生长育肥猪氨基酸代谢的年龄依赖性变化及其与肠道菌群的互作机制

本研究揭示了生长育肥猪（90-210日龄）肝脏和空肠黏膜中氨基酸代谢酶（如CPS-Ⅰ、OTC、GDH）的年龄依赖性变化规律，发现mTORC1磷酸化水平与肝脏蛋白质合成相关，并通过代谢组学鉴定出31种差异代谢物（主要富集于色氨酸/谷氨酸通路）。研究首次报道结肠菌群（如Temporobacter）与神经活性代谢物（N-甲酰犬尿氨酸）的显著相关性（r=0.72），为通过营养干预提高氮利用效率、减少养殖污染提供了新靶点。

　　

Highlight

动物实验

采用50头杜×长×大三元杂交公猪（初始体重36.48±0.72 kg，90日龄），在90（D90）、120（D120）、150（D150）、180（D180）和210（D210）日龄时分别屠宰8头。采集肝脏、空肠黏膜和肠内容物，检测代谢酶活性、RNA/蛋白表达、菌群及代谢组学特征，数据通过SAS 9.2进行线性/二次模型分析。

生长性能与器官指数

如表3所示，90-210日龄期间，猪的平均日增重（ADG）随年龄增长而提高，料重比（F/G）从D90的2.21升至D210的3.57（回归方程：F/G=0.0145×日龄+0.487，R²=0.9859）。肝脏和肾脏重量在D90-D180期间显著增加（线性P<0.001；二次P<0.001）。

讨论

NRC（2012）对育肥猪氨基酸需求的设定基于预测模型而非试验数据。本研究发现120-210日龄期间F/G与日龄呈正相关。肝脏作为三大营养素代谢中枢，其鸟氨酸循环酶（CPS-Ⅰ、OTC）活性在D150-D180达峰后下降，而空肠谷氨酸脱氢酶（GDH）活性在D210显著高于D90（P<0.05）。mTORC1磷酸化水平在D150出现峰值，提示其对肝脏蛋白质合成的调控作用。

结论

在D90-D210期间，肝脏鸟氨酸循环酶活性呈"钟型曲线"，而空肠谷氨酰胺循环酶活性持续升高。代谢组学发现色氨酸代谢产物（如犬尿氨酸KYN、N-甲酰犬尿氨酸NFK）与特定结肠菌群存在显著互作，这为开发精准饲粮配方以改善氮排放提供了理论依据。