仔豬斷奶的特點是精氨酸和脯氨酸營養發生***的變化(Ball等，1986；Chung和Baker，1993；Kim等，2007)。具體表現為，在營養上從必需氨基酸向非必需氨基酸的精氨酸和脯氨酸需求轉變。為了解釋潛在的機理，我們對剛斷奶仔豬進行了一系列生物化學和飼喂試驗，結果發現21日齡斷奶的仔豬在29日齡時腸上皮細胞中催化瓜氨酸合成的P5C合成酶和NAG合成酶的活性增強(Wu等，1994b,2004d)。此外，我們的研究結果表明，斷奶仔豬小腸中精氨酸酶和ODC的催化功能***增強，從而促進了脯氨酸、尿素和多胺在腸上皮細胞中的合成(Wu等，2000a,b)。重要的是，我們在斷奶仔豬小腸中發現了一個用于氨***的尿素循環(Wu,1995)。令人感興趣的是，剛斷奶仔豬腸上皮細胞中II型精氨酸酶的表達得到了提高，而I型精氨酸酶的表達則沒有(Flynn等，1999)。在小腸中II型精氨酸酶的誘導作用可能對于**修復來說是很重要的，這是因為脯氨酸是精氨酸分解代謝的一個產物，也是細胞外間質膠原蛋白的一種主要成分(Davis和Wu,1998)。需要注意的是，剛斷奶仔豬腸上皮細胞中瓜氨酸和精氨酸的合成率大于其降解率(Wu等,1994b)，從而導致斷奶后這2種氨基酸從小腸中的凈釋放量上升(Wu等，1994a)。 精氨酸生素
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。 貴州精氨酸生素產品供應商
14～21日齡仔豬利用谷氨酰胺合成瓜氨酸的速率低于0～7日齡的仔豬(Wu等，1995b)。因此，我們假定瓜氨酸小腸合成的另一種前體物質為吮乳仔豬提供了額外的精氨酸。有趣的是，當給母乳哺育的仔豬服用氨基-2,3-二羥基安息香酸(Gabaculine，一種鳥氨酸轉氨酶***劑，該酶能夠將P5C轉化為鳥氨酸)后，其血漿中谷氨酰胺和脯氨酸的濃度提高了2倍(Flynn和Wu，1996)，這表明脯氨酸可能是通過鳥氨酸轉氨酶催化合成瓜氨酸的底物。這種假設得到了豬小腸內含有脯氨酸氧化酶的證據所支持，不過未能確定表達這種酶活性的細胞類型(Samuelset等，1989)。我們利用放射化學檢測法發現，豬的腸上皮細胞通過線粒體脯氨酸氧化酶通道，將脯氨酸大量分解為P5C、瓜氨酸和精氨酸(Wu,1997)。脯氨酸轉化成瓜氨酸需要有氨和谷氨酸的參與，而它們都可通過谷氨酰胺的降解獲得(Wu等，1995b)。因為仔豬小腸從動脈血液中獲得的脯氨酸很少(Wu等.,1994a,b)，所以通過腸道從豬乳中獲得大量的脯氨酸對彌補精氨酸的缺乏是至關重要的(圖4)。Ball及其合作伙伴(Brunton等，1999)的報道支持了這個觀點，他們發現仔豬很少利用動脈血中的脯氨酸合成精氨酸，因此給新生仔豬胃內服用脯氨酸對緩解精氨酸的缺乏非常有效。
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。
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。
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NAG是內源性精氨酸合成過程中的限制因素之一。小豬腸上皮細胞線粒體NAG的含量較低，從而降低腸道瓜氨酸和精氨酸的合成，導致仔豬精氨酸缺乏(Wu等，2004)。與新生仔豬相比，7～14日齡仔豬小腸上皮細胞線粒體中NAG濃度降低，7日齡哺乳仔豬小腸合成的精氨酸減少了70%左右，在14～21日齡更進一步下降，與此時小腸合成精氨酸減少一致。研究表明，其原因可能是細胞5-羧基-吡咯啉合成酶（pyrroline-5-carboxylatesynthase，P5CS)和N-乙酰谷氨酸合成酶（N-acetylglutamatesynthase，NAGS)的活性降低。在2～21日齡仔豬，小腸CPS-Ⅰ的蛋白含量相似。NAGS只分布于肝臟和小腸黏膜細胞線粒體內，其功能是催化谷氨酸和乙酰輔酶A合成NAG。因而腸上皮細胞線粒體NAGS是內源精氨酸生成關鍵的限速酶，由此導致的NAG缺乏是限制仔豬腸內源性精氨酸合成的生化機制。精氨酸生素
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