精氨酸是堿性氨基酸，在生物體內以具有生理活性的L-精氨酸形式發揮生物學功能。它不僅是動物體蛋白合成的必需氨基酸，同時也是多種生物活性物質的合成前體，如多胺和NO等。精氨酸是合成NO的唯一底物，精氨酸--NO途徑在動物體內發揮著重要的作用。在正常情況下，成年動物對精氨酸的需求可以通過內源性合成得到滿足，但在應激條件下，內源精氨酸不能滿足機體的需求。因此，精氨酸被認為是條件性必需氨基酸(孔祥峰等，2009)。

　　精氨酸的內源合成有兩條途徑，一是精氨酸可在谷氨酰胺酶、吡咯酸-5-羧酸合成酶、脯氨酸氧化酶、鳥氨酸轉氨酶、鳥氨酸轉乙酰酶、精氨酰琥珀酸合成酶和精氨酸琥珀酸分解酶的催化下，由谷氨酰胺(Gln)和脯氨酸(Pro)合成。另外，線粒體內的鳥氨酸和血漿瓜氨酸也是合成精氨酸的前體，瓜氨酸進一步在細胞液中合成精氨酸。對哺乳動物而言，內源精氨酸的合成涉及小腸—腎代謝軸，瓜氨酸由腸道內的谷氨酸和谷氨酰胺合成，小腸釋放的瓜氨酸約83%運至腎臟，在細胞液精氨酰琥珀酸合成酶和精氨酰琥珀酸裂解酶的催化下合成為精氨酸(Wu等，2007)。

　　研究表明，L-精氨酸代謝在體內有3條途徑，一是精氨酸在一氧化氮合酶(NOS)催化下代謝產生NO，并生成瓜氨酸;二是在精氨酸分解酶作用下，精氨酸生成鳥氨酸和尿素，也可通過甘氨酸轉脒基酶催化分解為鳥氨酸和肌酐酸;三是由鳥氨酸生成多胺，多胺是腐胺、亞精胺和精胺的統稱，對于調控細胞生長和發育具有重要作用。精氨酸降解主要在小腸完成。

　　1精氨酸的NO途徑在心血管系統中的作用

　　研究發現，L-精氨酸--NO途徑非常重要。NO是一種很強的舒張血管物質(Radomski等，1991)，在維持血管張力的恒定和調節血壓的穩定性中起著重要作用。L-精氨酸是NO生成的前體，補充L-精氨酸促進NO的生成，可促進血管擴張和血管生成;相反，L-精氨酸缺乏可導致NO生成減少，進而影響血管的生成與發育。研究表明，NO在心血管系統中發揮作用主要通過激活細胞中鳥苷酸環化酶(GC)，使環一磷酸鳥苷(cGMP)的濃度增加來完成血管舒張等各種生理功能(肖麗波等，2009)。

　　精氨酸影響免疫功能的途徑很多，但主要是通過精氨酸--NO途徑和對內分泌激素的調節實現的。在調節機體免疫、腸黏膜功能保護等方面起重要作用。精氨酸還可以促進免疫球蛋白產生，有效增強體液免疫。精氨酸是合成NO的唯一底物，在NOS催化下合成NO。NO是一種重要的免疫調節因子，其對免疫系統的調節作用主要包括(李霞等，1996)：①調節T淋巴細胞增生和抗體應答反應，抑制肥大細胞的反應性;②調節T細胞和巨噬細胞分泌細胞因子;③促進天然殺傷細胞的活性，激活外周血液中的單核細胞;④介導巨噬細胞的細胞凋亡。另外，NO可以舒張胃腸平滑肌、調節胃腸黏膜血流量，從而保持黏膜完整，維持胃腸黏膜屏障功能;還可以抑制白細胞向損傷部位移動，同時降低腸黏膜通透性，從而減輕了對腸黏膜的損傷。研究表明，日糧中補充精氨酸能增強妊娠母豬和新生仔豬的免疫力，從而降低了仔豬的發病率和死亡率(Jobgen等，2006)。

　　2精氨酸在內分泌方面的作用

　　精氨酸可以刺激機體分泌生長激素和胰島素。精氨酸代謝生成鳥氨酸，進而生成谷氨酸，這兩種氨基酸均可促進機體釋放生長激素;另外，精氨酸在NOS催化下合成的NO也可以促進生長激素釋放。精氨酸還可以刺激人和其它哺乳動物包括豬、牛和羊釋放胰島素。生長激素和胰島素對糖和蛋白質在機體組織中的代謝起重要作用。

　　3精氨酸在抗氧化應激中的作用

　　L-精氨酸是機體的自由基清除劑(姜楨等，2000)，NO由NOS催化L-精氨酸和分子氧反應生成，是一種新型的細胞信息分子，具有擴張血管、抑制血小板聚集、抑制細胞增殖、抑制脂質過氧化及糖基化終末產物形成等作用(Xiong等，1994)。一般而言，NO在小劑量情況下發揮有益的生理作用，大劑量情況下常有致病或使病情惡化的作用(岳旭等，2002)，并且適量的NO可清除氧自由基(Beligni等，2002;Wink等，2001)。近年來，大量研究了L-精氨酸在防治大鼠自由基損傷中的應用，給大鼠補充L-精氨酸能提高抗氧化酶活性，降低丙二醛(MDA)的含量，降低氧化應激對大鼠的損傷(Huang等，2009;Lin等，2008)，提高機體抗氧化能力。補充L-精氨酸可以促進其產物NO的生成，同時提高了組織中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活性，降低MDA含量，表明通過精氨酸補充NO可以顯著降低大鼠的氧化應激。L-精氨酸在體內的抗氧化應激作用主要通過L-精氨酸--NO途徑來實現(雷康福等，2005;Trisha，2006;Assumpcao等，2008)。