Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Унжаков А.Р.1, Чернобровкина Н.П.2, Робонен Е.В.2
1Институт биологии Карельского научного центра РАН, Петрозаводск;2Институт леса Карельского научного центра РАН, Петрозаводск, Российская Федерация.
Проанализированы данные литературы о значении условно незаменимой аминокислоты – L-аргинина в метаболизме млекопитающих. В организме животных аргинин – одна из самых универсальных аминокислот в клетках животных, является предшественником для синтеза не только белков, но и оксида азота, цитруллина, пролина, глутамат и агматина. Оксид азота (NO), многофункциональная сигнальная молекула, играющая ключевую роль в различных физиологических процессах, синтезируется из L-аргинина NO-синтазами (NOS). Важная роль аргинину отводится в процессе синтеза полиаминов, он является источником аминных групп при образовании креатина, макроэргического соединения креатинфосфата и в процессах регенерации АТФ в мышечной ткани. Аргинин в повышенных дозах обладает тимотропным и секретогенным действием в отношении гормонов, контролирующих рост и обмен веществ в организме животных. Существуют доказательства того, что аргинин регулирует энергетический метаболизм и функцию многих органов, исполняет роль сигнальной молекулы. Жвачные животные, кролики, крысы, имеют относительно низкую потребность в аргинине, в то время как плотоядные животные, рыбы, домашняя птица, с низкой способностью к эндогенному синтезу аргинина или отсутствием таковой отличаются высокой потребностью в нем. Он является важной аминокислотой для поддержания сперматогенеза, сохранности эмбрионов, высокой интенсивности роста новорожденных животных. Дополнительное введение аргинина в рацион улучшает фертильность у самцов и самок у половозрелых видов сельскохозяйственных животных. Аргинин, выступая в качестве предшественника для синтеза оксида азота, полиаминов и других молекул, имеющих биологическое значение, играет ключевую роль в беременности и развитии плода. Предлагается использовать как источник аргинина хвойные растения, которые способны накапливать аминокислоту при регуляции минерального питания.
$11. Волнин А.А., Боголюбова Н.В., Рыков Р.А. Влияние кормовой добавки хвойного экстракта на содержание микроэлементов в крови у бычков в период доращивания. // Проблемы биологии продуктивных животных. 2019. № 1. С.85-94.
$12. Дахно И.С. Влияние иммуностимуляторов L-аргинина и РНК на иммунный статус коров при фасциолезе. // Вісник Полтавського державного сільського сподарського інституту. 2000. № 5. С. 32-34.
$13. Дмитренко Н.П., Кiшко Т.О., Шандренко С.Г. Аргинин: биологическое действие, влияние на синтез оксида азота. // Украiнський Хiмioтерапевтичний журнал. 2008. Т. 22. №1-2. C. 137-140.
$14. Еримбетов К.Т., Обвинцева О.В., Лазаренко В.П., Алиева З.М. Влияние уровня обменного белка и доступных для обмена незаменимых аминокислот на метаболизм азотистых веществ и продуктивность у растущих бычков. //Проблемы биологии продуктивных животных. 2012. № 3. С. 75-86.
$15. Затирахин В.Н., Иванов И.С., Урсол А.Ю., Тормосина Т.Т. Влияние однократной инъекции комплекса аргинина и аспарагиновой кислоты на эффективность роста поросят. // В сб.: Технологические проблемы сельскохозяйственного производства. Ярославль: ЯГСХА, 2006. Ч. 1. С. 212-215.
$16. Иванова-Сальникова В.Г. Гигиеническая оценка использования селерана для молодняка свиней. // Международный вестник ветеринарии. 2014. № 1. С. 37-40.
$17. Крюков В.С., Зиновьев С.В. Проблемы питания поросят в послеотъёмный период // Проблемы биологии продуктивных животных. 2016. № 1. С.26-52.
$18. Куевда Н.Н. Влияние нормированного кормления на гематологические показатели при ожирении свиноматок. // Науковi працi Пiвденного фiл. "Кримський агротехнол. ун-т" Нац. аграр. ун-ту. 2011. Т. 133. С. 99-106.
$19. Ниязов Н.С.-А. Использование низкопротеинового комбикорма с добавками аминокислот у растущих свиней. // Проблемы биологии продуктивных животных. 2009. № 4. С. 51-57.
$110. Обвинцева О.В., Еримбетов К.Т., Ниязов Н.С.-А. Особенности азотистого обмена и роста мышечной ткани у помесных свиней при разном уровне протеина и лимитирующих аминокислот. // Проблемы биологии продуктивных животных. 2010. № 2. С. 60-72.
$111. Робонен Е.В., Чернобровкина Н.П., Чернышенко О.В., Зайцева М.И. Источники получения древесной зелени для производства аргининового иммуностимулятора. // Лесной вестник. 2012. № 3. С. 11-15.
$112. Робонен Е.В., Чернобровкина Н.П., Чернышенко О.В., Зайцева М.И., Унжаков А.Р., Егорова А.В. Перспективы биотехнологии обогащения древесной зелени хвойных L-аргинином и ингибиторами его катаболизма. // Химия растительного сырья. 2019. № 1. С.23-37.
$113. Унжаков А.Р., Тютюнник Н.Н., Узенбаева Л.Б., Баишникова И.В., Антонова Е.П., Чернобровкина Н.П., Робонен Е.В., Илюха В.А. Физиологическое состояние щенков американской норки (Mustela vison) при действии экстракта из обогащенной L-аргинином хвои. // Труды КарНЦ РАН. 2014. № 5. С. 222-227.
$114. Унжаков А.Р., Тютюнник Н.Н., Чернобровкина Н.П. Профилактика гипотрофии щенков норок. // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. 2015. № 2. С.151-152.
$115. Унжаков А.Р., Антонова Е.П., Сергина С.Н., Баишникова И.В., Чернобровкина Н.П., Робонен Е.В. Влияние обогащенного L-аргинином хвойного экстракта на биохимические показатели крови щенков-гипотрофиков норок. // Кролиководство и звероводство. 2017. № 3. С. 104-105.
$116. Харитонов Л.В., Великанов В.И., Пронькина Е.А., Маслова М.А. Участие аргинина в процессе формирования естественной резистентности у телят. // Проблемы биологии продуктивных животных. 2007. № 2. С.48-59.
$117. Черепанов Г.Г., Кальницкий Б.Д. Проблема взаимосвязи протеина и энергии при оценке потребностей в нутриентах и разработке систем питания продуктивных животных. // Проблемы биологии продуктивных животных. 2013. № 2. С. 5-35.
$118. Чернобровкина Н.П. Экофизиологическая характеристика использования азота сосной обыкновенной. СПб.: Наука, 2001. 175 с.
$119. Чернобровкина Н.П., Дорофеева О.С., Ильинова М.К., Робонен Е.В., Верещагин А.Г. Жирнокислотный состав суммарных липидов хвои сеянцев сосны обыкновенной в связи с обеспеченностью бором. // Физиология растений. 2008. Т. 55. № 3. С. 404-411.
$120. Чернобровкина Н.П., Дорофеева О.С., Робонен Е.В. Аминокислотный состав хвои сеянцев сосны обыкновенной в связи с обеспеченностью бором. // Лесной вестник. 2009. Т. 13.№ 3. С. 56-62.
$121. Чернобровкина Н.П., Робонен Е.В., Зайцева М.И.Накопление L-аргинина в хвое сосны обыкновенной при регуляции азотного и борного обеспечения. // Химия растительного сырья. 2010. № 3. С. 71-75.
$122. Чернобровкина Н.П., Робонен Е.В., Морозов А.К., Макарова Т.Н. Накопление L-аргинина в хвое ели европейской при регуляции азотного и борного обеспечения. // Труды Карельского научного центра РАН. 2013. № 3. С. 159-165.
$123. Чернобровкина Н.П., Робонен Е.В., Макарова Т.Н., Унжаков А.Р., Тютюнник Н.Н., Узенбаева Л.Б., Баишникова И.В. Способ кормления пушных зверей: патент РФ. № 2540354. 2015.
$124. Черюканов М.М., Ниязов Н.С.-А., Лазаренко В.П. Азотистый обмен и аминокислотный профиль тканей у растущих свиней при скармливании низкопротеиновых рационов с разными уровнями аминокислот. // Проблемы биологии продуктивных животных. 2012. № 2. С.74-82.
$125. Шейбак Л.Н. Особенности обеспечения и потребность в аминокислотах в периоде новорожденности. // Вестник Витебского государственного медицинского университета. 2015. Т. 14. № 2. С. 23-30.
$126. Яушева Е.В., Мирошников С.А., Косян Д.Б., Сизова Е.А. Наночастицы Fe в сочетании с аминокислотами изменяют продуктивные и иммунологические показатели у цыплят-бройлеров. // Сельскохозяйственная биология. 2016. Т. 51. № 6. С. 912-920.
$127. Balercia G., Moretti S., Vignini A. Role of nitric oxide concentrations on human sperm motility. // J. Androl. 2004. Vol. 25. P. 245-249.
$128. Bassit R.A., Curi R., Costa Rosa L.F. Creatine supplementation reduces plasma levels of pro-inflammatory cytokines and PGE2 after a half-ironman competition. // Amino Acids. 2008. Vol. 35. P. 425-431.
$129. Brosnan J.T., Brosnan M.E. Creatine: endogenous metabolite, dietary, and therapeutic supplement. // Annu. Rev. Nutr. 2007. Vol. 27. P. 241-261.
$130. Campbell B.I.,
$131. Closs E.I., Simon A., Vekony N., Rotmann A. Plasma membrane transporters for arginine. // J. Nutr., 2004. Vol. 134. Vol. 134. nr 10. P. 2752-2759. DOI: 10.1093/jn/134.10.2752S.
$132. Dillon E.L., Knabe D.A., Wu G. Lactate inhibits citrulline and arginine synthesis from proline in pig enterocytes. // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 1999. Vol. 276. P. G1079-G1086.
$133. Flynn N.E., Meininger C.J., Haynes T.E., Wu G. The metabolic basis of arginine nutrition and pharmacotherapy. // Biomed. Pharmacother. 2002. Vol. 56. P. 427-438.
$134. Flynn N.E., Meininger C.J., Kelly K. Ing N.H., Morris S.M.Jr., Wu G. Glucocorticoids mediate the enhanced expression of intestinal type II arginase and argininosuccinate lyase in postweaning pigs. // J. Nutr. 1999. Vol.129. P. 799-803.
$135. Gao K., Jiang Z., Lin Y., Zheng C. et al. Dietary L-arginine supplementation enhances placental growth and reproductive performance in sows. // Amino Acids. 2012. Vol. 42. nr 6. P. 2207-14. DOI: 10.1007/s00726-011-0960-9.
$136. Goncalves L.C., Bessa A., Freitas-Dias R., Luzes R., Werneck-de-Castro J.P., Bassini A., Cameron L.C. A sportomics strategy to analyze the ability of arginine to modulate both ammonia and lymphocyte levels in blood after high-intensity exercise. // J. Int. Soc. Sports Nutr. 2012. Vol. 9. nr 1. P. 30-48.
$137. Greenberg S.S., Lancaster J.R., Xie J.T., Sarphie G., Freeman T., Kapusta D.R., Giles T.D., Powers D.R. Effects of NO synthase inhibitors, arginine-deficient diet, and amiloride in pregnant rats. // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 1997. Vol. 273. P. R1031-R1045.
$138. Gualano B., Novaes R.B., Artioli G.G. Effects of creatine supplementation on glucose tolerance and insulin sensitivity in sedentary healthy males undergoing aerobic training. // Amino Acids. 2008. Vol. 34. P. 245-250.
$139. Holt L.E. Jr., Albanese A.A. Observations on amino acid deficiencies in man. // Trans. Assoc. Am. Physicians. 1944. Vol. 58. P. 143-156.
$140. Hristina K., Langerholc T., Trapecar M. Novel metabolic roles of L-arginine in body energy metabolism and possible clinical applications. // J. Nutr., Health. Aging. 2014. Vol. 18. nr 2. P. 213-218.
$141. Hsu C.N., Tain Y.L. Impact of arginine nutrition and metabolism during pregnancy on offspring outcomes. // Nutrients. 2019. Vol. 11. nr 7. P. 1452. DOI: 10.3390/nu11071452.
$142. Kwon H., Spencer T.E., Bazer F.W., Wu G. Developmental changes of amino acids in ovine fetal fluids. // Biol. Reprod. 2003. Vol. 68. P. 1813-1820.
$143. Lallès J.-P. Nutrition and gut health of the young pig around weaning: what news? // Archiva Zootechnica. 2008. Vol. 11. P. 5-15.
$144. Lassala A., Bazer F.W., Cudd T.A., Datta S., Keisler D.H., Satterfield M.C., Spencer T.E., Wu G. Parenteral administration of L-arginine enhances fetal survival and growth in sheep carrying multiple foetuses. // J. Nutr. 2011. Vol. 141. P. 849-855.
$145. Li H., Meininger C.J., Hawker J.R. Jr., Haynes T.E., Kepka-Lenhart D., Mistry S.K., Morris S.M. Jr., Wu G. Regulatory role of arginase I and II in nitric oxide, polyamine, and proline syntheses in endothelial cells. // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2001. Vol. 280. P. E75-E82.
$146. Li H., Meininger C.J., Kelly K.A. Hawker J.R. Jr., Haynes T.E., Morris S.M. Jr., Wu G. Activities of arginase I and II are limiting for endothelial cell proliferation. // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2002. Vol. 282. P. R64-R69..
$147. Li P., Kim S.W., Li X.L., Datta S., Pond W.S. Dietary supplementation with cholesterol and docosahexaenoic acid affects concentrations of amino acids in tissues of young pigs. // Amino Acids.2009. Vol. 37. P. 709-716..
$148. Li P., Yin Y.L., Li D.F. Amino acids and immune function. // Br. J. Nutr. – 2007. – Vol. 98. – P. 237-252.
$149. Lucas K.A., Pitari G.M., Kazerounian S. et al. Guanylyl cyclases and signaling by cyclic GMP. // Pharmacol. Rev. 2000. Vol. 52. P. 375-414.
$150. Mateo R.D., Wu G., Bazer F.W., Park J.C., Shinzato I., Kim S.W. Dietary L-arginine supplementation enhances the reproductive performance of gilts. // J. Nutr. 2007. Vol. 137. P. 652-656.
$151. Molderings G.J., Haenisch B. Agmatine (decarboxylated L-arginine): Physiological role and therapeutic potential. // Pharmacology & Therapeutics. 2012. Vol. 133. P. 351-365.
$152. Morris S.M.Jr. Arginine metabolism: boundaries of our knowledge. // J. Nutr. 2007. Vol. 137. P. 1602S-1609S.
$153. Odenlund M., Holmqvist B., Baldetorp B., Hellstrand P., NilssonB.O. Polyamine synthesis inhibition induces S phase cell cycle arrest in vascular smooth muscle cells. // Amino Acids. 2008. Vol. 36. P. 273-282.
$154. Raber P., Ochoa A.C., Rodriguez P.C. Metabolism of L-arginine by myeloid-derived suppressor cells in cancer: mechanisms of t cell suppression and therapeutic perspectives. // Immunol. Invest. 2012. Vol. 41. nr 6-7. P. 614-634.
$155. Rhoads M.J., Wu G. Glutamine, arginine, and leucine signaling in the intestine. // Amino Acids. 2009. Vol. 37. P. 111-122.
$156. Terstappen F., Tol A.J.C., Gremmels H., Wever K.E. et al. Prenatal amino acid supplementation to improve fetal growth: a systematic review and meta-analysis. // Nutrients. 2020. Vol. 12. nr 9. P 2535. DOI: 10.3390/nu12092535.
$157. Trulsson L., Sandstrom P., Sundqvist T. The Influence of a load of L-arginine on serum amino acids and pancreatic apoptosis/proliferation and ATP levels in the rat. // Pancreas. 2004. Vol. 29. P. 113-120.
$158. Vosatka R.J., Hassoun P.M., Harvey-Wilkes K.B. Dietary L-arginine prevents fetal growth restriction in rats. // Am. J. Obstet. Gynecol. 1998. Vol. 178. P. 242-246.
$159. Wei L.H., Wu G., Morris S.M. Jr., Ignarro L.J. Elevated arginase I expression in rat aortic smooth muscle cells increases cell proliferation. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. Vol. 98. P. 9260-9264.
$160. Wu G. Functional amino acids in growth, reproduction, and health. // Adv. Nutr. 2010. Vol.1. P. 31-37.
$161. Wu G, Bazer FW, Datta S. Intrauterine growth retardation in livestock: implications, mechanisms and solutions. // Arch. Fur Tierzucht-Arch Anim. Breed. 2008. Vol. 51. nr 1. P. 4-10.
$162. Wu G., Bazer, F.W., Davis, T.A., Kim, S.W., Li, P., Rhoads J.M., Satterfield M.C., Smith S.B., Spencer T.E., Yin Y. Arginine metabolism and nutrition in growth, health and disease. // Amino Acids. 2009. Vol. 37P. 153-168.
$163. Wu G., Bazer F.W., Hu J., Johnson G.A., Spencer T.E. Polyamine synthesis from proline in the developing porcine placenta. // Biol. Reprod. 2005. Vol. 72. P. 842-850.
$164. Wu G., Jaeger L.A., Bazer F.W., Rhoads J.M. Arginine deficiency in premature infants: biochemical mechanisms and nutritional implications. // J. Nutr. Biochem. 2004. Vol. 15. P. 442-451.
$165. Wu G., Meininger C.J., Kelly K., Watford M., Morris S.M. A cortisol surge mediates the enhanced expression of pig intestinal pyrroline-5-carboxylate synthase during weaning. .// J. Nutr. 2000. Vol. 130. P. 1914-1919.
$166. Wu, G., Bazer, F.W., Davis, T.A., Kim, S.W., Li, P., Rhoads J.M.Arginine metabolism and nutrition in growth, health and disease. // Amino Acids. 2009. Vol. 37. P. 153-168.
$167. Wyss M., Kaddurah-Daouk R. Creatine and creatinine metabolism. // Physiol. Rev. 2000. Vol.80. P. 1107-1213.