NCG应用现状及畜牧业中的发展前景

NCG应用现状及畜牧业中的发展前景李恒章2012-6-20长沙现龙生物科技有限公司纲要•NCG的重要作用的发现及与精氨酸的关系•NCG在医学中的应用现状•精氨酸在各阶段猪的营养中的需求•NCG在畜牧业中的应用发展前景一，NCG重要作用的发现及与精氨酸的关系•我们所熟知的炸药，竟然是治疗心脑血管疾病病的良药一氧化氮重要作用的发现•1998年，美国著名科学家——“伟哥”之父弗里德·穆拉德(FeridMurad)教授因发现一氧化氮（NO）对心脑血管疾病有改善和预防作用而获诺贝尔奖。精氨酸重要性的发现•在机体内，L-精氨酸（L-Arg）是内生性NO的唯一前体（Wu等,1998；Appleton,2002）•几乎哺乳动物机体中所有组织均利用L-Arg合成胞浆蛋白和核蛋白•L-Arg在促进肌肉蛋白质合成、增加机体氮储留、增强机体的免疫力，在细胞分裂、伤口复原、激素分泌等各种生理过程中，也都有着重要的作用(Tong等,2004)•因此，L-Arg被科学家誉为“神奇分子”NCG的重要作用的发现及与精氨酸的关系谷氨酰胺酶谷氨酰胺NAGNAG是P5C和CPS-1的变构激活剂。因为NAG合成酶的活性低下，所以NAG产量少，从而限制了瓜氨酸的生成，进而限制了精氨酸的合成NAGN-氨甲酰谷氨酸（NCG）NCG是不被胞内氨基酸代谢酶或脱酰基酶降解的。因此，NCG是NAG的稳定类似物门静脉-颈动脉-回肠肠系膜静脉血管插管试验猪中科院亚热带研究所实验猪场NCG的重要作用的发现及与精氨酸的关系UssingChamber技术--测定肠道氨基酸代谢NCG的重要作用的发现及与精氨酸的关系•理论和实践研究结果表明：•NCG在日粮中添加可以有效提高机体内源精氨酸合成量30%以上！•注：精氨酸内源合成的部位：小肠上皮细胞，肝脏，肾脏日粮添加AAA对断奶仔猪血清氨基酸、一氧化氮和一氧化氮合酶的影响(means±SEM,n=6)项目对照组Arg日粮组AAA日粮组精氨酸(umol/L)283.00±8.26a319.81±29.92b387.49±29.02b鸟氨酸(umol/L)206.50±8.94a222.40±4.69b238.03±6.88b瓜氨酸(umol/L)61.63±9.2986.11±12.0882.34±8.92一氧化氮(μmol/L)117.81±15.72154.48±31.17134.15±32.19一氧化氮合酶T(U/mL)25.69±2.6727.16±0.9028.37±3.03一氧化氮合酶i(U/mL)3.00±0.82a5.44±1.65b4.47±0.32ba,bMeanswithdifferentsuperscriptlettersdiffersignificantly(P0.05).WuXinetal.(2009)DPP:161二，NCG在医学中的应用现状NCG治疗NAG合成酶缺失/缺乏引起的高血氨症•意大利OrphanEurope公司生产•的卡巴谷Carbaglu;（主要成份为NCG）•用药后24小时血氨开始降低，三天降至标准水平，长期使用可使血氨浓度维持在正常水平。•2003年已获得欧盟批准•2010年已获得美国FDA的批准•EMEA.EuropeanMedicinesAgency.EPARsforauthorisedmedicinalproductsforhumanuse•FDAnewsrelease-FDAapprovesdrugtotreatconditionthatcauseselevatedammonialevels2010.3.18NCG促进健美运动员的肌肉生长NCG促进健美运动员的肌肉生长•EarlystudieshaveshownthattheimpressivenewnutrientNcarbamylglutamatecandetoxifyammonia,therebyreducingglutaminedegradation(Glutaminebeingakeyaminoacidinmusclecellhydrationandanabolism).ThesestudiesalsosuggestthatNCGcancauseasignificantincreaseinGrowthHormoneOutput,withobviousbenefitsformusclegrowthandfatloss.•Butthemostimpressiveaspectofthestudy,inpartduetotheabove2effects,wereimprovedmuscleproteinsynthesisandincreasedmusclegrowththatresults.ThepotentialadvantagesofNCGsupplementationbyforathletesareobvious!AthletesandbodybuildersmaybeginusingNCGtoimproveendurance,minimizefatigueandrecoverytimes,reducemuscleloss,andincreasemusclegain.•BodyRipped’sNCGcontainsonly100%purepharmaceutical-gradeN-carbamylglutamate.NCGmaybebestsuitedtousebybodybuilders,powerathletes,andeveryonewhoseeksgreaterperformanceandresultsinthegym,onthefield,oronthetrack!Forbestresults,useNCGonadailybasisforatleast3weeks,priortoexerciseifpossibleNCG治疗枫糖尿症（MSUD）•枫糖尿症（MSUD）是一种支链氨基酸（leucine,isoleucine,andvaline）代谢紊乱疾病，此类病人会伴有血氨的浓度升高的症状。实验表明，病人服用NCG200mg/kg/day治疗量，100mg/kg/day维持量，血液中的血氨浓度将显著减低到正常水平。•SemaKalkanUcar,MahmutCoker,SaraHabif,EylemUlasSaz,BulentKarapinar,HakanUcar,OmerKitis,MarinusDuranNCG提高运动员的体力•减低肌肉损伤•快速补充肌肉营养•加快运动后的快速恢复•通过促进生长激素的释放提高蛋白质的合成SupplementFactsServingSize:1scoopServingPerContainer:90AmountPerServing%DailyValueL-Glutamine2,000mg**N-Carbamylglutamate(NCG)500mg**Alpha-Hydrocy-LeucineCalciumSalt(HICA)500mg****DailyValuenotestablishedNCG安全性研究•由于已经作为人类保健品和药品使用，所以NCG是高度安全的。药量试验表明，大鼠口服2806mg/kg或静脉注射238.6mg/kg（为最高静脉注射级别）NCG没有发生中毒反应。•研究表明，男性志愿者口服100mg/kg体重的NCG，吸收率为30%。3小时（范围为2-4小时）在血浆中达到峰值，浓度为2.6μg/mL（范围为1.8-4.8），其表观分布容积（apparentvolumeofdistribution）很高：为2657L（范围为1616-5797）。摄入NCG前12小时消除较快，24小时后仍能检测到，但数量仅为最大浓度的5%，其终末半衰期为28小时。•肠道细菌可能启动了NCG的降解过程，粪便中确定的一种代谢产物为谷氨酸。摄入36-48小时后，血浆中出现NCG代谢产物峰值，消除较慢，半衰期为100小时。人口服100mg/kg体重的NCG，9%从尿中60%从粪便中以原物质形态排出。三，精氨酸在各阶段猪的营养中的需求各种饲料原料中精氨酸与赖氨酸的比例主要原料Lys%Arg%Arg:Lys玉米10.260.381.46玉米20.360.51.39玉米30.240.391.63玉米40.230.371.61小麦0.30.581.93大麦0.440.641.45麦麸0.420.651.55平均1.57豆粕12.432.531.04豆粕22.663.191.20豆粕32.873.671.28棉粕12.134.982.34棉粕21.974.652.36菜粕1.31.81.38平均1.60鱼粉15.223.910.75鱼粉25.123.860.75鱼粉34.723.570.76鱼粉43.873.240.84平均0.77日粮中赖/精氨酸需求比例NRC标准LysArgArg:Lys3--5kg1.50.590.395--101.350.540.4010--201.150.460.4020-500.950.370.3950-800.750.270.3680-1200.60.190.32妊娠（175）0.5400.00哺乳（175）0.970.540.56公猪0.600.00饲料测定指标饲料阶段LysArgArg:Lys教槽1.51.1850.79保育1.351.120.83小猪1.151.020.89肥育10.990.99妊娠0.650.891.37哺乳0.951.081.14公猪0.951.11.16猪机体中精氨酸与赖氨酸的比例关系猪机体测定PLW（kg）LysArgArg:Lys1.56.64.30.658.56.76.40.96217.26.20.86377.46.40.86567.360.82767.36.10.84907.66.60.871077.56.10.811277.560.801467.45.90.80饲料测定指标饲料阶段LysArgArg:Lys教槽1.51.1850.79保育1.351.120.83小猪1.151.020.89肥育10.990.99妊娠0.650.891.37哺乳0.951.081.14公猪0.951.11.16胎儿中精氨酸与赖氨酸的比例关系FLWg(AGEd)LysArgArg:Lys15.3(40)8.66.30.73136(60)6.976.60.95591(90)6.266.931.111143(110)6.046.81.131486(114)6.046.781.12资料来源：GuoyaoWu,2TroyL.Ott,3DarrellA.KnabeandFullerW.Bazer不同研究对猪机体中精氨酸与赖氨酸的比例关系PLW（kg）LysArgArg:LysMahanandShields(1998)7.36.20.85Bikkeretal(1994)6.66.50.98Kyeiazakisetal(1993)7.16.70.94ChungandBaker(1992)66.71.12Kemmetal(1990)6.3NRNRBatterhametal(1990)6.4NRNRCampbelletal(1988)6.46.41.00MoughanandSmith(1987)5.96.61.12Siebritsetal(1986)5.5NRNRAVG1资料来源：DCMahanandRGShields,Jr汇总•植物性饲料原料中A/L普遍较高1.5-1.6:1•动物性饲料原料中A/L普遍较低0.7-0.8:1•NRC标准中A/L非常低•商业肉猪饲料检测含量中A/L为0.79-0.99:1•商业种猪饲料检测含量中A/L为1.15-1.35:1•猪的机体中A/L为1:1•猪胎儿中A/L为0.73-1.13:1讨论一：仔猪阶段•断奶猪机体构成A/L比例0.96，日粮提供的A/L比例为0.70•保育猪机体构成A/L比例0.9（15公斤体重），日粮提供的A/L比例为