肖英平 陳安國 代 兵 陳鏡剛 李開鋒 楊 華*

(1.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所，杭州310021；2.浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，杭州310058；3.浙江農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，杭州311300)

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早期斷奶仔豬血漿氨基酸代謝譜動(dòng)態(tài)變化研究

肖英平1,2陳安國2代 兵3陳鏡剛1李開鋒2楊 華1*

(1.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所，杭州310021；2.浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，杭州310058；3.浙江農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，杭州311300)

本試驗(yàn)旨在研究仔豬早期斷奶過程中血漿氨基酸代謝譜的動(dòng)態(tài)變化。選取8頭21日齡“杜×長(zhǎng)×大”斷奶仔豬，在斷奶后0、1、3、5、7、10、15、30 d采集血液樣本用于氨基酸分析。結(jié)果表明，仔豬血漿精氨酸、瓜氨酸和鳥氨酸含量在斷奶后1～5 d內(nèi)顯著下降(P<0.05)，在斷奶后7～30 d上升。亮氨酸、脯氨酸、酪氨酸和?；撬岷吭跀嗄毯?～3 d內(nèi)顯著下降(P<0.05)，然后上升。異亮氨酸、賴氨酸、甘氨酸和絲氨酸含量在斷奶后5 d顯著低于其他時(shí)間點(diǎn)的含量(P<0.05)。組氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸含量在斷奶后10 d最低。谷氨酸含量在斷奶后0、1和10 d顯著低于其他時(shí)間點(diǎn)含量(P<0.05)?？偘被岷吭跀嗄毯?～5 d逐漸降低(P<0.05)，斷奶后7 d起升高并至斷奶后30 d無顯著變化(P>0.05)。主成分分析顯示，隨著斷奶后時(shí)間的延長(zhǎng)，仔豬血漿氨基酸代謝譜與斷奶后0 d的代謝譜差異逐漸變大，然后逐漸向斷奶后0 d代謝譜位置靠攏，并趨于穩(wěn)定，其中斷后3～5 d血漿氨基酸代謝譜變化幅度最大。偏最小二乘法判別分析模型表明，谷氨酸在NRC(1998)飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)下區(qū)分?jǐn)嗄毯蟾鲿r(shí)間點(diǎn)血漿代謝譜最重要的氨基酸。由此可見，仔豬在早期斷奶階段機(jī)體的蛋白質(zhì)或者氨基酸代謝發(fā)生明顯變化，且在斷奶后3～5 d變化幅度最為顯著。

仔豬；早期斷奶；血漿；氨基酸；代謝譜

早期斷奶仔豬由于受環(huán)境、心理及營養(yǎng)應(yīng)激等因素影響，常常會(huì)表現(xiàn)出一系列的不良癥狀，如厭食或拒食、生長(zhǎng)遲滯、消化機(jī)能紊亂、腹瀉水腫、飼料利用率低等現(xiàn)象，這對(duì)仔豬機(jī)體代謝產(chǎn)生嚴(yán)重影響。氨基酸作為體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝及其他物質(zhì)代謝的產(chǎn)物，對(duì)動(dòng)物體生長(zhǎng)、維持和健康等重要代謝通路起著調(diào)控作用[1]。血液中由各種氨基酸及其含量組成的氨基酸譜，即氨基酸模式，蘊(yùn)含著反映機(jī)體代謝和功能狀態(tài)的重要生物化學(xué)信息。然而，受數(shù)據(jù)分析技術(shù)的限制，血漿氨基酸模式蘊(yùn)含的生物學(xué)信息不能被充分利用，其分析應(yīng)用也長(zhǎng)期停留在簡(jiǎn)單的Fischer物質(zhì)的量比值或支鏈氨基酸和酪氨酸物質(zhì)的量比值上。

代謝組學(xué)作為系統(tǒng)生物學(xué)一個(gè)新的分支，通過定量測(cè)定生物樣品的小分子代謝物來進(jìn)行研究，在營養(yǎng)分析、疾病診斷等方面發(fā)揮著越來越重要的作用[1-2]。代謝組學(xué)研究技術(shù)基于對(duì)代謝產(chǎn)物變化的指紋圖譜分析和數(shù)學(xué)模型的建立，尋找與該生理過程緊密相關(guān)的生物標(biāo)志物，為飼糧中營養(yǎng)組分作用效果研究提供了新的思路[3]。血漿氨基酸作為代謝網(wǎng)絡(luò)中重要的代謝物，反映著機(jī)體組織蛋白質(zhì)代謝和能量代謝的狀況。本試驗(yàn)的目的是采用代謝組學(xué)方法對(duì)仔豬早期斷奶過程中血漿氨基酸代謝譜進(jìn)行系統(tǒng)研究，探討其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律和篩選出重要的氨基酸。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

選擇4頭產(chǎn)第3胎的經(jīng)產(chǎn)母豬，每頭母豬哺乳10頭“杜×長(zhǎng)×大(Duroc×Landrace×Large Yorkshire)”仔豬。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在21日齡時(shí)將仔豬作斷奶處理，選擇8頭體重一致的健康仔豬(公母各占1/2)用于試驗(yàn)，分別來自于4頭母豬。試驗(yàn)仔豬單獨(dú)飼養(yǎng)，參照Flynn等[4]的方法分別用于斷奶后0、1、3、5、7、10、15、30 d測(cè)定體重和采集血液樣本。試驗(yàn)過程中仔豬飼養(yǎng)在環(huán)境可控的保育室中，溫度為(25±2) ℃，相對(duì)濕度為65%～75%，持續(xù)光照。試驗(yàn)期間自由飲水和采食，試驗(yàn)飼糧由浙江國茂飼料有限公司提供，基礎(chǔ)飼糧參考NRC(1998)斷奶仔豬營養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)配制，其組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(飼喂基礎(chǔ))

預(yù)混料可為每千克飼糧提供The premix provides the following per kg of the diet:Cu 200 mg，F(xiàn)e 240 mg，Mn 40 mg，Zn 1 000 mg，Co 0.5 mg，I 0.4 mg，Se 0.35 mg，VA 17 500 IU，VD 3 385 IU，VE 70 IU，VK 3.36 mg，VB13.43 mg，VB28.75 mg，VB65.15 mg，VB120.04 mg，泛酸 pantothenate 17.15 mg，煙酸 nicotinic acid 36 mg，葉酸 folic acid 1.70 mg，生物素 biotin 0.26 mg。

1.3 血清樣品的采集和保存

在斷奶后0、1、3、5、7、10、15和30 d仔豬哺乳或飼喂8 h后，分別從前腔靜脈采集血液樣本(4 mL)，于4 ℃下3 000 r/min離心10 min得到血清，保存在-20 ℃用于氨基酸分析[3]。

1.4 血漿游離氨基酸含量測(cè)定

取1 mL血清加入2.5 mL 7.5%的三氯乙酸漩渦混勻，12 000 r/min離心15 min(4 ℃)，上清液用于氨基酸分析(離子交換氨基酸分析儀，Hitachi L-8900 Auto-Analyzer，Tokyo，日本)。每個(gè)樣本進(jìn)樣量為20 μL，分析周期為150 min。柱平衡時(shí)間為35 min，檢測(cè)波長(zhǎng)570 nm，其中脯氨酸為440 nm[5]。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

仔豬體重和血漿氨基酸含量采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)和LSD多重比較，數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SEM)。

將這20種氨基酸的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到SIMCA-P(Version 12.0)軟件。首先采用非監(jiān)督的主成分分析(principal component analysis，PCA)方法觀察斷奶后不同時(shí)間點(diǎn)樣品聚焦、離散及變化趨勢(shì)。為了進(jìn)一步區(qū)分仔豬斷奶后不同時(shí)間點(diǎn)氨基酸代謝的差異，采用有監(jiān)督的偏最小二乘判別分析(partial least-squares discrimnant analysis，PLS-DA)篩選使不同時(shí)間點(diǎn)血漿樣本發(fā)生聚集或離散的主要差異變量，從而找到使斷奶后不同時(shí)間點(diǎn)氨基酸代謝譜發(fā)生變化最相關(guān)的氨基酸。以斷奶后的時(shí)間點(diǎn)(天數(shù))為Y矩陣，以氨基酸含量為X矩陣進(jìn)行PLS-DA建模，然后采用正交偏最小方差判別分析(orthogonal partial least-square discriminant analysis，O-PLS-DA)對(duì)篩選出的重要差異變量進(jìn)行驗(yàn)證[6]。

2 結(jié) 果

2.1 斷奶仔豬體重

仔豬在斷奶后1～3 d，體重變化較??；在斷奶后5 d始，仔豬體重逐漸增大，至斷奶后30 d仔豬體重為14.75 kg(表2)。

表2 仔豬斷奶后的體重變化

同行數(shù)據(jù)肩注不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

In the same row, values with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05)．The same as below.

2.2 斷奶仔豬血漿氨基酸含量

由表3可知，血漿精氨酸與其直接的前體物質(zhì)瓜氨酸和鳥氨酸含量在斷奶后1～5 d內(nèi)顯著下降(P<0.05)，在斷奶后7～30 d上升。亮氨酸、脯氨酸、酪氨酸和?；撬岷吭跀嗄毯?～3 d內(nèi)顯著下降(P<0.05)，然后上升。異亮氨酸、賴氨酸、甘氨酸和絲氨酸含量在斷奶后5 d顯著低于其他時(shí)間點(diǎn)的含量(P<0.05)，然后在斷奶后7～30 d上升。蛋氨酸含量在斷奶后0～3 d內(nèi)變化較小(P>0.05)，在斷奶后5 d，其含量分別比斷奶后0、1和3 d增加了41.61%(P<0.05)、43.51%(P<0.05)和41.11%(P<0.05)，之后其含量保持穩(wěn)定。血漿蘇氨酸含量在斷奶后3 d比斷奶后0和1 d分別增加

了31.67%(P<0.05)和79.06%(P<0.05)，斷奶后10 d含量達(dá)到最大值，在斷奶后15和30 d其含量顯著降低(P<0.05)。谷氨酸(由于在氨基酸分析儀中谷氨酸和谷氨酰胺不能分開，實(shí)際為谷氨酸+谷氨酰胺)含量在斷奶后0、1和10 d顯著低于其他時(shí)間點(diǎn)含量(P<0.05)。丙氨酸含量在斷奶后1 d顯著降低(P<0.05)，斷奶后3～10 d升高，在斷奶后15～30 d降低?？偘被岷吭跀嗄毯? d顯著高于斷奶后各時(shí)間點(diǎn)總氨基酸含量(P<0.05)，從斷奶后1 d始至斷奶后5 d，總氨基酸含量逐漸降低，斷奶后7 d起升高并至斷奶后30 d無顯著變化(P>0.05)。

表3 斷奶仔豬血漿氨基酸含量

續(xù)表3項(xiàng)目Item斷奶后天數(shù)Dayspost?weaning/d01357101530SEM非必需氨基酸NonessentialAA丙氨酸Ala960．09a618．76c804．82b796．47b793．39b808．92b643．95c625．58c31．09天冬氨酸Asp72．63a58．93b65．32ab63．68ab62．91ab47．29c63．42ab61．34b3．58半胱氨酸Cys149．82a133．16a55．30bc55．85bc63．86b41．35c47．7464．15b5．14谷氨酸Glu660．48b544．90c815．17a798．49a713．38b506．32c783．30a737．83ab24．96甘氨酸Gly1166．91a1102．75a945．26b881．13b1096．10a1142．96a1086．72a1121．49a43．80脯氨酸Pro581．69a208．70d207．78d251．80c276．94bc307．53b290．46b308．80b17．35絲氨酸Ser303．10a205．74b177．43bc168．58c201．50b202．49b194．67b211．04b8．31酪氨酸Tyr155．47a104．65d67．71e99．47d117．71cd117．25cd122．20bc135．68b4．72其他氨基酸OtherAA瓜氨酸Cit130．06a106．41b71．54d64．84d72．53d87．86c84．79c84．97c3．98鳥氨酸Orn170．90a125．77b105．07c93．60d126．94b110．58c127．58b154．68a5．59?；撬酺au125．13b118．99b62．23d95．04c131．74ab120．18b129．61b139．07a3．97總氨基酸TotalAA6282．71a5014．95cd4819．09d4624．94d5137．67bc5335．48b5245．65bc5368．12b104．65

2.3 主成分分析

為了使多樣品的分析結(jié)果更加直觀和可視化，且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，本研究首先采用了非監(jiān)督的PCA的方法，對(duì)仔豬血漿樣本進(jìn)行分組處理。由PCA得分圖(圖1)可見，斷奶后0 d血漿樣本與其余各個(gè)時(shí)間點(diǎn)樣本顯著分開(PCA得分圖上的任一點(diǎn)表示一個(gè)對(duì)應(yīng)的樣本)，斷奶后1 d與斷奶后15和30 d聚類在一起；斷奶后3 d與斷奶后5 d聚集，且與斷奶后0 d差異最大；斷奶后7和10 d與其他個(gè)時(shí)間點(diǎn)的樣本分開。PCA分析結(jié)果反映出，仔豬斷奶后血漿氨基酸表現(xiàn)出較大的動(dòng)態(tài)變化，斷奶后15 d開始趨于穩(wěn)定。

載荷圖中的變量反映了對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)樣品判別的貢獻(xiàn)率及變量之間的相關(guān)程度，離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，對(duì)分組的貢獻(xiàn)越大。由圖2中可見谷氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、瓜氨酸位于較遠(yuǎn)處，說明其對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)樣品判別的貢獻(xiàn)率較大，被這2個(gè)主成分解釋得越充分。

此外，本試驗(yàn)利用這20種氨基酸含量的平均值，通過PCA模型描繪了斷奶仔豬血漿氨基酸代謝譜隨時(shí)間變化的趨勢(shì)圖(圖3和圖4)。2個(gè)圖明顯地揭示了血漿氨基酸在斷奶后一段時(shí)間內(nèi)從較大的變化幅度到趨于穩(wěn)定的變化規(guī)律。從斷奶后1 d始與斷奶后0 d不同；斷奶后3和5 d變化

幅度最大，偏離其余的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)樣品；斷奶后7 d代謝譜的空間位點(diǎn)開始逐漸向斷奶后1 d靠攏，斷奶后30 d代謝譜的空間位點(diǎn)已靠近于斷奶后1 d，距斷奶后0 d的位置較近。

■ 斷奶后0 d 0 d after weaning (d0)

● 斷奶后1 d 1 d after weaning (d1)

* 斷奶后3 d 3 d after weaning (d3)

口 斷奶后5 d 5 d after weaning (d5)

▲ 斷奶后7 d 7 d after weaning (d7)

◆ 斷奶后10 d 10 d after weaning (d10)

○ 斷奶后15 d 15 d after weaning (d15)

△ 斷奶后30 d 30 d after weaning (d30)

圖1 不同時(shí)間點(diǎn)氨基酸代謝譜PCA得分圖

Fig.1 PCA score plot of AA metabolic profiling at different time points

圖2 不同時(shí)間點(diǎn)氨基酸代謝譜PCA載荷圖

圖3 斷奶仔豬氨基酸代謝模式平均值

圖4 斷奶仔豬氨基酸代謝模式平均值

2.4 偏最小二乘法判別分析

PLS-DA是基于PCA模型的一種有監(jiān)督的分析方法，用于建立類別間的數(shù)學(xué)模型，使各類樣品間達(dá)到最大的分離，并利用建立的多參數(shù)模型對(duì)未知的樣本進(jìn)行預(yù)測(cè)。在本試驗(yàn)中，為了進(jìn)一步研究早期斷奶對(duì)仔豬血漿氨基酸代謝譜的影響，采用PLS-DA方法對(duì)斷奶后不同時(shí)間點(diǎn)血漿樣本重新建模，以找到伴隨模型貢獻(xiàn)較大的氨基酸，有利于從氨基酸代謝物角度就斷奶應(yīng)激對(duì)仔豬蛋白質(zhì)和氨基酸代謝影響機(jī)制做深入的理解。PLS-DA模型中變量投影重要性(variable importance in the project，VIP)值能夠反映變量X和Y之間的相關(guān)性，用來選擇重要的代謝物。通常VIP值大于1與Y之間有較好的相關(guān)性。圖5顯示，在氨基酸代謝譜PLS-DA模型中，谷氨酸+谷氨酰胺、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、賴氨酸和蘇氨酸的VIP值大于1，即為較重要的氨基酸，其中谷氨酸的VIP值最大，為1.74。

圖5 各氨基酸的變量投影重要性

2.5 正交偏最小方差判別分析

正交偏最小方差得分圖從另一角度反應(yīng)了PLS-DA模型中的重要變量，離原點(diǎn)越遠(yuǎn)的變量，其重要性越大。從圖6可發(fā)現(xiàn)，可見谷氨酸+谷氨酰胺、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸與賴氨酸位于離原點(diǎn)的較遠(yuǎn)處。與VIP值排序圖的結(jié)果相符合。

3 討 論

氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本組分，也是生命活動(dòng)中的一類重要物質(zhì)，在體內(nèi)通過一系列生化代謝途徑轉(zhuǎn)化為糖類或者脂類，并合成多種重要的生物活性物質(zhì)，如激素、酶、核酸、多胺及神經(jīng)遞質(zhì)等。正常機(jī)體內(nèi)游離氨基酸水平是相對(duì)穩(wěn)定的，體內(nèi)不能合成的必需氨基酸主要從食物攝入，而體內(nèi)可以合成的非必需氨基酸由合成、釋放、利用等因素調(diào)節(jié)[7]。氨基酸的失衡通常會(huì)導(dǎo)致機(jī)體正常生長(zhǎng)代謝受阻，甚至引起病理學(xué)改變。構(gòu)成哺乳動(dòng)物有機(jī)體的氨基酸有20多種，形成一個(gè)系統(tǒng)的氨基酸代謝庫。氨基酸代謝庫是由外源性氨基酸和內(nèi)源性氨基酸組成，分別為由胃腸道消化吸收的氨基酸與體內(nèi)蛋白質(zhì)降解或重新合成的氨基酸，參與體內(nèi)多種代謝。以游離氨基酸總量計(jì)算，肌肉中氨基酸占氨基酸代謝庫的50%～80%，肝臟占10%，腎臟約占4%，血液占1%～6%。雖然血液中氨基酸含量不高，但代謝速度快，對(duì)氨基酸池中各種氨基酸運(yùn)輸和交換起著重要作用，其含量在正常情況下可保持恒定水平。血漿氨基酸含量不僅受生長(zhǎng)階段、飼糧(食譜)及環(huán)境因素的影響，同時(shí)也受蛋白質(zhì)的消化、吸收、合成與分解，糖原異生與氧化分解，氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)等多種因素的影響，但通過一定的代謝調(diào)節(jié)機(jī)制，使其含量保持相對(duì)恒定，構(gòu)成一定比例，簡(jiǎn)稱為氨基酸譜。

圖6 正交偏最小方差得分圖

盡管氨基酸組成通常保持相對(duì)恒定，血漿、乳汁等生理體液的氨基酸含量在不同的階段可發(fā)生相應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化。Flynn等[4]發(fā)現(xiàn)，哺乳仔豬從出生后3～14 d血漿精氨酸及其直接前體物質(zhì)瓜氨酸和鳥氨酸含量逐漸下降；谷氨酰胺含量在出生后7 d內(nèi)連續(xù)下降；與出生后1和3 d比較，出生后14和21 d支鏈氨基酸、纈氨酸和丙氨酸含量明顯降低。在哺乳期的1～21 d內(nèi)，豬乳汁中游離谷氨酰胺含量由0.1 mmol/L增加到4 mmol/L[8]，與之對(duì)應(yīng)的是哺乳母豬肌肉內(nèi)谷氨酰胺含量下降了50%以上[9]。本試驗(yàn)對(duì)仔豬早期斷奶后血漿氨基酸動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)21日齡斷奶仔豬在斷奶后3～7 d氨基酸含量與斷奶后0 d相比較，變化幅度較大，大部分氨基酸含量呈下降的趨勢(shì)；從斷奶后10～30 d開始，血漿中游離氨基酸含量開始維持相對(duì)穩(wěn)定且處于較高的水平。血漿總氨基酸含量在斷奶后5 d最低，分別為斷奶后0 d的73.61%和斷奶后30 d的86.16%。

斷奶通常伴隨著仔豬生存環(huán)境、食物類型與攝入模式的劇烈變化[10]，斷奶后仔豬攝取富含氮化合物的全價(jià)配合飼料，而易于消化吸收的脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物含量較少，基本無游離氨基酸[11-12]。食物結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致仔豬斷奶后腸道結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，采食量、營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力急劇下降[13]。Pié等[14]研究發(fā)現(xiàn)仔豬在斷奶后的24 h內(nèi)僅采食11 g飼糧；近端小腸的絨毛周長(zhǎng)在斷奶后24 h下降了29%，在隨后的8 d內(nèi)無顯著變化；中端和遠(yuǎn)端小腸的絨毛周長(zhǎng)在斷奶后1和2 d均顯著性地降低了約16%；近端小腸蔗糖酶活力在斷奶后1 d下降了85%，遠(yuǎn)端小腸蔗糖酶活力在斷奶后2 d與斷奶后1 d比較，下降了30%；小腸白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-β(TNF-β) mRNA水平升高。這反映了仔豬斷奶后從小腸中吸收的氨基酸含量迅速減少，從而進(jìn)入血液中的氨基酸含量降低，在一定程度上解釋了斷奶后3～7 d氨基酸含量降低的原因。隨著斷奶后時(shí)間的延長(zhǎng)，仔豬適應(yīng)了新的生長(zhǎng)環(huán)境和固態(tài)飼糧，同時(shí)其胃腸道進(jìn)一步發(fā)育，消化酶活力增高，在斷奶后2周，腸道消化酶活力恢復(fù)到斷奶前的水平[15-16]。在本研究中，自斷奶后10 d始，仔豬血漿氨基酸含量逐漸恢復(fù)到正常水平，原因可能是仔豬胃腸道功能恢復(fù)，消化吸收飼糧營養(yǎng)物質(zhì)的能力增強(qiáng)，經(jīng)過腸道上皮細(xì)胞進(jìn)入血液的氨基酸含量增多，使得血漿游離氨基酸含量升高。

谷氨酰胺對(duì)機(jī)體蛋白質(zhì)合成與降解、胞外基質(zhì)合成、糖原生成、脂質(zhì)代謝、細(xì)胞增殖與凋亡、氧化還原潛能、呼吸爆發(fā)、胰島素分泌和抵抗等生理活動(dòng)均有直接或者間接的影響[7,17]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，斷奶后仔豬血漿谷氨酸和谷氨酰胺含量表現(xiàn)為下降→上升→下降→上升趨勢(shì)。斷奶后1 d仔豬血漿谷氨酸和谷氨酰胺含量顯著降低，比斷奶后0 d下降了17.50%。谷氨酰胺是母豬乳中含量最豐富的游離氨基酸[8]，在斷奶后，仔豬無乳汁的攝入，同時(shí)在斷奶后1 d體內(nèi)肌肉等組織分解產(chǎn)生谷氨酰胺作用較弱，因此出現(xiàn)血漿中谷氨酰胺含量下降現(xiàn)象。斷奶后3～5 d，由于連續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間的低采食量和低消化吸收率，外界攝入的氨基酸含量降低，仔豬體內(nèi)肌肉蛋白質(zhì)加速分解以滿足機(jī)體對(duì)氨基酸代謝的需要，因此大量谷氨酰胺和丙氨酸釋放進(jìn)入血液中[18]，使得斷奶后3和5 d血漿谷氨酸和谷氨酰胺總含量分別比斷奶當(dāng)天上升了23.42%和20.90%，丙氨酸含量也有了不同程度的升高。從營養(yǎng)學(xué)角度來講，肌肉蛋白質(zhì)分解加速，必需氨基酸在肌肉中的利用率下降[18]，所以斷奶后3～5 d，賴氨酸含量也相應(yīng)地降低。斷奶后7～10 d，谷氨酸和谷氨酰胺含量開始下降，在斷奶后10 d其含量與斷奶當(dāng)天比較下降了23.34%?？赡苁怯捎诩∪庵泄劝滨０芬汛罅肯?，而仔豬消化吸收而來的谷氨酰胺仍然較少，導(dǎo)致血漿谷氨酸和谷氨酰胺含量降低。斷奶14 d后，仔豬的腸道結(jié)構(gòu)發(fā)育得到了較大的完善，消化吸收能力增強(qiáng)[16]，從腸道吸收大量的氨基酸，保證了氨基酸池中各氨基酸的平衡。所以在斷奶后15～30 d，谷氨酸和谷氨酰胺總含量上升至較高水平，為斷奶當(dāng)天的1.12～1.19倍。

4 結(jié) 論

仔豬在早期斷奶后血漿氨基酸代謝譜處于動(dòng)態(tài)變化中，總氨基酸含量在斷奶當(dāng)天顯著高于斷奶后各時(shí)間點(diǎn)總氨基酸含量，在斷奶后1～5 d，總氨基酸含量逐漸降低，斷奶后7 d起升高并至斷奶后30 d無顯著變化。主成分分析得分圖顯示，隨著斷奶后時(shí)間的延長(zhǎng)，血漿氨基酸代謝譜先遠(yuǎn)離斷奶后0 d的代謝譜，然后逐漸向斷奶后0 d代謝譜位置靠攏，并趨于穩(wěn)定，其中斷后3～5 d血漿氨基酸代謝譜變化幅度最大。谷氨酸為在本偏最小二乘法判別分析模型中區(qū)分仔豬在NRC(1998)飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)下斷奶后各時(shí)間點(diǎn)血漿代謝譜最重要的氨基酸。

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*Corresponding author, senior livestock engineer, E-mail: yanghua806@hotmail.com

(責(zé)任編輯 陳 燕)

Dynamic Change of Plasma Amino Acid Profiles in Early Weaned Piglets

XIAO Yingping1,2CHEN Anguo2DAI Bing3CHEN Jinggang1LI Kaifeng2YANG Hua1*

(1.InstituteofQualityandStandardforAgro-Products,ZhejiangAcademyofAgriculturalSciences,Hangzhou310021,China; 2.CollegeofAnimalSciences,ZhejiangUniversity,Hangzhou310058,China;3.CollegeofAnimalScience&Technology,ZhejiangA&FUniversity,Hangzhou311300,China)

The time-course of plasma amino acid (AA) following response to early weaning was investigated over a 30 d period in weaned piglets using AA analyzer. Eight 21-day-old “Duroc×Landrace×Large Yorkshire” weaned piglets were selected and their blood samples were collected on days 0, 1, 3, 5, 7, 10, 15, and 30 post-weaning. The results showed as follows: plasma contents of arginine and its immediate precursors (citrulline and ornithine) decreased (P<0.05) from days 0 to 5 post-weaning, and increased from days 7 to 30 post-weaning. Plasma contents of leucine, proline, tyrosine and taurine decreased (P<0.05) on days 1 and 3 post-weaning, and increased to the level of day 0 post-weaning on day 30. Plasma contents of isoleucine, lysine, glycine and serine were the lowest on day 5 post-weaning; plasma contents of histidine, phenylalanine, valine, aspartic acid, cysteine were the lowest on day 10 post-weaning, which then increased thereafter. Plasma content of glutamic acid was significantly higher on days 0, 1, 10 post-weaning than that of the others (P<0.05). Total AA content was significantly decreased from day 1 to day 5 post-weaning(P<0.05), then increased on day 7 and keep constant thereafter with no significant difference to day 30 post-weaning (P>0.05). In score plot of principal component analysis, the profiles of AA were gradually away from the profile of AA on day 0 post-weaning, and then were closed to that, and tended to be stable. On days 3 and 5 post-weaning, the profiles of AA were robustly altered. The pattern of partial least-square discriminant analysis demonstrated that glutamic acid played the most important role in differentiating the profiles of AA at different time points post-weaning. It is concluded that early weaning changes the metabolism of protein and amino acid in the body of piglets, especially on days 3 and 5 post-weaning.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2015, 27(12)：3846-3853]

piglets; early weaning; plasma; amino acid; metabolic profiles

10.3969/j.issn.1006-267x.2015.12.025

2015-06-25

國家自然科學(xué)基金(31402083)；杭州市農(nóng)業(yè)科研攻關(guān)專項(xiàng)(20140432B77)

肖英平(1984—)，男，江西興國人，助理研究員，博士，研究方向?yàn)榘被釥I養(yǎng)及代謝組學(xué)。E-mail： ypxiaozju@126.com

*通信作者：楊 華，高級(jí)畜牧師，碩士生導(dǎo)師，E-mail： yanghua806@hotmail.com

S852.2；S828

A

1006-267X(2015)12-3846-08