Wu和Knabe,1995)。事實上,斷奶仔豬前腸上皮細胞中精氨酸酶的缺乏導致了通過小腸進入門脈循環的精氨酸數量達到了比較大化(Wu等,1996b,2007)。有趣的是,腸內飼喂的仔豬利用灌胃的谷氨酸和脯氨酸所進行的精氨酸內源性合成受日糧精氨酸的攝入量調控(Wilkinson等,2004)。借助肝臟隔離灌注(IsolatedLiverPerfusion,ILP)技術(Wu等,1991)和氨基酸高效液相色譜(HPLC)分析法(Wu等,1994b)可以發現,當將Krebs重碳酸鹽緩沖液(含5mM葡萄糖和、或瓜氨酸以及血漿濃度的其他氨基酸)按每千克體重30mL/min的速度灌注14日齡哺乳豬的肝臟時,無證據表明肝臟攝入的瓜氨酸來自門靜脈(Wu等,1997)。而當以同樣的方法用Krebs重碳酸鹽緩沖液(含、或的L-精氨酸和血漿濃度的其它氨基酸)對14日齡哺乳仔豬的肝臟進行灌注時,肝臟從門靜脈中吸收的精氨酸分別為(±)%、(±)%和(±)%(平均數±SEM,n=8)。因此,正如從成年大鼠上獲得的研究結果一樣(Windmueller,1982;Dhanakoti等,1990),豬小腸所釋放的瓜氨酸未能被肝臟吸收,而是被肝外**(主要是腎臟)和細胞用來合成精氨酸(Wu和Brosnan,1992;Wu和Knabe,1995)。同樣,由于豬和大鼠的肝細胞氨基酸轉運系統y+。貴州精氨酸生素思路
否盈余都無凈精氨酸產生(Windmueller和Spaeth,1981)。鑒于此,被小腸釋放的瓜氨酸沒有被肝臟吸收,而是通過肝外細胞和**(主要是腎臟)用于合成精氨酸(Morris,2002;Wu和Morris,1998),實際上這條合成途徑在機體內各種類型細胞都存在(Wu和Morris,1998;Dhanakoti等,1990)。綜上所述,源自腸道的瓜氨酸或精氨酸作為一種精氨酸來源對整個機體同等有效。研究還表明,新生仔豬體內精氨酸的合成還受其攝入的精氨酸量的調節,當攝入量低于正常值時,其體內合成增強,并通過減少精氨酸水解和增加精氨酸循環來保持精氨酸;由于腸道合成的精氨酸只占總合成量的50%左右,其他合成部位尚需進一步研究(Urschel等,2005;Wilkinson等,2004)。新生仔豬血漿中大多數氨基酸保持著相對穩定狀態,而精氨酸及其直接前體(鳥氨酸和瓜氨酸)則隨著日齡增加而不斷減少(Flynn等,2000),提示新生仔豬可能存在精氨酸營養缺乏。研究表明,7日齡仔豬腸道合成的瓜氨酸和精氨酸較出生時下降了60%~75%,并且在14~21日齡進一步下降(Wu,1997);與此同時,乳源精氨酸含量也呈下降趨勢(Wu和Knabe,1994),表明內源合成不足和外源供給下降是導致新生仔豬精氨酸營養缺乏的關鍵原因。
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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)。
由斷奶誘導產生的小腸精氨酸代謝增強與仔豬日齡或日糧變化無關(Dugan等,1995),但與血漿皮質醇濃度的上升有關(Worsae和Schmidt,1980)。給斷奶仔豬服用RU486(一種糖皮質***受體拮抗劑),會明顯減弱已增強的精氨酸代謝關鍵酶的表達,以及利用谷氨酰胺進行的精氨酸合成、腸上皮細胞中氨向尿素的轉化以及多胺的合成(Flynn和Wu,1997a,b;Wu等,2000a,b)。我們還發現,給14~21日齡哺乳仔豬服用皮質醇,***提高了小腸精氨酸的合成和降解速度,但當與RU486一起服用時這種效應就消失(Flynn和Wu,1997a,b)。這些結果表明,皮質醇激增(通過糖皮質***受體介導機制產生)在調控仔豬斷奶期間小腸精氨酸和脯氨酸代謝中起著重要的作用。我們的研究結果也從分子學機理的角度解釋了精氨酸和脯氨酸為何是哺乳仔豬和幼齡仔豬的必需氨基酸而不是斷奶后生長豬的必需氨基酸。應該記住的是,這并不一定意味著內源性合成的精氨酸足以滿足生長-肥育豬實現比較好生長性能時的需求。還需作深入的研究以確定生長-肥育豬日糧中添加精氨酸能否有利地改變重要**中蛋白質組以及細胞的信號傳導通道,進而提高機體內的蛋白沉積而降低脂肪的蓄積。
即母乳中脯氨酸的產量**超過泌乳乳腺**從血漿吸收的脯氨酸的量,而母乳中精氨酸的產量**低于泌乳乳腺**吸收的血漿精氨酸的量。乳腺利用吸收的游離氨基酸合成酪蛋白,其中吸收的用于合成酪蛋白的精氨酸過剩而脯氨酸的量則不夠,因此精氨酸在泌乳母豬乳腺**被有效利用生成脯氨酸,以滿足該**合成酪蛋白的需要(Clark等,1975;Yip和Knox,1972)。鑒于脯氨酸是新生仔豬腸細胞生成精氨酸的主要前體物(Dillon等,1999;Wu,1997),在母子間存在一種精氨酸-脯氨酸循環,即精氨酸先由母豬乳腺**轉化為脯氨酸,隨母乳進入仔豬腸道,然后由腸道**重新轉化為精氨酸以供仔豬利用(O’Quinn等,2002)。除此之外,乳腺**含有一氧化氮合成酶,能夠轉化精氨酸為NO和L-瓜氨酸(Onoda和Ina**998),是乳腺**精氨酸降解的次要通路。 湖北精氨酸生素用量大
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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。 貴州精氨酸生素思路
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