论文摘要
断奶应激是目前困扰养猪业发展的主要问题之一。而现在已有的研究又证明了精氨酸在仔猪应激状态下的重要作用。因此解决仔猪断奶后生长过程精氨酸的不足是有效应对断奶应激的手段。N-氨基甲酰-L-谷氨酸（N-Carbamyl-L-glutamic acid, NCG）是N-乙酰-L-谷氨酸（N-Aceyl-L-glutamic acid, NAG）的结构类似物。它能代替NAG成为氨基甲酰磷酸合成酶-Ⅰ（CPS-Ⅰ）的变构催化剂,从而促进脯氨酸和谷氨酰胺向瓜氨酸和精氨酸转化,增加精氨酸的内源合成,且保持体内精氨酸环境的平衡稳定。由此可见,NCG对于应对仔猪断奶期间因精氨酸不足引起的应激状况具有很好的效果,它是一种潜在的有效新型饲料添加剂。目前关于NCG的研究并不多,现有的合成方法耗时较长,不适合工业生产；其生物活性也缺乏系统深入的研究。本文对NCG及其锌盐的合成方法、NCG分析检测方法以及生物活性进行研究,以期为NCG产品的开发和其他衍生物的研究提供一定的理论基础,从而为养猪业的发展提供一种高效的饲料添加剂,促进养猪业的发展。这具有较高的经济价值和现实意义。现将主要研究概括如下：1.本文以味精和尿素为原料,分别采用微波加热和传统加热两种方法合成NCG,结果表明微波加热法优于传统加热法,可行有效。单因素实验结果表明,微波功率对产物得率的影响最大,其次是溶剂水的用量,原料味精与尿素的配比的影响效果最小；正交实验优化所得最佳工艺为：N味精：N尿素为1：2,水用量0.3ml/mmol,微波功率700W,反应时间15min。在该反应条件下合成NCG,得率可达到57.6%,以丙酮与水复合溶剂重结晶法对粗产品进行纯化,纯的NCG为白色粉状固体。热失重分析测定结果表明,NCG的热稳定性不是很好,其熔点约为170℃。合成产物经紫外光谱、红外光谱、质谱、核磁共振氢谱和元素分析等进行结构表征确定为NCG；合成过程中的跟踪检测以及产物含量的测定采用高效液相色谱法（HPLC）,确定色谱条件为：色谱柱：Kromasil C18柱；流动相：甲醇：水=5：95（pH2.90）；检测器：光电二极管阵列检测器；检测波长：220nm；流速：0.6ml/min。方法学考察结果表明,该方法进样精密度、重现性、稳定性好,加样回收率高。以此方法测得合成产物中NCG含量为95.3%；然后进一步以NCG和氧化锌合成出N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌,分别通过元素分析、EDTA络合滴定法以及HPLC测定锌等成分的含量,测定结果为：C：27.83%,H：3.85%,N：9.97%,Zn：23.14%,NCG：73.83%（按C6H9ZnN2O5计算,C：28.2%,H：3.9%,N：10.9%,Zn：25.59%,NCG：74.41%）。2.考察了NCG及其锌盐的抗氧化活性和抑菌活性。研究表明,NCG及其锌盐均表现出一定的抗氧化能力和抑菌性。抗氧化实验研究了NCG及其锌盐对超氧阴离子、羟基自由基、DPPH的清除能力和对铁离子的还原能力。结果表明,NCG及其锌盐对超氧阴离子自由基和羟基自由基的清除能力相对要强于对DPPH的清除力。而NCG及其锌盐对铁离子几乎没有还原能力。在所选浓度范围内,NCG及其锌盐的抗氧化能力均随浓度的增大而增强。在样品浓度为3mg/ml时,NCG和NCG-Zn对超氧阴离子的清除能力分别为55.32%和79.27%,对羟基自由基的清除率分别为38.09%和54.03%；而对DPPH的清除试验结果表明,NCG的清除率要高于NCG-Zn,分别为23.13%和7.87%。抑菌试验中分别考察了NCG以及NCG-Zn对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果,结果表明,NCG-Zn的抑菌效果要优于NCG。其中NCG-Zn对大肠杆菌的抑制效果又要比对其他两种菌的抑制效果强,当浓度为2mg/ml时,大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为27mm、13mm和14mm。而10mg/ml的NCG对这三种菌的抑菌圈直径仅分别为11mm、9mm和10mm。3.研究了不同添加水平的NCG对断奶仔猪生长性能和腹泻情况的影响。与对照组相比,日粮中中添加0.08%NCG,可显著提高仔猪的ADFI和ADG,分别比对照组提高了42.36%和89.43%（P<0.05）。同时,料肉比显著降低（P<0.05）；腹泻率和腹泻指数也明显低于对照组,腹泻率从15.83%降低到2.96%。添加0.16%的NCG仔猪与对照组的相比,ADFI和ADG有增加的趋势,F/G也有降低的趋势,但是差异均不显著（P>0.05）,但与0.08%NCG相比,ADFI和ADG反而更低,腹泻程度也更为严重。由此可知,日粮中添加0.08%NCG可以有效缓解仔猪断奶应激,而高水平的NCG（0.16%）则具有一定的副作用。