谷氨酰胺在仔豬生產中的應用

張建剛 李文婷 儲怡然

（揚州大學動物科學與技術學院，江蘇省揚州市 225009）

仔豬 “早期斷奶綜合癥”顯著影響了仔豬的生長性能，使仔豬采食量下降，生長受阻并發生腹瀉。隨著養豬生產集約化程度的不斷提高，為了增加母豬年產仔數，提高母豬生產力，仔豬提前斷奶。因此，采取一定的措施改善斷奶仔豬的應激狀況具有重要的意義。

近年的研究表明，仔豬日糧中添加適量的谷氨酰胺（Gln），可緩解斷奶應激引起的仔豬生長抑制，改善腸道黏膜結構功能，提高免疫力，提高抗氧化能力，從而減緩仔豬早期斷奶應激。本文就谷氨酰胺的生理功能及其在斷奶仔豬中的應用作一綜述，它是腸道細胞代謝必需的營養物質，在增強腸道免疫功能上起重要作用。

在生理pH條件下，Gln分子凈電荷為零，屬于脂肪族的中性氨基酸。與其他氨基酸相比，Gln對酸性環境敏感，在高熱消毒和貯存過程中不穩定，水中溶解度較低 (3 g/100 mL，20℃)。

1 生理功能

谷氨酰胺是血漿和細胞內含量最豐富的氨基酸，骨骼肌幾乎含有體內一半的游離氨基酸，其中谷氨酰胺占60%以上。谷氨酰胺是條件必需氨基酸，它一方面為蛋白質合成和DNA合成提供氮源，另一方面清除氨等代謝廢物，是維持正常機體生理、代謝功能的重要氨基酸。

1.1 提高機體抗氧化能力。

斷奶應激使機體通過酶系統與非酶系統產生氧自由基，如丙二醛（MDA)等[1]。還原型谷胱甘肽 (GSH)是細胞內重要的抗氧化劑，參與清除體內氧自由基，抑制脂質過氧化反應，降低腸中MDA水平。谷氨酰胺是合成體內還原型GSH的重要前體物質。谷氨酰胺通過小腸代謝后，經脫氨反應產生谷氨酸合成GSH。因而外源性谷氨酰胺可通過增加組織細胞內GSH儲備，提高腸粘膜細胞抗氧化能力，減少和對抗氧自由基對腸粘膜的損害，進而維持腎臟、胰腺、膽囊和肝臟的正常功能[2]。

1.2 提高機體免疫機能

Gln能促進腸腔分泌性IgA（S-I-gA）的分泌與合成。同時谷氨酰胺是快速生長和分化細胞如淋巴細胞、腸粘膜上皮細胞等的重要能量底物[3]，可促進淋巴細胞、巨噬細胞分裂和分化增殖，對維持免疫細胞如淋巴細胞、胸腺細胞等的正常功能具有重要作用。

1.3 維持腸黏膜結構的完整

Gln是核酸合成的重要成分，是維持腸道粘膜結構完整性所不可缺少的氨基酸，腸黏膜更新速度快，腸黏膜細胞增生需要大量的Gln。Gln缺乏，腸道粘膜的完整性將受到損害，使腸道黏膜萎縮，絨毛變稀變矮，屏障功能下降。

1.4 酸堿平衡

谷氨酰胺從肌肉、肝、肺等器官釋放出來被腎遠端小管還原成氨和谷氨酸，氨結合H成NH4+，NH4+在管腔與Na+發生置換，并進一步與管腔中強酸鹽的負離子 (如Cl-)結合成酸性銨鹽(NH4CL)隨尿液排出。谷氨酰胺也可參與HCO3-的生成和回收，以維持酸堿平衡。

1.5 改善代謝

Gln是蛋白質代謝的重要調節因子，可促進細胞內蛋白質等生物大分子合成，減少骨胳肌中蛋白質的分解。

2 在仔豬生產中的應用

2.1 提高生產性能

蔣宗勇等(2010)[4]選用36頭4日齡新生仔豬，分成3組，在各組日糧中分別添加0(對照組)、0.5%和 1.0%谷氨酰胺。研究發現，日糧中添加谷氨酰胺對新生仔豬的生產性能有一定的促進作用，可提高仔豬腸道消化能力和能量代謝，添加1.0%谷氨酰胺提高了4～14日齡新生仔豬平均日采食量，增強了14日齡仔豬空腸黏膜蔗糖酶、麥芽糖酶和乳糖酶的活性，增強了21日齡仔豬空腸黏膜中與谷氨酰胺代謝相關的酶活性。

高春生等(2006)[5]研究發現，日糧中添加1.2%谷氨酰胺能明顯提高仔豬日增重及飼料轉化率。Wu等(1996)[6]在40頭仔豬 (21日齡斷奶)日糧中添加Gln，研究發現，21～28日齡仔豬平均日增重、平均日采食量、飼料轉化率，試驗組 (0.2%Gln組、0.6%Gln組、1.0%Gln組)與對照組 (飼喂基礎日糧)相比，差異不顯著。29～35日齡試驗組仔豬的平均日增重高于對照組，平均日采食量低于對照組；與對照組相比，0.2%Gln組的料肉比降低了8.96%(P＞0.05)，0.6%Gln組的降低了 14.93%(P＞0.05)，1.0%Gln組降低了 25.37%(P＜0.05)。

2.2 減少斷奶應激，降低腹瀉率

谷氨酰胺作為一種具有特殊營養作用的條件性必需氨基酸，在促進受損腸道的修復及維持正常的局部免疫功能中發揮著重要作用，能有效緩解斷奶應激，具有其他氨基酸不可替代的作用。

高春生等 (2006)[5]研究了谷氨酰胺對仔豬腹瀉率、腹瀉頻率及死亡率無影響。張軍民等 (2002)[7]將18頭28日齡體重相近的斷奶大長白仔豬隨機分為3組，分別在含5%生大豆的基礎日糧添加0、1%、2%谷氨酰胺。結果表明，日糧添加1%和2%谷氨酰胺組仔豬血漿中尿素氯水平和尿液中尿素氯的排出顯著增加，35日齡時仔豬血漿內毒素含量降低，2%谷氨酰胺組仔豬血漿內毒素含量顯著低于對照組；谷氨酰胺對42日齡仔豬血漿內毒素含量和腸道的通透性無顯著的影響。日糧添加谷氨酰胺可顯著降低仔豬糞中水分含量，減少腹瀉的發生。

2.3 提高免疫力

陳靜等 (2010)[8]的研究表明，日糧中添加谷氨酰胺可提高仔豬脾臟指數、胸腺指數、下頜淋巴結指數 (P＜0.01)，緩解仔豬脂多糖應激下免疫器官的發育受阻。尹兆正等 (2005)[9]在仔豬日糧中添加1%谷氨酰胺，發現谷氨酰胺對淋巴細胞增殖所需DNA的合成起著重要作用，仔豬空腸中段淋巴結T淋巴細胞體外增殖率和淋巴結DNA含量明顯提高。斷奶應激導致仔豬血清免疫球蛋白水平下降，而添加谷氨酰胺可以提高免疫球蛋白的水平。可能因為添加谷氨酰胺可以有效維持免疫細胞分泌物質的能力，所以適當的谷氨酰胺補充可以有效緩解斷奶應激對免疫系統造成的抑制作用。

2.4 對腸道形態的影響

斷奶應激導致仔豬腸道形態發生變化，直接或間接造成仔豬消化和吸收功能紊亂。腸絨毛的發育程度不僅與仔豬對日糧養分的消化利用程度密切相關，而且能直接反映仔豬腸道遭受應激損傷的程度，是評定外來養分減輕應激、促進腸道修復的一個比較靈敏的指標。許多研究證實，谷氨酰胺能改善處于應激狀態仔豬的腸道黏膜形態。

曹德瑞等 (2007)[10]在仔豬日糧中添加谷氨酰胺，發現谷氨酰胺對仔豬小腸細胞增殖和維持腸道正常形態具有重要作用，斷奶后7天和14天，仔豬空腸絨毛高度升高，十二指腸腸壁固有層厚度和空腸皺褶深度減小。趙玉蓉等(2009)[11]研究發現日糧中添加l%谷氨酰胺能顯著提高斷奶仔豬各腸段絨毛高度，不同程度地降低十二指腸、空腸及回腸隱窩深度。

3 小結

谷氨酰胺可維持腸道結構和功能的完整性及免疫細胞的正常功能。在早期斷奶仔豬日糧中添加谷氨酰胺，可促進斷奶仔豬腸黏膜細胞的增殖和受損腸上皮的修復，提高仔豬的生產性能，是解決仔豬早期斷奶后生長緩慢、腹瀉率增加的重要手段，但是其在飼料中的適宜添加量及其作用機制還有待于進一步探討。

[1]鄭紅霞，宋代軍.谷氨酰胺在斷奶仔豬營養中的應用.飼料研究，2007(4)：45-47.

[2]Bilzer M,Baron A,Schauer R,et al.Glutathione treatment protects the rat liver against injury after warm ischemia and Kupffer cell activation.Digestion,2002,66(1)：49-57.

[3]Souba WW,Herskowitr K,Sallourn KM,et a1.Gut glutamine memlmlism．J Parenter Enteral Nutr， 1990， l4(supp14) ：45-47．

[4]蔣宗勇，鄭衛川，林映才，等.谷氨酰胺對新生仔豬生長性能、血清激素水平及小腸黏膜酶活性的影響.動物營養學報，2010， 22(1) ：125-131.

[5]高春生，王艷玲，楊國宇，等.谷氨酰胺 (Gln)對早期斷奶仔豬生長性能和腹瀉的影響.中國農學通報，2006，22(4)：12-14.

[6]Wu G,Meier SA,Knabe DA.Dietary glutamine supplementation prevents jejunal atrophy in weaned pigs.Nutr,1996,126(10)：2578-2584.

[7]張軍民，高振川.谷氨酰胺對飼喂生大豆仔豬腸道通透性和消化吸收能力的影響.中國獸醫學報，2002，22(1)：96-98.

[8]陳靜，劉顯軍，張飛，等.谷氨酰胺對免疫應激仔豬免疫器官指數的影響.中國獸醫雜志，2010(46)：3-5.

[9]尹兆正，鄒曉庭，錢利純，等.谷氨酰胺對斷奶仔豬免疫功能的影響.中國獸醫學報， 2005， 25(5)：536-538.

[10]曹德瑞，鄒曉庭.日糧添加谷氨酰胺對斷奶仔豬小腸形態結構的影響.中國飼料， 2007(14) ：18-20.

[11]趙玉蓉，王紅權，賀建華，等.谷氨酰胺對斷奶仔豬腸道微生物和小腸黏膜形態的影響.湖南農業大學學報 (自然科學版)，2009， 35(2) ：158-161.