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。 海南精氨酸生素思路

    功能性氨基酸——精氨酸(Arg)具有重要的生理、代謝和營養作用，幾乎機體中所有**均利用Arg合成胞漿蛋白和**白，精氨酸在促進肌肉蛋白質合成、增強機體的***、細胞分裂、傷口復原和***分泌等各種生理過程中，也都有著重要的角色。Arg為條件性必需氨基酸，在應激狀態下和特殊生長階段，為必需氨基酸，仔豬體內合成的精氨酸不能滿足生理代謝需要。但是精氨酸的吸收與賴氨酸等拮抗，因此，對精氨酸及其內源性合成調控研究具有極大的應用價值和實踐意義。精氨酸生素(Arginineactivatoradditive,AAA)是N-乙酰谷氨酸(N-acetylglutamate，NAG)的類似物，作為一種新型的功能性氨基酸，可以有效調控內源性精氨酸合成，進而促進動物生長性能。 北京精氨酸生素方案

    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。

    在20世紀90年代早期，FullerBazer以生理學教授的身份成為美國德克薩斯州大學城的德克薩斯A&M大學的一名員工，幾乎與此同時GuoYaoWu以動物營養師的身份開始了工作。那時，Wu正在研究新生仔豬精氨酸的需要量。當有***Bazer的助手出席了Wu的其中一次講課并詢問未出生的胎兒能否合成精氨酸時，他們的研究走到了一起。Wu回答說：“這是一個非常有意思的問題，也是一個我尚未向自己詢問的問題?！本褪窃谀莻€時候，匯合了繁殖生理學和動物營養專業知識的跨學科方法開始解決與豬出生前死亡有關的問題。Bazer、Wu和他們的同事隨后開始了對豬胎兒的試驗：周期性對妊娠和羊水進行監測。我們在母豬妊娠30～114d期間獲得的研究結果是非常令人興奮的。Wu說：“我們監測到精氨酸的水平提高了60倍。

雖然NO是精氨酸代謝中數量不多的產物，但其可能在調節乳腺血流進而影響乳腺吸收血漿養分過程中發揮重要作用（Lacasse等，1996）。另外泌乳母豬乳腺**存在比腸細胞更高的ODC活性和多胺生成（Wu等，2000a、b），豬乳中的多胺含量非常豐富（Motyl等，1995）。鑒于新生仔豬小腸精氨酸酶活性很低（Wu等，1996a、b），多胺是***所必需的（Johnson。1988），乳中多胺可能對新生仔豬腸道生長和發育具有重要營養意義（Reeds等，2000）?？傊?，精氨酸在泌乳母豬乳腺**經精氨酸酶途徑主要生成脯氨酸、鳥氨酸和尿素，另外分別由精氨酸經精氨酸酶和一氧化氮合成酶途徑生成少量多胺和NO。精氨酸在泌乳母豬乳腺**合成脯氨酸、多胺和NO等生物活性分子，可改善乳腺生成的NO，調節該處免疫反應和血流，增加乳中脯氨酸和多胺水平，刺激仔豬腸道生長和發育（Trottier等，1997）。另外，由于乳酸不僅對改善繁殖性能具有重要意義，也對出生后仔豬的生產性能以及肉質產生重要影響。泌乳母豬O’Quinn等（2002）對泌乳母豬乳腺**精氨酸代謝作了深入研究并初步探明其代謝機理。如圖2所示，除了合成乳蛋白外，泌乳母豬乳腺**的精氨酸主要是通過精氨酸酶途徑。新希望精氨酸生素使用的產品

海南精氨酸生素思路

    哺乳母豬的乳腺吸收了大量的精氨酸和支鏈氨基酸(BCAA)(Spicer等，1969；Trottier等，1997)。然而，通過乳汁排出的這些氨基酸數量**少于乳腺所吸收的數量(Spicer等，1969；Trottier等，1997)。為了解釋觀察到的這種現象，我們利用乳腺**切片進行代謝研究，結果表明，哺乳母豬的乳腺**會快速地降解精氨酸和BCAA，進而分別合成脯氨酸和谷氨酰胺(O'Quinn等，2002)。兩種亞型精氨酸酶(I型和II型)參與了精氨酸的水解過程，從而形成鳥氨酸，后者在鳥氨酸轉氨酶和吡咯-5-羧酸還原酶(P5C)作用下轉化為脯氨酸。在乳腺**中，細胞外精氨酸濃度由mM提高2mM，脯氨酸的合成則呈劑量依賴性地提高。與此類似，BCAA轉氨酶和谷氨酰胺合成酶在泌乳乳腺**中非常活躍(Wu等，2005b)，這與對大鼠進行研究后獲得的結果相似(Watford等，1986；Conway和Hutson，2000)。有趣的是，由于豬乳腺**缺乏脯氨酸氧化酶和谷氨酰胺酶，故脯氨酸和谷氨酰胺的分解代謝實際上無法測出(O'Quinn等，2002；Wu等，2005b)。這種代謝性協調作用會使豬泌乳乳腺的乳汁含有比較高水平的脯氨酸和谷氨酰胺。總之，我們的研究結果從代謝角度解釋了母豬乳汁含有低濃度的精氨酸和高濃度的谷氨酰胺和脯氨酸。 海南精氨酸生素思路

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