《功能性氨基酸和脂肪酸对增强母猪及仔猪生产性能的作用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《功能性氨基酸和脂肪酸对增强母猪及仔猪生产性能的作用（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、功能性氨基酸和脂肪酸对增强母猪及仔猪生产性能的作用摘要：胎儿和新生仔猪的生长性能和健康直接受到母猪营养和生理状态的影响。由于母猪妊 娠期间的限制性采食和泌乳期间的自由采食量较少，其机体处于分解代谢状态。现行的限制 性采食措施旨在控制母猪妊娠期间能量的摄入，但同时也导致用于胎儿和乳腺生长的日粮蛋 白供应不足。泌乳期间的自由采食量较少也会导致母体组织大量动员。具有特殊功能的氨基 酸和脂肪酸的供给可以通过调整主要代谢途径以增强妊娠和泌乳期间母猪的生产性能。这些 营养物质包括精氨酸、支链氨基酸、谷氨酰胺、色氨酸、脯氨酸、共轭亚油酸、二十二碳六 烯酸和二十碳五烯酸，它们可以提高受胎率、胚胎发生和形成、血
2、流量、抗氧化剂活性、食 欲、蛋白质合成的翻译起始、免疫细胞增殖和小肠发育，从而可以改善母猪繁殖性能，提高 胎儿和新生仔猪的生长性能和健康。日粮中功能性氨基酸和脂肪酸的添加对母猪以及仔猪的 营养、健康和生产性能的最优化都有重要作用。关键词：氨基酸，脂肪酸，生长，健康，新生，仔猪，繁殖，母猪引言妊娠和泌乳期间母猪的营养和生理状态会直接影响到胎儿和新生仔猪的生长性能和健康。遗 传学上的改良已经使现在的母猪处于高产状态，且其后代的生长速度也很快。但是，妊娠母 猪现行的限制性采食措施减少了胎儿生长阶段的养分利用率，特别是在妊娠中后期 (Ji 等, 2005; Kim 等, 2005)。另外，泌乳期间自由
3、采食量的降低会导致母猪乳汁中营养物质的减少 (Zijlstra等,1996; Bressner等,2000; Kim等,2004),因此会使母体组织大量动员(Dourmad等, 1994; Kim和Easter, 2003)。母体处于分解代谢的状态不但可能会损伤胎儿和新生仔猪的生 长，也可能增加它们的发病率和死亡率(Wu等,2006)。该潜在的机制还未完全了解，但可能 涉及到功能性氨基酸和脂肪酸利用率的下降。这些营养物质不仅对动物的正常生长和维持需 要是必需的，而且对于许多具有生物活性化合物的合成也是必不可少的 (Uauy 和 Castillo, 2003; Wu和Self, 2005)。具有
4、特殊功能的氨基酸和脂肪酸，如精氨酸、支链氨基酸、谷氨酸、 谷氨酰胺、色氨酸、甘氨酸、牛磺酸、共轭亚油酸(CLA)、二十二碳六烯酸(DHA)和二 十碳五烯酸(EPA)，这些物质对处于分解代谢状态下的妊娠和泌乳母猪而言，可以改善胎 儿生长发育、新生仔猪健康和母猪泌乳性能。本文就日粮中添加功能性氨基酸和脂肪酸以改 善母猪繁殖性能和健康以及提高胎儿和新生仔猪生长性能和免疫状态的最新进展做一概述。功能性氨基酸由于氨基酸侧链的变化，不同氨基酸的生物化学特性和功能具有显著不同。在妊娠期间的胎 液中(Kwon等,2003)、新生仔猪第一个星期的血浆中(Flynn等,2000)以及处于分解代谢状态 的所有动物的
5、血浆中(Melchior等，2003)，不同氨基酸浓度的变化也很大。特别的，在母猪 的乳汁(在泌乳第 28 天是 3.5mm/L)(Wu 和 Knabe, 1994 )、血浆(0.5-1 mm/L)(Flynn 和 Wu, 1996)、骨骼肌(5-20 mm/L) (Wu 和 Thompson, 1990; Flynn等，1996)、羊水(2-3 mm/L)以及尿囊液中（在妊娠早期3-25 mm/L） （Wu等,1996a; Kwon等,2003）含有非常丰富的谷 氨酰胺。值得注意的是，精氨酸和瓜氨酸（精氨酸的前体物）分别在猪和羊妊娠早期的尿囊 液（分别为4-6 mm/L，5-10 mm/L）
6、中含量十分丰富。表 1. 动物营养学上的必需和非必需氨基酸单胃哺乳动物家禽必需氨基酸非必需氨基酸必需氨基酸非必需氨基酸精氨酸1丙氨酸精氨酸丙氨酸组氨酸天冬酰胺甘氨酸天冬酰胺异亮氨酸天冬氨酸组氨酸天冬氨酸亮氨酸半胱氨酸异亮氨酸半胱氨酸赖氨酸谷氨酸亮氨酸谷氨酸蛋氨酸谷氨酰胺赖氨酸谷氨酰胺苯丙氨酸甘氨酸蛋氨酸丝氨酸苏氨酸脯氨酸2苯丙氨酸酪氨酸色氨酸丝氨酸脯氨酸缬氨酸酪氨酸苏氨酸色氨酸缬氨酸高玉云译摘要：胎儿和新生仔猪的生长性能和健康直接受到母猪营养和生理状态的影响。由于母猪妊 娠期间的限制性采食和泌乳期间的自由采食量较少，其机体处于分解代谢状态。现行的限制 性采食措施旨在控制母猪妊娠期间能量的摄入，
7、但同时也导致用于胎儿和乳腺生长的日粮蛋 白供应不足。泌乳期间的自由采食量较少也会导致母体组织大量动员。具有特殊功能的氨基 酸和脂肪酸的供给可以通过调整主要代谢途径以增强妊娠和泌乳期间母猪的生产性能。这些 营养物质包括精氨酸、支链氨基酸、谷氨酰胺、色氨酸、脯氨酸、共轭亚油酸、二十二碳六 烯酸和二十碳五烯酸，它们可以提高受胎率、胚胎发生和形成、血流量、抗氧化剂活性、食 欲、蛋白质合成的翻译起始、免疫细胞增殖和小肠发育，从而可以改善母猪繁殖性能，提高 胎儿和新生仔猪的生长性能和健康。日粮中功能性氨基酸和脂肪酸的添加对母猪以及仔猪的 营养、健康和生产性能的最优化都有重要作用。关键词：氨基酸，脂肪酸，生
8、长，健康，新生，仔猪，繁殖，母猪妊娠和泌乳期间母猪的营养和生理状态会直接影响到胎儿和新生仔猪的生长性能和健康。遗 传学上的改良已经使现在的母猪处于高产状态，且其后代的生长速度也很快。但是，妊娠母 猪现行的限制性采食措施减少了胎儿生长阶段的养分利用率，特别是在妊娠中后期 （Ji 等, 2005; Kim 等, 2005）。另外，泌乳期间自由采食量的降低会导致母猪乳汁中营养物质的减少 （Zijlstra等,1996; Bressner等,2000; Kim等,2004）,因此会使母体组织大量动员（Dourmad等, 1994; Kim和Easter, 2003）。母体处于分解代谢的状态不但可能会损
9、伤胎儿和新生仔猪的生 长，也可能增加它们的发病率和死亡率（Wu等,2006）。该潜在的机制还未完全了解，但可能 涉及到功能性氨基酸和脂肪酸利用率的下降。这些营养物质不仅对动物的正常生长和维持需 要是必需的，而且对于许多具有生物活性化合物的合成也是必不可少的 （Uauy 和 Castillo, 2003; Wu和Self, 2005）。具有特殊功能的氨基酸和脂肪酸，如精氨酸、支链氨基酸、谷氨酸、 谷氨酰胺、色氨酸、甘氨酸、牛磺酸、共轭亚油酸（CLA）、二十二碳六烯酸（DHA）和二 十碳五烯酸（EPA），这些物质对处于分解代谢状态下的妊娠和泌乳母猪而言，可以改善胎 儿生长发育、新生仔猪健康和母猪泌
10、乳性能。本文就日粮中添加功能性氨基酸和脂肪酸以改 善母猪繁殖性能和健康以及提高胎儿和新生仔猪生长性能和免疫状态的最新进展做一概述。功能性氨基酸由于氨基酸侧链的变化，不同氨基酸的生物化学特性和功能具有显著不同。在妊娠期间的胎 液中（Kwon等,2003）、新生仔猪第一个星期的血浆中（Flynn等,2000）以及处于分解代谢状态 的所有动物的血浆中（Melchior等，2003），不同氨基酸浓度的变化也很大。特别的，在母猪 的乳汁（在泌乳第 28 天是 3.5mm/L）（Wu 和 Knabe, 1994 ）、血浆（0.5-1 mm/L）（Flynn 和 Wu, 1996）、骨骼肌（5-20 mm/
11、L） （Wu 和 Thompson, 1990; Flynn等，1996）、羊水（2-3 mm/L） 以及尿囊液中（在妊娠早期3-25 mm/L）（Wu等, 1996a; Kwon等, 2003）含有非常丰富的谷 氨酰胺。值得注意的是，精氨酸和瓜氨酸（精氨酸的前体物）分别在猪和羊妊娠早期的尿囊 液（分别为4-6 mm/L, 5-10 mm/L）中含量十分丰富。表 1. 动物营养学上的必需和非必需氨基酸单胃哺乳动物家禽必需氨基酸非必需氨基酸 必需氨基酸 非必需氨基酸精氨酸1丙氨酸精氨酸丙氨酸 组氨酸天冬酰胺 甘氨酸 天冬酰胺异亮氨酸天冬氨酸 组氨酸 天冬氨酸亮氨酸半胱氨酸异亮氨酸半胱氨酸 赖氨酸
12、谷氨酸亮氨酸谷氨酸 蛋氨酸谷氨酰胺 赖氨酸 谷氨酰胺 苯丙氨酸甘氨酸蛋氨酸丝氨酸苏氨酸脯氨酸 2 苯丙氨酸 酪氨酸色氨酸丝氨酸脯氨酸缬氨酸酪氨酸苏氨酸色氨酸缬氨酸1 对于大部分成年哺乳动物而言，日粮中并不一定要添加精氨酸以维持氮平衡，但日粮中精 氨酸的缺乏可能会导致代谢、神经学或繁殖上的障碍。2 脯氨酸对于仔猪而言是必需氨基酸。传统上我们理所当然的直接关注必需氨基酸在动物营养中的作用(Baker, 1997)。必需氨基酸 是指那些碳链骨架不能被动物所合成的氨基酸或者动物合成量不足以满足自身需要的氨基 酸，所以必须在日粮中添加以满足动物维持、生长和繁殖的需要(Wu和Self, 2005)。近年来
13、， 由于非必需氨基酸和条件性必需氨基酸在代谢调节和生理学方面独特的、多样的功能使得科 研人员对它们的研究越来越感兴趣。条件性必需氨基酸是指动物在正常情况下可以合成且合 成的量可以满足自身需要，但是当其合成率小于利用率时，必须在日粮中添加的一类氨基酸 (Wu和Self, 2005)。非必需氨基酸是指碳链骨架可以被动物所合成且合成的量可以满足自身 需要的一类氨基酸（Wu和Self, 2005）。有人认为动物在千百年来的演化中保留了合成氨基酸 的能力是因为这些营养物质对于动物的生存和繁殖有着不可代替的作用。 自然界中的氨基酸超过300多种，但只有20种可以作为动物细胞蛋白的组分（表1）。最近 的研究
14、表明某些氨基酸可以调节细胞内蛋白质的合成和降解。此外，氨基酸是合成许多具有 生物学活性物质（包括一氧化氮、多胺、谷胱甘肽、核苷酸、激素和神经递质）的底物，而 这些生物学活性物质对动物的生命和繁殖都是必不可少的（表 2）。这些物质的异常代谢降 低了动物的采食量，扰乱了机体内环境稳态，影响动物生长和发育,甚至有可能导致死亡（Wu 和 Self, 2005）。在以下部分，我们就最近有关功能性氨基酸的文献做一概述。细胞内蛋白质转换 亮氨酸：细胞中蛋白质持续不断的合成和降解统称为细胞内蛋白质转换，这决定了细胞和组 织的蛋白质平衡以及氨基酸的净释放量。 20 多年前，研究人员发现处于分解代谢状态的体 外培
15、养的骨骼肌中的亮氨酸可以刺激蛋白质合成并抑制蛋白质降解（Tischler等,1982）。此后， 将这些体外的重大发现进一步扩展到对体内试验的研究，并发现在生理条件下，通过口服或 日粮补充的形式使幼鼠和新生仔猪血浆中亮氨酸浓度升高的方法也会加强肌肉蛋白质的合 成（Escobar等，2005; 2006）。更进一步的分子技术方面的研究表明亮氨酸是通过激活哺乳动 物体的内雷怕霉素靶蛋白（mTOR; 种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶）目标信号通路来增强肌肉蛋 白合成。高水平的亮氨酸使mTOR磷酸化，并导致p70 S6激酶（S6K）和真核起始因子（eIF） 4E-结合蛋白-1（4E-BP1 ）的磷酸化，从而促使参与多肽合成的有活性的起始复合物的形成 （Meijer 和 Dubbelhuis, 2004）。亮氨酸抑制肌肉蛋白降解的机理可能涉及亮氨酸的转氨基反 应，并产生a-酮异己酸（Tischler等，1982）。此外，对于骨骼肌肉系统而言，已证明肝脏灌流 亮氨酸可以减少蛋白质降解，这可能是通过mTOR介导的对自身消耗的抑制实现的，此途 径也是蛋白质进入溶酶体进行水解的主要机制（Meijer和Dubbelhuis, 2004）。最后，亮氨酸还 可以激活小肠上皮细胞mTOR的信号途径（Ban等,2004），但它的功能性意义还未完全清楚。 表2.动物氨基酸代谢所生成的重要的含氮产
