小腸是消化、吸收和代謝的重要器官之一，不僅能合成9%-12%的機(jī)體蛋白質(zhì)，而且還是防止外源性抗原進(jìn)入體內(nèi)的重要防御屏障。腸組織的蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于腸外組織，如腸黏膜，生長(zhǎng)動(dòng)物中腸黏膜的蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)能力是腸外組織的10倍，而成年動(dòng)物則達(dá)到了30倍。如此高的蛋白質(zhì)和能量利用消耗，腸道在維持其生長(zhǎng)和功能時(shí)自然有著特殊的營(yíng)養(yǎng)需求。Lindberg等證實(shí)，仔豬腸組織確實(shí)存在著特殊的營(yíng)養(yǎng)需求：①利用了每天攝入的氨基酸將近50%；②代謝的非必需氨基酸（谷氨酸、天冬氨酸和Gln）遠(yuǎn)高于必需氨基酸；③腸組織利用的必需氨基酸占其攝入氨基酸的50%；④腸組織消耗的葡萄糖85%來(lái)源于動(dòng)脈攝取。由此可見(jiàn)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)尤其是氨基酸，在維持腸道健康和功能方面起著重要的作用。

　　1小腸黏膜屏障

　　腸黏膜屏障包括腸黏液屏障（主要是杯狀細(xì)胞分泌的黏蛋白）和腸細(xì)胞屏障（腸上皮細(xì)胞間的緊密連接）。黏液層由黏膜上皮細(xì)胞和黏液細(xì)胞分泌的凝膠狀糖蛋白組成，其功能是：①維持腸道內(nèi)pH值梯度；②阻止酸和蛋白酶對(duì)腸道黏膜的腐蝕；③起潤(rùn)滑作用，使腸道黏膜免受機(jī)械損傷；④阻止腸道微生物對(duì)腸道黏膜的直接侵蝕；⑤為正常菌群提供適宜的生存環(huán)境。黏液層可能被機(jī)械力、內(nèi)源性微生物菌群、胰酶、膽汁、胃蛋白酶等降解，這種降解可能使大分子抗原吸收增加和微生物有機(jī)體的黏附。黏蛋白形成保護(hù)層覆蓋在絨毛上，其分泌可能受神經(jīng)和激素的雙重調(diào)節(jié)。腸上皮細(xì)胞間的緊密連接可有效地阻止大分子物質(zhì)（如病原菌、抗原等）進(jìn)入機(jī)體。因此，腸道黏膜不僅是機(jī)體消化和吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的場(chǎng)所，而且還具有重要的防御功能。所以，保持腸黏膜結(jié)構(gòu)的完整性和健康，對(duì)于動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育十分重要。

　　2小腸精氨酸和Gln的代謝及其作用

　　氨基酸進(jìn)入腸道組織后，通過(guò)三種途徑代謝：①合成蛋白質(zhì)；②通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用生成其他氨基酸、代謝底物或中間產(chǎn)物；③完全氧化成CO2和H2O。在前兩種代謝途徑中，氨基酸可被機(jī)體用于生長(zhǎng)或其他生物學(xué)功能。一旦完全氧化成CO2，則是對(duì)氨基酸的浪費(fèi)，尤其是必需氨基酸。

　　2.1精氨酸的代謝和生物功能

　　L-精氨酸在體內(nèi)起主要的生理作用。L-精氨酸在肝或腎內(nèi)合成，合成的前體物質(zhì)是谷氨酸或Gln。經(jīng)過(guò)多個(gè)步驟，形成L-鳥(niǎo)氨酸，再由L-鳥(niǎo)氨酸形成L-精氨酸。精氨酸除了構(gòu)成蛋白質(zhì)的組分外，主要參與鳥(niǎo)氨酸循環(huán)形成尿素，也是一氧化氮（NO）形成的前體物質(zhì)，對(duì)免疫系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)有重要的調(diào)節(jié)作用，對(duì)促進(jìn)傷口愈合，促進(jìn)激素分泌和維持體內(nèi)正氮平衡等有著重要的作用。

　　2.2 Gln的代謝及其作用

　　Gln主要在骨骼肌中合成和釋放，合成的碳架不僅來(lái)自肌糖原和血糖，也可來(lái)自纈氨酸和異亮氨酸等支鏈氨基酸的分解產(chǎn)物，支鏈氨基酸氨基的一部分是合成Gln所必需的。在Gln合成酶的作用下，谷氨酸與氨反應(yīng)生成Gln。Gln是腸道黏膜細(xì)胞的特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)改善氮平衡和節(jié)約蛋白質(zhì)、增強(qiáng)免疫功能、維持酸堿平衡、增加細(xì)胞的體積、增強(qiáng)骨骼肌細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成等有一定作用，可像葡萄糖一樣提供碳鏈氧化釋放能量。Gln在不同的組織中有不同的代謝功能。在腎中，是腎小管泌氨作用的主要氮源；在肝中，是糖異生和尿素合成的原料；在神經(jīng)組織中，是神經(jīng)遞質(zhì)的前體物質(zhì)；在血液中，有暫時(shí)解除氨毒的作用。

　　3條件必需氨基酸（Gln、谷氨酸和精氨酸）與腸道健康

　　腸道黏膜條件必需氨基酸的代謝，在調(diào)節(jié)腸形態(tài)和功能完整性起著重要作用。首先，每天食入的谷氨酸、Gln、天冬氨酸和血液Gln進(jìn)入腸黏膜后，成為小腸能量的主要來(lái)源，為小腸養(yǎng)分的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)提供足量的ATP。其次，精氨酸和Gln的代謝產(chǎn)物鳥(niǎo)氨酸是合成多胺的前體物，多胺是腸道上皮細(xì)胞修復(fù)所必需的物質(zhì)。第三，精氨酸是NO的生理來(lái)源之一，NO在調(diào)節(jié)腸道血流量、酶的分泌和上皮細(xì)胞生長(zhǎng)等起主要作用。第四，谷氨酸是合成谷胱甘肽的前體物，谷胱甘肽是保護(hù)腸黏膜免受毒素入侵和氧化損傷的關(guān)鍵組分。

　　3.1 Gln和谷氨酸

　　在腸道吸收的所有氨基酸中，谷氨酸和Gln是研究得最多的兩種氨基酸。早在1975年，Windmueller和Spaeth就發(fā)現(xiàn)，腸道利用的Gln主要來(lái)自于動(dòng)脈血液循環(huán)。在隨后的研究中，Windmueller和Spaeth發(fā)現(xiàn)，腸道吸收的谷氨酸和Gln主要用于氧化供能。Stoll等用核素標(biāo)記試驗(yàn)證實(shí)了這一點(diǎn)。近來(lái)，一系列的研究均表明，每天的食物中50%-95%的谷氨酸和Gln被腸吸收后用于供能，是腸道能量供應(yīng)的主要來(lái)源。腸道吸收谷氨酸和Gln后，除用于氧化供能外，還可促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的快速增生和分化，刺激鳥(niǎo)氨酸脫羧酶基因的早期表達(dá)和促使多胺的合成。同時(shí)，它還是一種重要的生存因子，可抑制細(xì)胞凋亡。腸道免疫功能是腸道黏膜屏障功能不可缺少的部分，而作為供能物質(zhì)的Gln，與腸道免疫不可分割。Gln不僅對(duì)腸淋巴細(xì)胞的快速增生起到重要作用，而且還是腸內(nèi)其他功能性成分（核酸、核苷和氨基糖）的重要前體物。缺乏Gln的食物，可引起腸道相關(guān)的淋巴組織萎縮，集合淋巴小結(jié)內(nèi)淋巴細(xì)胞明顯減少；淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞也可攝取和利用大量Gln。Gln既是淋巴細(xì)胞受抗原刺激后大量增殖和分化中核苷酸合成的重要前體，又是淋巴細(xì)胞的重要能源。Gln還可阻止腸道疾病并發(fā)癥的出現(xiàn)。Chambon-Savanovitch等研究發(fā)現(xiàn)，患內(nèi)毒素血癥的小鼠進(jìn)食富含谷氨酸食物后，空腸的絨毛面積受損得到改善。

　　3.2精氨酸

　　小腸黏膜中的精氨酸在上皮細(xì)胞精氨酸酶Ⅱ的作用下合成NO、多胺、脯氨酸、谷氨酸、尿素和鳥(niǎo)氨酸。精氨酸及其腸內(nèi)衍生物如NO、多胺和鳥(niǎo)氨酸等，對(duì)于維持正常的腸道健康生長(zhǎng)起著重要的作用。還有研究表明，精氨酸的腸保護(hù)作用主要由其產(chǎn)生的NO完成。NO是一種自由基性質(zhì)的脂溶性氣體物質(zhì)，由一氧化氮合酶（NOS）催化精氨酸產(chǎn)生。動(dòng)物消化道均有NOS分布，各段密度不同，其中以小腸最多。NO可影響腸上皮細(xì)胞的緊密連接、促進(jìn)腸道黏液和電解質(zhì)分泌、調(diào)節(jié)腸黏膜的血流量和維持腸黏膜微循環(huán)。Blachier等的研究表明，精氨酸生成多胺后，可促進(jìn)腸道上皮細(xì)胞的分化增生。因此，必須給予一定量的精氨酸才能滿足腸道快速發(fā)育的需要。最近的研究表明，精氨酸還可激活腸上皮細(xì)胞mTOR和一些激酶信號(hào)通路，從而提高蛋白質(zhì)合成、增強(qiáng)細(xì)胞分化能力和有助于修復(fù)受損的腸道上皮細(xì)胞。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　近年來(lái)，EN應(yīng)用逐漸多于PN，成為外科臨床營(yíng)養(yǎng)支持的首選途徑。大量研究已證明，Gln、谷氨酸和精氨酸作為腸內(nèi)特殊營(yíng)養(yǎng)底物而發(fā)揮作用。隨著人們對(duì)Gln、谷氨酸和精氨酸認(rèn)識(shí)的逐步深入，臨床上在嚴(yán)重創(chuàng)傷、大手術(shù)、燒傷等應(yīng)激狀態(tài)下或長(zhǎng)期行TPN時(shí)補(bǔ)充Gln、谷氨酸和精氨酸，可降低腸黏膜的通透性，維護(hù)腸黏膜結(jié)構(gòu)的完整性，增強(qiáng)黏膜免疫功能，減少腸道細(xì)菌移位，可避免腸源性感染的發(fā)生。

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