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        谷氨酰胺在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

        2011-08-15 00:44:06張建剛李文婷儲怡然
        中國豬業(yè) 2011年10期
        關(guān)鍵詞:谷氨酰胺斷奶日齡

        張建剛 李文婷 儲怡然

        (揚州大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇省揚州市 225009)

        仔豬 “早期斷奶綜合癥”顯著影響了仔豬的生長性能,使仔豬采食量下降,生長受阻并發(fā)生腹瀉。隨著養(yǎng)豬生產(chǎn)集約化程度的不斷提高,為了增加母豬年產(chǎn)仔數(shù),提高母豬生產(chǎn)力,仔豬提前斷奶。因此,采取一定的措施改善斷奶仔豬的應(yīng)激狀況具有重要的意義。

        近年的研究表明,仔豬日糧中添加適量的谷氨酰胺(Gln),可緩解斷奶應(yīng)激引起的仔豬生長抑制,改善腸道黏膜結(jié)構(gòu)功能,提高免疫力,提高抗氧化能力,從而減緩仔豬早期斷奶應(yīng)激。本文就谷氨酰胺的生理功能及其在斷奶仔豬中的應(yīng)用作一綜述,它是腸道細胞代謝必需的營養(yǎng)物質(zhì),在增強腸道免疫功能上起重要作用。

        在生理pH條件下,Gln分子凈電荷為零,屬于脂肪族的中性氨基酸。與其他氨基酸相比,Gln對酸性環(huán)境敏感,在高熱消毒和貯存過程中不穩(wěn)定,水中溶解度較低 (3 g/100 mL,20℃)。

        1 生理功能

        谷氨酰胺是血漿和細胞內(nèi)含量最豐富的氨基酸,骨骼肌幾乎含有體內(nèi)一半的游離氨基酸,其中谷氨酰胺占60%以上。谷氨酰胺是條件必需氨基酸,它一方面為蛋白質(zhì)合成和DNA合成提供氮源,另一方面清除氨等代謝廢物,是維持正常機體生理、代謝功能的重要氨基酸。

        1.1 提高機體抗氧化能力。

        斷奶應(yīng)激使機體通過酶系統(tǒng)與非酶系統(tǒng)產(chǎn)生氧自由基,如丙二醛(MDA)等[1]。還原型谷胱甘肽 (GSH)是細胞內(nèi)重要的抗氧化劑,參與清除體內(nèi)氧自由基,抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng),降低腸中MDA水平。谷氨酰胺是合成體內(nèi)還原型GSH的重要前體物質(zhì)。谷氨酰胺通過小腸代謝后,經(jīng)脫氨反應(yīng)產(chǎn)生谷氨酸合成GSH。因而外源性谷氨酰胺可通過增加組織細胞內(nèi)GSH儲備,提高腸粘膜細胞抗氧化能力,減少和對抗氧自由基對腸粘膜的損害,進而維持腎臟、胰腺、膽囊和肝臟的正常功能[2]。

        1.2 提高機體免疫機能

        Gln能促進腸腔分泌性IgA(S-I-gA)的分泌與合成。同時谷氨酰胺是快速生長和分化細胞如淋巴細胞、腸粘膜上皮細胞等的重要能量底物[3],可促進淋巴細胞、巨噬細胞分裂和分化增殖,對維持免疫細胞如淋巴細胞、胸腺細胞等的正常功能具有重要作用。

        1.3 維持腸黏膜結(jié)構(gòu)的完整

        Gln是核酸合成的重要成分,是維持腸道粘膜結(jié)構(gòu)完整性所不可缺少的氨基酸,腸黏膜更新速度快,腸黏膜細胞增生需要大量的Gln。Gln缺乏,腸道粘膜的完整性將受到損害,使腸道黏膜萎縮,絨毛變稀變矮,屏障功能下降。

        1.4 酸堿平衡

        谷氨酰胺從肌肉、肝、肺等器官釋放出來被腎遠端小管還原成氨和谷氨酸,氨結(jié)合H成NH4+,NH4+在管腔與Na+發(fā)生置換,并進一步與管腔中強酸鹽的負離子 (如Cl-)結(jié)合成酸性銨鹽(NH4CL)隨尿液排出。谷氨酰胺也可參與HCO3-的生成和回收,以維持酸堿平衡。

        1.5 改善代謝

        Gln是蛋白質(zhì)代謝的重要調(diào)節(jié)因子,可促進細胞內(nèi)蛋白質(zhì)等生物大分子合成,減少骨胳肌中蛋白質(zhì)的分解。

        2 在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

        2.1 提高生產(chǎn)性能

        蔣宗勇等(2010)[4]選用36頭4日齡新生仔豬,分成3組,在各組日糧中分別添加0(對照組)、0.5%和 1.0%谷氨酰胺。研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加谷氨酰胺對新生仔豬的生產(chǎn)性能有一定的促進作用,可提高仔豬腸道消化能力和能量代謝,添加1.0%谷氨酰胺提高了4~14日齡新生仔豬平均日采食量,增強了14日齡仔豬空腸黏膜蔗糖酶、麥芽糖酶和乳糖酶的活性,增強了21日齡仔豬空腸黏膜中與谷氨酰胺代謝相關(guān)的酶活性。

        高春生等(2006)[5]研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加1.2%谷氨酰胺能明顯提高仔豬日增重及飼料轉(zhuǎn)化率。Wu等(1996)[6]在40頭仔豬 (21日齡斷奶)日糧中添加Gln,研究發(fā)現(xiàn),21~28日齡仔豬平均日增重、平均日采食量、飼料轉(zhuǎn)化率,試驗組 (0.2%Gln組、0.6%Gln組、1.0%Gln組)與對照組 (飼喂基礎(chǔ)日糧)相比,差異不顯著。29~35日齡試驗組仔豬的平均日增重高于對照組,平均日采食量低于對照組;與對照組相比,0.2%Gln組的料肉比降低了8.96%(P>0.05),0.6%Gln組的降低了 14.93%(P>0.05),1.0%Gln組降低了 25.37%(P<0.05)。

        2.2 減少斷奶應(yīng)激,降低腹瀉率

        谷氨酰胺作為一種具有特殊營養(yǎng)作用的條件性必需氨基酸,在促進受損腸道的修復(fù)及維持正常的局部免疫功能中發(fā)揮著重要作用,能有效緩解斷奶應(yīng)激,具有其他氨基酸不可替代的作用。

        高春生等 (2006)[5]研究了谷氨酰胺對仔豬腹瀉率、腹瀉頻率及死亡率無影響。張軍民等 (2002)[7]將18頭28日齡體重相近的斷奶大長白仔豬隨機分為3組,分別在含5%生大豆的基礎(chǔ)日糧添加0、1%、2%谷氨酰胺。結(jié)果表明,日糧添加1%和2%谷氨酰胺組仔豬血漿中尿素氯水平和尿液中尿素氯的排出顯著增加,35日齡時仔豬血漿內(nèi)毒素含量降低,2%谷氨酰胺組仔豬血漿內(nèi)毒素含量顯著低于對照組;谷氨酰胺對42日齡仔豬血漿內(nèi)毒素含量和腸道的通透性無顯著的影響。日糧添加谷氨酰胺可顯著降低仔豬糞中水分含量,減少腹瀉的發(fā)生。

        2.3 提高免疫力

        陳靜等 (2010)[8]的研究表明,日糧中添加谷氨酰胺可提高仔豬脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)、下頜淋巴結(jié)指數(shù) (P<0.01),緩解仔豬脂多糖應(yīng)激下免疫器官的發(fā)育受阻。尹兆正等 (2005)[9]在仔豬日糧中添加1%谷氨酰胺,發(fā)現(xiàn)谷氨酰胺對淋巴細胞增殖所需DNA的合成起著重要作用,仔豬空腸中段淋巴結(jié)T淋巴細胞體外增殖率和淋巴結(jié)DNA含量明顯提高。斷奶應(yīng)激導(dǎo)致仔豬血清免疫球蛋白水平下降,而添加谷氨酰胺可以提高免疫球蛋白的水平。可能因為添加谷氨酰胺可以有效維持免疫細胞分泌物質(zhì)的能力,所以適當?shù)墓劝滨0费a充可以有效緩解斷奶應(yīng)激對免疫系統(tǒng)造成的抑制作用。

        2.4 對腸道形態(tài)的影響

        斷奶應(yīng)激導(dǎo)致仔豬腸道形態(tài)發(fā)生變化,直接或間接造成仔豬消化和吸收功能紊亂。腸絨毛的發(fā)育程度不僅與仔豬對日糧養(yǎng)分的消化利用程度密切相關(guān),而且能直接反映仔豬腸道遭受應(yīng)激損傷的程度,是評定外來養(yǎng)分減輕應(yīng)激、促進腸道修復(fù)的一個比較靈敏的指標。許多研究證實,谷氨酰胺能改善處于應(yīng)激狀態(tài)仔豬的腸道黏膜形態(tài)。

        曹德瑞等 (2007)[10]在仔豬日糧中添加谷氨酰胺,發(fā)現(xiàn)谷氨酰胺對仔豬小腸細胞增殖和維持腸道正常形態(tài)具有重要作用,斷奶后7天和14天,仔豬空腸絨毛高度升高,十二指腸腸壁固有層厚度和空腸皺褶深度減小。趙玉蓉等(2009)[11]研究發(fā)現(xiàn)日糧中添加l%谷氨酰胺能顯著提高斷奶仔豬各腸段絨毛高度,不同程度地降低十二指腸、空腸及回腸隱窩深度。

        3 小結(jié)

        谷氨酰胺可維持腸道結(jié)構(gòu)和功能的完整性及免疫細胞的正常功能。在早期斷奶仔豬日糧中添加谷氨酰胺,可促進斷奶仔豬腸黏膜細胞的增殖和受損腸上皮的修復(fù),提高仔豬的生產(chǎn)性能,是解決仔豬早期斷奶后生長緩慢、腹瀉率增加的重要手段,但是其在飼料中的適宜添加量及其作用機制還有待于進一步探討。

        [1]鄭紅霞,宋代軍.谷氨酰胺在斷奶仔豬營養(yǎng)中的應(yīng)用.飼料研究,2007(4):45-47.

        [2]Bilzer M,Baron A,Schauer R,et al.Glutathione treatment protects the rat liver against injury after warm ischemia and Kupffer cell activation.Digestion,2002,66(1):49-57.

        [3]Souba WW,Herskowitr K,Sallourn KM,et a1.Gut glutamine memlmlism.J Parenter Enteral Nutr, 1990, l4(supp14) :45-47.

        [4]蔣宗勇,鄭衛(wèi)川,林映才,等.谷氨酰胺對新生仔豬生長性能、血清激素水平及小腸黏膜酶活性的影響.動物營養(yǎng)學(xué)報,2010, 22(1) :125-131.

        [5]高春生,王艷玲,楊國宇,等.谷氨酰胺 (Gln)對早期斷奶仔豬生長性能和腹瀉的影響.中國農(nóng)學(xué)通報,2006,22(4):12-14.

        [6]Wu G,Meier SA,Knabe DA.Dietary glutamine supplementation prevents jejunal atrophy in weaned pigs.Nutr,1996,126(10):2578-2584.

        [7]張軍民,高振川.谷氨酰胺對飼喂生大豆仔豬腸道通透性和消化吸收能力的影響.中國獸醫(yī)學(xué)報,2002,22(1):96-98.

        [8]陳靜,劉顯軍,張飛,等.谷氨酰胺對免疫應(yīng)激仔豬免疫器官指數(shù)的影響.中國獸醫(yī)雜志,2010(46):3-5.

        [9]尹兆正,鄒曉庭,錢利純,等.谷氨酰胺對斷奶仔豬免疫功能的影響.中國獸醫(yī)學(xué)報, 2005, 25(5):536-538.

        [10]曹德瑞,鄒曉庭.日糧添加谷氨酰胺對斷奶仔豬小腸形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響.中國飼料, 2007(14) :18-20.

        [11]趙玉蓉,王紅權(quán),賀建華,等.谷氨酰胺對斷奶仔豬腸道微生物和小腸黏膜形態(tài)的影響.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版),2009, 35(2) :158-161.

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