 精氨酸的分子式為C6H14N4O2,分子質量為174.2,是白色晶體或晶體狀粉末，在動物體內主要是以L-精氨酸形式存在的。精氨酸在蛋白質合成代謝、以及多胺和一氧化氮的合成中都起著非常重要的作用，這些產物與機體的生理、代謝以及營養免疫功能作用密切相關，哺乳動物機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，精氨酸在促進肌肉內蛋白質合成、增加機體氮儲留、增強機體的免疫力、細胞分裂、傷口復原和激素分泌等各種生理過程中有重要的作用。精氨酸為條件性必需氨基酸，對正常成年動物來說是非必需氨基酸，它在體內能自身合成，但體內生成速度較慢，有時需要部分從食物中補充。在應激狀態下和特殊生長階段為必需氨基酸，例如，斷奶仔豬體內合成的精氨酸就不能滿足其生理代謝需要，此時精氨酸為必需氨基酸。 1動物機體精氨酸的來源與代謝 動物機體內精氨酸的主要來源有3種途徑：一是來自日糧；二是來自動物機體蛋白質的分解；三是利用動物機體內其他氨基酸（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是哺乳動物體內常見的2種精氨酸酶的同功酶。精氨酸酶I能在肝細胞中得到高度表達；而精氨酸酶II是線粒體酶，它主要在腎、腦、乳腺和巨噬細胞中表達。精氨酸在精氨酸酶催化作用下生成鳥氨酸，鳥氨酸經鳥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，其中鳥氨酸脫羧酶是多胺合成的限速酶，鳥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化成脯氨酸和谷氨酰胺。近年來，新發現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，推測這可能是多胺在機體內合成的途徑之一。 2精氨酸對妊娠母豬繁殖性能影響及對仔豬生長性能影響 2.1精氨酸對妊娠母豬繁殖性能的影響 2.1.1提高母豬分娩率，窩產仔數以及窩活仔數 精氨酸對妊娠母豬繁殖性能的影響有大量報道。VanderLende的試驗是在母豬妊娠第14?30天和第105天至分娩這2個階段分別補加1%精氨酸，結果顯示，添加精氨酸后，母豬的分娩率、窩產仔數和窩活仔數分別提高了15%、8%和8%。Ramaekers等在研究精氨酸對妊娠母豬繁殖性能時做了2次試驗。試驗1的試驗動物是210頭Hypor經產母豬，試驗2的試驗動物是136頭PIC初產母豬和210頭經產母豬，在母豬妊娠第14?28天每天添加100gProgenos(含25%精氨酸）。試驗1結果表明，添加精氨酸后，分娩率提高了11.6%,窩產仔數提高了0.8頭。試驗2結果顯示，添加精氨酸后能夠提高初產和經產母豬窩產仔數1.25和1.18頭,仔豬窩活仔數1.08和0.93頭，對分娩率無顯著影響。Mateo等研究發現，妊娠母豬在妊娠第30天至分娩這期間添加1%鹽酸精氨酸，母豬窩產活仔數能夠提高23%,窩產活仔重能夠提高28%。總之，以上結果都顯示了精氨酸能夠增加仔豬出生窩仔數和窩活仔數。 2.1.2改善宮內發育受阻現象 豬的宮內生長受阻（IUGR,或稱為發育遲緩）是妊娠母豬在缺乏營養、缺氧、藥物刺激或胎盤功能不足等情況下造成胎兒發育緩慢，新生仔豬體重偏小、健康狀況較差及成活率下降的一種復雜生理現象。胎兒的營養主要來自胎盤的血管運輸，而一氧化氮能促進血管內皮生長因子的分泌，進一步對血管的擴張起著重要作用，一氧化氮又是由精氨酸經一氧化氮合酶催化生成的，這就意味著胎盤血管血流可能是受到一氧化氮的直接調節作用和精氨酸的間接調節作用。因此，通過干預精氨酸合成一氧化氮途徑來調節胎盤血流，進而調節胎兒營養的供給，預防和改善仔豬IUGR現象的發生。 近年來，國內外大量的研究已證實通過在妊娠母豬日糧中添加精氨酸可顯著提高母豬窩產活仔數和窩活仔數，但也有研究發現精氨酸對妊娠早期母豬胚胎的存活有降低作用。因此，精氨酸對妊娠母豬繁殖性能的提高可能發生在妊娠中后期。 2.2精氨酸對仔豬生長性能的影響 2.2.1精氨酸對晡乳仔豬生長性能的影響 從仔豬對精氨酸的需求量相對母乳中的供給量來看，母乳中精氨酸的含量遠不能夠滿足仔豬的最佳生長。據報道，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僅能夠滿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，結果發現在仔豬出生后的第7?14天，仔豬體增重分別增加了43%和93%。這些結果表明仔豬在7?21日齡時，母乳中的精氨酸供應及仔豬內源合成的精氨酸不能夠充分滿足仔豬的最佳生長需要。因此，精氨酸不足可能是限制哺乳仔豬獲得最佳生長的一個主要因素。增加哺乳仔豬的精氨酸供應有助于發揮新生仔豬的最大生長潛力。 2.2.2精氨酸對斷奶仔豬生長性能的影響 N-氨甲酰谷氨酸（NCG)是尿素循環中中間體N-乙酰谷氨酸（NAG)的類似物，是內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,結果表明NCG對仔豬平均日采食量沒有顯著影響，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不僅在促仔豬生長方面效果不顯著，且將顯著提高仔豬的腹瀉率及腹瀉指數氣大量試驗表明，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，緩解斷奶應激，有效降低仔豬腹瀉率，提高仔豬生長性能。總之，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性能，降低腹瀉率和緩解仔豬斷奶應激。 精氨酸能促進仔豬胃腸道生長，有利于阻止仔豬斷奶應激導致的腸絨毛萎縮，改善斷奶仔豬小腸黏膜的形態結構和免疫屏障作用。精氨酸及其代謝產物（多胺、一氧化氮和谷氨酰胺）對維持腸道健康、促進腸道黏膜發育和促進受損腸道的恢復具有重要作用。總之，精氨酸作為幼年動物和應激或病理條件下的成年動物的必需氨基酸，對維持動物腸道黏膜形態結構的正常及促進受損后腸道黏膜結構功能的修復具有重要作用。 日糧中添加精氨酸的量要適中。精氨酸過量不但會造成浪費，增加成本，還會具有毒副作用。精氨酸是合成_氧化氮的唯一底物，外源性精氨酸短時間內大量增加可使機體一氧化氮含量急劇增高，造成自由基的大量累積，進而對機體細胞產生損傷。有研究表明，在14d仔豬日糧中添加1.2%的精氨酸，試驗組的生長性能低于對照組。 3精氨酸的主要生理機制 3.1促進血管的發育 一氧化氮可促進血管擴張和血管生成，一氧化氮的缺乏是影響血管發育的一個重要因素。而精氨酸是生成一氧化氮的唯一前體，如果精氨酸來源不足、轉運障礙或者代謝異常都會影響一氧化氮的生成，進而影響血管發育。肖立波等的研究表明，一氧化氮在體內主要是通過激活可溶性鳥苷酸環化酶，使環鳥苷酸升高來完成如調節血管緊張度等各種生理功能。一氧化氮作為細胞信號分子，可參與血管張力、器官血液供應的調節，具有降壓、抑制血管平滑肌細胞生長和增殖、血小板聚集等作用。 3.2促進蛋白質的合成 多胺可加快細胞增殖、組織形成及細胞分化，是小腸黏膜生長、發育、成熟、適應及恢復創傷的必需物質。精氨酸的分解是多胺合成的前提，可通過調控細胞內精氨酸濃度來影響多胺的合成。精氨酸一直被看作是組織愈合的必需營養素，也是一種具有潛力的重要免疫營養成分。精氨酸的魅力在于其產物脯氨酸是膠原蛋白的一種必需成分，也是特定激素（生長激素等）釋放的重要引發物、多胺合成的主要氨基酸前體物。 3.3促進激素的分泌 生長激素和胰島素的升高可加強組織對糖的利用，加速蛋白質和膠原的合成，促進正氮平衡和機體損傷后的修復。而精氨酸可用來刺激機體生長激素和胰島素的釋放，對糖、脂肪和蛋白質的代謝起協同作用。精氨酸直接或通過其代謝物間接刺激生長激素的釋放。精氨酸代謝產物鳥氨酸和谷氨酸這兩種氨基酸均可促進生長激素的釋放。另外，精氨酸代謝產物一氧化氮對生長激素的釋放也有促進作用。因為一氧化氮可調控子宮胎盤的血管血流量，嚴重的胰島素耐受可影響妊娠后期胎盤對營養物質和氧氣的運輸。 3.4增強免疫能力 在日糧中補充適量的精氨酸能改善妊娠母豬和新生仔豬的免疫狀態，從而降低母豬和仔豬的發病率和死亡率。精氨酸調節機體免疫機能的具體機制還不完全清楚，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。巨噬細胞和中性粒細胞合成的一氧化氮是機體抗微生物和抗有害細胞的必需物質。因此，由誘導型一氧化氮合成酶催化合成的一氧化氮與免疫反應關系最為密切。 4.結束語 在豬的特殊生產階段，精氨酸是必需氨基酸，可以增加妊娠母豬胎盤的血流量，促進胎盤和胎兒的發育，提高母豬的產活仔豬和出生窩重；可降低血氨濃度、增加氮儲留，顯著提高哺乳仔豬的增重，修復組織損傷，緩解斷奶應激。日糧添加精氨酸生素可促進精氨酸內源合成，避免小腸對曰糧色氨酸和堿性氨基酸的吸收不受干擾、高效穩定等優點，在解決豬精氨酸不足問題方面具有諸多優勢，對于提高飼料的競爭力和豬的生產能力大有裨益，頗具開發前景。隨著動物飼料級氨基酸商業供應的增加，氨基酸，特別是精氨酸將成為提高動物健康和預防傳染性疾病的廉價、高效物質。鑒于精氨酸的重要調節作用，希望在常規飼料中添加精氨酸等特殊營養活性的氨基酸以有效增強母豬、胎豬、新生仔豬和斷奶仔豬的免疫功能， 提高其生長速度和養分利用率，以及改善肉質。 來源：互聯網 |
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