精氨酸改善宫内发育迟缓、对胎儿生长发育及母猪繁殖性能的影响

李 尚

（河北农业大学动物科技学院，河北 保定 071001）

规模化猪场中，遗传、营养及疾病等因素均能导致胚胎死亡及受精卵发育受阻，妊娠早期胚胎或胎儿的死亡率制约母猪的繁殖性能[1-2]。精氨酸在动物体内发挥作用，其不仅是条件必需氨基酸，还是功能性氨基酸，作为猪体蛋白重要的氮载体对于妊娠母猪有重要意义。近年来的研究表明内源合成和传统日粮供给的精氨酸数量不能满足妊娠母猪的最佳需要，妊娠母猪的精氨酸营养被人们所重视[3]。因此，本文对精氨酸的生物学作用、合成与代谢，改善宫内发育迟缓和精氨酸对母猪繁殖性能及胎儿生长发育的影响进行综述。

1 精氨酸的生物学作用

条件必需氨基酸动物自身合成量较大，但体内合成速率低于利用速率，需饮食或日粮供给[4]。功能性氨基酸在生物体中参与并调节提高健康水平、存活率、促进生长与发育、提高泌乳量和繁殖性能的关键代谢途径[5]。

精氨酸作为条件必需氨基酸和功能性氨基酸，不仅是组成蛋白的基本成分，也是合成含氮物质（NO、多胺等）的前体，参与调节生命活动中营养生理代谢，在营养、免疫及繁殖性能等方面有积极作用[4]。另外，精氨酸为碱性氨基酸，易与酸作用生成盐类物质。

2 精氨酸的合成与代谢

2.1 精氨酸的内源合成

精氨酸的内源合成有3条途径，在谷氨酰胺酶、脯氨酸氧化酶和精氨酰琥珀酸等多种酶的催化下，谷氨酰胺和脯氨酸合成精氨酸。一定条件下，血浆内的谷氨酸和线粒体内的鸟氨酸可合成精氨酸。瓜氨酸在细胞液内的精氨酸琥珀酸合成酶及裂解酶的催化作用下转化为精氨酸。对于哺乳动物，例如猪，主要通过小肠-肾完成精氨酸的合成[6]。

2.2 精氨酸的代谢途径

精氨酸体内主要代谢途径有2条途径。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鸟氨酸，鸟氨酸经鸟氨酸脱羧酶催化下生成腐胺，再经精脒合成酶和精胺合成酶生成精脒和精胺；鸟氨酸还可以在吡咯啉-5-羧酸还原酶和吡咯啉-5-羧酸脱氨酶作用下生成脯氨酸和谷氨酰胺[7]。

3 精氨酸对妊娠母猪的影响

妊娠母猪的饲养作为养猪生产中重要的环节之一，其营养状况直接影响胎儿的生长发育及母猪的繁殖性能。并且有学者研究表明精氨酸可以改善宫内发育迟缓现象，明显提高猪场效益。

3.1 精氨酸对胎儿生长发育和繁殖性能的影响

越来越多的研究表明，精氨酸代谢过程中产生的一氧化氮、多胺等代谢产物对血管生成、胚胎形成、胎盘滋养层生成及子宫胎盘的血流量、母体养分到胎儿的转运及胎儿生长发育产生影响，从而影响胎儿生长发育及母猪繁殖性能[8]。

Kim等[9]指出母猪妊娠0—70 d需精氨酸6.09 g/d，妊娠70 d—分娩为14.93 g/d时才能满足胎儿正常生长发育需要。目前大部分猪场使用玉米-豆粕型日粮，妊娠母猪精氨酸摄入量为10.00～16.25 g/d，小肠精氨酸分解酶分解后只有60%精氨酸能进入血液循环，仅靠日粮提供和母体自身合成不能满足妊娠期胎儿的生长发育，因此需要日粮中额外添加精氨酸来满足动物的需要[7]。大量研究表明，日粮中精氨酸的添加可以促进妊娠母猪胎盘生长和血管发育，提高母猪繁殖性能。Mateo等[10]发现，妊娠母猪30—114d日粮添加1%精氨酸盐酸盐能提高胚胎存活，并使窝产活仔数提高2头，初生重提高24%。郭棚[11]的研究表明，妊娠30—110 d，在长大二元初产母猪日粮中添加0.1%L-精氨酸盐酸盐可显著增加窝产仔数和窝产活子数，并且指出0.4 mmol的精氨酸浓度可促进母猪胚胎滋养层细胞增殖并抑制细胞凋亡。刘俊峰等[12]在环江香猪配种15 d后，基础日粮添加0.83%L-精氨酸的研究发现，胎儿平均个体重提高14.4%，提示精氨酸通过促进胎盘NO的生产而促进妊娠母猪早期胎儿生长发育。刘星达等[13]的研究表明，妊娠107 d开始在日粮中添加0.8%精氨酸提高母猪日均泌乳量、仔猪断奶窝重及均重。高开国等[14]试验结果显示，日粮添加1%L-精氨酸盐酸盐母猪平均窝仔数、平均产活仔数、平均窝重及产活仔总重均有提高，表明妊娠期添加精氨酸可显著提高出生仔猪数和初生重。韩翌等[15]选取妊娠45 d的民猪进行试验，试验过程中在基础日粮基础上添加1%L-精氨酸，显示可以弥补妊娠母猪体内精氨酸不足，促进初生仔猪肠道发育，提高仔猪免疫力，从而有效提高母猪产仔性能。叶帅等[16]在妊娠30 d后开始饲喂母猪含有1.0%L-精氨酸的日粮，结果显示通过精氨酸的营养调控作用，提高了母猪的窝产活仔数。杨慧等[17]在二胎长×大母猪日粮中添加L-精氨酸，结果表明，1.0%L-精氨酸对提高母猪繁殖性能效果最佳。

由于精氨酸生产成本较高，而且外源添加会产生一定副作用，因此精氨酸生素开始作为精氨酸替代产品而被应用[13，18]。精氨酸生素化学名为N-氨甲酰谷氨酸（NCG），是N-乙酰谷氨酸（NAG）的代谢稳定类似物，NAG是精氨酸内源合成限速酶氨甲酰磷酸合成酶-Ⅰ的变构激活剂。大量研究证明NAG对精氨酸的合成具有重要作用[19]。而精氨酸生素可能是一种可以高效提高内源精氨酸合成与供给的物质[13]。因此，也用作在日粮中的添加。刘星达等[13]发现，日粮添加0.03%、0.06%精氨酸生素和添加0.8%的精氨酸同样能达到提高母猪日泌乳量和仔猪断奶窝重、均重的效果。陈翠玲[20]也提出妊娠母猪日粮添加NAG类似物可提高初产母猪产仔数，显著提高仔猪的初生重，但NAG类似物添加形式没有报道。杨平等[21]研究表明，在3～5胎感染猪繁殖与呼吸综合征病毒的长×大母猪妊娠30—90 d饲喂1.0%L-精氨酸和0.1%NCG均能改善母猪的繁殖性能。江雪梅等[22]从配种开始，日粮分别添加1%L-精氨酸盐酸盐和0.1%NCG，结果显示能改善母猪的繁殖性能。

3.2 精氨酸改善宫内发育迟缓

胎儿子宫内发育迟缓（IUGR）是胎儿在母体子宫内发育障碍的总称，特征为胎儿出生时低体质量或极低体质量[23]。IUGR能导致妊娠期胚胎和胎儿死亡率高达50%，对繁殖性能造成不良影响。而母猪繁殖性能不佳的主要原因是胎盘功能不全。通过营养增强胎盘功能可有效提高胚胎及胎儿存活和生长。妊娠早期母猪尿囊液所含精氨酸丰富，其通过代谢产生的代谢产物（NO、鸟氨酸、脯氨酸等）在体内发挥重要作用[24]。严宏祥[8]指出，精氨酸不足是造成IUGR的主要因素。张莉莉等[25]研究表明，通过日粮补饲精氨酸，可有效增加IUGR仔猪生长发育。寇涛等[26]选取妊娠30 d的长×大母猪，研究其日粮中添加1%精氨酸对IUGR仔猪肠道免疫细胞数量的影响，结果显示可提高IUGR仔猪平均日增重达到正常仔猪水平，并且可以改善仔猪肠道免疫机能。

4 小结

精氨酸在母猪妊娠日粮中的添加可以提高胚胎存活率、产仔数及初生重等，从而达到改善母猪的繁殖性能的目的。并且，还能促进哺乳期低初生重IUGR仔猪补偿生长，使其平均日增重达到正常仔猪水平。由于精氨酸成本较高，精氨酸生素作为精氨酸替代品需要进行深入研究。总之，精氨酸作为条件必需氨基酸及功能性氨基酸，对胚胎存活、胎儿生长发育及母猪繁殖性能有积极影响，但是，使用精氨酸时应注意在日粮中的添加形式、添加的合适时间及妊娠各阶段最适需要量。