精氨酸在肉雞無抗飼料中的應(yīng)用研究進(jìn)展

秦秀云，張凱瑛，楊維仁*

文獻(xiàn)綜述

精氨酸在肉雞無抗飼料中的應(yīng)用研究進(jìn)展

秦秀云1，張凱瑛2，楊維仁2*

（1.山東和美集團(tuán)有限公司，山東 濱州 251700；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，山東 泰安）

我國抗生素的生產(chǎn)量和使用量均位于世界前列，抗生素濫用現(xiàn)象十分普遍，在畜牧產(chǎn)業(yè)尤為突出。近年來，我國針對抗生素使用問題出臺了相關(guān)的法律法規(guī)，2020年飼料端將全面禁抗。因此，開發(fā)高效、無殘留的抗生素替代物，進(jìn)而提高家禽的生產(chǎn)力水平并為消費者提供優(yōu)質(zhì)禽產(chǎn)品成為當(dāng)前研究的熱點。大量研究表明，精氨酸在提升機(jī)體健康方面和優(yōu)化動物生產(chǎn)性能方面有著顯著的效果，在肉雞無抗飼料中的應(yīng)用具有重要意義。

1886年，精氨酸由Schlus從植物羽扁豆幼苗中分離提取出，100多年后Hedin在哺乳動物的蛋白質(zhì)中也發(fā)現(xiàn)了它的存在[1]。精氨酸對家禽來說是必需氨基酸，因為家禽體內(nèi)缺乏精氨酸前體物質(zhì)合成需要的關(guān)鍵酶(氨甲酰磷酸合成酶等)，所以不能依靠自身合成，只能從飼糧中獲得[2, 3]。精氨酸還有多種功能，它既是合成蛋白質(zhì)的重要原料，也能參與免疫、抗氧化、內(nèi)分泌、腸道屏障等眾多生理功能的調(diào)節(jié)。研究表明，精氨酸是一些生物活性物質(zhì)如一氧化氮(NO)、多胺、鳥氨酸、胍丁胺等合成的重要前體，這些物質(zhì)對機(jī)體免疫功能和腸道健康具有重要作用[4]。此外，機(jī)體精氨酸缺乏會引起多種疾病，如哮喘、病原體感染、慢性腎功能衰竭等[5]。因此，本文就精氨酸對肉雞生產(chǎn)性能、腸道發(fā)育和免疫性能等方面的影響，評價其在肉雞無抗飼料產(chǎn)品中的應(yīng)用，為肉雞的健康養(yǎng)殖和安全食品提供新的選擇。

1 精氨酸的理化特性

精氨酸是一種α-氨基酸，含有氨基、胍基兩個堿性基團(tuán)，在20種蛋白質(zhì)氨基酸中堿性最強(qiáng)。它的分子式為C6H14N4O2，結(jié)構(gòu)式見附圖。

附圖 精氨酸的結(jié)構(gòu)式

化學(xué)名稱是學(xué)名2-氨基-5-胍基戊酸，相對分子質(zhì)量為174.2，一般呈菱形或單斜片狀結(jié)晶，顏色為白色；易溶于水，在乙醇中微溶，在乙醚不溶；加熱到105℃時會失去兩分子結(jié)晶水，到230℃時顏色產(chǎn)生變化，244℃是它的分解點[6]。精氨酸有L-精氨酸和D－精氨酸這兩種異構(gòu)體，僅前者能在機(jī)體內(nèi)發(fā)揮生理功能[7]。

2 精氨酸的代謝

精氨酸在哺乳動物體內(nèi)主要有2條直接代謝途徑。首先，精氨酸在精氨酸酶的參與下分解為鳥嘌呤和尿素。前者在鳥氨酸脫羧酶的作用下脫羧生成丁二胺，進(jìn)而合成多胺類物質(zhì)。多胺與核酸以及蛋白質(zhì)的生物代謝有關(guān)，是重要的生物學(xué)調(diào)控物質(zhì)，在細(xì)胞生長、增殖及分化的過程中發(fā)揮了重要的作用[8, 9]。二是在一氧化氮酶(nitric oxide synthe- ses, NOS)的作用下分解產(chǎn)生瓜氨酸和NO[10]，NO作為一種重要的內(nèi)源性活性因子，能夠參與并促進(jìn)皮膚組織創(chuàng)傷恢復(fù)的整個過程，在減少胃黏膜損傷和氧化應(yīng)激及維持血管緊張等方面起到一定的作用，以信號分子的形式參與機(jī)體內(nèi)的多種調(diào)節(jié)[11]。

3 精氨酸在肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 飼糧中添加精氨酸對肉雞生產(chǎn)性能的影響 由于精氨酸對于禽類是必需氨基酸，所以關(guān)于精氨酸對禽類影響的研究有很多，大量研究發(fā)現(xiàn)，精氨酸對肉雞的生產(chǎn)性能有一定的影響。劉風(fēng)菊等(2011)將不同水平的精氨酸添加到1~3周齡雌性AA肉仔的雞飼糧中，發(fā)現(xiàn)精氨酸水平極顯著影響1~3周肉仔雞的體重和ADG(平均日增重)，且添加量與ADG呈二次曲線的關(guān)系，精氨酸添加水平為1.375%時效果最好[12]。郭祎瑋(2014)的試驗也表明，在整個試驗期內(nèi)，隨著日糧中精氨酸添加劑量的增加肉仔雞的ADG呈現(xiàn)一次線性或二次曲線升高，F(xiàn)/G(料重比)呈現(xiàn)顯著的二次曲線降低的變化[13]。Tan等(2014)[14]和鄧凱東等(2004)[15]的試驗也得到了相同的結(jié)果。這表明，添加適量的精氨酸有利于提高肉雞的生產(chǎn)性能。

3.2 飼糧中添加精氨酸對肉雞腸道發(fā)育的影響 精氨酸在胃腸黏膜的生長、發(fā)育、成熟、修復(fù)等環(huán)節(jié)發(fā)揮了重要作用，它能夠生產(chǎn)多胺來促進(jìn)胃腸黏膜細(xì)胞膜K通道的表達(dá)，從而通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)纖維增殖及細(xì)胞遷移定植，促進(jìn)細(xì)胞增殖，加速蛋白質(zhì)合成[16]。Khajali等(2014)試驗表明在肉仔雞日糧中添加10g/kg的精氨酸可以使肉雞腸粘膜發(fā)育顯著增強(qiáng)(P<0.05)，增加空腸和回腸的吸收表面積[17]。球蟲病是一種主要癥狀為腸道損傷的肉仔雞疾病，研究表明，感染球蟲病的肉雞，體內(nèi)的精氨酸濃度會顯著下降，這可能是與球蟲病會引起吸收不良和炎癥反應(yīng)有關(guān)[18]。此時補(bǔ)充精氨酸，一方面可以抑制TLR4通路緩解腸道炎癥，另一方面能夠激活m TORC1通路促進(jìn)肉雞腸道的損傷修復(fù)[19]。Laika等(2017)在感染艾美爾球蟲的肉仔雞膳食中加入精氨酸，發(fā)現(xiàn)其絨毛高度(VH)與隱窩深度(CD)的比值顯著升高(P<0.001)[20]，絨毛越長肉雞消化吸收能力越強(qiáng)，隱窩越淺分泌功能越強(qiáng)，因此二者比值升高說明腸道吸收面積增大，肉雞營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用率增加[21]，與前人結(jié)果符合。

3.3 飼糧中添加精氨酸對肉雞免疫的影響 精氨酸通過精氨酸酶和一氧化氮途徑在調(diào)節(jié)機(jī)體免疫方面發(fā)揮了巨大作用。一方面，精氨酸是合成NO的唯一前體，NO可通過增加外周循環(huán)血量來增強(qiáng)免疫力；另一方面，精氨酸可以通過對NK細(xì)胞的正向調(diào)節(jié)增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的活性，刺激淋巴細(xì)胞生成，從而提高機(jī)體抗感染能力[22，23]。高天(2017)試驗證明1.0%濃度的精氨酸溶液可以使小腸黏膜iNOS基因啟動子的甲基化水平降低，促進(jìn)iNOS表達(dá)和NO產(chǎn)生，進(jìn)而使肉仔雞小腸黏膜免疫屏障功能及其整體的免疫功能提高[24]。林智鑫等(2019)試驗表明，日糧中精氨酸水平增加以后，肉仔雞的免疫器官指數(shù)、血清免疫因子水平及肝iNOS mRNA表達(dá)水平都有所提高，肝的病毒載量下降，機(jī)體免疫功能和抗病毒能力增加[25]。譚建莊(2014)在感染傳染性法氏囊病而處于免疫抑制狀態(tài)下的肉雞的飼糧中加入精氨酸后發(fā)現(xiàn)，外周血T淋巴細(xì)胞比例提高，其免疫抑制得到緩解；脾臟CD14+淋巴細(xì)胞比例下降，緩解了因LPS注射引起的全身性炎癥反應(yīng)[26]。

4 小結(jié)

綜上所述，適量的精氨酸不僅能夠改善機(jī)體蛋白質(zhì)的組成，對肉雞的生產(chǎn)性能、腸道發(fā)育及免疫性能也具有一定的改善作用，除此之外大量試驗表明精氨酸在減少肉雞腹脂、減緩應(yīng)激、提高胴體品質(zhì)、提高肉雞繁殖力等方面能發(fā)揮重要的作用[27, 28]，但對其適用條件、添加水平、分子作用機(jī)制及與其他營養(yǎng)素之間的作用關(guān)系還有待進(jìn)一步探究。今后，應(yīng)更加系統(tǒng)深入地研究肉雞精氨酸的內(nèi)源性合成機(jī)理，使肉雞的生產(chǎn)力達(dá)到最佳水平，實現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)、更高效的肉雞生產(chǎn)。

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（2020–08–09）

S816.72

A

1007-1733(2020)11-0065-03