【科研速遞】精氨酸在生長育肥豬上的應用

畜牧人市場部2

  

功能全面的精氨酸
精氨酸（Arg）是維持幼年動物最佳生長和氮平衡的必需氨基酸，正常情況下大部分成年哺乳動物可以自身合成Arg，但不足以滿足機體需要，特別是在受傷、腸道受損等應激情況下，故一般將Arg稱之為“條件性必需氨基酸”。近年來研究發現，Arg是動物體內一氧化氮（NO）合成的唯一前體，NO廣泛存在于機體內，在心血管系統、泌尿生殖系統、呼吸系統、神經系統和免疫系統等都具有重要的生理作用。同時，Arg的代謝產物鳥氨酸能夠在體內轉化為多胺，而多胺與蛋白質和DNA的合成密切相關。大量研究表明，Arg除了作為合成蛋白質的原料之外，也在促進肌肉蛋白質合成、增強機體免疫力、細胞分裂、傷口復原和激素分泌等各種方面扮演重要的角色。Arg在促進多胎哺乳動物的繁殖性能、促進幼齡動物的生長發育、改善動物的健康水平、調控動物的肉品質等方面發揮著重要作用。本文主要探討Arg在生長育肥豬上的功能及其作用機制。

1 Arg 在豬體內的代謝途徑
Arg在動物體內可以通過Arg酶分解為尿素和鳥氨酸；其次，Arg可以由甘氨酸轉脒基酶分解為鳥氨酸和肌酐酸。鳥氨酸在鳥氨酸脫羧酶的作用下生成腐胺，腐胺在S-腺苷甲硫氨酸的參與下最終轉化為亞精胺和精胺，這些多胺是調節細胞生長的重要物質，是細胞增殖的促進劑；再次，鳥氨酸在相關酶作用下可以轉化成脯氨酸和谷氨酸，它們在機體免疫、抗氧化、氧化供能等方面發揮著重要作用。
在一氧化氮合成酶（NOS）的作用下，Arg被分解成瓜氨酸和NO，NO是一種內皮舒張因子，有利于維持血管的通透性，改善腸道的缺血缺氧狀況。日糧中大約40%的Arg在小腸內直接被分解消化，其余進入機體循環。在動物體內，小腸和腎臟是Arg凈合成的場所，肝臟是Arg凈分解的場所。

2 Arg對生長育肥豬的影響
2.1 Arg 能夠提高生長育肥豬的抗氧化性能
當動物機體細胞內產生的自由基水平高于細胞的抗氧化防御能力時，氧化還原狀態失衡，過量的自由基存在于組織或細胞內，即誘發氧化應激，并導致氧化損傷。氧化應激可導致細胞膜磷脂過氧化、蛋白質過氧化以及DNA的氧化損傷，從而影響機體的生長、發育、衰老等過程。在現代集約化畜牧生產過程中，氧化應激對畜牧業的發展造成了很大損失，因此，抗氧化的研究成為國內外學者研究的熱點課題。
在110日齡-170日齡的生長育肥豬的玉米-豆粕型日糧額外添加1%的L-Arg，降低了血清羥自由基水平，同時增加了血清和肌肉的總抗氧化能力（T-AOC）以及豬血清的GSH-Px活性，這表明全身的抗氧化功能得到了提高。之前也有研究表明，生理濃度的L-Arg能夠減弱大鼠過氧化物釋放以及銅誘導的脂質過氧化。Arg的代謝產物NO和谷氨酸是體內重要的抗氧化物質，這與Arg發揮抗氧化的功能密切相關。

2.2 Arg 能夠提高生長育肥豬的肉品質
隨著人們生活水平的提高，對肉質的要求也越來越高，肉品質主要與肉色、吸水力、大理石紋、硬度等有關，它們都影響著肉類的適口性。
在生長育肥豬基礎日糧額外添加1%的Arg，與對照組相比，能夠顯著減少屠宰后48h的滴水損失，顯著增加肌內脂肪含量，降低機體總脂肪含量，有降低肌肉剪切力和延緩PH下降的趨勢。滴水損失與氧化程度成正相關，我們推測Arg補充組肌肉滴水損失減少可能是因為組織的抗氧化狀態得到了改善。PH下降速度的延緩可能是因為Arg處理組的豬相對于對照組而言，其骨骼肌的肝糖分解和糖酵解速率較低。PPAR-γ能夠刺激骨骼肌的脂肪合成，添加Arg后骨骼肌PPAR-γ mRNA水平顯著提高，肌內脂肪的增加似乎與此相關。另一項研究證實，Arg能差異性調節骨骼肌和白色脂肪組織的脂肪代謝基因的表達，因此有利于肌肉脂肪生成但促進脂肪組織脂解。

2.3 Arg 能夠提高生長育肥豬的生長性能
      在仔豬上的研究表明，Arg能夠促進肌肉蛋白質的合成，增加飼料利用率和增加日增重。在生長育肥豬日糧中補充1%的Arg，與對照組相比，ADG提高6.5%，料肉比有下降的趨勢，骨骼肌增加5.5%，胴體脂肪含量降低11%，總體重有增加的趨勢。Arg和NO都能夠激活mTOR通路，進而促進蛋白質的合成，同時也能夠促進生長激素和IGF-1的產生，多胺也能促進蛋白質合成，最終發揮促生長作用。NO對細胞內多條信號通路的影響與Arg降低白色脂肪組織含量和增加肌內脂肪含量密切相關。

2.4 Arg 能夠增強免疫功能，提高氮利用率
      Arg在母豬和仔豬上提高機體免疫力、降低血氨和尿素氮的功能已經被大量證實，然而在生長育肥豬上的研究相對較少。有研究表明，日糧添加1% Arg能夠緩解嘔吐毒素對生長豬的損傷作用，降低血液尿素氮水平，提高血清IGF-1、GSH和SOD水平，降低炎性因子的表達。這表明Arg在一定程度上能夠抵抗嘔吐毒素對機體產生的損傷作用，提高機體的免疫力。

3 總 結
經過近20年的研究，Arg的功能及其作用機理已經越來越清楚，其在不同動物上的研究極大地豐富了我們對Arg的認知。Arg及其內源合成激活劑NCG在公豬、母豬以及仔豬上的功能已經被認可，在生長育肥豬上也有越來越多令人興奮的發現。我們有理由相信，Arg以及NCG在畜牧業中的合理應用將促使動物最佳生長潛能的發揮，使我們的養殖業得到更加健康的發展。
本文由亞太興牧技術服務經理付強撰寫
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