宋獻藝 周勝花
摘要:谷氨酰胺作為生物機體內(nèi)含量最豐富的游離氨基酸,參與機體內(nèi)多種生命活動如供能、抗氧化、修復(fù)腸道等,、本文就谷氨酰胺的功能及其在斷奶仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用進行綜述。
關(guān)鍵詞:谷氨酰胺;斷奶仔豬;應(yīng)用;功能
隨著規(guī)模化豬場的不斷發(fā)展,仔豬早期斷奶已經(jīng)成為國內(nèi)外提高母豬生產(chǎn)性能的重要途徑之一。雖然早期斷奶有諸多優(yōu)點,但是也容易引起仔豬產(chǎn)生斷奶應(yīng)激綜合征,主要表現(xiàn)為;消化道功能紊亂、腹瀉、生長緩慢、飼料利用率低等,在一定程度上將影響仔豬生長發(fā)育。關(guān)于緩解斷奶應(yīng)激綜合征的措施有很多,通過營養(yǎng)措施緩解引起廣泛的研究,添加精氨酸、谷氨酰胺等。谷氨酰胺含有一個a-氨基和一個易水解的酰胺基,可以作為氨的轉(zhuǎn)移和氨氣的轉(zhuǎn)化過程中的載體,對緩解仔豬斷奶應(yīng)激綜合征具有重要重要。本文旨在綜述谷氨酰胺的功能及其在斷奶仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用。
1 谷氨酰胺的功能
1.1 提供能量
在20世紀80年代,谷氨酰胺就被認為比葡萄糖和脂肪氧化還重要,其產(chǎn)生的ATP是葡萄糖的3倍,是小腸代謝的主要供能物質(zhì),甚至有研究認為谷氨酰胺更適合腸道代謝。研究認為,在腸粘膜細胞中,氧化Imol谷氨酰胺能夠生產(chǎn)9molATP和2分子C02。
1.2 對腸道的調(diào)節(jié)作用
腸道不僅作為營養(yǎng)物質(zhì)代謝、消化、吸收的主要器官,而且也是機體內(nèi)最大的免疫器官。仔豬腸道發(fā)育不成熟,在日糧中添加谷氨酰胺飼喂斷奶仔豬后,可修復(fù)腸道黏膜損傷,減輕腸道萎縮,促進腸道生長。谷氨酰胺主要通過調(diào)控基因表達和細胞信號通路、調(diào)節(jié)谷氨酰胺酶的活性和蛋白合成促進腸上皮細胞增殖等途徑來調(diào)節(jié)腸道、緩解細胞凋亡,進而保護腸道。
1.3 抗氧化作用
谷氨酰胺是多種抗氧化物酶的前體,對機體內(nèi)消除自由基、抗氧化損傷和維持細胞的結(jié)構(gòu)具有重要作用。Haynes等研究表明添加0.5、2和5mM谷氨酰胺能夠顯著降低過氧化氫誘導(dǎo)的豬小腸上皮細胞凋亡,細胞凋亡隨著谷氨酰胺的增加而降低,分別降低14.2%、54.4%和95.4%。
1.4 提高免疫功能
免疫系統(tǒng)是機體抵御疾病的重要防線。目前,關(guān)于谷氨酰胺對免疫細胞活性的調(diào)節(jié)機制研究相對較少,但認為谷氨酰胺通過參與免疫細胞的代謝與調(diào)控,進一步影響機體免疫系統(tǒng)。
1.5 其他作用
谷氨酰胺還是骨骼肌細胞分解代謝過程中的重要中間體,當機體劇烈運動谷氨酰胺能夠作為促進水的吸收和鉀離子釋放,促進細胞的水合作用和細胞容積,作為合成信號或低于損傷刺激蛋白質(zhì)的合成,調(diào)節(jié)細胞內(nèi)基因表達,幫助細胞修復(fù)。谷氨酰胺還可以直接或間接的轉(zhuǎn)化為其他生物活性物質(zhì),比如精氨酸、谷胱甘肽等等。
2 谷氨酰胺在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用
2.1 谷氨酰胺單獨在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用
添加谷氨酰胺飼喂斷奶仔豬后,斷奶仔豬小腸絨毛的萎縮程度降低,腸道的抗氧化能力上升,小腸上皮細胞的損傷降低,調(diào)節(jié)腸道細胞的屏障功能,增強營養(yǎng)物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運,從而提高消化吸收能力。趙玉蓉等研究表明添加1%谷氨酰胺能改善腸道微生態(tài)菌群和小腸黏膜形態(tài),同時還能夠減少致病菌,與對照組相比,直腸、盲腸、結(jié)腸內(nèi)容物中乳酸桿菌分別增加2.8%、4.1%和4.0%,雙歧桿菌分別增加9.4%、9.7%。周琳等研究表明飼喂1%谷氨酰胺能促進斷奶后小腸粘膜脂肪酸結(jié)合蛋白和二肽轉(zhuǎn)運載體ImRNA表達量的恢復(fù)。尹兆正等研究表明日糧中添加1%谷氨酰胺飼喂斷奶仔豬后斷奶10日后濃度無明顯下降,斷奶20日后,添加1%谷氨酰胺組血清1gA和1gM比對照組高34.67%、32.58%,T淋巴細胞增殖分化率差異顯著,腸系膜淋巴結(jié)DNA比對照組高9.18%,但是C3、C4水平差異不顯著。李寧寧等研究表明在蛋白水平為20%下,添加1.25%谷氨酰胺對提高斷奶仔豬的日增重、腹瀉率達到最佳效果.
2.2 谷氨酰胺與其他物質(zhì)聯(lián)合作用
目前關(guān)于谷氨酰胺與其他物質(zhì)(如益生菌、氨基酸)聯(lián)合、谷氨酰胺的衍生物等對斷奶仔豬的研究目前也相對較多。葉亞玲等研究表明日糧中分別添加0.15%、0.30%、0.45%丙氨酰一谷氨酰胺飼喂斷奶仔豬后可提高腸粘膜固有層IgA漿細胞數(shù)量、黏膜SIgA分泌量以及IL含量,提高斷奶仔豬腸道黏膜細胞免疫。楊玲媛等研究表明基礎(chǔ)日糧中添加1%谷氨酰胺和0.2%的甘氨酰谷氨酰胺對斷奶仔豬的平均日增重及料重比均無顯著影響,有降低腹瀉率的趨勢,但差異不顯著。張建斌等研究表明日糧中分別或同時添加甘氨酰谷氨酰胺和?;撬崽岣吡搜褐械腡、B淋巴細胞陽性率。在早期斷奶仔豬日糧中分別或同時添加0.25%甘氨酰谷氨酰胺和0.1%?;撬釋ψ胸iT、B淋巴細胞免疫功能有一定作用。席鵬彬等研究表明Gln二肽可能通過增強斷奶仔豬細胞免疫功能、改善抗氧化能力、防止小腸粘膜絨毛萎縮,以緩減仔豬的斷奶應(yīng)激,從而提高生長性能,且以0.125%谷氨酰胺二肽組仔豬生長性能最好,每kg增重飼料成本最低。劉婷婷等研究表明飼糧中添加1%谷氨酰胺與500mg/kg丁酸梭菌復(fù)合物飼喂仔豬斷奶后第14天盲腸內(nèi)乳酸菌和雙歧桿菌的數(shù)量顯著提高,大腸桿菌的數(shù)量顯著降低,仔豬斷奶后小腸絨毛高度顯著提高,隱窩深度顯著降低,提高血清C3、C4水平和溶菌酶活性,提高抗氧化能力,且二者復(fù)合添加作用效果更好。馮俊等研究表明同時添加1%谷氨酰胺和0.04%殼聚糖顯著提高斷奶仔豬小腸二糖酶的活性、絨毛高度,還能夠改善糞便菌群組成,且其效果均優(yōu)于其他單獨添加組。
3 小結(jié)
谷氨酰胺及其衍生物對緩解斷奶仔豬應(yīng)激綜合征具有重要作用。但目前關(guān)于谷氨酰胺對斷奶仔豬免疫機制的調(diào)節(jié)尚不清晰。益生菌對動物腸道發(fā)育也具有促進作用,關(guān)于谷氨酰胺與益生菌聯(lián)合作用對斷奶仔豬的研究雖然引起科研人員的關(guān)注.在今后的研究中還有很大的研究空間。
參考文獻(略)