豬小腸會利用谷氨酰胺產生瓜氨酸和精氨酸(Wu等，1994a；LeFloc'h和Seve，2000)。重要的是，谷氨酰胺是豬動脈血中***可以被處于吸收后狀態的小腸所吸收的氨基酸(Wu等，1994a)。通過使用非膠原酶細胞制備技術(Watford等，1979)，我們成功地從豬小腸分離出在生物化學上具有活性的腸上皮細胞，并利用谷氨酰胺對其進行培育(Wu等，1994b)。細胞外谷氨酰胺的濃度由mM上升至5mM，會相應地使豬腸上皮細胞中瓜氨酸和精氨酸的合成量呈劑量依賴性的提高(Wu等，1994b)。對于0～7日齡仔豬，精氨酸的合成與腸上皮細胞中[U14C]谷氨酰胺轉化為[14C]精氨酸的速度保持一致(Blachier等，1993)。這一合成過程所需的所有底物(包括氨、HCO3-、谷氨酸、天冬氨酸和ATP)都是由谷氨酰胺分解代謝產生(Wu等，1995b)。P5C合成酶和N-乙酰谷氨酸(NAG)合成酶是谷氨酰胺轉化為瓜氨酸的過程中兩種重要調控酶(圖3)。新生仔豬和剛斷奶仔豬的其他主要**(包括肝臟、腎臟和骨骼肌)都缺少催化谷氨酰胺或谷氨酸轉化為瓜氨酸的P5C合成酶(Wu等，1997)。谷氨酰胺合成瓜氨酸的反應發生在腸上皮細胞的線粒體中，隨后的瓜氨酸轉化為精氨酸的反應則發生在胞質中(Dillon等，1999)。這些結果表明。 新希望精氨酸生素品牌

    日糧中添加谷氨酰胺在預防早期斷奶仔豬腸萎縮中的作用谷氨酰胺是豬腸上皮細胞的一種主要能量基質，又是嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸合成所必需的一種前體物質，而這兩種核苷酸是細胞〔包括豬上皮內淋巴細胞(Curi等，2005)〕增殖所必需的(Wu等，1995b)。此外，谷氨酰胺還可提高鳥氨酸脫羧酶(ODC；Kandil等，1995)的活性，后者又是多胺合成過程中的一種重要酶，而多胺的功能是促進DNA合成和蛋白質合成(Flynn等，2002)。此外，谷氨酰胺是N-乙酰葡萄糖胺-6磷酸合成所必需的，而后者作為一種普通底物參與糖蛋白這種在小腸粘膜細胞中含量極其豐富物質的合成(Wu等，2001；Wang等，2006，2007)。作為谷氨酸合成底物，谷氨酰胺在合成谷胱甘肽這種小腸中含量**豐富的小分子抗氧化劑中起著一定的作用(Wu等，2004b)。而且，谷氨酰胺可提高哺乳類動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR或FRAP1)的活性，此蛋白是一種蛋白激酶，可調控動物**和細胞〔包括骨骼肌(Suryawan等，2006)和小腸(Fumarola等，2005)〕中的蛋白合成。發現mTOR信號通路以及谷氨酰胺和其他氨基酸對該通路的***(圖5)，是營養研究領域一個令人激動的新進展。***，谷氨酰胺還調控著一氧化氮(NO)的合成，而NO在哺乳動物細胞中達到其生理濃度時。 水產飼料精氨酸生素思路

胚胎需要不斷發育自身精氨酸合成酶系提高內源合成能力以滿足需要。因此，供給母豬精氨酸，增加其血中精氨酸、脯氨酸和鳥氨酸水平，有利于孕體此類氨基酸供應，從而增加胚胎精氨酸的供應和合成，減少因精氨酸不足對胚胎生長的限制作用，從而促進胚胎的生長發育。精氨酸對妊娠母豬的作用效果已得到多方面的驗證。vanderLende（2004）在母豬妊娠第14～30天和第105天～分娩分別補加1%精氨酸，結果表明，添加精氨酸后，母豬的分娩率、窩仔數和窩活仔數分別提高了15%、8%和8%。Ramaekers等（2006）研究證實，精氨酸可能刺激孕體的發育，從而提高胎盤效率，增加仔豬出生窩仔數和窩活仔數。Hazeleger等（2007）研究了精氨酸對胎盤和胎兒的影響，發現在妊娠35d，精氨酸處理組提高了活胎數，促進了胎盤發育和血管化分數，但對胎兒、胎盤重量和長度無影響。在妊娠第70天，其對胎盤重量、長度、顏色，胎兒重量、長度和胎兒活力均無影響。Mateo等（2007）研究發現，妊娠第30天～分娩添加1%精氨酸鹽酸到妊娠母豬日糧中，與等氮對照組相比，母豬窩產活仔數提高23%、窩產活仔重也提高28%。Blasio等（2008）分別于母豬妊娠第14～20天開始飼喂精氨酸，持續時間16d，結果表明。

    小腸絨毛是營養物質消化吸收的主要部位,其絨毛高度變化顯示小腸上皮細胞的功能狀況,而隱窩深度則顯示上皮細胞的增殖狀況,這2個形態學指標作為仔豬小腸發育和成熟的主要標志被***研究和采用[14215]。此外,通過電鏡觀察可以更為直觀地對小腸形態結構的完整性和發育程度進行觀察。本研究對哺乳仔豬小腸黏膜絨毛高度與隱窩深度進行了分析測定,結果表明,增加泌乳母豬飼糧精氨酸水平可以提高哺乳仔豬小腸黏膜絨毛高度,同時降低其隱窩深度。該結果提示,提高泌乳母豬飼糧精氨酸水平能夠增加哺乳仔豬小腸黏膜成熟細胞的數量和小腸黏膜的表面積,有效促進哺乳仔豬小腸發育和成熟。電鏡觀察顯示,與0182%精氨酸組相比,1123%和1164%精氨酸組哺乳仔豬小腸黏膜絨毛多而整齊,提示其有更好的發育狀態。究其原因,可能與乳中包括精胺與IGF2Ⅰ在內的多種活性分子含量增加有關,后者能促進哺乳仔豬小腸發育和成熟。程志斌[11]報道仔豬口服精胺能夠增加小腸重量,提高空腸和回腸黏膜蛋白質含量以及DNA、RNA濃度。Buts等[16]報道口服精胺可以增加大鼠小腸長度和重量,提高黏膜重量和DNA含量。腐胺可以為小腸提供能量,并且已經證實腐胺對小腸發育的影響是間接效應。

    N-乙酰谷氨酸(NAG)合成酶可催化谷氨酰胺和乙酰-輔酶A合成N-乙酰谷氨酸，其*存在于肝臟細胞和小腸粘膜細胞的線粒體內(Wakabayashi等，1991；Bush等，2002)。N-乙酰谷氨酸合成酶是I型氨甲酰磷酸合成酶的一種重要的變構***劑(Meijer等，1990)，它可合成鳥氨酸轉化成瓜氨酸時所必需的線粒體氨基甲酰磷酸(圖2)。此外，我們**近發現N-乙酰谷氨酸是腸上皮細胞線粒體中P5C合成酶的一個***劑，因為mM的N-乙酰谷氨酸可使其活性提高124%(Wu等，2004d)。因此，對14日齡仔豬而言，在腸上皮細胞的培養基中添加N-胺基甲基麩胺酸(NCG，一種在代謝上很穩定的N-乙酰谷氨酸類似物)可促進14日齡仔豬腸上皮細胞中谷氨酰胺和脯氨酸向瓜氨酸的轉化(Wu等，2004d)。很明顯，酶學和代謝研究表明，在14～21日齡的仔豬中，因線粒體N-乙酰谷氨酸合成酶活性降低而引發的N-乙酰谷氨酸利用率低下，是造成小腸利用谷氨酰胺或脯氨酸合成瓜氨酸受到限制的統一生化機制，因此是新生仔豬精氨酸缺乏的主要原因(Wu等，2004d)。 大企業的精氨酸生素主流產品

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    在動物消化道內，精氨酸的吸收與色氨酸、賴氨酸和組氨酸等拮抗，因此，直接口服補充精氨酸得不到比較好效果。Arg是合成NO的***底物，過量的外源性L-Arg使機體在短時間內的NO含量急劇增高，NO的負作用突出，不僅不能保護機體免受致死性損害，反而導致***的機體損傷，對機體造成強烈破壞(Wink等，1998)。在14d仔豬日糧中添加％的精氨酸的生長性能低于對照組，而且第6d和10d血清賴氨酸含量***降低(Zhan等，2008)。而通過調控內源性精氨酸的合成補充機體內精氨酸的不足則可以避免其毒副作用。因此，非常有必要進一步研究內源性精氨酸的合成通路及其限速酶。精氨酸在體內主要參與鳥氨酸循環，在精氨酸酶Ⅰ的作用下脫胍基生成尿素和鳥氨酸，尿素進入血液循環，鳥氨酸在肝（或者腎臟以及腸粘膜）細胞中生成瓜氨酸，在線粒體合成后，即被轉運到胞液，在胞液經精氨酸代琥珀酸合成酶的催化下，與天冬氨酸反應生成精氨酸代琥珀酸，此反應由ATP供能。其后，精氨酸代琥珀酸再經精氨酸代琥珀酸裂解酶作用下，裂解成精氨酸及延胡索酸，反應部位在胞液(吳信等，2009)。其中N-乙酰谷氨酸（N-acetylglutamate，NAG）是氨基甲酰磷酸合成酶-Ⅰ（carbamoylphosphatesynthase-Ⅰ。

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