亚太兴牧NCG主打产品之精生素—N-氨甲酰谷氨酸(NCG)用于猪的作用机理

N-乙酰谷氨酸(NAG)是内源性精氨酸合成的必需辅助因子和限制因素之一。本文就NAG及其类似物N-氨甲酰谷氨酸(NCG)对机体内源性精氨酸的合成调控作一综述。

精氨酸具有重要的生理、代谢和营养作用,几乎机体中所有组织均利用精氨酸是合成胞浆蛋白和核蛋白。精氨酸在肌肉蛋白质合成、增强免疫力、促进细胞分裂、伤口复原和激素分泌等各种生理过程中,都扮演重要的角色。精氨酸在动物机体应激状态下和特殊生长阶段,是必需氨基酸,仔猪体内合成的精氨酸不能满足生理代谢需要。动物日粮中,赖氨酸是第一限制性氨基酸,但精氨酸的吸收与赖氨酸等拮抗,因此,精氨酸及其内源性合成调控的研究具有极大的应用价值和实践意义。

利用NCG调控内源性精氨酸的合成及其优势

Wu等(2004)体内和体外试验证明,NCG促进了14日龄仔猪小肠上皮细胞瓜氨酸和精氨酸合成。在小肠上皮细胞培养液中添加2mmolNCG,增加由谷氨酰胺和脯氨酸途径的瓜氨酸合成,分别达到7.7和0.6倍;并显著增加了合成精氨酸的产量。

4日龄哺乳仔猪每日2次灌服NCG 50 mg/kg体重,直到14日龄,血浆精氨酸浓度增加了68%,仔猪增重提高了61%,表明NCG催化了小肠瓜氨酸和精氨酸合成(Wu等,2004)。Frank等对9日龄哺乳仔猪每日2次灌服NCG 50 mg/kg体重,直到17日龄,提高了仔猪增重25%,血浆精氨酸浓度提高32%,并有一定的促进蛋白质合成效应(Frank等,2006)。

通过日粮途径提高哺乳仔猪精氨酸或瓜氨酸,添加NCG具有独特的优势:

(1) 日粮中添加 NCG 对血浆色氨酸、赖氨酸和组氨酸浓度没有影响,说明NCG不影响小肠对这些氨基酸的吸收;
(2) 因为肠道中瓜氨酸和精氨酸的合成处于持续的激活状态,相对于母乳中其它基本氨基酸供给,日粮中添加NCG保证哺乳仔猪精氨酸的平衡;(3) NCG作P5C合成酶和CPS-Ⅰ的代谢激活体,低剂量NCG在增加仔猪内源性精氨酸具有高敏感性。NCG在胞浆不被分解,因此,在体内的肠道粘膜中的半衰期可能要更长(大概8-10小时),每天添加2次,即可有效提高血清精氨酸的浓度(Frank等,2007)。
NCG对人和动物非常安全,没有毒性。根据对大鼠的研究以及NCG被用于防治遗传性NAGS缺陷婴儿的高氨血症20多年来,还没有发现其副作用(Cohen等,1950)。
利用NCG调控内源性精氨酸的应用

NAG的缺乏可导致高血氨, N-乙酰谷氨酸合成酶(NAGS)不足亦会复发(Caldovic等,2004)。NCG可以有效改善NAGS不足,以及丙酸及甲基丙二酸尿导致的高血氨症状。用NCG治疗NAGS缺乏的病人后,同位素标记的15N、血氨和血中谷氨酰胺含量显著降低,血清尿素含量提高了2-3倍(Tuchman等,2008)。

精氨酸在蛋白质的合成代谢、多胺和一氧化氮(NO)的合成中都起着重要作用,这些产物与机体免疫功能密切相关。因此,精氨酸的应用在免疫营养学的研究中得到了广泛的关注。精氨酸在运动免疫营养剂的研究领域备受关注。目前,已经有相关产品通过NCG有效地提高血浆精氨酸的浓度,进而促进肌肉蛋白质的合成。精氨酸亦可以修复肠粘膜损伤,这为通过NCG有效地防治幼龄动物的胃肠道代谢综合征等相关疾病提供新途径。
展  望

总之,精氨酸在促进肌肉内蛋白质合成,增强机体的免疫力,促进细胞分裂、伤口复原和分泌激素等各种生理过程中都有着重要的作用。口服或者日粮中添加 NCG的形式可以有效提高内源性精氨酸的合成,这为人类和动物的医疗和营养保健提供了一个崭新的途径。

原载:《饲料工业》2009年 vol(4):56-58

作者:吴 信 高运苓 伍国耀 印遇龙

END
亚太兴牧 NCG产业领导者
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