母豬妊娠階段，精氨酸對(duì)胚胎、胎盤(pán)和胎兒的發(fā)育具有重要作用。妊娠30～40d期間，豬尿囊液中精氨酸和鳥(niǎo)氨酸的濃度分別增加23和18倍，其含氮量占所有α-氨基酸含氮量的一半以上(Mateo等，2008)。胎兒尿囊液中精氨酸和鳥(niǎo)氨酸的含量升高，與前1/2妊娠期胎盤(pán)合成的NO和多胺量增加有關(guān)，這時(shí)的胎盤(pán)生長(zhǎng)也最快，提示以精氨酸為主的代謝途徑在孕體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中至關(guān)重要。這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)和細(xì)胞增殖對(duì)胚胎發(fā)生和著床、血管生成、胎盤(pán)生長(zhǎng)和發(fā)育以及胎兒生長(zhǎng)發(fā)揮作用。在哺乳動(dòng)物胎兒期和哺乳期，精氨酸是一種必需氨基酸(Wu等，2004)。新生動(dòng)物自身內(nèi)源精氨酸合成對(duì)維持其體內(nèi)的精氨酸平衡起著關(guān)鍵的作用。Wu等(1997)研究報(bào)道，哺乳仔豬在7日齡時(shí)其小腸合成瓜氨。源精氨酸來(lái)源)的速度比0～2日齡仔豬低70％～73％，并且在14～21日齡進(jìn)一步下降(Wu等，1997)。Flynn等(2000)又進(jìn)一步證實(shí)，在仔豬出生后的第3～14d，其血漿中的精氨酸濃度和其直接的前體物質(zhì)（鳥(niǎo)氨酸和瓜氨酸）相比下降了20%～41%，然而血漿中氨的濃度卻逐漸升高了18%～46%(Flynn等，2000)。但就仔豬對(duì)精氨酸的需要量相對(duì)奶中的供應(yīng)量來(lái)看，母乳中精氨酸量并不能夠滿(mǎn)足仔豬的比較好生長(zhǎng)。
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胎兒死亡率的提高和生長(zhǎng)放慢已成為畜牧業(yè)一貫存在的問(wèn)題，并且因受***采用的限飼方案影響而更加嚴(yán)重。雖然這一飼喂方案可以防止妊娠期母豬體重增加過(guò)多，并可減輕分娩母豬產(chǎn)仔困難，改善哺乳期食欲的下降，但研究表明母豬很可能在妊娠中期和后期就未能攝入充足數(shù)量的某些養(yǎng)分，因而無(wú)法維持其胎兒和乳房**快速的***生長(zhǎng)?，F(xiàn)在已有多種途徑可以找到解決這一困境的方法。Bazer一直對(duì)解決胎盤(pán)至胎兒供血不足問(wèn)題感興趣，這種不足通常會(huì)導(dǎo)致初生仔豬個(gè)體較小。他說(shuō)：“我們知道較大的胎盤(pán)會(huì)產(chǎn)生較大的仔豬，但我們并不清楚如何去增強(qiáng)這兩者之間的關(guān)系。”在近20年里，科學(xué)家遇到提高仔豬初生重和窩產(chǎn)仔大小的難題，但現(xiàn)在相信一種叫精氨酸的氨基酸對(duì)胎兒的生長(zhǎng)和發(fā)育是非常重要的。Ajinomoto指出：“在被動(dòng)物機(jī)體用于蛋白質(zhì)合成和**更新的22種氨基酸中，10種氨基酸被認(rèn)為是必需氨基酸，并且必須通過(guò)某些日糧配料來(lái)提供。”Wu估測(cè)，通過(guò)母乳提供的精氨酸供應(yīng)量要比7日齡哺乳仔豬的每日需要量低40%。 內(nèi)蒙古精氨酸生素產(chǎn)品推薦
雖然NO是精氨酸代謝中數(shù)量不多的產(chǎn)物，但其可能在調(diào)節(jié)乳腺血流進(jìn)而影響乳腺吸收血漿養(yǎng)分過(guò)程中發(fā)揮重要作用（Lacasse等，1996）。另外泌乳母豬乳腺**存在比腸細(xì)胞更高的ODC活性和多胺生成（Wu等，2000a、b），豬乳中的多胺含量非常豐富（Motyl等，1995）。鑒于新生仔豬小腸精氨酸酶活性很低（Wu等，1996a、b），多胺是***所必需的（Johnson。1988），乳中多胺可能對(duì)新生仔豬腸道生長(zhǎng)和發(fā)育具有重要營(yíng)養(yǎng)意義（Reeds等，2000）?？傊?，精氨酸在泌乳母豬乳腺**經(jīng)精氨酸酶途徑主要生成脯氨酸、鳥(niǎo)氨酸和尿素，另外分別由精氨酸經(jīng)精氨酸酶和一氧化氮合成酶途徑生成少量多胺和NO。精氨酸在泌乳母豬乳腺**合成脯氨酸、多胺和NO等生物活性分子，可改善乳腺生成的NO，調(diào)節(jié)該處免疫反應(yīng)和血流，增加乳中脯氨酸和多胺水平，刺激仔豬腸道生長(zhǎng)和發(fā)育（Trottier等，1997）。另外，由于乳酸不僅對(duì)改善繁殖性能具有重要意義，也對(duì)出生后仔豬的生產(chǎn)性能以及肉質(zhì)產(chǎn)生重要影響。泌乳母豬O’Quinn等（2002）對(duì)泌乳母豬乳腺**精氨酸代謝作了深入研究并初步探明其代謝機(jī)理。如圖2所示，除了合成乳蛋白外，泌乳母豬乳腺**的精氨酸主要是通過(guò)精氨酸酶途徑。
14～21日齡仔豬利用谷氨酰胺合成瓜氨酸的速率低于0～7日齡的仔豬(Wu等，1995b)。因此，我們假定瓜氨酸小腸合成的另一種前體物質(zhì)為吮乳仔豬提供了額外的精氨酸。有趣的是，當(dāng)給母乳哺育的仔豬服用氨基-2,3-二羥基安息香酸(Gabaculine，一種鳥(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)氨酶***劑，該酶能夠?qū)5C轉(zhuǎn)化為鳥(niǎo)氨酸)后，其血漿中谷氨酰胺和脯氨酸的濃度提高了2倍(Flynn和Wu，1996)，這表明脯氨酸可能是通過(guò)鳥(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)氨酶催化合成瓜氨酸的底物。這種假設(shè)得到了豬小腸內(nèi)含有脯氨酸氧化酶的證據(jù)所支持，不過(guò)未能確定表達(dá)這種酶活性的細(xì)胞類(lèi)型(Samuelset等，1989)。我們利用放射化學(xué)檢測(cè)法發(fā)現(xiàn)，豬的腸上皮細(xì)胞通過(guò)線粒體脯氨酸氧化酶通道，將脯氨酸大量分解為P5C、瓜氨酸和精氨酸(Wu,1997)。脯氨酸轉(zhuǎn)化成瓜氨酸需要有氨和谷氨酸的參與，而它們都可通過(guò)谷氨酰胺的降解獲得(Wu等，1995b)。因?yàn)樽胸i小腸從動(dòng)脈血液中獲得的脯氨酸很少(Wu等.,1994a,b)，所以通過(guò)腸道從豬乳中獲得大量的脯氨酸對(duì)彌補(bǔ)精氨酸的缺乏是至關(guān)重要的(圖4)。Ball及其合作伙伴(Brunton等，1999)的報(bào)道支持了這個(gè)觀點(diǎn)，他們發(fā)現(xiàn)仔豬很少利用動(dòng)脈血中的脯氨酸合成精氨酸，因此給新生仔豬胃內(nèi)服用脯氨酸對(duì)緩解精氨酸的缺乏非常有效。
Wu等，2004)。首先，日糧中添加精氨酸生素對(duì)血漿色氨酸、賴(lài)氨酸和組氨酸濃度沒(méi)有影響，說(shuō)明AAA不影響小腸對(duì)這些氨基酸的吸收；第二，因?yàn)槟c道中瓜氨酸和精氨酸的合成處于持續(xù)的***狀態(tài)，相對(duì)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(zhǎng)(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(duì)人和動(dòng)物沒(méi)0性，根據(jù)對(duì)大鼠的研究以及臨床用于***遺傳性NAGS缺點(diǎn)嬰兒的高氨血癥二十多年來(lái)，還沒(méi)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(mǎn)足哺乳仔豬的生長(zhǎng)需要，但近來(lái)的研究卻表明當(dāng)豬乳作為仔豬***的日糧蛋白來(lái)源時(shí)，哺乳仔豬卻并不能夠獲得比較好的生長(zhǎng)性能(Frank等，2007)。人工喂養(yǎng)仔豬試驗(yàn)表明，出生后仔豬的生長(zhǎng)生物學(xué)潛能至少是400g/d（從出生到21日齡時(shí)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(jìn)而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。以新生仔豬為模型。
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在動(dòng)物消化道內(nèi)，精氨酸的吸收與色氨酸、賴(lài)氨酸和組氨酸等拮抗，因此，直接口服補(bǔ)充精氨酸得不到比較好效果。Arg是合成NO的***底物，過(guò)量的外源性L-Arg使機(jī)體在短時(shí)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(hù)機(jī)體免受致死性損害，反而導(dǎo)致***的機(jī)體損傷，對(duì)機(jī)體造成強(qiáng)烈破壞(Wink等，1998)。在14d仔豬日糧中添加％的精氨酸的生長(zhǎng)性能低于對(duì)照組，而且第6d和10d血清賴(lài)氨酸含量***降低(Zhan等，2008)。而通過(guò)調(diào)控內(nèi)源性精氨酸的合成補(bǔ)充機(jī)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(jìn)一步研究?jī)?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(niǎo)氨酸循環(huán)，在精氨酸酶Ⅰ的作用下脫胍基生成尿素和鳥(niǎo)氨酸，尿素進(jìn)入血液循環(huán)，鳥(niǎo)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(yùn)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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