持动物肠道黏
10、膜形态结构的正常及增进受损后肠道黏膜结构功能的 修复具有重要作用。日粮中添加精氨酸的量要适中。精氨酸过量不但会造成铺张, 增强成本,还会具有毒副作用。精氨酸是合成_氧化氮的唯一底物, 外源性精氨酸短时光内大量增强可使机体一氧化氮含量急剧增高,造 成自由基的大量累积,进而对机体细胞产生损伤。有讨论表明,在 14d仔猪日粮中添加1.2%的精氨酸,实验组的生长性能低于对比组。3精氨酸的主要生理机制3增进血管的发育一氧化氮可增进血管扩张和血管生成,一氧化氮的缺乏是影响 血管发育的一个重要因素。而精氨酸是生成一氧化氮的唯一前体,假 如精氨酸来源不足、转运障碍或者代谢异样都会影响一氧化氮的生成, 进而影响
11、血管发育。肖立波等的讨论表明,一氧化氮在体内主要是利 用激发可溶性鸟甘酸环化酶,使环鸟甘酸上升来完成如调整血管紧急 度等各种生理功能。一氧化氮作为细胞信号分子,可参加血管张力、 器官血液供给的调整,具有降压、抑制血管平滑肌细胞生长和增殖、 血小板聚拢等作用。3.2 增进蛋白质的合成多胺可加快细胞增殖、组织形成及细胞分化,是小肠黏膜生长、 发育、成熟、适应及恢复创伤的必须物质。精氨酸的分解是多胺合成 的前提,可利用调控细胞内精氨酸浓度来影响多胺的合成。精氨酸向 来被看作是组织愈合的必须养分素,也是一种具有潜力的重要免疫养 分成分。精氨酸的魅力在于其产物脯氨酸是胶原蛋白的一种必须成分, 也是特定激
12、素(生长激素等)释放的重要启发物、多胺合成的主要氨基 酸前体物。3.3 增进激素的分泌生长激素和胰岛素的上升可强化组织对糖的通过,加速蛋白质 和胶原的合成,增进正氮平衡和机体损伤后的修复。而精氨酸可用来 刺激机体生长激素和胰岛素的释放,对糖、脂肪和蛋白质的代谢起协 同作用。精氨酸直接或利用其代谢物间接刺激生长激素的释放。精氨 酸代谢产物鸟氨酸和谷氨酸这两种氨基酸均可增进生长激素的释放。 其它,精氨酸代谢产物一氧化氮对生长激素的释放也有增进作用。由 于一氧化氮可调控子宫胎盘的血管血流量,严峻的胰岛素耐受可影响 妊娠后期胎盘对养分物质和氧气的运送。3.4 增加免疫本事在日粮中补充适量的精氨酸能改善
13、妊娠母猪和新生仔猪的免 疫状态,从而降低母猪和仔猪的发病率和死亡率。精氨酸调整机体免 疫机能的详细机制还不彻低清晰,但它影响免疫功能的途径有无数, 主要包括一氧化氮途径、精氨酸酶途径和内分泌途径等。以一氧化氮 途径为例,一氧化氮途径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。巨噬细胞和中性粒细胞合成的一氧化氮是机体抗微 生物和抗有害细胞的必须物质。因此,由诱导型一氧化氮合成酶催化 合成的一氧化氮与免疫反应关系最为密切。4.结束语在猪的特别生产阶段,精氨酸是必须氨基酸,能够增强妊娠母 猪胎盘的血流量,增进胎盘和胎儿的发育,提升母猪的产活仔猪和诞 生窝重;可降低血氨浓度、增强氮储留,显著提升哺乳仔猪的增重, 修复组织损伤,缓解断奶应激。日粮添加精氨酸生素可增进精氨酸内 源合成,避开小肠对日粮色氨酸和碱性氨基酸的汲取不受干扰、高效 稳定等优点,在解决猪精氨酸不足问题方面具有诸多优势,对于提升 饲料的竞争力和猪的生产本事大有裨益,颇具开发前景。随着动物饲 料级氨基酸商业供给的增强,氨基酸,特殊是精氨酸将成为提升动物 健康和预防传染性疾病的便宜、高效物质。鉴于精氨酸的重要调整作 用,希翼在常规饲料中添加精氨酸等特别养分活性的氨基酸以有效增加母猪、胎猪、新生仔猪和断奶仔猪的免疫功能,提升其生长速度和营养通过率,以及改善肉质。