导语：精氨酸是仔猪的必需氨基酸，可以直接或间接影响仔猪肠道机械屏障，对仔猪肠道黏膜生长、绒毛高、细胞生长、肠道通透性等方面均有重要作用。
肠道具有将肠道内物质与机体内环境隔离开的功能，称为肠道屏障功能，主要由肠黏膜屏障实现，可防止肠道内致病抗原及有毒有害物质侵入机体。肠黏膜屏障由机械屏障、化学屏障、免疫屏障与生物屏障共同构成，其中最为关键的是机械屏障和免疫屏障。
肠道机械屏障由肠道黏膜上皮细胞，细胞间紧密连接黏膜下固有层与菌膜三者构成。完整的肠道屏障是维持机体内环境稳定的一道重要屏障，对机体防御体系意义重大。养猪生产中，肠道健康一直备受关注，因早期断奶、环境、营养变化、疾病等因素严重损伤了肠道的屏障功能，给动物健康带来不利影响。
在幼龄动物体内，精氨酸是新生儿蛋白质合成和生长所需的一种功能性必需氨基酸，可能改善生命周期的各个阶段（如胎儿生长受限、新生儿发病率和死亡率、断奶相关的肠功能障碍和消化综合征），优化机体代谢转化率。早产儿一般占到新生儿的10%~12%，均表现出精氨酸缺乏。对仔猪来说，母乳所含精氨酸并不能满足其生长所需，精氨酸的内源合成或补充显得格外重要。研究表明，精氨酸除了参与构建蛋白质外，在维持保护肠道完整性和功能中发挥重要作用，肠内营养补充精氨酸可对仔猪黏膜屏障功能有一定好处。
1 精氨酸代谢
精氨酸主要代谢途径包括合成途径、转运途径、分解途径。关于内源精氨酸的合成途径基本已经清晰，主要在小肠和肾脏中完成。肠道中鸟氨酸转氨酶将脯氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸合成鸟氨酸，进而被鸟氨酸转氨甲酰酶作用生成瓜氨酸，瓜氨酸被转运到肾脏后被精胺琥珀酸合成酶和精胺琥珀酸裂解酶作用后逐渐生成精氨酸。精氨酸的分解途径目前研究认为主要通过精氨酸酶、精氨酸甘氨酸转氨酶、一氧化氮（NO）合成酶和精氨酸脱羧酶被分解代谢。精氨酸可通过体内相应酶的作用产生鸟氨酸、一氧化氮、脯氨酸、谷氨酰胺和腐胺等物质。
2 精氨酸对仔猪肠道的保护作用
2.1 肠道黏膜结构的影响
肠道黏膜在机体吸收营养物质、抵抗病原入侵等方面发挥着重要作用。动物小肠黏膜绒毛高度与细胞数量呈显著相关，黏膜绒毛高，表示成熟的绒毛上皮细胞增多，小肠吸收能力增强。小肠黏膜隐窝深度反映了细胞的成熟率。研究表明，在断奶仔猪日粮中添加适量的精氨酸可增高绒毛高度、降低隐窝深度。说明精氨酸能促进超早期断奶仔猪的肠道发育，阻止肠绒毛萎缩，增强了小肠吸收能力。
2.2 肠道黏膜通透性的影响
精氨酸可在肠道细胞精氨酸酶的作用下生成鸟氨酸和尿素，鸟氨酸在鸟氨酸脱羧酶的催化下转化成多胺，从而增加肠道黏膜总厚度及小肠绒毛数量，为肠道正常菌群提供营养支持，以维持肠 道固有细菌的正常比例，维护肠黏膜微生物屏障，改善肠道血流灌注，降低肠黏膜通透性并减轻肠道细菌/毒素移位等。通过对肠梗阻野生小鼠回肠末端进行研究发现，补饲精氨酸可显著维持肠道通透性，增加多胺浓度，并减少肠道内细菌移位。
2.3 肠道功能的影响
增强仔猪肠道免疫功能、降低或阻断病原和日粮抗原对肠道的危害是提高动物机体抗病力、促进仔猪健康发育的重要手段。研究表明，断奶仔猪日粮中添加精氨酸可提高小肠白细胞介素-2的基因表达水平，增加CD4+、CD8+及免疫球蛋白含量，说明精氨酸有效改善肠道黏膜免疫屏障功能。
3 精氨酸对仔猪肠道保护作用的机理
精氨酸是合成NO的前体物质。NO作为内皮舒张因子，可扩张血管平滑肌，维持血管通透性，改善肠道血液供应，进而改善代谢，减轻肠黏膜的损伤；NO可诱发体内一些保护性因子的产生，如热休克蛋白，而热休克蛋白对细胞应激、代谢、增殖和调亡均具有重要的调控作用，此外，NO还可增强巨噬细胞的活性，增加对内毒素的清除，抑制白细胞和内皮细胞的粘附和浸润，减轻局部炎症，增强肠黏膜的屏障功能。研究表明，精氨酸及其代谢产物可直接或间接刺激细胞的mTOR信号通路，从而调节细胞内新陈代谢、促进细胞增殖，对仔猪肠道细胞起保护作用。试验表明，体外培养的猪小肠上皮细胞培养液精氨酸可引起mTOR蛋白磷酸化，一定范围内培养液中p-mTOR蛋白表达量随精氨酸浓度升高而增加；p-mTOR在一定程度上可反映精氨酸对肠上皮细胞的促生长作用。
精氨酸是多胺合成的起始物。多胺是小肠黏膜生长、发育、成熟、适应及恢复创伤所必需的物质，也是小肠上皮细胞分化、增殖和修复所必需的一种重要物质。此外，精氨酸能促进多种激素释放，包括生长激素、胰岛素、催乳素、胰高血糖素等。生长激素对肠黏膜有营养作用，可以减少肠黏膜萎缩，加速受损肠黏膜的修复，维持肠黏膜的结构和功能，增强机体局部和全身免疫力；胰岛素可促进创面愈合，还能促进肠黏膜上皮生长分化，维护肠黏膜屏障，防止细菌易位。
4 小结
精氨酸作为幼年动物功能性必需氨基酸，对维持仔猪肠道黏膜形态结构的完整性及促进受损后肠道黏膜结构功能的修复均具有重要作用。断奶应激引起仔猪生产性能下降一直是仔猪饲养过程中的一个难题。因此，通过精氨酸调控仔猪肠道发育，促进仔猪健康生长，对养猪生产具有重要意义。
作者：姜文 赵鑫