本文摘自《精氨酸在畜禽生產中的作用》，中國飼料，2015，24（07）。由亞太興牧技術服務經理張超整理。
精氨酸是合成多種蛋白質的重要原料，同時也是機體內肌酸、多胺和一氧化氮等物質的合成前體，具有調節動物體營養代謝的重要作用。精氨酸發揮作用的途徑主要包括：（1）調控細胞內蛋白質周轉（合成和降解）及相關活動；（2）調控胺基酸的合成和分解；（3）促進小肽、氮代謝物和含硫物質的產生；（4）促進尿素循環和尿酸的合成；（5）調節脂質和葡萄糖代謝；（6）調控一碳單位的代謝；（7）調控細胞的氧化還原信號。本文就精氨酸在畜禽生產中的作用作一綜述。
小腸是成年動物機體內瓜氨酸合成的主要場所，由小腸分泌的一部分瓜氨酸在腎近端小管內轉化成精氨酸，剩下的一部分瓜氨酸則被釋放到其他組織中用於合成精氨酸。Blachier等（1993）研究發現，瓜氨酸和鳥氨酸具有能在仔豬腸上皮細胞中轉化成精氨酸的能力。腎臟內的精氨酸酶的活性較低，有利於精氨酸的合成，腎臟中85%的精氨酸酶分布在腎臟的髓質。在肝臟中，當胺基酸濃度較低時，精氨酸琥珀酸裂解酶和精氨酸琥珀酸合成酶的活性比較強，能轉化合成較多的精氨酸；當所轉化的精氨酸濃度過高時，促使精氨酸的分解。因此，腎近曲小管中瓜氨酸的轉化是內源精氨酸的主要來源。
動物的小腸能直接分解消化動物飼料中40%的精氨酸，這是精氨酸的最主要吸收途徑。Labelle等（1971）研究發現，不同的鹼性胺基酸，其中包括精氨酸、賴氨酸等，可能會通過競爭相同的鹼性胺基酸載體而引起吸收時的相互拮抗。
精氨酸在體內的分解代謝主要通過以下3種途徑：（1）精氨酸經 NO合成酶催化生成具有生物活性的NO，維持血管的通透性，改善器官的缺血缺氧狀態。（2）在精氨酸酶催化下水解成鳥氨酸，鳥氨酸在脫羧酶催化下形成腐胺，進一步生成亞精胺和精胺，腐胺、亞精胺和精胺統稱為多胺。多胺可調節DNA和蛋白質的合成，從而調節細胞的增殖和分化。（3）精氨酸可以由甘氨酸轉脒基酶分解為鳥氨酸和肌酐酸。
精氨酸分解產生的NO可以調節睪丸的微循環，促進精子的活力和受精能力。精氨酸是一氧化氮合酶及鳥氨酸脫羧酶的共同底物。NO具有強烈的擴張血管的作用。同時，研究發現NO在改善胎盤對胎兒營養物質的消化吸收以及在血液和氧氣的供應方面起著非常重要的作用。多胺可調控DNA和蛋白質的合成，最終調控細胞生長和發育。許多研究表明，NO和多胺是一種重要的調控因子，能促進胚胎發育及胎兒胎盤生長。李永海等（1994）研究發現精氨酸對母畜的受胎率有顯著促進作用。
精氨酸是新生哺乳動物的必需胺基酸，能維持新生哺乳動物的最佳生長，從而使幼齡哺乳動物的生長性能達到最佳狀態。Geng等（2011）研究發現，對於新生哺乳仔豬，精氨酸是維持其生長的必需胺基酸。精氨酸是促進小腸修復的營養輔助物質，可通過氧化脫亞氨酸途徑生成NO，從而促進血管的發育。精氨酸缺乏會影響動物的生產性能。
精氨酸主要通過 「精氨酸酶途徑」 和 「NO途徑」 來調節動物機體的免疫性能。在「精氨酸酶途徑」中，精氨酸在精氨酸酶作用下的代謝產物能促進機體蛋白質的合成而增強機體免疫功能。在「NO途徑」中，精氨酸在一氧化氮合酶作用下生成的NO能引起組織血管的擴張來調控機體免疫反應。大量研究報導精氨酸可以促進動物免疫器官的發育。精氨酸可促進胰島素和胰島素樣生長因子的分泌，同時促進生長激素和泌乳素合成。胰島素和生長激素能調節葡萄糖和胺基酸在主要組織中的代謝，同時，生長激素還能增加胸腺中T淋巴細胞的產生和骨髓中定向造血幹細胞的數量，增強T細胞對細胞因子的反應。泌乳素能促進淋巴細胞釋放細胞因子。另外，胰島素樣生長因子可促進骨髓中淋巴細胞的成熟，緩解隨著年齡增長發生的胸腺退化，增加淋巴細胞數量和活性。大量研究表明，精氨酸具有促進淋巴細胞增殖和分化的作用，同時還能促進淋巴細胞合成細胞因子。Tan等（2009）研究發現，在動物日糧中添加精氨酸能促進抗體的產生，從而增強仔豬的免疫性能。
精氨酸作為一種功能性胺基酸，對畜禽的繁殖性能、生產性能和免疫性能都具有重要作用。近年來，隨著人們對精氨酸的生理作用和免疫作用的深入研究，精氨酸已經不僅僅是一種簡單的胺基酸。精氨酸作為一種天然來源的鹼性胺基酸，具有可生物降解性、生物相容性和多種其他特殊生物功能，是一種非常具有開發前景的胺基酸。另外，由於抗生素的禁用，科研工作者正在尋找抗生素的替代品，其中精氨酸就被普遍認為能部分起到抗生素的作用。如果精氨酸的功能能夠得到合理的應用, 它必將對畜禽養殖業產深遠的影響。
近年來豬營養領域一個重大的發現是精氨酸家族類物質在調控機體營養代謝和免疫反應方面起重要作用，其機理和效果非常明確。國家飼料工程技術中心經過將近10年的研發歷程，N-氨甲醯穀氨酸終於研發成功，它是N-乙醯穀氨酸（NAG）的類似物，可以促進精氨酸的合成，從而解決了精氨酸成本高、並容易對其他胺基酸代謝產生幹擾的問題。亞太興牧（北京）科技有限公司作為國家飼料工程技術中心的成果轉化單位，致力於NCG的生產和推廣，是農業部指定的NCG的唯一合法製造商，歡迎來電諮詢。