2、泌乳期的哺乳动物的氨基酸代谢
目前关于泌乳母猪产奶的氨基酸代谢研究较少。对母猪、奶牛和大鼠的研究表明,当日粮蛋白摄取量增加时,可增加泌乳期产奶量(Rezaei 等,2013)。饲喂包含18%粗蛋白质的玉米-豆粕型饲料的泌乳母猪在哺乳期第1 ~ 21 天每天损失约0.5 kg 体重,甚至在泌乳期第1 ~ 18 天平均每天损失1.4 kg 体重(表3)(Bruckental 等,1991)。表明在当前饲喂系统下,日粮蛋白质摄入不能满足多产母猪的乳蛋白合成。目前仍然不能确定是日粮中的必需氨基酸还是可合成氨基酸亦或是两者共同限制通乳。
除了赖氨酸, 进入门静脉的日粮必需氨基酸均超过它们在母乳中的产量(表3)。日粮赖氨酸的量刚好与其在奶中的产量相称,而日粮中的丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、甘氨酸和丝氨酸,均超过了其在母乳中的产量。如前所述,这些氨基酸在母体分解代谢以维持某些细胞的需求,并且它们也可通过器官间的互作来合成从而被乳腺利用,这反映了在泌乳期氨基酸的动态代谢。日粮天冬氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺和脯氨酸不能满足其在母乳中的产量(表3),而且这些氨基酸必需由日粮氨基酸从头合成。因此,当向哺乳母猪的低蛋白质日粮中添加必需氨基酸时,可减少它们损失的体重并且促进仔猪的生长(Ospinarojas 等,2013)。
目前, 关于由泌乳期乳腺摄取的所有氨基酸的研究报道很少。由母猪乳腺摄取的支链氨基酸和精氨酸大大超过了它们在母乳中的产量(Ospinarojas等,2013)。在乳腺上皮细胞中,支链氨基酸被分解代谢以形成谷氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺,而精氨酸则被精氨酸酶分解为脯氨酸和多胺(Corzo 等,2005)。因为多胺对DNA 和蛋白质的合成十分重要,由乳腺上皮细胞分解精氨酸从而产生多胺对新生儿小肠的发育有着重要生理作用。由于肠道可利用谷氨酸和天冬氨酸将脯氨酸转化为母乳中含量丰富的精氨酸,因此并没有出现精氨酸的碳或氮在母方与新生儿间所谓的精氨酸-脯氨酸循环中的净损失(Wu 和Jr,1998)。我们研究的另一个突出方面是,日粮甘氨酸的量比甘氨酸在奶中的产量多很多(表3)。哺乳母畜中甘氨酸是如何超出蛋白质合成被利用的仍然未知,但甘氨酸的代谢在调节产奶上可能起着重要的作用。这个假设需要试验数据来支持。
如前所述, 泌乳母猪调动它们储存的蛋白质提供氨基酸,用于产奶。然而,因为体蛋白的过度损失不利于存活,这一过程必须要有一个限制。因此,泌乳母畜可能无法合成足够的氨基酸来维持最大产奶。这个观点被以下结论证实:
(1)向玉米-豆粕型日粮中添加1%的精氨酸盐酸盐可刺激泌乳母猪产奶并提高仔猪体重(Bruckental 等1991);
(2)向日粮中添加1%的谷氨酰胺促进了母猪的产奶以及仔猪的生长和存活(Bartell Batal,2007);
(3)向哺乳母猪的玉米-豆粕型日粮中添加1%和2%的谷氨酰胺提高了产奶量、仔猪的生长性能和存活率,以及用于泌乳的饲料利用率(Olubodun 等,2015)。在奶牛中有类似的结果报道。例如,向泌乳奶牛的皱胃中注射谷氨酸增加了乳蛋白的产量(Salmanzadeh 和Shahryar,2013)。
此外,在泌乳奶牛的十二指肠中每天注射80 g 脯氨酸促进了乳蛋白的合成(Awad 等,2014)。因此,哺乳母畜日粮中需要足量的可合成氨基酸来最大化其产奶量。