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種母豬的繁殖效率決定一個(gè)豬場(chǎng)的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，而母豬繁殖效率受到多種因素的影響，高溫?zé)釕?yīng)激被認(rèn)為是一個(gè)引起母豬生產(chǎn)力變化的重要環(huán)境因素。精氨酸在機(jī)體內(nèi)發(fā)揮著多重營(yíng)養(yǎng)生理效應(yīng)，研究精氨酸對(duì)熱應(yīng)激條件下母豬生產(chǎn)性能的影響，深入闡明其作用機(jī)理，對(duì)于養(yǎng)豬生產(chǎn)具有重要意義。
1高溫?zé)釕?yīng)激對(duì)母豬的影響
應(yīng)激是機(jī)體對(duì)內(nèi)部或外界的各種異常刺激所產(chǎn)生的非特異性應(yīng)答反應(yīng)的總和，是動(dòng)物對(duì)機(jī)體內(nèi)外刺激或挑戰(zhàn)的反應(yīng)。熱應(yīng)激是指處于極端高溫環(huán)境中的動(dòng)物對(duì)熱環(huán)境的舒適區(qū)上限溫度所致的反應(yīng)。豬屬恒溫動(dòng)物，存在一個(gè)等熱區(qū)，在這個(gè)范圍內(nèi)，豬借助于物理調(diào)節(jié)維持正常體溫，一旦超過這個(gè)范圍，就需通過產(chǎn)熱和散熱來維持正常的體溫。當(dāng)環(huán)境溫度超過等熱區(qū)中的舒適區(qū)上限值時(shí)，即出現(xiàn)熱應(yīng)激。豬皮下脂肪厚，汗腺不發(fā)達(dá)，體內(nèi)熱能散發(fā)較慢，不善于通過皮膚蒸發(fā)散熱來調(diào)節(jié)體溫，因此豬很不耐熱。
夏季高溫是影響母豬繁殖機(jī)能的主要因素之一，在我國(guó)大部分地區(qū)，夏季炎熱高溫給養(yǎng)豬業(yè)造成的損失十分嚴(yán)重。據(jù)報(bào)道，在高溫環(huán)境下降低了母豬采食量和產(chǎn)奶量，最終降低了仔豬的生長(zhǎng)率（Quiniou等，1999；Quiniou等，2000；Renaudeau等，2001）。
母豬的繁殖力受到許多生理過程的調(diào)控，高溫應(yīng)激對(duì)機(jī)體的損傷也是多方面的。在高溫條件下，電解質(zhì)代謝紊亂，血糖、蛋白質(zhì)、酶活力發(fā)生改變。母豬處于熱應(yīng)激下還會(huì)改變其內(nèi)分泌功能。Maloyan等（2002）指出，豬受熱應(yīng)激的刺激，激活了下丘腦—垂體—腎上腺軸，引起下丘腦促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素的分泌增強(qiáng)，釋放到垂體門脈系統(tǒng)，從而促進(jìn)垂體分泌促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）。ACTH分泌的增加，抑制了垂體前葉分泌促性腺激素FSH和LH，LH分泌減少的必然結(jié)果是卵泡發(fā)育受阻及抑制排卵，也會(huì)使雌激素的分泌下降，并抑制黃體生成和孕酮分泌，在生產(chǎn)中引起母豬各種繁殖障礙。另外，ACTH水平升高，也間接影響了卵巢機(jī)能，可誘發(fā)卵巢囊腫、性機(jī)能減退、使繁殖受阻。另外，高溫使母豬血漿甲狀腺素分泌減少，以抑制體內(nèi)的代謝功能，減少產(chǎn)熱，維持機(jī)體在高溫時(shí)產(chǎn)熱與散熱平衡（Prunier等，1997）。
高溫導(dǎo)致的熱應(yīng)激同時(shí)會(huì)造成組織細(xì)胞損傷。熱應(yīng)激誘導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生大量的自由基，產(chǎn)生各種有害的影響（Mitchell等，1983），導(dǎo)致細(xì)胞代謝和生物功能紊亂，例如脂肪酸氧化和蛋白合成功能受阻等（Jiang等，2008）。研究表明，機(jī)體內(nèi)自由基可以改變細(xì)胞膜的功能，進(jìn)而引發(fā)多種生物體疾�。ūR大用等，1999）。在正常的生命過程中，自由基為維持生命所必需，動(dòng)物體內(nèi)本身存在氧化和抗氧化兩大系統(tǒng)，正常生理狀態(tài)下，兩者處于動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)畜禽處于高溫?zé)釕?yīng)激狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞生理代謝功能紊亂，導(dǎo)致抗氧化系統(tǒng)功能下降，同時(shí)生成大量的自由基（Mitchell等，1983），此時(shí)過量的自由基數(shù)量超過抗氧化體系的還原能力，機(jī)體處于氧化應(yīng)激狀態(tài)（Sies，1997）。所以高溫環(huán)境可造成動(dòng)物氧化應(yīng)激損傷。
2精氨酸的研究進(jìn)展
2.1精氨酸的生化和生理學(xué)特性
精氨酸是堿性氨基酸，在生物體內(nèi)以具有生理活性的L-精氨酸形式發(fā)揮生物學(xué)功能。它不僅是動(dòng)物體蛋白合成的必需氨基酸，同時(shí)也是多種生物活性物質(zhì)的合成前體，如多胺和NO等。精氨酸是合成NO的唯一底物，精氨酸--NO途徑在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮著重要的作用。在正常情況下，成年動(dòng)物對(duì)精氨酸的需求可以通過內(nèi)源性合成得到滿足，但在應(yīng)激條件下，內(nèi)源精氨酸不能滿足機(jī)體的需求。因此，精氨酸被認(rèn)為是條件性必需氨基酸（孔祥峰等，2009）。
2.2精氨酸的內(nèi)源合成
精氨酸的內(nèi)源合成有兩條途徑，一是精氨酸可在谷氨酰胺酶、吡咯酸-5-羧酸合成酶、脯氨酸氧化酶、鳥氨酸轉(zhuǎn)氨酶、鳥氨酸轉(zhuǎn)乙酰酶、精氨酰琥珀酸合成酶和精氨酸琥珀酸分解酶的催化下，由谷氨酰胺（Gln）和脯氨酸（Pro）合成。另外，線粒體內(nèi)的鳥氨酸和血漿瓜氨酸也是合成精氨酸的前體，瓜氨酸進(jìn)一步在細(xì)胞液中合成精氨酸。對(duì)哺乳動(dòng)物而言，內(nèi)源精氨酸的合成涉及小腸—腎代謝軸，瓜氨酸由腸道內(nèi)的谷氨酸和谷氨酰胺合成，小腸釋放的瓜氨酸約83%運(yùn)至腎臟，在細(xì)胞液精氨酰琥珀酸合成酶和精氨酰琥珀酸裂解酶的催化下合成為精氨酸（Wu等，2007）。
2.3精氨酸的代謝途徑
研究表明，L-精氨酸代謝在體內(nèi)有3條途徑，一是精氨酸在一氧化氮合酶（NOS）催化下代謝產(chǎn)生NO，并生成瓜氨酸；二是在精氨酸分解酶作用下，精氨酸生成鳥氨酸和尿素，也可通過甘氨酸轉(zhuǎn)脒基酶催化分解為鳥氨酸和肌酐酸；三是由鳥氨酸生成多胺，多胺是腐胺、亞精胺和精胺的統(tǒng)稱，對(duì)于調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)和發(fā)育具有重要作用。精氨酸降解主要在小腸完成。
2.4精氨酸及其代謝產(chǎn)物對(duì)機(jī)體的作用
2.4.1精氨酸的NO途徑在心血管系統(tǒng)中的作用
研究發(fā)現(xiàn)，L-精氨酸--NO途徑非常重要。NO是一種很強(qiáng)的舒張血管物質(zhì)（Radomski等，1991），在維持血管張力的恒定和調(diào)節(jié)血壓的穩(wěn)定性中起著重要作用。L-精氨酸是NO生成的前體，補(bǔ)充L-精氨酸促進(jìn)NO的生成，可促進(jìn)血管擴(kuò)張和血管生成；相反，L-精氨酸缺乏可導(dǎo)致NO生成減少，進(jìn)而影響血管的生成與發(fā)育。研究表明，NO在心血管系統(tǒng)中發(fā)揮作用主要通過激活細(xì)胞中鳥苷酸環(huán)化酶（GC），使環(huán)一磷酸鳥苷（cGMP）的濃度增加來完成血管舒張等各種生理功能（肖麗波等，2009）。
