1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
本课题的意义：谷氨酸是一种条件性必需氨基酸，也是氨基酸中成本最低的氨基酸之一，畜牧业实践应用中大多仅仅涉及谷氨酸钠（谷氨酸的钠盐，在胃中酸性条件下可转化为谷氨酸）在改善饲料适口性方面的作用。但是谷氨酸在仔猪上的研究报道较少。因此，研究谷氨酸对仔猪生长性能和养分表观消化率的影响，可为谷氨酸作为营养性或功能性的添加剂在仔猪生产上的应用提供理论基础。
国内外研究概况：谷氨酸是构成蛋白质的20种常见ａ氨基酸之一。作为谷氨酰胺、脯氨酸以及精氨酸的前体，它是一种酸性氨基酸，分子内含两个羧基，化学名称为ａ-氨基戊二酸。谷氨酸是Risoson1856年发现的，为无色晶体，有鲜味，微溶于水，而溶于盐酸溶液，等电点3.22。大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含量也较多。谷氨酸在动物体内的蛋白质代谢过程中占有重要地位。其次，谷氨酸是肠道能量的主要物质，许多研究表明谷氨酸在小肠被大量代谢。Windmuener and Spaeth（1975）在老鼠中的研究表明只有小部分的谷氨酸从肠腔进人肠系膜静脉[1]。在仔猪及人的研究中也表明日粮中的谷氨酸被氧化成CO2是一种主要的代谢途径[2]。此外，还有研究表明在饲料中添加1%的谷氨酸可提高断奶后第2周的平均日增重，降低仔猪腹泻频率并提高饲料效率。Douglas 等（2009）的研究也表明即使谷氨酸添加量在正常摄入量的3-4倍时也是较大部分被氧化[3]。尽管消化道只占整个体重的5%，但是却消耗机体20%的氧。同时结肠上皮细胞及微生物也能够利用肠道内的谷氨酸。总之，谷氨酸作为动物黏膜主要的能源物质之一，可以氧化供能，为动物机体提供能量，是肠内能量生成的最大贡献者[4]，是与肠黏膜生长和代谢相关的重要氨基酸之一[5]，对幼畜的生长发育尤为重要。
应用前景：谷氨酸作为动物黏膜主要的能源物质之一，可以氧化供能，为动物机体提供能量，是肠内能量生成的最大贡献者[4]，是与肠黏膜生长和代谢相关的重要氨基酸之一[5]，对幼畜的生长发育尤为重要。谷氨酸可作为氨基酸合成的前体物、其他氨基酸分解代谢或蛋白质从头合成所需的氨基和氨氮的碳受体，并可维持机体的氮平衡[6]。谷氨酸与半胱氨酸及甘氨酸均为合成谷胱甘肽的底物[7]为动物肠道提供抗氧化剂。另外，谷氨酸还可作为兴奋性氨基酸神经递质在哺乳动物的神经系统中起作用[8]。因此，研究谷氨酸对仔猪生长性能和表观消化率的影响，可为谷氨酸在仔猪生产上的应用提供理论基础，对促进畜牧生产具有重要的实践意义。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标、内容：仔猪断奶应激引起胃肠道内环境功能紊乱，导致肠道炎症的发生，进而影响肠道的消化吸收功能。研究表明谷氨酸（Glu）是肠道的主要能量基质，能够改善肠道吸收功能。Glu还可以刺激胃内迷走神经传入活动，进而引起胃肠蠕动节律的改变，促进胃排空，起到调节胃肠道消化功能的作用。因此，本试验采用仔猪作为试验对象，在基础日粮中添加Glu，初步探讨Glu对仔猪生长性能和表观消化率的影响。
拟解决的关键问题：本试验采用仔猪作为试验对象，在基础日粮中添加2%Glu，初步探讨Glu对仔猪生长性能和表观消化率的影响。为进一步探讨谷氨酸在胃肠道内的代谢活动提供一定的理论基础。
3. 研究的方法与方案
研究方法：
1.选取60头301日龄健康仔猪，试验按照日粮组随机分为2个试验组,每组3个重复，每个重复10头猪，公母各半，分别为对照组(1.21%Ala)，2%Glu 组。试验动物日粮为豆粕-玉米型基础日粮。试验日粮由基础日粮添加试验物质组成，添加试验物质用等量的玉米替代，为了达到等氮平衡，通过添加1.21%丙氨酸调节达到等氮平衡。
2.试验期28天，试验结束前3天，每天每组早晚收集粪样100g，共300g左右，为保存氮按每百克粪加10%的硫酸进行处理，将粪样装入塑料袋中，放冰箱中保存。之后将收集的粪样，放入50℃烘箱中烘干，粉碎后取样进行化学分析，测定氮表观消化率、有机物质表观消化率、干物质表观消化率、粗脂肪表观消化率及灰分表观消化率。
3.记录试验猪的初始重量，饲喂28天后对仔猪进行空腹称重，每天记录每个重复仔猪采食量，计算平均日增重(Average Daily Gain,ADG)、平均日采食量(Average Daily Feed Intake, ADFI)、料重比(Feed/Gain,F/G ).
4.进行数据分析，得出结论。
技术路线：
选取60头301日龄健康仔猪，试验按照日粮组随机分为2个试验组,每组3个重复，每个重复10头猪，公母各半。 |
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试验分为对照组(1.21%Ala)，2%Glu 组。试验日粮由基础日粮添加试验物质组成，添加试验物质用等量的玉米替代，为了达到等氮平衡，通过添加1.21%丙氨酸调节达到等氮平衡。 |
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记录仔猪初始重量；每天观察并记录猪的采食量，饲喂28天后对仔猪进行空腹称重。在试验结束前3天，每天每组早晚收集粪样100g,共300g。并将收集到的粪样放入冰箱内保存。 |
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生产性能测定：计算平均日增重、平均日采食量、料重比 养分表观消化率测定：测定氮表观消化率、有机物质和干物质表观消化率、粗脂肪及灰分表观消化率。 |
实验方案：
试验动物：60头301日龄健康仔猪，品种是杜洛克ⅹ长白ⅹ约克夏三元杂仔猪，体重8.910.04Kg，初始体重差异不显著（P0.05）。
主要试剂： L-谷氨酸:上海裴雅科技发展有限公司采购，批号：20130121，纯度≥99%。L-丙氨酸: 上海裴雅科技发展有限公司采购，批号：20130301，纯度≥99%。
试验设计：
试验按照日粮组随机分为2个试验组,每组3个重复，每个重复10头猪，公母各半，分别为对照组(1.21%Ala)，2%Glu 组。试验动物日粮为豆粕-玉米型基础日粮，正常蛋白质水平和能量水平（参照NRC （2012）饲养标准），基础日粮配方及营养成分见表1-1。试验日粮由基础日粮添加试验物质组成，添加试验物质用等量的玉米替代，为了达到等氮平衡，通过添加1.21%丙氨酸调节达到等氮平衡。
表1-1 日粮配方表及其营养成分
原料名称 | 添加比例（%） | 营养成分 | 含量 |
玉米 | 49.50 | 粗蛋白(%)2 | 19.96 |
面粉 | 10.45 | 粗脂肪(%)2 | 17.57 |
高蛋白大豆粕 | 14.70 | 粗纤维(%) | 1.82 |
膨化大豆 | 9.50 | 粗灰分(%)2 | 6.44 |
乳清粉 | 5.00 | 可消化能（MJ/kg） | 14.77 |
鱼粉 | 4.90 | 赖氨酸(%) | 1.24 |
大豆油 | 3.47 | 蛋氨酸 半胱氨酸(%) | 0.69 |
赖氨酸 | 0.23 | 苏氨酸(%) | 0.75 |
磷酸氢钙 | 0.25 | 色氨酸(%) | 0.23 |
石粉 | 0.70 | 精氨酸(%) | 1.16 |
食盐 | 0.30 | 组氨酸(%) | 0.43 |
1%预混料1 | 1.00 | 异亮氨酸(%) | 0.70 |
总计 | 100.00 | 亮氨酸(%) | 1.51 |
苯丙氨酸(%) | 0.83 | ||
缬氨酸(%) | 0.81 | ||
钙(%) | 0.71 | ||
有效磷(%) | 0.34 |
其中1每千克日粮提供：VA（ IU） 11000，VD3（IU） 2000，VE（IU） 30.0，VK3（mg） 4.40，VB1（mg）1.50，VB2（mg） 6.00，VB3（mg） 15.00，VB5（mg）33.00， VB6（mg） 3.00，VB7（mg）0.20 ，VB11（mg） 1.65，铁 150 mg，铜 171.88 mg，锌 109.38 mg，锰 32 mg，硒 0.45 mg，碘 0.38 mg，钴 0.50 mg
样品采集：
试验期28天，试验结束前3天，每天每组早晚收集粪样100g，共300g左右，为保存氮按每百克粪加10%的硫酸进行处理，将粪样装入塑料袋中，放冰箱中保存。
样品分析与测定：
1.生产性能测定：
记录试验猪的初始重量，饲喂28天后对仔猪进行空腹称重，每天记录每个重复仔猪采食量，计算平均日增重(Average Daily Gain,ADG)、平均日采食量(Average Daily Feed Intake, ADFI)、料重比(Feed/Gain,F/G )。按如下公式计算：
平均日增重(ADG)=(试验末重-试验初重)/试验天数；
平均日采食量(ADFI）=(试验期内供料量-试验期内剩料量)/试验天数；
料重比(F/G)=平均日采食量/平均日增重。
2.养分表观消化率测定：
将收集的粪样，放入50℃烘箱中烘干，粉碎后取样进行化学分析，测定氮表观消化率、有机物质表观消化率、干物质表观消化率、粗脂肪表观消化率及灰分表观消化率。按如下公式计算：
表观消化率（%）=（1-A2/A1ⅹB1/B2）ⅹ100
其中，A1饲料中待评定元素的量 A2 粪中相应元素的量 B1饲料中指示剂的含量 B2 粪中指示剂的含量
数据处理：
试验数据经SPSS17.0的T独立样本进行分析统计，数据以平均数标准误表示，以P0.05和P0.01为差异显著性标准。
可行性分析：
专业基础知识扎实：本实验操作者是动物科学专业大四学生，具备扎实的动物营养学、饲料科学及统计学分析等学科的基础知识，具备学习完成仔猪饲养、粪样收集处理等研究技能、理论基础的能力。指导教师在本项目领域具有扎实的理论功底和成熟的学术思路，可对实验进行系统指导，保证本项目的顺利完成。
技术与方法可行：实验相对简单，操作比较容易。其次，操作者所在实验室已初步建立谷氨酸对仔猪胃肠道代谢影响的手段和技术，具有成熟的、可全面分析谷氨酸对仔猪代谢影响的仪器设备，有利于正确处理所采集的样品，进而得出可靠地结论。应用上述技术能完成本项目的研究内容，实现预期目标。
4. 研究创新点
特色或创新之处:谷氨酸是一种非必需氨基酸，目前科学领域对此研究甚少，本实验欲通过相关知识和技能，以仔猪作为试验对象，在基础日粮中添加Glu，初步探讨Glu对仔猪生长性能和表观消化率的影响。研究结果可为Glu在仔猪生产中的合理应用提供理念基础。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展：
本项目预计于2013年5月开始，2014年5月结束，为期一年。
具体时间安排如下：
