在20世紀(jì)90年代早期，F(xiàn)ullerBazer以生理學(xué)教授的身份成為美國德克薩斯州大學(xué)城的德克薩斯A&M大學(xué)的一名員工，幾乎與此同時GuoYaoWu以動物營養(yǎng)師的身份開始了工作。那時，Wu正在研究新生仔豬精氨酸的需要量。當(dāng)有***Bazer的助手出席了Wu的其中一次講課并詢問未出生的胎兒能否合成精氨酸時，他們的研究走到了一起。Wu回答說：“這是一個非常有意思的問題，也是一個我尚未向自己詢問的問題?！本褪窃谀莻€時候，匯合了繁殖生理學(xué)和動物營養(yǎng)專業(yè)知識的跨學(xué)科方法開始解決與豬出生前死亡有關(guān)的問題。Bazer、Wu和他們的同事隨后開始了對豬胎兒的試驗：周期性對妊娠和羊水進行監(jiān)測。我們在母豬妊娠30～114d期間獲得的研究結(jié)果是非常令人興奮的。Wu說：“我們監(jiān)測到精氨酸的水平提高了60倍。 浙江精氨酸生素產(chǎn)品組合
Wu等，2004)。首先，日糧中添加精氨酸生素對血漿色氨酸、賴氨酸和組氨酸濃度沒有影響，說明AAA不影響小腸對這些氨基酸的吸收；第二，因為腸道中瓜氨酸和精氨酸的合成處于持續(xù)的***狀態(tài)，相對于母乳中其它基本氨基酸供給，日糧中添加AAA保證哺乳仔豬精氨酸的平衡；第三，AAA作P5C合成酶和CPS-1的代謝***體，低劑量的AAA在增加仔豬內(nèi)源性精氨酸具有高敏感性；AAA在胞漿不被分解，在體內(nèi)的腸道粘膜中的半衰期可能要更長(大概8～10h），每天加兩次可以有效提高血清精氨酸的濃度(Frank等，2007)。而且精氨酸生素AAA對人和動物沒0性，根據(jù)對大鼠的研究以及臨床用于***遺傳性NAGS缺點嬰兒的高氨血癥二十多年來，還沒有發(fā)現(xiàn)其副作用(Cohen等，1950)。傳統(tǒng)上認(rèn)為，豬乳是能夠提供足夠量的氨基酸以滿足哺乳仔豬的生長需要，但近來的研究卻表明當(dāng)豬乳作為仔豬***的日糧蛋白來源時，哺乳仔豬卻并不能夠獲得比較好的生長性能(Frank等，2007)。人工喂養(yǎng)仔豬試驗表明，出生后仔豬的生長生物學(xué)潛能至少是400g/d（從出生到21日齡時的平均值），比哺育母豬乳的仔豬（230g/d）高了74%。***研究表明，AAA可有效地提高內(nèi)源性精氨酸的合成與供給，進而促進蛋白質(zhì)的合成。以新生仔豬為模型。
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使用精氨酸和AAA可以使母乳飼養(yǎng)的仔豬生長提高55～60％。在7日齡的仔豬中添加50mg/kgBW的AAA比對照組體重提高了28％，***提高了背**長肌、腓腸肌、十二指腸等的蛋白質(zhì)合成率；血清精氨酸和生長***水平也***提高(Frank等，2007,Wu等，本實驗室研究表明，在21日齡斷奶仔豬的日糧中添加的AAA或者6g/kgL-Arg飼喂7d后，均可***地提高其日增重，并且降低斷奶仔豬血清氨和尿素氮的濃度，日糧中添加/kgAAA***降低了腹瀉率；進一步研究表明，AAA有效地提高了仔豬血清精氨酸濃度，進而增強了機體***，促進仔豬生長；但是日糧中高水平的AAA（/kg）則導(dǎo)致仔豬腹瀉，具有一定的副作用(印遇龍等，2008)。這可能與合成過高水平的精氨酸進而產(chǎn)生過多的NO，產(chǎn)生氧化應(yīng)激所致。精氨酸亦可以修復(fù)腸黏膜損傷，這為通過AAA有效地防治幼齡動物的胃腸道代謝綜合征提供了新途徑。進一步研究表明，日糧中添加/kg的AAA可以促進斷奶仔豬腸黏膜應(yīng)激蛋白(HSP70)基因的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的表達水平，并且提高了CD4的表達水平，從而提供了仔豬***。有關(guān)精氨酸對母豬營養(yǎng)研究，主要集中在提高母豬繁殖性能上。窩仔數(shù)是衡量母豬繁殖性能的一個重要指標(biāo)。
豬在妊娠期間會損失掉40%~50%的胚胎和胎兒，并且表現(xiàn)出嚴(yán)重的子宮內(nèi)胎兒發(fā)育遲緩（IUGR）。胎盤容量不足是繁殖性能不理想和初生重偏低的主要因素，通過營養(yǎng)調(diào)節(jié)增加胎盤的生長和功能是提高胚胎形成以及胎兒生存和發(fā)育的有效手段。精氨酸是重要的功能性氨基酸，通常認(rèn)為成年豬能合成足夠的精氨酸來滿足需要，只有處于生長早期的豬合成量不夠，需要在飼糧中補充。Wu等（1996）研究發(fā)現(xiàn)，妊娠母豬羊水和尿囊液中的精氨酸含量異常豐富，推斷精氨酸可能對于胎盤和胎兒的發(fā)育具有重要意義。近年的研究發(fā)現(xiàn)，精氨酸及其代謝相關(guān)氨基酸（精氨酸族氨基酸，AFAA）和代謝產(chǎn)物（NO、多胺等）能夠刺激胎盤的生長，將母體營養(yǎng)物質(zhì)充分轉(zhuǎn)運給胚胎或胎兒以促進它們的存活、生長和發(fā)育。日糧中大約有40%的精氨酸會被妊娠母豬的小腸利用掉，精氨酸不足是造成IUGR的主要因素。
研究人員未能鑒別出豬乳中在生理上具有重要作用的多種氨基酸(鳥氨酸、瓜氨酸、谷氨酰胺和?；撬?，為此我們開始了多項研究以對母豬初乳和泌乳期第1～28天的常乳中游離型和蛋白結(jié)合型氨基酸進行了定量測定(Wu和Knabe，1994)。令人驚奇的是，豬乳中游離型谷氨酰胺的含量隨著母豬哺乳期的延長而逐漸升高，并于哺乳期第28天達到mM的比較高平均值(圖2)；而相比較而言，哺乳母豬同期的血漿谷氨酰胺濃度*為～mM。與此相反，在哺乳期全部哺乳日中，豬乳的精氨酸含量(游離型+蛋白質(zhì)結(jié)合型)**低于由谷氨酰胺與谷氨酸、脯氨酸、賴氨酸及支鏈氨基酸(Branched-ChainAminoAcids，BCAA)所組成的含量(表2)。母豬初乳或常乳的游離型精氨酸含量極低，還不到其總精氨酸含量的(Wu和Knabe,1994)。如按克計算，母豬哺乳第7天的常乳和7日齡仔豬的**蛋白中，精氨酸/賴氨酸比率分別為和(Wu等，2004d)。 可行的精氨酸生素廠家
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在動物消化道內(nèi)，精氨酸的吸收與色氨酸、賴氨酸和組氨酸等拮抗，因此，直接口服補充精氨酸得不到比較好效果。Arg是合成NO的***底物，過量的外源性L-Arg使機體在短時間內(nèi)的NO含量急劇增高，NO的負(fù)作用突出，不僅不能保護機體免受致死性損害，反而導(dǎo)致***的機體損傷，對機體造成強烈破壞(Wink等，1998)。在14d仔豬日糧中添加％的精氨酸的生長性能低于對照組，而且第6d和10d血清賴氨酸含量***降低(Zhan等，2008)。而通過調(diào)控內(nèi)源性精氨酸的合成補充機體內(nèi)精氨酸的不足則可以避免其毒副作用。因此，非常有必要進一步研究內(nèi)源性精氨酸的合成通路及其限速酶。精氨酸在體內(nèi)主要參與鳥氨酸循環(huán)，在精氨酸酶Ⅰ的作用下脫胍基生成尿素和鳥氨酸，尿素進入血液循環(huán)，鳥氨酸在肝（或者腎臟以及腸粘膜）細(xì)胞中生成瓜氨酸，在線粒體合成后，即被轉(zhuǎn)運到胞液，在胞液經(jīng)精氨酸代琥珀酸合成酶的催化下，與天冬氨酸反應(yīng)生成精氨酸代琥珀酸，此反應(yīng)由ATP供能。其后，精氨酸代琥珀酸再經(jīng)精氨酸代琥珀酸裂解酶作用下，裂解成精氨酸及延胡索酸，反應(yīng)部位在胞液(吳信等，2009)。其中N-乙酰谷氨酸（N-acetylglutamate，NAG）是氨基甲酰磷酸合成酶-Ⅰ（carbamoylphosphatesynthase-Ⅰ。
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