氨基酸的生物活性及其营养调控功能的研究进展

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精氨酸是内源性ＮＯ的唯一前体，可在一氧化 氮合成酶的作用下生成ＮＯ，ＮＯ在血管扩张 过程中作为信号分子物质来促进血管的舒张， 提高胰岛素敏感组织的血流量。
ＮＯ参与调节产能底物代谢（图２），可降低 与脂肪合成和糖异生作用相关基因的表达，提 高激素敏感脂肪酶磷酸化水平进而促进脂肪分 解，此外ＮＯ还能够促进线粒体生物合成和氧 化磷酸化。
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谷氨酰胺对氮平衡、肌肉蛋白质代谢、肠 黏膜免疫均有一定的益处，对营养不良、 重大疾病后的恢复也具有明显的改善作用。 谷氨酰胺能促进细胞增殖，在机体处于炎 症状态下，谷氨酰胺的消耗量高于机体内 源产生量。
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２.２谷氨酰胺的营养调控功能
2.2.1 改善动物肠道功能，为营养吸收奠定基础
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1.2.2 调节泌乳功能
由于精氨酸的代谢产物ＮＯ具有扩张血管、 促进血管生成的作用，因此调控精氨酸－ ＮＯ途径可以促进乳腺及乳腺内血管的生 长，提高营养物质的摄取量，进而改善哺 乳动物的泌乳性能。
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对于乳奶腺牛内而精言氨，酸的研摄究取表量明通真常胃情灌况注下精高于氨乳酸中可 显著精 Ｎ提氨 Ｏ高酸 前奶的体牛量物血，可给以中初提精产高氨母其酸猪泌、饲乳鸟粮性氨补能酸充。、精氨尿酸素或含 量，妊娠后期奶牛颈静脉连续灌注精氨酸能 够显著提高血液催乳素、生长激素、胰岛素 的含量，进而提高乳产量但也有研究表明当 其他必需氨基酸足够的条件下给奶牛真胃灌 注无精氨酸的氨基酸混合物对乳产量及乳成 分含量几乎没有影响，那么，是否精氨酸水 平影响奶牛的泌乳性能和乳成分组成有待于 进一步研究。
近年来的试验证实，提高泌乳母猪饲粮精 氨酸水平或肠道补充精氨酸能够促进哺乳 仔猪小肠黏膜生长发育。给新生仔猪补充 精氨酸可提高其肠道通透性。
精氨酸可促进猪小肠上皮细胞增殖，在正 常条件和应激状态下均能够维护肠道黏膜 屏障和保护淋巴细胞，减少热应激造成的 肠道黏膜屏障的损伤。
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最新的研究发现，精氨酸对肠道营养的益处 部分归因于精氨酸调控肠道菌群氨基酸代谢 及其利用率的结果。
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目前研究较多的氨基酸
精氨酸
谷氨酰 胺 苏氨酸
色氨酸
亮氨酸
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1.精氨酸
１．１
精氨酸的代谢途径
精氨酸是一种半必需氨基酸，在动物体内 具有重要的生理、代谢调控和营养作用， 其代谢途径（见图１）。精氨酸通过其自 身或其代谢产物ＮＯ、多胺、鸟氨酸、脯 氨酸等在调节机体代谢和繁殖、促进激素 分泌、改善免疫功能、预防心血管疾病和 内皮细胞功能紊乱、维持骨骼肌和大脑功 能、组织损伤与修复等多个方面均发挥重 要的功能。
氨基酸的生物活性及其营养调控 功能的研究进展
汇报人： 王建勇
近年来，越来越多的研究证实了体内某些氨 基酸不仅仅作为蛋白质合成的底物原料，它 们还能够通过自身及其代谢产物所具有的生 物活性对动物机体内许多生命活动产生调节 作用，例如调节营养物质代谢、为机体提供 能够能量、维持机体内环境稳态、合成一氧 化氮、多胺、谷胱甘肽、核酸激素和神经递 质，影响神经和内分泌，调控细胞的基因表 达和信号转导、免疫、抗氧化、抗应激等功 能，这些调节作用最终可影响到动物的生长 发育、生产性能以及健康状况。
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Mcknight 等指出了精氨酸减少脂肪合成， 提高肌肉含量的可能机理：精氨酸通过改 变能量摄取与消耗的平衡状态进而减少脂 肪，降低白色脂肪组织的生长，具体的机 理可能与精氨酸提高细胞信号分子（ＮＯ、 多胺、环腺苷酸等）促进线粒体合成和棕 色脂肪组织生长有关，也与精氨酸提高能 够促进产能底物氧化的基因的表达有关。
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精氨酸的代谢产物腐胺、精胺等多胺类物 质在维持细胞膜稳定性方面起重要作用； 肌酸能够在机体运动时迅速补充能量；鸟 氨酸和瓜氨酸是体内尿素循环的重要代谢 中间产物。
此外，精氨酸也是氨脱毒所必需的物质， 保障中枢神经系统的健康。
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１．２ 精氨酸的营养调控功能
１.２.１改善动物采食量及畜禽产品品质
断奶仔猪饲粮中补充精氨酸或Ｎ－氨基甲酰 谷氨酸（合成精氨酸的前体物）在显著提高 血浆精氨酸浓度的同时可显著促进小肠的生 长和提高黏膜细胞的数量，增加十二指肠、 空肠、回肠的绒毛高度以及空肠、回肠的隐 窝深度，提高断奶仔猪体重。
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另外，精氨酸对消化道疾病也有一定的预防和改 善作用，例如坏死性肠炎。饲粮中补充0.83％ 的精氨酸可显著增强猪机体抗氧化功能。在应激 条件下提高精氨酸添加量可以缓解仔猪因应激导 致的采食量下降，增强仔猪抗氧化能力，缓解氧 化应激对动物生产造成的不利影响。断奶仔猪饲 粮中补充精氨酸或Ｎ－氨基甲酰谷氨酸可显著提 高热休克蛋白70（HSP 70）的ｍRNA表达量 和蛋白含量，表明精氨酸有缓解热应激的作用。
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细胞分子水平的研究表明，精氨酸水平可 调控奶牛乳腺上皮细胞的增殖及酪蛋白基 因的表达，可通过调控乳腺上皮细胞内酪 氨酸激酶２－信号转导和转录激活子５、 雷帕霉素靶蛋白信号转导通路影响酪蛋白 基因的转录与翻译（图３）
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1.2.3 改善消化道功能及机体抗氧化和应激能 力
精氨酸及其代谢产物可通过影响外周激素的 分泌提高畜禽采食量。精氨酸可抑制脂肪细 胞增大，降低脂肪沉积。
饲粮中添加适宜水平的精氨酸可显著提高环 江香猪瘦肉率，显著降低脂肪率和背最长Fra Baidu bibliotek 中脂肪含量。
饲粮中添加0.125％～1.000％的精氨酸可显
著提高肉鸭采食量、生产性能、饲料转化效
率以及胴体品质，降低皮脂率和肝脂率。
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２ 谷氨酰胺
2.1 谷氨酰胺的代谢途径
谷氨酰胺在动物体内含量丰富，具有多 种营养生理功能，因而成为动物功能性 氨基酸营养研究的热点，其代谢途径（ 见图４）。谷氨酰胺在动物的某些特殊 生理状态下，例如应激状态，成为了必 需氨基酸，而据研究发现，谷氨酰胺不 仅在动物应激状态下发挥重要作用，对 正常动物的营养代谢也具有一定的调控 作用