近日，動(dòng)物科技學(xué)院林海教授團(tuán)隊(duì)在《Journal of Animal Science and Biotechnology》上發(fā)表題為“Effects of arginine replacement with L-citrulline on the arginine/nitric oxide metabolism in chickens: An animal model without urea cycle”的研究論文。Victoria Anthony Uyanga副教授為該文第一作者，林海教授擔(dān)任通訊作者。

精氨酸是肉雞營(yíng)養(yǎng)中的第五限制性氨基酸，對(duì)家禽的蛋白質(zhì)合成、免疫和生產(chǎn)性能至關(guān)重要。由于現(xiàn)代肉雞品系經(jīng)歷快速生長(zhǎng)和蛋白質(zhì)沉積，表現(xiàn)出精氨酸-賴氨酸拮抗作用，并且具有有限的內(nèi)源性合成，因此肉雞日糧精氨酸需求需要優(yōu)化。精氨酸和L-瓜氨酸都是尿素循環(huán)中的代謝中間體，通過(guò)酶促反應(yīng)，L-瓜氨酸可以轉(zhuǎn)化為精氨酸或一氧化氮（NO）。本研究比較了精氨酸（PC）和L-瓜氨酸（NCL）對(duì)精氨酸缺乏（NC）肉雞的日糧補(bǔ)充效果。如圖1所示，評(píng)估了肉雞的生產(chǎn)性能、血液生化指標(biāo)、氨基酸譜、組織濃度和精氨酸代謝酶的基因表達(dá)、腸道形態(tài)以及腸道中營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和緊密連接蛋白的基因表達(dá)。結(jié)果表明，L-瓜氨酸支持精氨酸代謝和一氧化氮合成，并進(jìn)一步提供肉雞腸道功能。

圖1. 補(bǔ)充L-瓜氨酸對(duì)肉雞肝腎組織精氨酸代謝和腸道功能的影響

從機(jī)制上講，日糧補(bǔ)充L-瓜氨酸可以提高精氨酸缺乏的肉雞循環(huán)精氨酸和鳥(niǎo)氨酸水平，以及內(nèi)皮一氧化氮合酶（eNOS）活性。由于腎臟是瓜氨酸代謝的主要部位，在精氨酸缺乏期間補(bǔ)充L-瓜氨酸會(huì)降低ASS/ASL的活性，而會(huì)上調(diào)OTC和CPS1的表達(dá)。此外，它通過(guò)精氨酸的eNOS催化誘導(dǎo)NO的產(chǎn)生。在肝臟中，精氨酸缺乏期間補(bǔ)充精氨酸會(huì)增加循環(huán)精氨酸水平并誘導(dǎo)ASS/ASL活性，但不能提供肉雞體內(nèi)瓜氨酸的供應(yīng)。精氨酸缺乏期間補(bǔ)充L-瓜氨酸和L-精氨酸的比較表明，L-瓜氨酸比直接補(bǔ)充精氨酸更能維持內(nèi)源性瓜氨酸供應(yīng)，抑制精氨酸酶，并促進(jìn)肝臟中eNOS合成NO。

圖2. 瓜氨酸—一氧化氮循環(huán)示意圖。描述腎和肝組織中精氨酸轉(zhuǎn)化為瓜氨酸的過(guò)程

本工作由國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、山東省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金和國(guó)家自然科學(xué)基金資助。

全文鏈接：https://doi.org/10.1186/s40104-022-00817-w

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