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为研究精氨酸和谷氨酰胺对人工饲养新生仔猪生长及小肠黏膜发育的影响并探讨其作用机理,本研究共进行了三个试验,包括两个动物试验和一个体外细胞试验。动物试验选用遗传背景相近、胎次相同、同日出生、体重相近的4同龄杜×长×大三元杂公猪进行。试验-选用仔猪48头,随机分成4个处理,每个处理6个重复,每个重复2头。在日粮中分别添0、0.4％Arg(L-精氨酸)、1％Gln(谷氨酰胺)、0.4％Arg(L-精氨酸)+1％Gln(谷氨酰胺)。试验二选用仔猪96头,随机分成6个处理,每个处理4个重复,每个重复4头。在日粮中分别添加0、1％Gln、1％Gln+0.2％Arg、1％Gln+0.4％Arg、1％Gln+0.8％Arg、1％Gln+1.2％Arg。试验二中使用精氨酸盐酸盐,按其中精氨酸含量折算成以上精氨酸添加量。试验一和试验二中各组日粮用丙氨酸平衡氮含量,使各处理间能量和蛋白质水平基本保持一致。试验三,分别在DMEM培养液(含0.08 mM精氨酸盐酸盐,不含谷氨酰胺)中添加不同浓度精氨酸盐酸盐(0、0.06、0.12、0.24mM)和谷氨酰胺(0、0.18、0.36、0.72mM),以研究精氨酸和谷氨酰胺对猪小肠上皮细胞增殖的影响;在DMEM培养液(含0.08精氨酸盐酸盐,不含谷氨酰胺)中添加精氨酸盐酸盐和谷氨酰胺(0、0.06mMArg、0.24mMArg、0.72mMGln、0.24mMArg+0.18mMGln、0.6mMArg+0.72mMGln),以研究精氨酸和谷氨酰胺对精氨酸代谢产物的影响。结果如下:
1、生长性能:试验-结果表明:添加L-精氨酸显著提高了人工饲养仔猪平均日增重以及试验第11-21天仔猪采食量(P＜0.05),显著降低了仔猪料重比(P＜0.05);精氨酸和谷氨酰胺同时添加对仔猪生长性能有叠加效应,但未产生互作效应。试验二结果表明,同时添加精氨酸盐酸盐和谷氨酰胺,显著提高了试验第11-21天和1-21天仔猪平均日增重和采食量(P＜0.05),显著降低了试验第11-21天仔猪料重比(P＜0.05)。
2、小肠黏膜发育:试验-结果表明,添加0.4％L-精氨酸显著提高了24日龄仔猪肠相对重(P＜0.05),显著提高了仔猪血液T淋巴细胞增殖率(P＜0.05),对仔猪抗氧化能力及其它免疫指标无显著影响(P＞0.05);同时,添加0.4％L-精氨酸显著提高了精氨酸琥珀基裂解酶(ASL)的活性(P＜0.05),提高了N-乙酰谷氨酰胺合成酶(NAGS)(25.55％)、诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)(38.51％)、精氨酸琥珀基合成酶(ASS)(66.18％)和谷氨酰胺合成酶(GS)(23.55％)活性及黏膜中精氨酸含量(24％),促进了肠黏膜内谷氨酰胺向精氨酸的转化,提高了小肠黏膜精氨酸含量。L-精氨酸和谷氨酰胺同时添加对黏膜中精氨酸酶(ARG)和精氨酸琥珀基裂解酶(ASL)活性产生了显著的互作效应(P＜0.05),对NAGS活性有产生互作效应的趋势(P=0.082),对仔猪小肠黏膜发育有叠加效应。试验二结果表明:同时添加精氨酸盐酸盐和谷氨酰胺,显著提高了仔猪十二指肠绒毛高度、绒毛高度与隐窝深度的比值(P＜0.05),降低了血清中LA含量和DAO活性:显著提高了仔猪血清中NO含量(P＜0.05)。在添加1％谷氨酰胺的情况下,添加0.4％精氨酸对仔猪小肠黏膜发育作用效果最好。
3、体外细胞试验结果表明:在培养液中同时添加精氨酸盐酸盐和谷氨酰胺,显著促进了猪小肠上皮细胞增殖,作用效果比两者单独添加好。在不含谷氨酰胺的培养液中添加精氨酸,细胞上清液中谷氨酰胺含量降低,小肠上皮细胞增殖受到抑制。在含有0.08mM精氨酸盐酸盐的培养液中添加谷氨酰胺,提高了细胞内NAGS基因mRNA表达量,提高了上清液中精氨酸和谷氨酰胺浓度。
以上结果表明,在人工饲养的新生仔猪日粮中添加L-精氨酸,提高了仔猪日增重和饲料利用率,提高了仔猪血液T淋巴细胞增殖率,对仔猪抗氧化能力及其它免疫指标无显著影响。同时添加精氨酸盐酸盐和谷氨酰胺,提高了仔猪日增重和饲料利用率,促进了仔猪十二指肠和空肠黏膜发育。同时添加精氨酸和谷氨酰胺,对仔猪生长及小肠发育有叠加效应。同时,体内体外试验结果均表明,添加精氨酸或谷氨酰胺,均促进了小肠上皮细胞内谷氨酰胺向精氨酸的转化,但末发现精氨酸向谷氨酰胺的转化。