近日，動物科技學院林海教授團隊在《Journal of Animal Science and Biotechnology》上發表題為“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，林海教授擔任通訊作者。

精氨酸是肉雞營養中的第五限制性氨基酸，對家禽的蛋白質合成、免疫和生產性能至關重要。由于現代肉雞品系經歷快速生長和蛋白質沉積，表現出精氨酸-賴氨酸拮抗作用，并且具有有限的內源性合成，因此肉雞日糧精氨酸需求需要優化。精氨酸和L-瓜氨酸都是尿素循環中的代謝中間體，通過酶促反應，L-瓜氨酸可以轉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）對精氨酸缺乏（NC）肉雞的日糧補充效果。如圖1所示，評估了肉雞的生產性能、血液生化指標、氨基酸譜、組織濃度和精氨酸代謝酶的基因表達、腸道形態以及腸道中營養轉運蛋白和緊密連接蛋白的基因表達。結果表明，L-瓜氨酸支持精氨酸代謝和一氧化氮合成，并進一步提供肉雞腸道功能。

圖1. 補充L-瓜氨酸對肉雞肝腎組織精氨酸代謝和腸道功能的影響

從機制上講，日糧補充L-瓜氨酸可以提高精氨酸缺乏的肉雞循環精氨酸和鳥氨酸水平，以及內皮一氧化氮合酶（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充L-瓜氨酸會降低ASS/ASL的活性，而會上調OTC和CPS1的表達。此外，它通過精氨酸的eNOS催化誘導NO的產生。在肝臟中，精氨酸缺乏期間補充精氨酸會增加循環精氨酸水平并誘導ASS/ASL活性，但不能提供肉雞體內瓜氨酸的供應。精氨酸缺乏期間補充L-瓜氨酸和L-精氨酸的比較表明，L-瓜氨酸比直接補充精氨酸更能維持內源性瓜氨酸供應，抑制精氨酸酶，并促進肝臟中eNOS合成NO。

圖2. 瓜氨酸—一氧化氮循環示意圖。描述腎和肝組織中精氨酸轉化為瓜氨酸的過程

本工作由國家重點研發計劃、山東省重點研發項目、現代農業產業技術體系建設專項資金和國家自然科學基金資助。

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

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波