精氨酸的功能及其在家禽中的應(yīng)用

宋獻(xiàn)藝 周勝花

（1山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料獸藥研究所，太原 030000；2山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料獸藥研究所，太原，030032）

精氨酸于19世紀(jì)80年代末在羽扇豆幼苗中分離，是一種含胍基的堿性氨基酸。隨著研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)精氨酸不僅會(huì)參與細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成，還對(duì)機(jī)體內(nèi)其他物質(zhì)及激素的釋放過(guò)程發(fā)揮著重要作用。而家禽體內(nèi)由于缺乏氨甲酰磷酸酶，因此自身不能合成，只能由飼糧提供。本文就精氨酸的功能及其在家禽中的研究進(jìn)展就行綜述。

1 精氨酸的功能

目前，研究發(fā)現(xiàn)精氨酸的功能有很多，主要體現(xiàn)在調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝、提高免疫力、消除自由基，提高抗氧化能力、調(diào)節(jié)激素水平等。

精氨酸在機(jī)體內(nèi)主要有三條代謝途徑。精氨酸可以通過(guò)精氨酸酶分解為鳥(niǎo)氨酸和尿酸，鳥(niǎo)氨酸進(jìn)一步在鳥(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)氨酶（OAT）和鳥(niǎo)氨酸脫緩酶（ODT）的作用下生成谷氨酸、谷氨觀胺和脯氨酸；其次，精氨酸可以通過(guò)NOS分解成為瓜氨酸和NO；最后精氨酸還可以通過(guò)精氨酸脫緩酶生成胍丁胺，而胍丁胺可以進(jìn)一步生成精胺、亞精胺和肌酸等。袁超研究表明日糧中添加1.27%精氨酸能夠提高蛋雞肝臟和空腸蛋白質(zhì)相對(duì)合成率和蛋白質(zhì)相對(duì)生長(zhǎng)率，其中促進(jìn)肝臟蛋白質(zhì)合成的作用主要是通過(guò)上調(diào)肝臟TOR蛋白的表達(dá)和磷酸化水平以及小調(diào)組織蛋白酶B和20S蛋白酶體基因mRNA表達(dá)水平，而促進(jìn)空腸蛋白質(zhì)合成主要是通過(guò)上調(diào)空腸TOR蛋白的表達(dá)和磷酸化水平以及下調(diào)20S蛋白酶體基因mRNA表達(dá)水平。精氨酸還可以通過(guò)NO的cAMP信號(hào)通路調(diào)節(jié)脂類(lèi)代謝相關(guān)酶的活性、表達(dá)和信號(hào)傳導(dǎo)，進(jìn)而調(diào)節(jié)脂類(lèi)代謝，抑制脂肪組織沉積。

精氨酸對(duì)動(dòng)物免疫機(jī)能具有重要影響。精氨酸主要通過(guò)精氨酸酶和一氧化氮酶兩種途徑來(lái)進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)，精氨酸酶途徑主要通過(guò)三個(gè)方面進(jìn)行調(diào)節(jié)：1)生成鳥(niǎo)氨酸,提高細(xì)胞再生及傷口愈合和修復(fù)能力；2）生成多胺，調(diào)控巨噬細(xì)胞的功能；3）調(diào)節(jié)精氨酸的利用率，從而降低NO的生成和其他精氨酸介導(dǎo)的過(guò)程；而NO酶途徑主要通過(guò)六個(gè)方面調(diào)節(jié)免疫功能：1）抑制抗體應(yīng)答反應(yīng)和肥大細(xì)胞的反應(yīng)性；2）提高NK細(xì)胞活性，激活外周血液中的單核細(xì)胞；3）調(diào)節(jié)T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子；4；介導(dǎo)巨噬細(xì)胞的細(xì)胞凋亡；5）Arg-NO途徑被認(rèn)為是殺死細(xì)胞內(nèi)微生物的主要機(jī)制，也是巨噬細(xì)胞對(duì)靶細(xì)胞毒性的主要機(jī)制；6）降低多型核粒細(xì)胞黏附。另外還可以通過(guò)內(nèi)分泌機(jī)制促進(jìn)激素分泌來(lái)間接影響免疫功能。

精氨酸是一種雙性氨基酸，這是由于與主鏈最接近的旁鏈部分較長(zhǎng)，而且具有疏水性，而精氨酸的另一端的旁鏈?zhǔn)且粋€(gè)胍基，胍基是一種堿性的易溶于水的化學(xué)基團(tuán)，在中性、酸性或堿性的條件下，帶有正電荷，而精氨酸本身具有很強(qiáng)的抗氧化能力是由于其雙鍵和氮孤立電子對(duì)之間的共扼關(guān)系所致。吳琛等研究表明在基礎(chǔ)飼糧中添加0.83%的L-精氨酸和0.88%的米糠，能夠增強(qiáng)環(huán)江香豬抗氧化功能。鄭萍等研究表明Arg通過(guò)促進(jìn)胰島素、IGF-1的分泌進(jìn)而上調(diào)生長(zhǎng)相關(guān)因子基因表達(dá)是緩解仔豬氧化應(yīng)激的途徑之一。

精氨酸能夠促進(jìn)激素分泌，主要包括催乳素、生長(zhǎng)激素胰高血糖素、胰島素以及兒茶酚胺類(lèi)激素等，而這些激素又會(huì)影響動(dòng)物的生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收等。

2 精氨酸在家禽中的研究進(jìn)展

精氨酸在家禽體內(nèi)不能自身合成，因此主要來(lái)源于日糧。而精氨酸與賴氨酸會(huì)產(chǎn)生拮抗，對(duì)于不同生理階段的家禽及其環(huán)境、等諸多因素，需要確定一定的添加量。

蛋禽中鈣構(gòu)成蛋殼，因此其吸收比較重要。Sahin等研究表明日糧中添加精氨酸-硅酸鹽-肌醇復(fù)合物飼喂蛋雞，鈣代謝有關(guān)的基因上調(diào)，進(jìn)一步提高鈣利用率來(lái)改善蛋殼質(zhì)量，但還需要進(jìn)一步的研究來(lái)闡明每種復(fù)合物成分的作用。Yang等研究表明補(bǔ)充17mg/kgL-精氨酸對(duì)蛋雞免疫狀態(tài)和蛋黃IgY含量以及胃腸和十二指腸重量具有有益作用，而對(duì)產(chǎn)蛋性能，蛋品質(zhì)或血液無(wú)顯著影響。Yuan等研究表明日糧中添加L-Arg能提高蛋雞的肝臟蛋白質(zhì)合成率和蛋白質(zhì)分?jǐn)?shù)增加率，并且合適水平的日糧L-Arg的作用能上調(diào)TOR信號(hào)傳導(dǎo)途徑的基因表達(dá)，同時(shí)抑制肝臟中組織蛋白酶B和20S蛋白酶體的mRNA表達(dá)。Miao等研究表明合適水平的L-Arg能夠改善小腸蛋白質(zhì)合成的作用，上調(diào)空腸中TOR的蛋白質(zhì)表達(dá)和磷酸化水平，同時(shí)抑制蛋雞20S的mRNA表達(dá)。茍鐘勇等研究表明飼糧精氨酸水平對(duì)種蛋受精率、孵化率、健雛率和健雛平均出殼重均沒(méi)有顯著影響，適度添加1.10%精氨酸一定程度上能提高黃羽肉種雞產(chǎn)蛋率,增強(qiáng)種蛋蛋殼強(qiáng)度和種雞抗氧化能力。姜麗麗等研究表明蛋雛鴨采食玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧時(shí)，精氨酸的適宜添加水平為0.093%～0.208%。譚玲芳等研究表明在玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧中添加適量的精氨酸可以提高生長(zhǎng)期蛋鴨的生長(zhǎng)性能及免疫功能，并且通過(guò)二次回歸模型分析可知,蛋鴨在籠養(yǎng)條件下生長(zhǎng)階段精氨酸的最適宜添加水平為1.19%～1.21%。

隨著規(guī)?；B(yǎng)殖的發(fā)展，日糧的平衡影響著動(dòng)物的出欄時(shí)間。Hurwitz等研究表明當(dāng)日糧氨基酸水平降低時(shí)，由于單個(gè)或多個(gè)氨基酸缺陷引起的生長(zhǎng)遲緩，單個(gè)氨基酸的需求降低。低蛋白日糧補(bǔ)充單一氨基酸比補(bǔ)充高蛋白飲食更有效地改善氨基酸平衡。Xu等研究表明在基礎(chǔ)日糧中分別添加補(bǔ)充0%，0.45%，0.90%，1.35%和1.80%精氨酸飼喂肉仔雞后，其日增重和飼料轉(zhuǎn)化率呈二次回歸趨勢(shì)，胰島素樣生長(zhǎng)因子-1，胰島素，IgA和干擾素-γ和胸腺重量在第21天均呈二次曲線改善；淋巴細(xì)胞增殖、新城疫抗體滴度和血清IgM濃度在第42天線性或平方增加。楊書(shū)慧等研究表明添加0.5%Arg可以降低熱應(yīng)激肉雞胸肌的滴水損失,可能與Arg提高胸肌的抗氧化能力和改善胸肌的能量代謝有關(guān)。賀永惠等研究分別添加0.3%、0.6%、0.9%的L-Arg飼喂肉仔雞后能提高肉雞腿肌率，有降低肉雞腹脂率的趨勢(shì)，可降低肉雞腿肌中粗脂肪和部分脂肪酸含量，降低腿肌、胸肌的硬度和彈性。劉鳳菊等研究表明當(dāng)飼糧表觀代謝能為12.34MJ/kg、蛋白質(zhì)為20.50%、賴氨酸為1.10%時(shí),以平均日增重為評(píng)價(jià)指標(biāo)，1～3周齡雌性愛(ài)拔益加AA肉仔雞精氨酸最佳需要量為1.38%；以胰島素水平和胸肌率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，精氨酸最佳需要量分別為1.39%和1.35%。

3 小結(jié)

精氨酸在家禽中具有非常重要的作用，在家禽體內(nèi)不能合成，因此在日糧中需要額外添加以滿足其生長(zhǎng)需求。精氨酸在家禽中的研究相對(duì)較多，但考慮到我國(guó)的家禽品種以及其不同生理狀況，還需要進(jìn)一步研究精氨酸對(duì)我國(guó)特有的家禽品種的影響，確定其添加標(biāo)準(zhǔn)，為我國(guó)家禽業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展做出一定的技術(shù)指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)（略）