精氨酸改善宮內(nèi)發(fā)育遲緩、對(duì)胎兒生長(zhǎng)發(fā)育及母豬繁殖性能的影響

李 尚

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，河北 保定 071001）

規(guī)模化豬場(chǎng)中，遺傳、營(yíng)養(yǎng)及疾病等因素均能導(dǎo)致胚胎死亡及受精卵發(fā)育受阻，妊娠早期胚胎或胎兒的死亡率制約母豬的繁殖性能[1-2]。精氨酸在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮作用，其不僅是條件必需氨基酸，還是功能性氨基酸，作為豬體蛋白重要的氮載體對(duì)于妊娠母豬有重要意義。近年來(lái)的研究表明內(nèi)源合成和傳統(tǒng)日糧供給的精氨酸數(shù)量不能滿足妊娠母豬的最佳需要，妊娠母豬的精氨酸營(yíng)養(yǎng)被人們所重視[3]。因此，本文對(duì)精氨酸的生物學(xué)作用、合成與代謝，改善宮內(nèi)發(fā)育遲緩和精氨酸對(duì)母豬繁殖性能及胎兒生長(zhǎng)發(fā)育的影響進(jìn)行綜述。

1 精氨酸的生物學(xué)作用

條件必需氨基酸動(dòng)物自身合成量較大，但體內(nèi)合成速率低于利用速率，需飲食或日糧供給[4]。功能性氨基酸在生物體中參與并調(diào)節(jié)提高健康水平、存活率、促進(jìn)生長(zhǎng)與發(fā)育、提高泌乳量和繁殖性能的關(guān)鍵代謝途徑[5]。

精氨酸作為條件必需氨基酸和功能性氨基酸，不僅是組成蛋白的基本成分，也是合成含氮物質(zhì)（NO、多胺等）的前體，參與調(diào)節(jié)生命活動(dòng)中營(yíng)養(yǎng)生理代謝，在營(yíng)養(yǎng)、免疫及繁殖性能等方面有積極作用[4]。另外，精氨酸為堿性氨基酸，易與酸作用生成鹽類物質(zhì)。

2 精氨酸的合成與代謝

2.1 精氨酸的內(nèi)源合成

精氨酸的內(nèi)源合成有3條途徑，在谷氨酰胺酶、脯氨酸氧化酶和精氨酰琥珀酸等多種酶的催化下，谷氨酰胺和脯氨酸合成精氨酸。一定條件下，血漿內(nèi)的谷氨酸和線粒體內(nèi)的鳥(niǎo)氨酸可合成精氨酸。瓜氨酸在細(xì)胞液內(nèi)的精氨酸琥珀酸合成酶及裂解酶的催化作用下轉(zhuǎn)化為精氨酸。對(duì)于哺乳動(dòng)物，例如豬，主要通過(guò)小腸-腎完成精氨酸的合成[6]。

2.2 精氨酸的代謝途徑

精氨酸體內(nèi)主要代謝途徑有2條途徑。一氧化氮合成酶作用下生成一氧化氮和瓜氨酸。精氨酸在精氨酸酶催化下生成鳥(niǎo)氨酸，鳥(niǎo)氨酸經(jīng)鳥(niǎo)氨酸脫羧酶催化下生成腐胺，再經(jīng)精脒合成酶和精胺合成酶生成精脒和精胺；鳥(niǎo)氨酸還可以在吡咯啉-5-羧酸還原酶和吡咯啉-5-羧酸脫氨酶作用下生成脯氨酸和谷氨酰胺[7]。

3 精氨酸對(duì)妊娠母豬的影響

妊娠母豬的飼養(yǎng)作為養(yǎng)豬生產(chǎn)中重要的環(huán)節(jié)之一，其營(yíng)養(yǎng)狀況直接影響胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育及母豬的繁殖性能。并且有學(xué)者研究表明精氨酸可以改善宮內(nèi)發(fā)育遲緩現(xiàn)象，明顯提高豬場(chǎng)效益。

3.1 精氨酸對(duì)胎兒生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖性能的影響

越來(lái)越多的研究表明，精氨酸代謝過(guò)程中產(chǎn)生的一氧化氮、多胺等代謝產(chǎn)物對(duì)血管生成、胚胎形成、胎盤(pán)滋養(yǎng)層生成及子宮胎盤(pán)的血流量、母體養(yǎng)分到胎兒的轉(zhuǎn)運(yùn)及胎兒生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響，從而影響胎兒生長(zhǎng)發(fā)育及母豬繁殖性能[8]。

Kim等[9]指出母豬妊娠0—70 d需精氨酸6.09 g/d，妊娠70 d—分娩為14.93 g/d時(shí)才能滿足胎兒正常生長(zhǎng)發(fā)育需要。目前大部分豬場(chǎng)使用玉米-豆粕型日糧，妊娠母豬精氨酸攝入量為10.00～16.25 g/d，小腸精氨酸分解酶分解后只有60%精氨酸能進(jìn)入血液循環(huán)，僅靠日糧提供和母體自身合成不能滿足妊娠期胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育，因此需要日糧中額外添加精氨酸來(lái)滿足動(dòng)物的需要[7]。大量研究表明，日糧中精氨酸的添加可以促進(jìn)妊娠母豬胎盤(pán)生長(zhǎng)和血管發(fā)育，提高母豬繁殖性能。Mateo等[10]發(fā)現(xiàn)，妊娠母豬30—114d日糧添加1%精氨酸鹽酸鹽能提高胚胎存活，并使窩產(chǎn)活仔數(shù)提高2頭，初生重提高24%。郭棚[11]的研究表明，妊娠30—110 d，在長(zhǎng)大二元初產(chǎn)母豬日糧中添加0.1%L-精氨酸鹽酸鹽可顯著增加窩產(chǎn)仔數(shù)和窩產(chǎn)活子數(shù)，并且指出0.4 mmol的精氨酸濃度可促進(jìn)母豬胚胎滋養(yǎng)層細(xì)胞增殖并抑制細(xì)胞凋亡。劉俊峰等[12]在環(huán)江香豬配種15 d后，基礎(chǔ)日糧添加0.83%L-精氨酸的研究發(fā)現(xiàn)，胎兒平均個(gè)體重提高14.4%，提示精氨酸通過(guò)促進(jìn)胎盤(pán)NO的生產(chǎn)而促進(jìn)妊娠母豬早期胎兒生長(zhǎng)發(fā)育。劉星達(dá)等[13]的研究表明，妊娠107 d開(kāi)始在日糧中添加0.8%精氨酸提高母豬日均泌乳量、仔豬斷奶窩重及均重。高開(kāi)國(guó)等[14]試驗(yàn)結(jié)果顯示，日糧添加1%L-精氨酸鹽酸鹽母豬平均窩仔數(shù)、平均產(chǎn)活仔數(shù)、平均窩重及產(chǎn)活仔總重均有提高，表明妊娠期添加精氨酸可顯著提高出生仔豬數(shù)和初生重。韓翌等[15]選取妊娠45 d的民豬進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中在基礎(chǔ)日糧基礎(chǔ)上添加1%L-精氨酸，顯示可以彌補(bǔ)妊娠母豬體內(nèi)精氨酸不足，促進(jìn)初生仔豬腸道發(fā)育，提高仔豬免疫力，從而有效提高母豬產(chǎn)仔性能。葉帥等[16]在妊娠30 d后開(kāi)始飼喂母豬含有1.0%L-精氨酸的日糧，結(jié)果顯示通過(guò)精氨酸的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控作用，提高了母豬的窩產(chǎn)活仔數(shù)。楊慧等[17]在二胎長(zhǎng)×大母豬日糧中添加L-精氨酸，結(jié)果表明，1.0%L-精氨酸對(duì)提高母豬繁殖性能效果最佳。

由于精氨酸生產(chǎn)成本較高，而且外源添加會(huì)產(chǎn)生一定副作用，因此精氨酸生素開(kāi)始作為精氨酸替代產(chǎn)品而被應(yīng)用[13，18]。精氨酸生素化學(xué)名為N-氨甲酰谷氨酸（NCG），是N-乙酰谷氨酸（NAG）的代謝穩(wěn)定類似物，NAG是精氨酸內(nèi)源合成限速酶氨甲酰磷酸合成酶-Ⅰ的變構(gòu)激活劑。大量研究證明NAG對(duì)精氨酸的合成具有重要作用[19]。而精氨酸生素可能是一種可以高效提高內(nèi)源精氨酸合成與供給的物質(zhì)[13]。因此，也用作在日糧中的添加。劉星達(dá)等[13]發(fā)現(xiàn)，日糧添加0.03%、0.06%精氨酸生素和添加0.8%的精氨酸同樣能達(dá)到提高母豬日泌乳量和仔豬斷奶窩重、均重的效果。陳翠玲[20]也提出妊娠母豬日糧添加NAG類似物可提高初產(chǎn)母豬產(chǎn)仔數(shù)，顯著提高仔豬的初生重，但NAG類似物添加形式?jīng)]有報(bào)道。楊平等[21]研究表明，在3～5胎感染豬繁殖與呼吸綜合征病毒的長(zhǎng)×大母豬妊娠30—90 d飼喂1.0%L-精氨酸和0.1%NCG均能改善母豬的繁殖性能。江雪梅等[22]從配種開(kāi)始，日糧分別添加1%L-精氨酸鹽酸鹽和0.1%NCG，結(jié)果顯示能改善母豬的繁殖性能。

3.2 精氨酸改善宮內(nèi)發(fā)育遲緩

胎兒子宮內(nèi)發(fā)育遲緩（IUGR）是胎兒在母體子宮內(nèi)發(fā)育障礙的總稱，特征為胎兒出生時(shí)低體質(zhì)量或極低體質(zhì)量[23]。IUGR能導(dǎo)致妊娠期胚胎和胎兒死亡率高達(dá)50%，對(duì)繁殖性能造成不良影響。而母豬繁殖性能不佳的主要原因是胎盤(pán)功能不全。通過(guò)營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)胎盤(pán)功能可有效提高胚胎及胎兒存活和生長(zhǎng)。妊娠早期母豬尿囊液所含精氨酸豐富，其通過(guò)代謝產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物（NO、鳥(niǎo)氨酸、脯氨酸等）在體內(nèi)發(fā)揮重要作用[24]。嚴(yán)宏祥[8]指出，精氨酸不足是造成IUGR的主要因素。張莉莉等[25]研究表明，通過(guò)日糧補(bǔ)飼精氨酸，可有效增加IUGR仔豬生長(zhǎng)發(fā)育?？軡萚26]選取妊娠30 d的長(zhǎng)×大母豬，研究其日糧中添加1%精氨酸對(duì)IUGR仔豬腸道免疫細(xì)胞數(shù)量的影響，結(jié)果顯示可提高IUGR仔豬平均日增重達(dá)到正常仔豬水平，并且可以改善仔豬腸道免疫機(jī)能。

4 小結(jié)

精氨酸在母豬妊娠日糧中的添加可以提高胚胎存活率、產(chǎn)仔數(shù)及初生重等，從而達(dá)到改善母豬的繁殖性能的目的。并且，還能促進(jìn)哺乳期低初生重IUGR仔豬補(bǔ)償生長(zhǎng)，使其平均日增重達(dá)到正常仔豬水平。由于精氨酸成本較高，精氨酸生素作為精氨酸替代品需要進(jìn)行深入研究?？傊彼嶙鳛闂l件必需氨基酸及功能性氨基酸，對(duì)胚胎存活、胎兒生長(zhǎng)發(fā)育及母豬繁殖性能有積極影響，但是，使用精氨酸時(shí)應(yīng)注意在日糧中的添加形式、添加的合適時(shí)間及妊娠各階段最適需要量。