精氨酸在妊娠母猪日粮中的应用及其对仔猪生长性能的影响

精氨酸的分子式为C6H14N4O2，分子量为174.2。为白色结晶或结晶性粉末，在动物体内主要以L-精氨酸形式存在。精氨酸在蛋白质合成和代谢以及多胺和一氧化氮的合成中起着非常重要的作用。这些产品与人体的生理、新陈代谢、营养和免疫功能密切相关。哺乳动物体内几乎所有组织都利用L-精氨酸合成细胞质蛋白和核蛋白。精氨酸用于促进肌内蛋白质合成、增加体内氮储存、增强机体免疫力、细胞分裂、伤口恢复和激素分泌等多种生理过程。有着重要的作用。精氨酸是一种条件必需氨基酸，是正常成年动物的非必需氨基酸。它在体内可自行合成，但在体内产生速度较慢，有时需部分从食物中补充。它是胁迫条件下和特殊生长阶段的必需氨基酸。例如，断奶仔猪体内合成的精氨酸不能满足其生理代谢需要。这时，精氨酸是一种必需氨基酸。

1 精氨酸在动物体内的来源与代谢

动物体内精氨酸的来源主要有以下三种：一是饮食；另一种是来自动物体内蛋白质的分解；三是利用其他氨基酸（如谷氨酸、瓜氨酸等）在酶的催化下合成精氨酸。

精氨酸在体内主要有两条代谢途径：一是一氧化氮途径，即精氨酸在一氧化氮合酶的作用下生成瓜氨酸和一氧化氮；二是一氧化氮途径。另一种是精氨酸酶途径，精氨酸酶I和精氨酸酶II，是哺乳动物中两种常见精氨酸酶的同工酶。精氨酸酶I可在肝细胞中高表达；精氨酸酶是一种线粒体酶，主要表达于肾、脑、乳腺和巨噬细胞。精氨酸由精氨酸酶催化生成鸟氨酸，鸟氨酸由鸟氨酸脱羧酶催化生成腐胺，再由亚精胺合酶和精胺合酶分别生成亚精胺和精胺。其中，鸟氨酸脱羧酶是多胺合成的限速酶，鸟氨酸还可转化为脯氨酸和谷氨酰胺。近年来发现了一种新的精氨酸脱羧酶，它能促进精氨酸脱羧生成胍丁胺，胍丁胺又能被精氨酸脱羧生成腐胺。据推测，这可能是体内合成多胺的途径之一。

2 精氨酸对妊娠母猪繁殖性能和仔猪生长性能的影响

2.1 精氨酸对妊娠母猪繁殖性能的影响

2.1.1 提高母猪产仔率、产仔数和窝产仔数

精氨酸对妊娠母猪繁殖性能的影响已被广泛报道。 VanderLende 的实验在母猪怀孕第14 天到第30 天和分娩第105 天添加了1% 的精氨酸。产仔数和窝产仔数分别增加了15%、8% 和8%。 Ramaekers 等人。在研究精氨酸对妊娠母猪繁殖性能的影响时做了两个实验。试验1的实验动物为海波尔经产母猪210头，试验2的实验动物为PIC初产母猪136头和经产母猪210头，Progenos（含25%精氨酸）100g。实验一的结果表明，添加精氨酸后，产仔率提高了11.6%，窝产仔数增加了0.8。实验2结果表明，添加精氨酸可使初产和经产母猪的产仔数分别增加1.25和1.18，活仔数分别增加1.08和0.93，但对产仔率无显着影响。马特奥等。研究发现，妊娠母猪在妊娠30天至分娩期间添加1%精氨酸盐酸盐，可使活产窝数增加23%，活产窝重可增加28%。综上所述，以上结果均表明精氨酸可以提高仔猪的产仔数和活窝数。

2.1.2 改善宫内发育迟缓现象

猪宫内发育迟缓（IUGR，即growth retardation）是由于妊娠母猪营养缺乏、缺氧、药物刺激或胎盘功能不足，导致胎儿发育缓慢、初生仔猪小、健康状况不佳的一种复杂生理现象。存活率降低。胎儿的营养主要来自于胎盘的血管运输，一氧化氮能促进血管内皮生长因子的分泌，进而对血管的扩张起到重要作用。一氧化氮由精氨酸通过一氧化氮合酶催化。是的，这意味着胎盘血管血流可能直接受一氧化氮调节，间接受精氨酸调节。因此，通过干扰精氨酸合成一氧化氮途径来调节胎盘血流量，进而调节胎儿营养供给，预防和改善仔猪IUGR的发生。

近年来，国内外大量研究证实，在妊娠母猪日粮中添加精氨酸可显着提高产活窝数和活窝数，但也有研究发现，精氨酸具有对妊娠早期母猪的影响。胚胎存活率降低。因此，精氨酸对妊娠母猪繁殖性能的提高可能发生在妊娠二期和妊娠后期。

2.2 精氨酸对仔猪生长性能的影响

2.2.1 精氨酸对白杨乳仔猪生长性能的影响

从仔猪对精氨酸的需求相对于母乳中的供给量来看，母乳中精氨酸的含量远不能满足仔猪的最佳生长。据报道，母乳中精氨酸的含量（从哺乳期第7天到第21天）为1.34g/L； 7日龄仔猪（体重2.5kg）日增重200g，精氨酸需要量约为2.7g/d，而母乳中只能提供1.06g/d，即精氨酸的量母乳只能满足仔猪需要量的40%以下；在蛋白质和精氨酸含量相近的奶粉日粮中添加0.2%和0.4%精氨酸，发现仔猪出生后第714天体重分别增加了43%和93%。这些结果表明，母乳中的精氨酸供应和仔猪合成的内源性精氨酸不能完全满足仔猪在7-21日龄时的最佳生长需要。因此，精氨酸缺乏可能是限制哺乳仔猪最佳生长的主要因素。增加对哺乳仔猪的精氨酸供应有助于最大限度地发挥新生仔猪的生长潜力。

2.2.2精氨酸对断奶仔猪生长性能的影响

N-氨基甲酰谷氨酸(NCG) 是尿素循环中中间体N-乙酰谷氨酸(NAG) 的类似物。

内源性精氨酸合成途径中的必需辅助因子和限制性因素之一。有研究在仔猪日粮中添加0.04%、0.08%和0.12%的NCG,结果表明NCG对仔猪平均日采食量没有显著影响，但0.04%、0.08%的NCG可显著提高仔猪的平均日增重，降低料重比，改善仔猪的腹泻状况并提高血清游离氨基酸含量。高剂量（0.12%)的NCG不仅在促仔猪生长方面效果不显著，且将显著提高仔猪的腹泻率及腹泻指数气大量试验表明，在日粮中添加NCG,精氨酸衍生物，精氨酸生素等,能提高断奶仔猪血浆中精氨酸含量，缓解断奶应激，有效降低仔猪腹泻率，提高仔猪生长性能。总之，添加适量的精氨酸或者其衍生物能显著提高断奶仔猪的生长性能，降低腹泻率和缓解仔猪断奶应激。

精氨酸能促进仔猪胃肠道生长，有利于阻止仔猪断奶应激导致的肠绒毛萎缩，改善断奶仔猪小肠黏膜的形态结构和免疫屏障作用。精氨酸及其代谢产物（多胺、一氧化氮和谷氨酰胺）对维持肠道健康、促进肠道黏膜发育和促进受损肠道的恢复具有重要作用。总之，精氨酸作为幼年动物和应激或病理条件下的成年动物的必需氨基酸，对维持动物肠道黏膜形态结构的正常及促进受损后肠道黏膜结构功能的修复具有重要作用。

日粮中添加精氨酸的量要适中。精氨酸过量不但会造成浪费，增加成本，还会具有毒副作用。精氨酸是合成_氧化氮的唯一底物，外源性精氨酸短时间内大量增加可使机体一氧化氮含量急剧增高，造成自由基的大量累积，进而对机体细胞产生损伤。有研究表明，在14d仔猪日粮中添加1.2%的精氨酸，试验组的生长性能低于对照组。

3精氨酸的主要生理机制

3.1促进血管的发育

一氧化氮可促进血管扩张和血管生成，一氧化氮的缺乏是影响血管发育的一个重要因素。而精氨酸是生成一氧化氮的唯一前体，如果精氨酸来源不足、转运障碍或者代谢异常都会影响一氧化氮的生成，进而影响血管发育。肖立波等的研究表明，一氧化氮在体内主要是通过激活可溶性鸟苷酸环化酶，使环鸟苷酸升高来完成如调节血管紧张度等各种生理功能。一氧化氮作为细胞信号分子，可参与血管张力、器官血液供应的调节，具有降压、抑制血管平滑肌细胞生长和增殖、血小板聚集等作用。

3.2促进蛋白质的合成

多胺可加快细胞增殖、组织形成及细胞分化，是小肠黏膜生长、发育、成熟、适应及恢复创伤的必需物质。精氨酸的分解是多胺合成的前提，可通过调控细胞内精氨酸浓度来影响多胺的合成。精氨酸一直被看作是组织愈合的必需营养素，也是一种具有潜力的重要免疫营养成分。精氨酸的魅力在于其产物脯氨酸是胶原蛋白的一种必需成分，也是特定激素（生长激素等）释放的重要引发物、多胺合成的主要氨基酸前体物。

3.3促进激素的分泌

生长激素和胰岛素的升高可加强组织对糖的利用，加速蛋白质和胶原的合成，促进正氮平衡和机体损伤后的修复。而精氨酸可用来刺激机体生长激素和胰岛素的释放，对糖、脂肪和蛋白质的代谢起协同作用。精氨酸直接或通过其代谢物间接刺激生长激素的释放。精氨酸代谢产物鸟氨酸和谷氨酸这两种氨基酸均可促进生长激素的释放。另外，精氨酸代谢产物一氧化氮对生长激素的释放也有促进作用。因为一氧化氮可调控子宫胎盘的血管血流量，严重的胰岛素耐受可影响妊娠后期胎盘对营养物质和氧气的运输。

3.4增强免疫能力

在日粮中补充适量的精氨酸能改善妊娠母猪和新生仔猪的免疫状态，从而降低母猪和仔猪的发病率和死亡率。精氨酸调节机体免疫机能的具体机制还不完全清楚，但它影响免疫功能的途径有很多，主要包括一氧化氮途径、精氨酸酶途径和内分泌途径等。以一氧化氮途径为例，一氧化氮途径是指精氨酸在一氧化氮合成酶作用下生成瓜氨酸和一氧化氮。巨噬细胞和中性粒细胞合成的一氧化氮是机体抗微生物和抗有害细胞的必需物质。因此，由诱导型一氧化氮合成酶催化合成的一氧化氮与免疫反应关系最为密切。

4.结束语

在猪的特殊生产阶段，精氨酸是必需氨基酸，可以增加妊娠母猪胎盘的血流量，促进胎盘和胎儿的发育，提高母猪的产活仔猪和出生窝重；可降低血氨浓度、增加氮储留，显著提高哺乳仔猪的增重，修复组织损伤，缓解断奶应激。日粮添加精氨酸生素可促进精氨酸内源合成，避免小肠对曰粮色氨酸和碱性氨基酸的吸收不受干扰、高效稳定等优点，在解决猪精氨酸不足问题方面具有诸多优势，对于提高饲料的竞争力和猪的生产能力大有裨益，颇具开发前景。随着动物饲料级氨基酸商业供应的增加，氨基酸，特别是精氨酸将成为提高动物健康和预防传染性疾病的廉价、高效物质。鉴于精氨酸的重要调节作用，希望在常规饲料中添加精氨酸等特殊营养活性的氨基酸以有效增强母猪、胎猪、新生仔猪和断奶仔猪的免疫功能，

提高其生长速度和养分利用率，以及改善肉质。