由于哺乳母豬乳腺**會大量分解精氨酸(O'Quinn等，2002)，因此向哺乳母豬日糧中添加精氨酸不是一種提高豬乳中精氨酸濃度的有效辦法(Kirchgessner等，1991；Wu等，2004d)。然而，我們努力揭示2～3周齡哺乳仔豬精氨酸缺乏機制的研究，發現了在腸道中添加N-胺基甲基麩胺酸(NCG)是一種提高仔豬生長速度的有效新方法(Wu等，2004d)。值得注意的是，給母豬哺育的仔豬從4日齡起至14日齡止每隔12h按每千克體重50mg的劑量口服NCG，可使仔豬的血漿精氨酸濃度提高68%，并可防止血漿精氨酸水平在出生后***下降，從而使該階段的仔豬增重提高61%(圖9)。最近，我們發現給仔豬口服NCG可使其最長肌和腓腸肌的蛋白質***合成量分別提高30％和21%(Frank等，2007)。有趣的是，仔豬口服NCG，其骨骼肌蛋白質合成量的增加并不完全意味著其增重的提高(Frank等，2007)。這一結果表明，精氨酸不僅會提高骨骼肌蛋白質的合成，而且也可***蛋白質的水解。正如我們早先提出的那樣(Wu等，2004d)，仔豬服用NCG有5個主要益處：①小腸對日糧色氨酸和堿性氨基酸的吸收不受干擾；②由于NCG能對小腸內的瓜氨酸合成產生持續的***作用，所以相對于乳中的其它堿性氨基酸而言NCG能使哺乳仔豬獲得均衡的精氨酸供應。 魚飼料精氨酸生素用量大
鑒于已有的報道均表明口服精胺降低乳糖酶的活性[11,16],因此本試驗中乳糖酶活性的提高原因可能是由于母豬飼糧精氨酸通過影響母乳中IGF2Ⅰ等活性成分,刺激了腸腺的發育與成熟,從而增強了該酶的活性,為仔豬有效消化吸收營養物質提供支持。Young等[23]報道IGF2Ⅰ可提高大鼠腸黏膜乳糖酶的活性。Hartke等[24]研究發現,給仔豬口服IGF2Ⅰ可以使乳糖酶水解酶活性增加18%,蔗糖酶活性增加45%。Houle等[10]報道,初生仔豬每天攝入200mg/kg重組人IGF2Ⅰ,7d后在近端和中端回腸乳糖酶活性提高2倍,蔗糖酶活性提高50%。小腸上皮細胞在新陳代謝過程中,會不斷產生活性氧代謝物———自由基,當自由基產生過多時,超過機體***氧自由基的能力,即誘發氧化應激,引起脂質、蛋白質和DNA的過氧化,最終導致**、***的損傷[25]。小腸對氧自由基的損傷極為敏感,腸黏膜含有高濃度的非蛋白質巰基,氧自由基作用于巰基使蛋白質變性、酶失活,氧自由基與膜內多不飽和脂肪酸結合造成脂質過氧化損害,損傷腸黏膜**,這種損傷不僅降低腸細胞的吸收能力,還將導致膜的通透性加大,造成腸道細菌和內toxin移位,病原菌侵入的增加,使得巨噬細胞在吞噬過程中釋放活性氧數量增加。
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我們注意到，我們測得的母豬初乳和常乳的游離型和蛋白結合型精氨酸含量(Wu和Knabe，1994；Kim等，2004)均***低于一些研究人員所報道的結果(Csap®?等，1996；King等，1993)，這可能是由于所用分析技術上的主要差異所致。例如，在我們的研究中，對氨基酸的分析包括鄰苯二甲醛柱前衍生化法、以高效液相色譜法分離氨基酸衍生物并用熒光分析法進行檢測(Wu和Knabe，1994；Kim等，2004)。而King等(1993)和Csap®?等(1996)在測定精氨酸族氨基酸時，先用離子交換層析法分離AFAA，再以茚三酮柱后衍生化法進行檢測。目前尚不清楚在使用柱后衍生離子色譜法時，豬乳中是否有一種或多種含氮化合物與精氨酸一起洗脫出來，進而導致豬乳樣本中精氨酸含量估值過高。就這一點而言，值得注意的是盡管Csap®?等(1996)的研究和Wu和Knabe(1994)的研究在日糧粗蛋白含量上僅存在少量的差異(16%對14%)，但前者所報道的母豬初乳中游離型精氨酸含量分別是后者的11倍和4倍。
這一點很重要，因為市售氨基酸標準液中的精氨酸、賴氨酸和組氨酸在運輸和存儲過程中會粘附于玻璃容器的表面，從而導致檢測樣本中這些氨基酸的濃度被高估。此外，我們使用已知精氨酸和其他氨基酸含量的純化牛胰島素(Sigma,)來驗證我們的蛋白水解過程和他們利用高效液相色譜法的氨基酸分析法(Wu和Knabe，1994；Kim等，2004)。精氨酸在仔豬**蛋白中的高含量(Wu等，1999)和在豬乳中的嚴重缺乏(Wu和Knabe，1994；Davis等，1994)促使我們提出了如下幾個重要的問題：a.豬乳中豐富的谷氨酰胺和脯氨酸在營養上的重要意義是什么？b.豬乳為什么會缺乏精氨酸？c.豬乳缺乏精氨酸對仔豬營養和發育會產生什么影響？隨后從為解答這些問題所進行的研究中獲得了重要發現，這些發現***增強了我們對豬營養和生產以及哺乳動物氨基酸生化和生理的認識。
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。 魚飼料精氨酸生素用量大
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即外源腐胺進入小腸黏膜上皮細胞后代謝為精脒和精胺,進而促進小腸成熟[17219]。除此之外,口服IGF2Ⅰ能***增加仔豬小腸重量、DNA和RNA濃度以及空腸和回腸絨毛高度[9210],并能提高仔豬小腸吸收養分的能力[628]。312泌乳母豬飼糧精氨酸水平影響哺乳仔豬小腸黏膜機能的作用機理小腸是動物體內最重要的消化***,其中消化酶活性最能反映其消化機能。較早對小腸消化酶活性發育的研究,主要以黏膜層消化酶活性變化為衡量指標,其原因之一是小腸乳糖酶、麥芽糖酶和堿性磷酸酶等水解酶主要定位于絨毛刷狀緣,而并不分泌至腸腔[20222]。母乳是新生仔豬***的食物來源,而乳糖是母乳中最為重要的碳水化合物,因此乳糖酶的成熟對新生仔豬消化機能顯得特別重要。腸上皮細胞刷狀緣分布的堿性磷酸酶主要作用是催化多種磷酸單酯的水解,此外還與分泌型免疫球蛋白(SIgA)、杯狀細胞分泌的黏液組成動物與外界的一層屏障,阻止絕大多數外來致病原侵入。因此檢測小腸黏膜乳糖酶和堿性磷酸酶的活性可以在一定程度上反映小腸黏膜的消化機能。本研究對哺乳仔豬小腸黏膜中的乳糖酶和堿性磷酸酶活性進行了分析測定,結果表明,增加泌乳母豬飼糧精氨酸水平能夠提高哺乳仔豬小腸黏膜乳糖酶和堿性磷酸酶的活性。
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