A glutamáttal és az aszpartáttal végzett étrend-kiegészítés hatása a malacok diquat-indukálta oxidatív stresszére

Közreműködött ebben a munkában: Jie Yin, Mingfeng Liu

glutamáttal

Állat-táplálkozás és takarmányozás tudományos megfigyelő és kísérleti állomása dél-középen, Földművelésügyi Minisztérium, Hunan Tartományi Mérnöki Egészséges Állattenyésztési Kutatóközpont, Szubtrópusi Régió Agroökológiai Folyamatok Laboratóriuma, Kínai Tudományos Akadémia Szubtrópusi Mezőgazdasági Intézet, Changsha, Hunan, 410125, Kína, Kínai Tudományos Akadémia Egyetem, Peking, 100039, Kína

Közreműködött ebben a munkában: Jie Yin, Mingfeng Liu

Hunan Egyetem mezőgazdaságának Állattudományi Tanszéke, Changsha, 410128, Kína

Állat-táplálkozás és takarmányozás tudományos megfigyelő és kísérleti állomása dél-középen, Földművelésügyi Minisztérium, Hunan Tartományi Mérnöki Egészséges Állattenyésztési Kutatóközpont, Szubtrópusi Régió Agroökológiai Folyamatok Laboratóriuma, Kínai Tudományos Akadémia Szubtrópusi Mezőgazdasági Intézet, Changsha, Hunan, 410125, Kína, Kínai Tudományos Akadémia Egyetem, Peking, 100039, Kína

Állat-táplálkozás és takarmányozás tudományos megfigyelő és kísérleti állomása dél-középen, Földművelésügyi Minisztérium, Hunan Tartományi Mérnöki Egészséges Állattenyésztési Kutatóközpont, Szubtrópusi Régió Agroökológiai Folyamatok Laboratóriuma, Kínai Tudományos Akadémia Szubtrópusi Mezőgazdasági Intézet, Changsha, Hunan, 410125, Kína, Kínai Tudományos Akadémia Egyetem, Peking, 100039, Kína

Állattudományi Tanszék, Floridai Egyetem, Gainesville, Florida, 32610, Amerikai Egyesült Államok

Hunan Egyetem mezőgazdaságának Állattudományi Tanszéke, Changsha, 410128, Kína

Hunan Egyetem mezőgazdaságának Állattudományi Tanszéke, Changsha, 410128, Kína

Hunan Egyetem mezőgazdaságának Állattudományi Tanszéke, Changsha, 410128, Kína

Az állattáplálkozás és takarmányozás tudományos megfigyelő és kísérleti állomása dél-középen, Földművelésügyi Minisztérium, Hunan Tartományi Egészséges Állattenyésztés Mérnöki Kutatóközpontja, a szubtrópusi régió agroökológiai folyamatainak legfontosabb laboratóriuma, a Kínai Tudományos Akadémia Szubtrópusi Mezőgazdasági Intézete, Changsha, Hunan, 410125, Kína

Állat-táplálkozás és takarmányozás tudományos megfigyelő és kísérleti állomása dél-középen, Földművelésügyi Minisztérium, Hunan Tartományi Mérnöki Egészséges Állattenyésztési Kutatóközpont, Szubtrópusi Régió Agroökológiai Folyamatok Laboratóriuma, Szubtrópusi Mezőgazdasági Intézet, Kínai Tudományos Akadémia, Changsha, Hunan, 410125, Kína, Sertés délnyugati együttműködési innovációs központja a minőség és biztonság érdekében, 211 # 211 Huiming Road, Wenjiang körzet, Chengdu, Kína

  • Jie Yin,
  • Mingfeng Liu,
  • Wenkai Ren,
  • Jielin Duan,
  • Guan Yang,
  • Yurong Zhao,
  • Rejun Fang,
  • Lixiang Chen,
  • Tiejun Li,
  • Yulong Yin

Ábrák

Absztrakt

Ennek a tanulmánynak a célja az étrendi glutamát és az aszpartát-kiegészítők védőhatásainak vizsgálata volt a malacok dikvát-indukált oxidatív stresszére. A diquat injekció jelentősen csökkentette a növekedési teljesítményt, beleértve a testtömeget, az átlagos napi súlygyarapodást és a takarmányfelvételt (P 1. táblázat. A tanulmányban használt alapozók).

Statisztikai analízis

Az összes adatot Grubbs-teszt alkalmazásával elemeztük, majd az egyirányú varianciaanalízissel (ANOVA) hajtottuk végre a varianciák homogenitásának tesztelését a Levene-teszt segítségével, majd Ducan többszörös összehasonlító tesztjével (SPSS 17.0 szoftver) követtük. Az adatokat az átlag ± az átlag standard hibájaként fejezzük ki. Az azonos sorban lévő értékek különböző szubkriptekkel jelentősek (P 0,05) [21].

Eredmények

A glutamát és az aszpartát hatása a dikváttal fertőzött malacok növekedési teljesítményére

A növekedési teljesítmény eredményeit a 2. táblázat és az S1 adatkészlet foglalta össze. A diquat injekciója jelentősen csökkentette a végső testsúlyt, az átlagos napi súlygyarapodást és az átlagos napi bevitelt (P 2. táblázat. Növekedési teljesítmény és a relatív szervtömeg négy csoportban.

Ezenkívül minden malacban megfigyeltük a takarmányfelvételt a diquat fertőzése után (1. ábra A és S1 adatkészlet). A takarmányfelvétel markánsan alacsonyabb volt a diquat injekció után, összehasonlítva a kontroll csoporttal az 1. és 6. napon (P 0,05). A 7. napon az összes diszkatt fertőzött malac helyreállt a normál bevitelig (P> 0,05).

* azt jelenti, hogy a takarmányfelvétel a kontrollban lényegesen magasabb, mint a másik három csoportban, és a # azt jelenti, hogy a takarmányfelvétel a kontrollban szignifikánsan magasabb, mint a diquat és az aszpartát csoportokban (P 0,05).

A glutamát és az aszpartát hatása a relatív szervtömegre a diquattal fertőzött malacokban

A glutamát és az aszpartát hatását a relatív szervtömegre a dikváttal fertőzött malacokban a 2. táblázat és az S1 adatkészlet mutatja be. Négy csoport között nem volt különbség a szív, a lép és a vese relatív súlyában (P> 0,05), míg a diquat injekció jelentősen megnövelte a máj relatív súlyát (P 0,05), az aszpartát szignifikánsan csökkentette a máj relatív súlyát a diquat csoporthoz képest (P 0,05) és a glutamát jelentősen helyreállt (P 0,05).

A glutamát és az aszpartát hatása a szérum szabad aminosavakra dikváttal fertőzött malacokban

A szérum szabad aminosavak elemzését a dikvát expozíció után a 4. táblázatban és az S3 adatkészletben mutatjuk be. A kontrollcsoporthoz képest a treonin, a szerin és a glicin koncentrációja szignifikánsan alacsonyabb volt a diquattal fertőzött malacokban (P 0,05).

A glutamát és az aszpartát hatása a bél relatív génexpressziójára a dikváttal fertőzött malacokban

Ezután RT-PCR-t készítettünk, hogy megvizsgáljuk az oldott hordozó 7. családjának 1. tagját (SLC7A1), 1. oldott hordozóanyagcsaládjának 1. tagját (SLC1A1) és semleges aminosav transzporterét (NAAT) a belekben az összes malacban (3. és S4 adatkészlet). Az eredmények azt mutatták, hogy a diquat injekció nem befolyásolta a transzporterek expresszióját a bélben (P> 0,05). Míg a glutamáttal való kiegészítés markánsan felfelé szabályozott jejunal SLC1A1 expresszióval összehasonlítva a kontrollcsoporttal, és a jejunális NAAT mRNS-bőségének növekedése a diquat csoporthoz képest (P 3. ábra. Bél relatív mRNS-bősége négy csoportban a diquat expozíció után.

Vita

A diquat, egy bipiridil herbicid, ciklikus redukciós – oxidációs folyamatokon keresztül képes átalakítani a molekuláris oxigént szuperoxid aniongyökké és stimulálni a szabadgyökök sejtjeinek termelését. Tehát a dikvátot széles körben alkalmazták állati oxidatív stressz kiváltására in vivo, és a dikvát által kiváltott oxidatív stresszről beszámoltak arról, hogy befolyásolja a növekedési teljesítményt és a táplálkozási anyagcserét [14,25,26]. Például Lv és mtsai. megállapította, hogy a 10 mg/kg dikvát jelentősen növeli a szérum MDA koncentrációját és gátolja az antioxidáns enzimek, köztük a SOD és a GSH-Px aktivitását [14]. Jelen tanulmányban a diquat beadása jelentősen csökkentette a szérum NO-szintjét és megemelte a szérum MDA-koncentrációját, ami az oxidatív egyensúly jelentős megszakadását jelzi a diquat injekcióval való érintkezés után.

Kimutatták, hogy a glutamát javítja a sertések növekedési teljesítményét és egészségi állapotát [27–32], és azt tapasztaltuk, hogy a glutamáttal történő kiegészítés jelentősen megnövelte a végső testsúlyt a diquat csoporthoz képest, ami a glutamát potenciálisan fontos szerepére utal az oxidatív stressz káros hatásainak enyhítésében. malacokon. Továbbá Pi és mtsai. számoltak be arról, hogy az aszpartát hozzáadása enyhíti az elválasztott sertések növekedési szuppresszióját az LPS-provokáció után [12], míg a jelen tanulmány nem mutatott ki szignifikáns különbséget a növekedési teljesítményben az étrendi aszpartát után. Ennek oka lehet az aszpartát eltérő modellje és eltérő dózisa.

Korábbi jelentéseink kimutatták, hogy a glutamáttal való kiegészítés helyreállíthatja a dezoxinivalenolt és a mikotoxinok indukált oxidatív stresszt a sertésekben [10,11]. Jelen adatok azt mutatták, hogy a glutamát enyhítette a dikvát által kiváltott oxidatív stresszt azáltal, hogy fokozta a SOD, T-AOC és NO szinteket, és gátolta a lipid oxidációt az MDA generálásával. Széles körben elismert tény, hogy a glutamát antioxidáns funkciót mutat, mivel a glutamát a ciszteinnel és glicinnel együtt a glutation (GSH) előfutára [33]. Laboratóriumunkban azt tapasztaltuk, hogy a glutamát a fő korlátozó szubsztrátum a ciszteinnel és a glicinnel összehasonlítva a máj GSH szintézisében egerekben (nem publikált adatok). A testben a GSH homeosztázis fontos sejtvédelem az oxidatív stressz ellen, és szerepet játszik a sejt redox állapotában és a méregtelenítési folyamatban [1]. Így feltételeztük, hogy a glutamát a GSH szintézis mechanizmusának növelésével enyhíti a dikvát által kiváltott oxidatív stresszt a malacokban. Ennek a magyarázatnak az érvényesítéséhez azonban további adatokra van szükség a szérum és a máj GSH szintézis funkciójáról.

A diquat által kiváltott oxidatív stressz csökkentette a szérum treonin-, szerin- és glicin-koncentrációit ebben a vizsgálatban. Valószínű, hogy az étkezési treonin, a szerin és a glicin lebomlása és anyagcseréje a belekben fokozódik az oxidatív stressz hatására, ami a malacokban hiányosságokat eredményez. Különböző beszámolók kimutatták, hogy a szerin/treonin kináz és ezek az aminosav metabolizmusok elengedhetetlenek az oxidatív stressz reakcióhoz [34–35], és a glicin képes csökkenteni az oxidatív stresszt, és emelni az állatok enzim és nem enzim antioxidánsait [36]. A jelenlegi tanulmány azt is kimutatta, hogy a glutamáttal történő kiegészítés növelte a szérum glutamát koncentrációját a diquat-fertőzés után. A glutamát beáramlásának növekedése a vékonybél lumenéből az enterocitába fokozhatja a szöveti fehérjeszintézist és javíthatja az antioxidáns rendszert a GSH szintézis fokozásán keresztül.

Az aminosav transzporterek főleg hozzájárulnak a luminalis aminosavak felszívódásához a szérumban [37]. Így a következő lépésben több transzporter expressziót mértünk a belekben a diquat által kiváltott oxidatív stressz hatásának kitéve. Bár az SLC7A1, SLC1A1 és NAAT mRNS-mennyiségében nem volt különbség a kontroll és a diquat csoportok között, a glutamáttal és az aszpartáttal való kiegészítés befolyásolta ezeket a transzporterek expresszióját a bélben, ami közvetítheti a glutamát felszívódását a diquat által kiváltott oxidatív stressz hatására. Korábbi jelentéseink kimutatták, hogy az aminosavakkal történő étrend-kiegészítés kóros körülmények között modulálja a tápanyagok transzportereinek bélaktivitását [4,10, 38].