小腸是消化、吸收和代謝的重要器官之一，不僅能合成9%-12%的機體蛋白質，而且還是防止外源性抗原進入體內的重要防御屏障。腸組織的蛋白質周轉能力遠遠高于腸外組織，如腸黏膜，生長動物中腸黏膜的蛋白質周轉能力是腸外組織的10倍，而成年動物則達到了30倍。如此高的蛋白質和能量利用消耗，腸道在維持其生長和功能時自然有著特殊的營養需求。Lindberg等證實，仔豬腸組織確實存在著特殊的營養需求：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%來源于動脈攝取。由此可見，營養物質尤其是氨基酸，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（主要是杯狀細胞分泌的黏蛋白）和腸細胞屏障（腸上皮細胞間的緊密連接）。黏液層由黏膜上皮細胞和黏液細胞分泌的凝膠狀糖蛋白組成，其功能是：①維持腸道內pH值梯度；②阻止酸和蛋白酶對腸道黏膜的腐蝕；③起潤滑作用，使腸道黏膜免受機械損傷；④阻止腸道微生物對腸道黏膜的直接侵蝕；⑤為正常菌群提供適宜的生存環境。黏液層可能被機械力、內源性微生物菌群、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體的黏附。黏蛋白形成保護層覆蓋在絨毛上，其分泌可能受神經和激素的雙重調節。腸上皮細胞間的緊密連接可有效地阻止大分子物質（如病原菌、抗原等）進入機體。因此，腸道黏膜不僅是機體消化和吸收營養物質的場所，而且還具有重要的防御功能。所以，保持腸黏膜結構的完整性和健康，對于動物的生長發育十分重要。

　　2小腸精氨酸和Gln的代謝及其作用

　　氨基酸進入腸道組織后，通過三種途徑代謝：①合成蛋白質；②通過轉氨基作用生成其他氨基酸、代謝底物或中間產物；③完全氧化成CO2和H2O。在前兩種代謝途徑中，氨基酸可被機體用于生長或其他生物學功能。一旦完全氧化成CO2，則是對氨基酸的浪費，尤其是必需氨基酸。

　　2.1精氨酸的代謝和生物功能

　　L-精氨酸在體內起主要的生理作用。L-精氨酸在肝或腎內合成，合成的前體物質是谷氨酸或Gln。經過多個步驟，形成L-鳥氨酸，再由L-鳥氨酸形成L-精氨酸。精氨酸除了構成蛋白質的組分外，主要參與鳥氨酸循環形成尿素，也是一氧化氮（NO）形成的前體物質，對免疫系統和神經系統有重要的調節作用，對促進傷口愈合，促進激素分泌和維持體內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，合成的碳架不僅來自肌糖原和血糖，也可來自纈氨酸和異亮氨酸等支鏈氨基酸的分解產物，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，谷氨酸與氨反應生成Gln。Gln是腸道黏膜細胞的特殊營養物質，對改善氮平衡和節約蛋白質、增強免疫功能、維持酸堿平衡、增加細胞的體積、增強骨骼肌細胞蛋白質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；在神經組織中，是神經遞質的前體物質；在血液中，有暫時解除氨毒的作用。

　　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，在調節腸形態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進入腸黏膜后，成為小腸能量的主要來源，為小腸養分的主動轉運和蛋白質周轉提供足量的ATP。其次，精氨酸和Gln的代謝產物鳥氨酸是合成多胺的前體物，多胺是腸道上皮細胞修復所必需的物質。第三，精氨酸是NO的生理來源之一，NO在調節腸道血流量、酶的分泌和上皮細胞生長等起主要作用。第四，谷氨酸是合成谷胱甘肽的前體物，谷胱甘肽是保護腸黏膜免受毒素入侵和氧化損傷的關鍵組分。

　　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就發現，腸道利用的Gln主要來自于動脈血液循環。在隨后的研究中，Windmueller和Spaeth發現，腸道吸收的谷氨酸和Gln主要用于氧化供能。Stoll等用核素標記試驗證實了這一點。近來，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，是腸道能量供應的主要來源。腸道吸收谷氨酸和Gln后，除用于氧化供能外，還可促進腸上皮細胞的快速增生和分化，刺激鳥氨酸脫羧酶基因的早期表達和促使多胺的合成。同時，它還是一種重要的生存因子，可抑制細胞凋亡。腸道免疫功能是腸道黏膜屏障功能不可缺少的部分，而作為供能物質的Gln，與腸道免疫不可分割。Gln不僅對腸淋巴細胞的快速增生起到重要作用，而且還是腸內其他功能性成分（核酸、核苷和氨基糖）的重要前體物。缺乏Gln的食物，可引起腸道相關的淋巴組織萎縮，集合淋巴小結內淋巴細胞明顯減少；淋巴細胞和巨噬細胞也可攝取和利用大量Gln。Gln既是淋巴細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，又是淋巴細胞的重要能源。Gln還可阻止腸道疾病并發癥的出現。Chambon-Savanovitch等研究發現，患內毒素血癥的小鼠進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、尿素和鳥氨酸。精氨酸及其腸內衍生物如NO、多胺和鳥氨酸等，對于維持正常的腸道健康生長起著重要的作用。還有研究表明，精氨酸的腸保護作用主要由其產生的NO完成。NO是一種自由基性質的脂溶性氣體物質，由一氧化氮合酶（NOS）催化精氨酸產生。動物消化道均有NOS分布，各段密度不同，其中以小腸最多。NO可影響腸上皮細胞的緊密連接、促進腸道黏液和電解質分泌、調節腸黏膜的血流量和維持腸黏膜微循環。Blachier等的研究表明，精氨酸生成多胺后，可促進腸道上皮細胞的分化增生。因此，必須給予一定量的精氨酸才能滿足腸道快速發育的需要。最近的研究表明，精氨酸還可激活腸上皮細胞mTOR和一些激酶信號通路，從而提高蛋白質合成、增強細胞分化能力和有助于修復受損的腸道上皮細胞。

　　4結語

　　近年來，EN應用逐漸多于PN，成為外科臨床營養支持的首選途徑。大量研究已證明，Gln、谷氨酸和精氨酸作為腸內特殊營養底物而發揮作用。隨著人們對Gln、谷氨酸和精氨酸認識的逐步深入，臨床上在嚴重創傷、大手術、燒傷等應激狀態下或長期行TPN時補充Gln、谷氨酸和精氨酸，可降低腸黏膜的通透性，維護腸黏膜結構的完整性，增強黏膜免疫功能，減少腸道細菌移位，可避免腸源性感染的發生。