（动物营养与饲料科学专业论文）苏氨酸影响断奶仔猪肠黏膜蛋白质合成和免疫功能的研究.pdf

摘要 本论文通过四个动物试验，探讨了日粮真可消化苏氨酸水平对断奶仔猪肠黏膜蛋白质周转利 免疫功能的影响。( 1 ) 测定了基础日粮中几种原料的氨基酸回肠真消化率。试验选用起始体重为 3 5 虹的4 头阉公猪。4 4 拉丁方设计，水解酪蛋白法测定了氨基酸的内源损失。试验结果表明， 玉米、花生粕和乳清粉的赖氨酸、苏氨酸回肠真消化率分别为0 8 5 、0 8 9 ；o 8 8 、0 9 2 ：0 8 7 、o 9 2 。 ( 2 ) 以上述测定的氨基酸真消化率配制日粮，通过断奶仔猪的生长试验结合免疫试验，确定断奶 仔猪日粮中真可消化苏氨酸的适宜添加量。选用9 0 头9 8 54 - 0 7 8k g 的2 8d 断奶阉公猪，5 处理， 6 重复，每重复3 头猪。5 组断奶仔猪分别饲喂5 个不同真可消化苏氨酸水平的试验日粮( 5 3 、 5 8 、6 5 、7 5 和8 5g k g ) ，试验期2 8d 。在试验第1 4d ，所有仔猪肌肉注射1m g k gb w 的卵清 自蛋自。结果显示，在整个试验期，随真可消化苏氨酸采食量的增加，断奶仔猪的日增重和饲料 转化效率显著改善( p 00 5 0 ) 。真可消化苏氨酸采食量为5 9g d 时仔猪的日增重和饲料转化 效率均达到最佳。血清抗卵清白蛋白i g g 浓度在真可消化苏氨酸采食量为6 6 9 d 时达到最高值( 尸 = o 0 0 2 ) 。( 3 ) 从组织蛋白质周转方面研究了断奶仔猪肠黏膜和黏液蛋白质合成对日粮苏氨酸的特 殊需要。在试验二的基础上，以7 5g k g 的日粮真可消化苏氨酸含量为最佳需要量配制日粮。将 1 8 头2 ld 断奶体重为7 3 44 - o 5 5k g 的阉公猪( 大白x 长白) 分为3 组，每组6 头，代谢笼个 体饲养。饲以3 个不同真可消化苏氨酸水平的试验日粮( 3 7 、7 5 释1 1 1 1g k g ) ，日粮中真可消化 苏氨酸水平分别为最佳需要量的5 0 、1 0 0 ( 对照组) 和1 5 0 。试验第1 8d ，所有仔猪腹腔大 剂量一次性注射l p h e ( 1 5m m o l k gb w ，含0 6m m o l k gb wl - r i n g - 2 h s p h e ) 。结果显示，十二 指肠黏膜和空肠黏膜蛋白质的f s r ，均以对照组晟高( 尸 o 0 5 0 ) 。与对照组相比，十二指肠黏 液蛋白质舶f s r ，1 5 0 组降低了3 8 ( j ) = 0 0 4 7 ) ；空肠黏液蛋白质的f s r ，5 0 组和】5 0 组的 下降幅度分别为4 5 1 14 6 ( 尸= 0 0 2 9 ) ；而回肠黏液蛋白质的f s r ，5 0 组较对照组降低的程 度为2 8 ( 尸= o0 3 2 ) 。说明，对于断奶仔猪，无论是黏膜还是黏液的蛋白质合成都会受日粮真 可消化苏氨酸水平的影响。( 4 ) 本试验在试验二、三的基础上，选川3 6 头2 1d 体重为7 3 4k g 大 白长白断奶阉公猪，采用3x2 因子试验设计。日粮类型为3 个不同真可消化苏氨酸添加水 平的日粮( 3 7 、7 5 和1 1 1g k g ) 。试验第1 6d ，每处理日粮中一半仔猪e l 饲1 0 m l 大肠杆菌( + e c o l ik 8 8 + ，1 1 0 9 c f u m l ) 或p b s 缓冲液( 一e c o l ik 8 8 + ) ，第1 8d 屠宰。结果显示，日粮真可 消化苏氨酸的添加提高了e c o l ik 8 8 + 激发后断奶仔猪空肠黏膜中i g g ( p = 0 0 7 4 ) 和j g a ( p = 0 ，0 3 8 ) 的浓度。日粮真可消化苏氨酸添加组降低了仔猪空肠黏膜中i l 1 1 3 的含量( p = 0 0 1 5 ) ， 并显著提高了e c o l i k 8 8 + 激发后仔猪空肠黏膜中t l 1 b 的含量( p = o 0 4 1 ) 。日粮真可消化苏氨酸 添加组显著提高了仔猪空肠黏膜中i l 6 的含量( p = o 0 2 3 ) 。日粮真可消化苏氨酸水平的增加显 著提高r 十二指肠和空肠绒毛高度与隐窝深度的比率，同时改善了空肠绒毛高度和隐窝深度( ， 0 0 5 0 ) 。日粮中苏氨酸的添加显著缓减了e c o l ik 8 8 + 激发后断奶仔猪十二指肠绒毛变宽，空肠隐 窝深度变深及提高了空肠绒毛高度与隐寓深度的比率( j d 0 0 5 0 ) 。由此可以看山，苏氨酸相i 保 护断奶仔猪肠黏膜免疫功能干完整性起重要作= _ | 。 关键词：真可消化苏氨酸，牛产性能，蛋白质合成速率，肠貅膜免瘦，断奶仔猪 a b s t r a c t f o u ra n i m a lf e e d i n ge x p e r i m e n t sw e r ec o n d u c t e dt oi n v e s t i g a t et h ee f f e c t so fd i f f e r e n tl e v e l so f d i e t a r yt r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n eo np r o t e i nt u r n o v e ri nt i s s u e sa n di n t e s t i n a l m u c o s a li m m u n e f u n c t i o nf o rw e a n e dp i g l e t s ( 1 ) i nt h ef i r s te x p e r i m e n t ，f o u rc r o s s b r e d ( l a r g ew h i t e l a n d r a c e ) b a r r o w s ，w e i 【g h i n ga p p r o x i m a t e l y3 5k g ，w e r es u r g i c a l l yf i t t e dw i t hs i m p l et - c a n n u l ai nt h ed i s t a li l e u m t h ee a n n u l a t e dp i g sw e r eu s e di na4x4l a t i n s q u a r ed e s i g ne x p e r i m e n tt od e t e r m i n et h et r u ei l e a l d i g e s t i b i l i t yc o e f f i c i e n t s ( c i t d ) f o r t h ea m i n oa c i d si nt h et e s t i n g r e d i e n t s t h e e n z y m a t i c a l l y h y d r o l y z e dc a s e i nd i e tw a su s e dt oe v a l u a t et h ef l o wo f t h ee n d o g e n o u sa m i n oa c i d s t h e c i t df o rl y s i n ea n dt h r e o n i n ei nm a i z e ( o 8 5a n do 8 9 ) ，p e a n u tm e a l ( o 8 8a n d0 9 2 ) ，a n dd r i e dw h e y ( 0 8 7a n d0 9 2 ) w e r ec a l c u l a t e da n du s e dt of o r m u l a t et h ed i e t sf e di nt h ef o l l o w - u pe x p e r i m e n t s ( 2 ) i n t h i se x p e r i m e n t ，n i n e t yc r o s s b r e d ( l a r g ew h i t e l a n d r a c e ) b a r r o w sw e a n e da t2 8d a yw i t ha na v e r a g e b o d yw e i g h to f 9 8 5 士o 7 8k gf l a r g ew h i t e l a n d r a c e ) w e r ef e dd i e t sc o n t a i n i n go n eo f f i v el e v e l so f t r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n e ( 5 3 ，5 8 ，6 5 ，7 5 ，a n d8 5g k g ) t h ep i g sw e r eh o u s e di ng r o u p so ft h r e e w i t he a c hd i e tf e dt os i xp e n so fp i g s t h ep i g sw e r ef e dt h ee x p e r i m e n t a ld i e t sf o r2 8d a y s o nd a yl4 o ft h ee x p e r i m e n t ，a l lp i g sw e r ei n j e c t e dw i t ho v a l b u m i na tar a t eo f1m g k gb o d yw e i g h t o v e rt h e e n t i r ee x p e r i m e n t a lp e r i o d ，i n c r e m e n t a li n c r e a s e si nt r u ei l e a l d i g e s t i b l et h r e o n i n ei n t a k ei n c r e a s e d w e i g h tg a i na n di m p r o v e df e e dc o n v e r s i o nf p 00 5 0 ) b o t hw e i g h tg a i na n df e e dc o n v e r s i o nw e i h e m a x i m i z e da ta ni n t a k eo f5 9g do ft r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n e s e r u ma n t i o v a l b u m i ni g g c o n c e n t r a t i o n si n c r e a s e d ( p = 0 0 0 2 ) i nr e s p o n s et oi n c r e a s e di n t a k eo ft r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n e ， w i t ht h eh i g h e s ts e r u ma n t i o v a l b u m i ni g gc o n c e n t r a t i o no b s e r v e di np i g si n g e s t i n g6 6g do f t r u ei l e a l d i g e s t i b l et h r e o n i n e b a s e do nt h er e s u l t so ft h ep e r f o r m a n c et r i a l ，w ec o n c l u d e dt h a tt h ei n t a k eo ft r u e i l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n er e q u i r e dt om a x i m i z et h ew e i g h tg a i na n df e e dc o n v e r s i o no f1 0 - 2 5k gp i g si s 5 9g d t oo p t i m i z ei m m u n i 吼p i g ss h o u l dc o n s u m e6 6g do ft r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n e ( 3 ) i n o r d e rt oe x p l o r et h es p e c i a lr e q u i r e m e n to fi n t e s t i n a lm u c o s aa n dm u c i n ef o rd i e t a r yt r u ei l e a ld i g e s t i b l e t h r e o n i n ei nw e a n e dp i g l e t s ，t h ei s o t o p ei n f u s i o nt e c h n i q u e st h r o u g ha l li n t r a p e f i t o n e a li n j e c t i o nw e r e a d o p t e da n dat i s s u ep r o t e i nf r a c t i o n a ls y n t h e s i sr a t e ( f s r ) w a sd e t e r m i n e dw h e nt h ew e a n e dp i g l e t s w e r ef e dw i t hd i f f e r e n tt r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n e d i e t a r yt r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n er e q u i r e m e n t o f 7 5g k gw a ss e l e c t e db a s e do i lt h es e c o n de x p e r i m e n t e i g h t e e nc r o s s b r e d ( l a r g ew h i t e 。l a n d r a c e ) b a r r o w sw e a n e da t2 ld a yw i t ha na v e r a g eb o d yw e i g h to f 7 3 44 - o 5 5k gw e r ef e dd i e t sc o n t a i n i n go n e o f t h r e el e v e l so f t r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n e ( 3 7 ，7 , 5a n d1 ll g k 曲f o r1 8d a y s d i e t a r yt r u ei l e a l d i g e s t i b l et h r e o n i n el e v e l sm e t5 0 ，1 0 0 ( c o n t r 0 1 ) ，a n d1 5 0 o ft h e i rr e q u i r e m e n tf u rg r o w t h ， r e s p e c t i v e l y o nd a y 18o ft h ee x p e r i m e n t ，a l l p i g sw e r ei n j e c t e dw i t hl - p h e ( 1 5m m o l k g b w c o n t a i n i n g0 6m m o l k gb wl - r i n g - z h s p h e ) t h r o u g hi n t r a p e r i t o n e u m t i s s u e sw e r ec o l l e c t e da t3 0 m i np o s t i n j e c t i o n f o rd u o d e n u ma n dj e j u n u mm u c o s a ，t h e i rp r o t e i nf s ri nt h ec o n t r o lg r o u pw e r ea l l o b t a i n i n gt h eh i g h e s tl e v e l sr 尸 o 0 5 0 ) m u c i n sf s ri nd u o d e n u mf u rg r o u pi5 0 w a sr e s t r i c t e db y 3 8 伊= o 0 4 7 ) h o w e v e r , j e j u n u mm u c i n sf s ri ng r o u p5 0 a n dg r o u pl5 0 w e r es i g n i f i c a n t l y d e p r e s s e db y4 5 a n d4 6 ( p = 00 2 9 ) c o m p a r e dw i t ht h ec o n t r 0 1 t h es a m er e s u l tw a sa l s o i n v e s t i g a t e di ni l e u m f o ri l e u mm u c i n sf s r ，g r o u p5 0 w s sr e d u c e db y2 8 ( p20 0 3 3 ) s ot h e r e s u l t sc l e a r l yi n d i c a t et h a tr e s t r i c t i o no fd i e t a r yt r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n es i g n i f i c a n t l yi m p a i r s i n t e s t i n a lm u c i na n dm u c o s as y t h e s i s ( 4 ) d i e t a r yt r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n er e q u i r e m e n to f7 5g k g w a ss e l e c t e db a s e do nt h es e c o n da n dt h et h i r de x p e r i m e n tt of o r m u l a t et h r e el e v e l so ft r u ei l e a l d i g e s t i b l ed i e t s ，t h e i rt r u e i l e a l d i g e s t i b l et h r e o n i n ec o n c e n t r a t i o n sw e r e3 7 ，7 5 ，a n d 1 1 1 g k g ， r e s p e c t i v e l y t h i r t y - s i xc r o s s b r e d ( l a r g ew h i t exl a n d r a c e ) b a r r o w sw e a n e da t2 1d a yw i t ha na v e r a g e b o d yw e i g h to f 7 3 4k gw e r ef e dd i e t sc o n t a i n i n go n eo f t h r e el e v e l so f t r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n ef o r 18d a y s a3 2f a c t o r sd e s i g nw e r eu s e dt od e t e r m i n et h ee f f e c t so fd i e t a r yt r u ei l e a ld i g e s t i b l e t h r e o n i n eo ni n t e s t i n a lm u c o s a li m m u n ef u n c t i o nf o rw e a n e dp i g l e t so nd a y16 ，h a l fp i g l e t so fe a c h d i e t a r yt r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n et r e a t m e n tw e r ec h a l l e n g e dw i t h1 0m lo f e c o l ik 8 8 + ( 1x1 0 c f u m l ) o r1 0m lp b sb u f f e rt h r o u g ho r a lr o u t a l lp i g sw e r es l a u g h t e r e do nd a y1 8 j e j u n a lm u c o s a l l g gc p = o ，0 7 4 ) a n dl e a ( p = o 0 3 8 ) c o n c e n t r a t i o n sw e r ea l li n c r e a s e dw i t hi n c r e a s i n gl e v e l so fd i e t a r y t r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n ef o rp i g l e t sa f t e rs t i m u l a t i n gb ye c o i lk 8 8 + i l 一11 3c o n t e n t si nj e j u n a l m u c o s aw e r ed e c r e a s e d ( p = 0 0 15 ) b ye n h a n c e dd i e t a r yt r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n el e v e l s ，b u tw e r e i n c r e a s e d ( p = o 0 4 1 ) b yd i e t a r yt r u e i l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n es u p p l e m e n t a t i o nf o r p i g l e t sa f t e r c h a l l e n g i n gb ye c o l ik 8 8 + j e j u n a lm u c o s a li l 一6c o n c e n t r a t i o n sw e r ei m p r o v e db yi n c r e a s i n gl e v e l so f d i e t a r yt r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n e 伊20 0 2 3 ) 。t h er a t i oo fv i l l u sh e i g h ta n dc r y p td e p t hi n d u o d e n u ma n dj e j u n u mw a si m p r o v e db yt h ei n c r e a s eo fd i e t a r yt r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n e ，a sw e l l a st h ev i l l u sh e i g h ta n dc r y p td e p t hi nj e j u n u m ( p ( 0 0 5 0 ) t h ei n c r e a s i n gl e v e l so fd i e t a r yt r u ei l e a l d i g e s t i b l et h r e o n i n ea l l e v i a t e dt h ei n c r e a s i n go fv i l l u sa r e a ，c r y p td e p t ho rt h ed e c r e a s i n go fv i l l u s h e i g h t ：c r y p td e p t hr a t i oi nj e j u n u m ( p 0 0 5 0 ) a f t e ra c t i v a t i n gb ye c o l ik 8 8 + s o ，w ec a nc l e a r l ys e e t h ei m p o r t a n tr o l eo fd i e t a r yt h r e o n i n ei nt h ep r o t e c t i o no fi n t e s t i n a lm u c o s a li m m u n ef u n c t i o na n d i n t e g r a t i o nf o rw e a n e dp i g l e t s k e yw o r d s ：t r u ei l e a ld i g e s t i b l et h r e o n i n e ，g r o w t hp e r f o r m a n c e ，f r a c t i o n a ls y n t h e s i sr a t e ，i n t e s t i n a l m a c o s a li m m u n ef u n c t i o n ，w e a n e dp i g s 缩写 a a a d f i a d g a d p a n o 、，a a 1 1 p b s a b u n b w c a t d c d c n d c o ， c o a c o n a c p c y s d m e e a a e c o l i e d t t a e h c e i a e l i s a f s r g c m s g l m h f b a h ， v i i i 缩写词表r a b b r e v i a t i o n s ) 英文名称 a m i n oa c i d a v e r a g ed a i l yf e e di n t a k e a v e r a g ed a i l yg a i n d e o x y a d e n o s i n et r i p h o s p h a t e a n a l y s i so f v a r i a n c e a d e n o s i n et r i p h o s p h a t e b o v i n es e r h ma l b u m i n b l o o dl i f e an i t r o g e n b o d yw e i g h t a p p a r e n ti l e a ld i g e s t i b i l i t yc o e f f i c i e n t s c l u s t e ro f d i f f e r e n t i a t i o n t r u ei l e a ld i g e s t i b i l i t yc o e f f i c i e n t s c a r b o nd i o x i d e c o e n z y m ea c o n c a n a v a l i na c r u d ep r o t e i n c y s t i n e d r ym a t t e r e n d c h m e n t e s s e n t i a la m i n oa c i d e s c h e r i c h i ac o l i e t h y l e n ed i a m i n e t e t r aa c e t i ca c i d e n z y m a t i c a l l y - h y d r o l y z e dc a s e i n e n z y m ei m m u n o a s s a y e n z y m e l i n ki m m u n o s o r b e n ta s s a y f r a n c t i o n a ls y n t h e s i sr a t e g a sc h r o m a t o g r a p h i cm a s s g e n e r a | i i n c a rm o d e l n p r o p y lh e p t a f l u o r o b u t y r a t e p e r o x i d 中文名称 氨基酸 平均日采食量 平均日增重 脱氧三磷酸腺苷 方差分析 三磷酸腺首 牛血清白蛋白 血清尿素氨 体重 回肠表观消化率 分化群 回肠真消化率 二氧化碳 辅酶a 刀豆蛋白a 粗蛋白质 胱氨酸 干物质 丰度 必需氨基酸 人肠杆菌 乙二胺四乙酸 水解酪蛋白 酶免分析法 酶联免疫吸附测定 蛋白质合成迷率 气相色晰质谱 般线形模型 n 丙基一7 一氟1 酸 过氧化氢 l m m u n o g l o b u l i n i n t e r l e u k i n l p h e n y l a l a n i n e l i p o p o l y s a c c h a r i d e m e t h i o n i n e m a j o rh i s t o c o m p a t i b i l i t yc o m p l e x 3 - ( 4 ，5 l i m e t h l t h i a z o l 一2 一y 1 ) - 2 ，5 - d i p h e n y l t e t r a z o l i u mb r o m i d e a m m o n i a n a t i l l a ik i l l e rc e l i o v a l b u m i n p h ”o h e m a g g l u i i l l j n p h o s p h a t e b u f f e r e ds a l i n e p o r t a l - d r a i n e dv i s c e r a r e db l o o dc e l l r a d i o i m m u n o a s s a y s t a n d a r de l r o ro f t h em e a n t h r e o n i n ea l d o l a s e t r i c h l o r o a c e t i ca c i d t h r e o n i n ed e h y d r o g e n a s e t h r e o n i n ed e h y d m t a s e h e l p e rtc e l l s t r u ei l e a ld i g e s t i b i l i t y t i t a n i u mo x i d e t u m o rn e c r o s i sf a c t o r t b t a lp a r e n t e r a ln u t r i t i o n t f s ( h y d m x y m e t h y l ) a m i n o m e t h a n e u i c e r a t i r ec o l i t i s ? - i n t e r f e r o n 免疫球蛋白 自细胞介素 l 一苯丙氨酸 脂多糖 蛋氨酸 主要组织相容性复合物 四甲基偶氮唑盐 氨 自然杀伤细胞 卵清白蛋白 植物血凝素 磷酸盐缓冲溶液 门静脉引流区 红细胞 放射免疫测定 平均标准误 苏氨酸醛缩酶 三氯乙酸 苏氨酸脱氢酶 苏氨酸脱水酶 辅助性t 细胞 回肠真消化率 氧化钛 肿瘸坏死因子 总肠外营养 三( 羟甲基) 氨基甲烷 溃疡性结肠炎 y 干扰素 k儿m嗍眦眦一 呲眦帆眦l坌州眦眦 洲队吼眦删l苎m窖l|兰删佻舯 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谤f 的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 研究生虢弘 时阀：矽。g 年( 日，；日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上 发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生虢堪 帆尸年厂月哆日 导师签名 矽吆 时问：年，月，胛 加彩6u 中国农业大学博：仁学位论文绪论 第一章绪论 1 研究目的和意义 仔猪出生后从母乳中获得母源抗体进行被动免疫，在自然状态。f ，即不完全断奶，需要1 6 周的时间才能平稳过渡到完全免疫状态和对营养物质的独立吸收利利用( h e l d 和m e n d l ，2 0 0 1 ) 。 目前生产中普遍的3 - 4 周龄断奶，甚至更早的断奶日龄，仔猪由于失去了母源l g n 的供给及生活 环境的改变( 抗原、温度、营养和混群饲养) ，给本身没有发育完全的肠道免疫系统造成了很大 的应激，这就使得病原性大肠杆菌快速增殖，同时严重破坏了保护性乳酸杆菌区系。后果是肠上 皮细胞迁移率显著增加，绒毛高度降低，严重破坏了营养物质的吸收和饲料的采食量，引起仔猪 腹泻( h a m p s o n 和k i d d e r ，1 9 8 6 ) 。从而对断奶仔猪的肠道健康和功能的发挥造成了很大的损伤， 这种损伤的恢复程度将极大影响猪后期生产性能的发挥。而作为机体最大的免疫保护屏障一肠黏 膜，可以阻i t 病原菌的侵入，为机体提供持续的免疫保护屏障，在肠道的健康和功能发挥过程中 起重要作用。冈此，在断奶时期我们最重要的策略是保护肠黏膜的完整性雨l 免疫功能的正常，从 而保证仔猪肠道的健康和i 功能的发挥。 已知胃肠道组织在维护其功能过程中要与外周组织竞争性地利用营养物质。在肠外营养 ( t p n ) 过程中，可以维持动物机体的生长，但显著降低了肠道重量( 大约5 0 ) ( b e r t o l o 等， 1 9 9 8 ) 。曲：多研究表明，肠道消耗的营养物质大约占动物采食的4 0 6 0 ，肠组织利用的必需氨基 酸约占其采食的5 0 ( y u 等，1 9 9 0 ，1 9 9 2 ；s t o l l 等，1 9 9 8 ，1 9 9 9 ) ，其中对日粮中苏氨酸的利用 则高达8 5 ( s t o i 等，1 9 9 8 ；b e r t o l o 等，1 9 9 8 ；v a ng o u d o e v e r 等，2 0 0 0 ) 。上述研究者还发现， 苏氨酸是猪肠道黏液蛋白的主要组成成分，而黏液是肠道健康的重要保护屏障。因此，可以推测， 断奶仔猪肠组织对苏氨酸的高需要量与其参与肠道黏液形成进而影响黏膜功能有关，苏氨酸有保 护断奶仔猪肠道健康的作用。l ef l o c h 等( 1 9 9 4 ) 、l a c k e y r a m 等( 2 0 0 1 ) 以及k i d d 等( 2 0 0 3 ) 分别在猪和家禽上的工作对这一沧点进行了初步的证实。仔猪肠黏膜是断奶时受损伤最严重的组 织，苏氨酸在其中的作用如何，机制是什么，目前还不清楚。本研究通过探讨苏氨酸在保护肠黏 膜完整性中的作用及对机体肠组织和肠外组织蛋白质周转的影响，阐明苏氢酸保护肠道健康的作 用及其机制，为合理利用苏氨酸调控断奶仔猪肠道健康提供理论依据。 2 国内外研究现状 苏氨酸( * 氨基书羟基r 酸) 是一种羟基氨基酸，其结构式如图1 - 1 。苏氨酸是山r o s e 在 1 9 3 5 年从纤维蛋白水解产物中分离乖i 鉴定出的，因其结构类似苏糖，故命名为苏氨酸( 张玉清和 刘希颖，2 0 0 0 ) 。苏氨酸是最后被发现的畜禽必需氨基酸，其分子量为1 1 9 1 8 ，属于生糖氨基酸， 其r 基为不带电_ # 的檄- 陛r 基，能与水形成氢键。苏氨酸除了碳原子是一个不对称碳原子外， 还有第二个不对称碳原子。冈此柏：实验室里可以存在四种光学异构体，它们分别为d 一、l 一、1 3 - 别币ll - 别苏氨酸。d 羊l 、d 州平l - 剧再为一对对映体，分别绑成一个外消旋物( 或称消旋 物) 。苏氨酸= f i | 别一苏氨酸之间不存稿：互成物体与镜像的关系。研究表明，在自然界货闩质中只存 中国农业大学博_ 上学位论文结论 c o o 图i - i 苏氨酸的化学结构图( 资料来源：沈同和王镜岩- 2 0 0 0 ) f i g u r el lm o l e c u l a rf o r m u l ao f t h r e o n i n e ( s o u r c e ：s h e n ，工a n dj y w a n g ，2 0 0 0 ) 在其中一种异构体，即l 一苏氨酸。苏氨酸与水的比旋光度( 【d k ( h 2 0 ) ) 为一2 8 5 ；与盐酸的比 旋光度( 】d ( 5m o l lh c i ) ) 为一1 5 0 。在2 5 c 下，苏氨酸的表观解离常数为p k l ( - c o o h ) ，2 6 3 ； p l 2 ( - n h 3 + ) ，1 0 4 3 ；等电点( p i ) 为65 3 。苏氨酸是许多植物性饲料的第二或第三( 大麦、小麦、 高粱、玉米) 限制性氦基酸，如果缺乏可导致猪采食量降低、生长受阻、饲料利用率下降、免疫 功能受抑制等症状。因此，本文就苏氨酸的代谢，需要量及动物机体对其的特殊需要进行综述。 2 1 苏氨酸的代谢 天冬氨睦激酶脱氢酶 。天冬氨酸= 歹，i = ：1 3 天冬酰磷酸_ = ；7 ，_ = ：。一天冬氨酸1 3 _ 半醛 a d pn a d p i + h 脱氢酶 = ；7 号： l 高丝氨酸 n a d p h +n a d p h + 苏氨酸台酶 = ；7 = ： l 一苏氨酸 h 2 0 n a d p+ p i 天冬氨酸激酶 = ；7 5 = ： o - 磷酰一l 一商丝氟酸 a t pa d p + r 图l - 2l 一苏氨酸的生物合成( 资料来源：沈同和王镜岩，2 0 0 0 ) f i g u r e1 - 2b i o s y n t h e s i so fl - t h r e o n i n e ( s o u r c e ：s h e n ta n dj vw a n g ，2 0 0 0 ) 2 1 1 苏氨酸的合成代谢 苏氨酸的合成过程从l 天冬氮酸开始，直到形成l 一高丝氨酸与甲硫氨酸的合成步骤是完全 2 h 叫 一 一 ： ： h 一 一 h 中国农业大学博士学位论文绪论 i 相同的( 图1 - 2 ) ，l 高丝氨酸在其激酶作用下在羟基位置转移a t p 上一个磷酸基团，形成o 磷 酰- l 一高丝氨酸( o p h o s p h o l - h o m o s e r i n e ) 再经苏氨酸台酶的作用，水解磷酸基团形成苏氨酸。 2 1 2 苏氨酸的分解代谢 目前已证明，在不同种属动物的肝脏中，苏氨酸的分解代谢主要是通过三个酶的降解途径实 现的：l ，苏氨酸一3 一脱氢酶途径( t 3 d g 。e c1 1 1 1 0 3 ) ；苏氢酸脱水酶途径( t d h ，e c 4 2 1 1 6 ) ；苏氨酸醛缩酶途径( t a ，e c4 1 2 5 ) 。l 苏氨酸3 脱氢酶将苏氨酸分解为极不稳 定的中间产物2 氨基一3 酮丁酸。已证明此酶与2 氨基一3 酮丁酸辅酶a 连接酶( e c2 3 1 2 9 ) 共 同作用后者可将2 氨基3 一酮丁酸裂解为甘氨酸和乙酰辅酶a ( a o y a m a 和m o t o k a w a ，1 9 8 1 ： b i r d 等，1 9 8 4 ；t r e s s e l 等，1 9 8 6 ) 。在缺乏2 氨基3 酮丁酸辅酶a 连接酶的情况下，该中间产 物则自然脱羧，生成氨基丙酮。苏氨酸在苏氨酸脱水酶的作用下生成2 酮丁酸和n h ，在醛缩酶 的作j = i ；| 一fr ) ! l j 生成甘氨酸和乙醛( 图i - 3 ) 。 甲基乙二醛一氨基丙酮，l ! ， d 乳陵 n t 葡萄糖 蒸氢酸 酮i r 酸n 、a d h l i2 一羟丁酸 葡萄糖1 丙酰c o a 。 酰c o a 葡萄糖 甘氨酸+ 丝氮酸 、 n a d h 乙醇 圈1 - 3l 苏氪酸的分解代谢途径( 资料来源：h a m m e r 等，19 9 6 ) f i g u r e l - 3c a t a b o l i s m