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N-氨甲酰谷氨酸在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用
發(fā)布時間：2021-08-05 關(guān)注：3283
摘要：
N-氨甲酰谷氨酸作為精氨酸內(nèi)源合成激活劑，可以激活二氫吡咯-5-羧酸合成酶和氮甲酰磷酸合成酶Ⅰ，促進(jìn)谷氨酰胺或脯氨酸合成瓜氨酸，進(jìn)而促進(jìn)精氨酸的生成。文章對其作用機(jī)理、在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用及其應(yīng)用現(xiàn)狀和前景進(jìn)行了綜述。
關(guān)鍵詞：NCG;動物生產(chǎn);應(yīng)用
精氨酸
一種重要的功能性氨基酸，在動物細(xì)胞內(nèi)，精氨酸是目前發(fā)現(xiàn)的功能多的一種氨基酸，其不僅是合成蛋白質(zhì)的重要原料，也是機(jī)體內(nèi)一氧化氮（NO）、多胺和肌酸等重要物質(zhì)的合成前體，在動物的調(diào)控過程和營養(yǎng)代謝中起著重要作用。但在生產(chǎn)實踐中，往往受其高額價格及其與賴氨酸、色氨酸和組氨酸的頡頏作用而無法在動物生產(chǎn)中大量推廣使用，而其內(nèi)源合成激活劑 N-氨甲酰谷氨酸化學(xué)合成方便，且使用價格只有精氨酸的1/10，因此，倍受人們關(guān)注。
01 NCG N-氨甲酰谷氨酸(NCG)，分子式為C6H10N2O5，相對分子質(zhì)量為190.15，純品為無色透明晶體，極易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑，活性物質(zhì)等電點為3.02。NCG的化學(xué)結(jié)構(gòu)是N-乙酰谷氨酸(NAG)類似物，在動物體內(nèi)可以像NAG一樣參與機(jī)體尿素循環(huán)，半衰期長，代謝穩(wěn)定，具有廣泛的生物學(xué)功能。NCG作為精氨酸內(nèi)源合成激活劑，可以激活氨甲酰磷酸合成酶-Ⅰ(CPS-Ⅰ)，CPS-Ⅰ是腸細(xì)胞精氨酸合成的限速酶，還可激活二氫吡咯-5-羧酸合成酶(P5CS)，促進(jìn)谷氨酰胺或脯氨酸合成瓜氨酸，進(jìn)而促進(jìn)精氨酸的生成。 02 NCG在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用 NAG是一種獨特的酶輔助因子，尤其是對于哺乳動物肝臟尿素合成是必需的，在微生物和植物的精氨酸合成中作為第 一底物，NCG是一種穩(wěn)定的NAG類似物，能夠恢復(fù)或者改善尿素循環(huán)缺陷。 斷奶仔豬日糧中添加NCG可以改善斷奶仔豬的生長，并不是通過提高采食量來實現(xiàn)的，而是通過增加內(nèi)源精氨酸合成、提高血漿生長激素水平以及恢復(fù)小腸形態(tài)等終促進(jìn)斷奶仔豬生長。 大量試驗表明，大鼠口服NGG2.806mg·kg-1體重或靜脈注射NCG238.6mg·kg-1體重(為高靜脈注射級別)沒有發(fā)生中毒反應(yīng)，且使用劑量為精氨酸的1/10即可達(dá)到與精氨酸相同的效果。但關(guān)于NCG在反芻動物方面的研究尚未見報道。 03 NCG的資源現(xiàn)狀及應(yīng)用前景 1.資源現(xiàn)狀 目前世界上只有幾家公司可以生產(chǎn)NCG，但多為藥用級和試劑級，我國只有一家公司能夠生產(chǎn)飼料級NCG產(chǎn)品。在生產(chǎn)實踐中也有了更為簡便的合成方法，此方法采用廉價的谷氨酸為原料，大大降低了生產(chǎn)成本;生產(chǎn)過程在室溫下進(jìn)行，工藝簡單;從水中重結(jié)晶后的N-氨甲酰谷氨酸無毒副作用。 田青，王洪榮 (江蘇食品職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品系，江蘇 淮安 223003) 《飼料博覽》2011年第3期
NCG作為尿素循環(huán)中鳥氨酸生成瓜氨酸的中間體NAG的類似物，是內(nèi)源性精氨酸合成途徑中的必需輔助因子和限 制性因素之一。NCG可通過精氨酸途徑提高動物體內(nèi)精氨酸的濃度從而參與并介導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成代謝、調(diào)節(jié)腸道功能、激素分泌等影響動物生長和生產(chǎn);通過NCG-精氨酸途徑產(chǎn)生的活性物質(zhì)(NO、腐胺、精胺等)影響動物生長及生產(chǎn)。
王琤親華等研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加NCG0.04%、0.08%可顯著提高仔豬的平均日增重，降低料重比，改善仔豬的腹瀉狀況并提高血清游離氨基酸含量。有研究表明，飼糧中添加NCG0.04%、0.08%和0.12%，仔豬對飼糧粗蛋白質(zhì)和磷的消化率呈提高趨勢(P>0.05)，但NCG0.12%對仔豬促生長效果不顯著(P>0.05)，反而將顯著提高仔豬腹瀉率和腹泄指數(shù)(P<0.05)；因此，飼糧中添加NCG0.04%和0.08%能顯著改善斷奶仔豬的生長性能和腹瀉狀況。
NCG可提高母豬體內(nèi)精氨酸水平而促進(jìn)NO和多胺的合成，使機(jī)體NO保持在生理高水平，可促進(jìn)母豬分娩后平滑肌舒張、緩解肌肉緊張狀態(tài)，有利產(chǎn)后恢復(fù)，NCG不會被乳腺組織分解，可通過乳汁傳遞給仔豬，從而提高仔豬體內(nèi)精氨酸水平。
2.應(yīng)用前景
從理論上來講，NCG作為一種廉價而又高效的精氨酸衍生物可以代替NAG促進(jìn)動物體精氨酸的生成，但是目前關(guān)于研究主要集中在單胃動物上，在反芻動物上的研究上尚未見報道，因此，在反芻動物尤其是奶牛、奶山羊的泌乳性能方面是否能夠發(fā)揮和理論推斷相同的作用效果還有待于更進(jìn)一步的研究。