谷氨酰胺在仔猪生产中的应用

张建刚 李文婷 储怡然

（扬州大学动物科学与技术学院，江苏省扬州市 225009）

仔猪 “早期断奶综合症”显著影响了仔猪的生长性能，使仔猪采食量下降，生长受阻并发生腹泻。随着养猪生产集约化程度的不断提高，为了增加母猪年产仔数，提高母猪生产力，仔猪提前断奶。因此，采取一定的措施改善断奶仔猪的应激状况具有重要的意义。

近年的研究表明，仔猪日粮中添加适量的谷氨酰胺（Gln），可缓解断奶应激引起的仔猪生长抑制，改善肠道黏膜结构功能，提高免疫力，提高抗氧化能力，从而减缓仔猪早期断奶应激。本文就谷氨酰胺的生理功能及其在断奶仔猪中的应用作一综述，它是肠道细胞代谢必需的营养物质，在增强肠道免疫功能上起重要作用。

在生理pH条件下，Gln分子净电荷为零，属于脂肪族的中性氨基酸。与其他氨基酸相比，Gln对酸性环境敏感，在高热消毒和贮存过程中不稳定，水中溶解度较低 (3 g/100 mL，20℃)。

1 生理功能

谷氨酰胺是血浆和细胞内含量最丰富的氨基酸，骨骼肌几乎含有体内一半的游离氨基酸，其中谷氨酰胺占60%以上。谷氨酰胺是条件必需氨基酸，它一方面为蛋白质合成和DNA合成提供氮源，另一方面清除氨等代谢废物，是维持正常机体生理、代谢功能的重要氨基酸。

1.1 提高机体抗氧化能力。

断奶应激使机体通过酶系统与非酶系统产生氧自由基，如丙二醛（MDA)等[1]。还原型谷胱甘肽 (GSH)是细胞内重要的抗氧化剂，参与清除体内氧自由基，抑制脂质过氧化反应，降低肠中MDA水平。谷氨酰胺是合成体内还原型GSH的重要前体物质。谷氨酰胺通过小肠代谢后，经脱氨反应产生谷氨酸合成GSH。因而外源性谷氨酰胺可通过增加组织细胞内GSH储备，提高肠粘膜细胞抗氧化能力，减少和对抗氧自由基对肠粘膜的损害，进而维持肾脏、胰腺、胆囊和肝脏的正常功能[2]。

1.2 提高机体免疫机能

Gln能促进肠腔分泌性IgA（S-I-gA）的分泌与合成。同时谷氨酰胺是快速生长和分化细胞如淋巴细胞、肠粘膜上皮细胞等的重要能量底物[3]，可促进淋巴细胞、巨噬细胞分裂和分化增殖，对维持免疫细胞如淋巴细胞、胸腺细胞等的正常功能具有重要作用。

1.3 维持肠黏膜结构的完整

Gln是核酸合成的重要成分，是维持肠道粘膜结构完整性所不可缺少的氨基酸，肠黏膜更新速度快，肠黏膜细胞增生需要大量的Gln。Gln缺乏，肠道粘膜的完整性将受到损害，使肠道黏膜萎缩，绒毛变稀变矮，屏障功能下降。

1.4 酸碱平衡

谷氨酰胺从肌肉、肝、肺等器官释放出来被肾远端小管还原成氨和谷氨酸，氨结合H成NH4+，NH4+在管腔与Na+发生置换，并进一步与管腔中强酸盐的负离子 (如Cl-)结合成酸性铵盐(NH4CL)随尿液排出。谷氨酰胺也可参与HCO3-的生成和回收，以维持酸碱平衡。

1.5 改善代谢

Gln是蛋白质代谢的重要调节因子，可促进细胞内蛋白质等生物大分子合成，减少骨胳肌中蛋白质的分解。

2 在仔猪生产中的应用

2.1 提高生产性能

蒋宗勇等(2010)[4]选用36头4日龄新生仔猪，分成3组，在各组日粮中分别添加0(对照组)、0.5%和 1.0%谷氨酰胺。研究发现，日粮中添加谷氨酰胺对新生仔猪的生产性能有一定的促进作用，可提高仔猪肠道消化能力和能量代谢，添加1.0%谷氨酰胺提高了4～14日龄新生仔猪平均日采食量，增强了14日龄仔猪空肠黏膜蔗糖酶、麦芽糖酶和乳糖酶的活性，增强了21日龄仔猪空肠黏膜中与谷氨酰胺代谢相关的酶活性。

高春生等(2006)[5]研究发现，日粮中添加1.2%谷氨酰胺能明显提高仔猪日增重及饲料转化率。Wu等(1996)[6]在40头仔猪 (21日龄断奶)日粮中添加Gln，研究发现，21～28日龄仔猪平均日增重、平均日采食量、饲料转化率，试验组 (0.2%Gln组、0.6%Gln组、1.0%Gln组)与对照组 (饲喂基础日粮)相比，差异不显著。29～35日龄试验组仔猪的平均日增重高于对照组，平均日采食量低于对照组；与对照组相比，0.2%Gln组的料肉比降低了8.96%(P＞0.05)，0.6%Gln组的降低了 14.93%(P＞0.05)，1.0%Gln组降低了 25.37%(P＜0.05)。

2.2 减少断奶应激，降低腹泻率

谷氨酰胺作为一种具有特殊营养作用的条件性必需氨基酸，在促进受损肠道的修复及维持正常的局部免疫功能中发挥着重要作用，能有效缓解断奶应激，具有其他氨基酸不可替代的作用。

高春生等 (2006)[5]研究了谷氨酰胺对仔猪腹泻率、腹泻频率及死亡率无影响。张军民等 (2002)[7]将18头28日龄体重相近的断奶大长白仔猪随机分为3组，分别在含5%生大豆的基础日粮添加0、1%、2%谷氨酰胺。结果表明，日粮添加1%和2%谷氨酰胺组仔猪血浆中尿素氯水平和尿液中尿素氯的排出显著增加，35日龄时仔猪血浆内毒素含量降低，2%谷氨酰胺组仔猪血浆内毒素含量显著低于对照组；谷氨酰胺对42日龄仔猪血浆内毒素含量和肠道的通透性无显著的影响。日粮添加谷氨酰胺可显著降低仔猪粪中水分含量，减少腹泻的发生。

2.3 提高免疫力

陈静等 (2010)[8]的研究表明，日粮中添加谷氨酰胺可提高仔猪脾脏指数、胸腺指数、下颌淋巴结指数 (P＜0.01)，缓解仔猪脂多糖应激下免疫器官的发育受阻。尹兆正等 (2005)[9]在仔猪日粮中添加1%谷氨酰胺，发现谷氨酰胺对淋巴细胞增殖所需DNA的合成起着重要作用，仔猪空肠中段淋巴结T淋巴细胞体外增殖率和淋巴结DNA含量明显提高。断奶应激导致仔猪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。可能因为添加谷氨酰胺可以有效维持免疫细胞分泌物质的能力，所以适当的谷氨酰胺补充可以有效缓解断奶应激对免疫系统造成的抑制作用。

2.4 对肠道形态的影响

断奶应激导致仔猪肠道形态发生变化，直接或间接造成仔猪消化和吸收功能紊乱。肠绒毛的发育程度不仅与仔猪对日粮养分的消化利用程度密切相关，而且能直接反映仔猪肠道遭受应激损伤的程度，是评定外来养分减轻应激、促进肠道修复的一个比较灵敏的指标。许多研究证实，谷氨酰胺能改善处于应激状态仔猪的肠道黏膜形态。

曹德瑞等 (2007)[10]在仔猪日粮中添加谷氨酰胺，发现谷氨酰胺对仔猪小肠细胞增殖和维持肠道正常形态具有重要作用，断奶后7天和14天，仔猪空肠绒毛高度升高，十二指肠肠壁固有层厚度和空肠皱褶深度减小。赵玉蓉等(2009)[11]研究发现日粮中添加l%谷氨酰胺能显著提高断奶仔猪各肠段绒毛高度，不同程度地降低十二指肠、空肠及回肠隐窝深度。

3 小结

谷氨酰胺可维持肠道结构和功能的完整性及免疫细胞的正常功能。在早期断奶仔猪日粮中添加谷氨酰胺，可促进断奶仔猪肠黏膜细胞的增殖和受损肠上皮的修复，提高仔猪的生产性能，是解决仔猪早期断奶后生长缓慢、腹泻率增加的重要手段，但是其在饲料中的适宜添加量及其作用机制还有待于进一步探讨。

[1]郑红霞，宋代军.谷氨酰胺在断奶仔猪营养中的应用.饲料研究，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]蒋宗勇，郑卫川，林映才，等.谷氨酰胺对新生仔猪生长性能、血清激素水平及小肠黏膜酶活性的影响.动物营养学报，2010， 22(1) ：125-131.

[5]高春生，王艳玲，杨国宇，等.谷氨酰胺 (Gln)对早期断奶仔猪生长性能和腹泻的影响.中国农学通报，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]张军民，高振川.谷氨酰胺对饲喂生大豆仔猪肠道通透性和消化吸收能力的影响.中国兽医学报，2002，22(1)：96-98.

[8]陈静，刘显军，张飞，等.谷氨酰胺对免疫应激仔猪免疫器官指数的影响.中国兽医杂志，2010(46)：3-5.

[9]尹兆正，邹晓庭，钱利纯，等.谷氨酰胺对断奶仔猪免疫功能的影响.中国兽医学报， 2005， 25(5)：536-538.

[10]曹德瑞，邹晓庭.日粮添加谷氨酰胺对断奶仔猪小肠形态结构的影响.中国饲料， 2007(14) ：18-20.

[11]赵玉蓉，王红权，贺建华，等.谷氨酰胺对断奶仔猪肠道微生物和小肠黏膜形态的影响.湖南农业大学学报 (自然科学版)，2009， 35(2) ：158-161.