A szárított görögdinnye őrölt cefre diéta növeli a plazma l-citrulinszintet a fiókákban

Linh T. N. Nguyen

1 Az anyagcsere és viselkedés szabályozásának laboratóriuma, Bioresource és Bioekörnyezettudományi Doktori Iskola, Kyushu Egyetem, Fukuoka 819-0395, Japán

Guofeng Han

1 Az anyagcsere és viselkedés szabályozásának laboratóriuma, Bioresource és Bioekörnyezettudományi Doktori Iskola, Kyushu Egyetem, Fukuoka 819-0395, Japán

Hui Yang

1 Az anyagcsere és viselkedés szabályozásának laboratóriuma, Bioresource és Bioekörnyezettudományi Doktori Iskola, Kyushu Egyetem, Fukuoka 819-0395, Japán

Hiromi Ikeda

1 Az anyagcsere és viselkedés szabályozásának laboratóriuma, Bioresource és Bioekörnyezettudományi Doktori Iskola, Kyushu Egyetem, Fukuoka 819-0395, Japán

Hatem M. Eltahan

1 Az anyagcsere és viselkedés szabályozásának laboratóriuma, Bioresource és Bioekörnyezettudományi Doktori Iskola, Kyushu Egyetem, Fukuoka 819-0395, Japán

Vishwajit S. Chowdhury

2 Stresszfiziológiai és anyagcsere laboratórium, Kísérleti Természettudományi Osztály, Bölcsészettudományi Kar, Kyushu Egyetem, Fukuoka 819-0395, Japán

Mitsuhiro Furuse

1 Az anyagcsere és viselkedés szabályozásának laboratóriuma, Bioresource és Bioekörnyezettudományi Doktori Iskola, Kyushu Egyetem, Fukuoka 819-0395, Japán

Absztrakt

Bevezetés

A testhőmérséklet fontos paraméter az organizmus homeosztatikus állapotának felmérésében. A környezeti hőmérséklet befolyásolhatja a csirkék testhőmérsékletét. Különösen a magas környezeti hőmérséklet okozza a testhőmérséklet növekedését és hőstresszt vált ki a fiókákban (Chowdhury et al., 2012; Ito et al., 2014), mert a madarak nem képesek izzadni verejtékmirigyek hiánya miatt (Marder és Arad, 1989; Ensminger és mtsai, 1990). Sőt, a tartósan magas testhőmérséklet negatívan befolyásolja az csirke oxidatív állapotát és növekedési teljesítményét (Savory, 1986; Azad et al., 2010; Chowdhury et al., 2014). Ezért a csirkék testhőmérsékletének csökkentése hatékony megközelítés a hőstressz potenciálisan káros hatásaival szembeni védelem érdekében.

Az l-citrulin (l -Cit) a legtöbb élő rendszerben endogén aminosav (Curis et al., 2005). Ez egy nem fehérje aminosav (Angela és mtsai, 2011), amely metabolizálódik l -argininné (l -Arg), amelyet aztán argináz átalakít l -ornitinná (l-Orn) (Tamir és Ratner, 1963; Suenaga et al., 2008). Nemrégiben azt találták, hogy a plazma l -Cit szintjét jelentősen csökkenti a csibék hőstressze (Chowdhury et al., 2014). Érdekes módon arról is beszámoltak, hogy az l -Cit, de nem az l -Arg vagy az l-Orn szájon át történő beadása csökkentette a testhőmérsékletet a csibéknél (Chowdhury et al., 2015), és bizonyos fokú termotoleranciát biztosított (Chowdhury et al., 2017 ). Ezért az l-Cit alkalmazásával új táplálkozási lehetőséget kínálhat a csirkék testhőmérsékletének csökkentésére hőterhelés alatt. Bár a szintetikus l -Cit felvétele a baromfi adagjába még nincs jóváhagyva (Élelmiszer- és Mezőgazdasági Anyagellenőrző Központ, Japán, 1953), alternatív megközelítés lehet az l -Cit természetes forrásának használata, amely lehetőséget kínálhat az l -Cit plazmatartalmának növelése csirkékben a hőstressz hatások enyhítése és a baromfitermelés javítása érdekében.

Az l-Citit először a huszadik század elején azonosították a görögdinnye (Citrullus vulgaris) alkotóelemeként (Koga és Ohtake, 1914; Wada, 1930), és a görögdinnyét az l-Cit citetikus forrásának (Rimando és Perkins- Veazie, 2005; Tarazona-Díaz et al., 2011). Érdekes módon a görögdinnye héja (WR), amely egy mezőgazdasági hulladék, húsához képest nagy mennyiségű l-Cit-t tartalmaz (Rimando és Perkins-Veazie, 2005). A görögdinnyéből az l -Cit felszívódását követően megállapították, hogy az plazmában az l-Arg szint emelkedik az emberekben (Mandel és mtsai, 2005; Collins és mtsai, 2007). A görögdinnye testmozgással kombinált fogyasztása kimutatta, hogy csökkenti az artériás vérnyomást a placebóval összehasonlítva (Figueroa et al., 2011). Így vannak arra utaló jelek, hogy a görögdinnye lében található l -Cit befolyásolhatja a fiziológiai funkciókat. Legjobb tudomásunk szerint azonban a WR természetes l-Cit forrásként történő alkalmazásának a plazma l-Cit szintjeire vagy testhőmérsékletére gyakorolt hatását egyetlen fajnál sem vizsgálták.

Jelen tanulmányban a WR szárított por (WRP) kémiai összetételét és szabad aminosav-tartalmát vizsgáltuk. Ezenkívül megvizsgáltuk a WR hatását a csibék plazma l-Cit szintjére és testhőmérsékletére. A csibevért elemeztük az l -Cit és más szabad aminosav-koncentrációk plazmaszintjeinek értékelésére hosszú távú táplálkozás után WRP-vel kiegészített étrenddel.

Anyagok és metódusok

Állatok

A napos hím rétegű csibéket (Julia törzs; Gallus gallus domesticus) egy helyi keltetőtől (Murata Keltető, Fukuoka, Japán) vásárolták, és együtt fémketrecekben (50 × 35 × 33 cm) helyezték őket egy csoportban (14 madár). 30 ± 1 ° C állandó hőmérséklet folyamatos fény mellett. A csibék szabadon hozzáférhettek az élelemhez [a diéták beállítása (metabolizálható energia (ME):> 12,55 MJ/kg, fehérje:> 23%); Toyohashi Feed és MillsCo. Ltd., Aichi, Japán] és a víz az egész kísérleti időszak alatt. Ezt a tanulmányt a Mezőgazdasági Kar és a Kyushu Egyetem Végzős Tanfolyamának állatkísérletekkel kapcsolatos irányelveinek megfelelően végezték el, és betartották az 1. sz. 105. sz. A japán kormány 6-a.

WRP cefre elkészítése

Friss görögdinnyét a Suika-no-Meisan-tól (Kumamoto, Japán) szereztünk be. A héjat elválasztottuk a hústól és kemencében (Matsui MFG CO., Ltd., Japán) szárítottuk 60 ° C-on, 96 órán át. Teljes szárítás után a WR-t 1 percig őröltük elektromos darálóval [Wonder blender (KT.WB-1), Kastech, Japán] a WRP előállításához. A WRP-t légmentesen záródó műanyag zacskókban, szobahőmérsékleten tároltuk, amíg a kísérletekben felhasználásra nem került. WRP cefre diéta előállításához 100 g WRP-t összekevertünk 125 ml ionmentes desztillált vízzel. Ezután a WRP cefrét (225 g) összekeverték egy kereskedelmi induló étrenddel (900 g), hogy 9% -os WRP cefrés étrendet állítsanak elő. Mivel a baromfi étrendben a takarmány-adalékanyagok maximális ajánlott szintje 15% (Banerjee, 1998), az itt alkalmazott adalékanyagok szintje viszonylag alacsony.

A WRP közelítő elemzése

A WRP kémiai összetételét a Japán Funkcionális Élelmiszer-elemző és Kutatóközpont (Fukuoka, Japán) elemezte. Meghatároztuk a nedvesség, a nyersfehérje, az éter kivonat, a nyersrost és a hamutartalmat. Röviden, a nedvességet súlyvesztéssel határoztuk meg 2 órán át 135 ° C-on történő melegítéskor. A nyersfehérje mérésére Kjeldahl-módszert alkalmaztunk. A nyers zsír elemzéséhez hidrolízist és éteres extrakciós módszereket alkalmaztunk. A nyersrost-elemzést H2SO4 és NaOH alkalmazásával végeztük. A hamut a WRP közvetlen sütésével határoztuk meg 600 ° C-on 2 órán át.

A szabad aminosav koncentrációk elemzése WRP-ben

Kísérleti terv

Összesen 14 fiókát (2 napos) osztottak fel fokozatosan 2 csaj csoportjaira ketrecenként (21 × 10 × 14 cm); A 3 napos csibéket külön-külön két csoportba izoláltuk (n = 7). Fokozatos elkülönítést alkalmaztunk (1. nap, 14 csaj/ketrec; 2. nap, 2 csaj/ketrec; és 3. nap, 1 csaj/ketrec) a csibék külön-külön történő elválasztására az izolációs stressz minimalizálása érdekében. Az induló étrendet a kezelési csoportban 9% -os WRP cefre-étrend váltotta fel, míg a kontroll csoport a kísérleti időszakban, 3-15 napos korban folytatta az indító étrendet. A táplálékfelvétel, a testtömeg és a végbél hőmérsékletét naponta regisztráltuk. A végbél hőmérsékletét digitális hőmérővel mértük ± 0,1 ° C pontossággal (Thermalert TH-5, Physitemp Instruments Inc., USA), a termisztikus szondát a kloákán át a végbélbe téve a végbélnyílástól kb. 2 cm mélységig. . A kísérlet végén a madarakat izoflurán hatására elpusztítottuk (Mylan Inc., Tokió, Japán). A vért a nyaki vénából azonnal heparinizált csövekbe gyűjtöttük, és 10 000 x g sebességgel 4 percig 4 ° C-on centrifugáltuk (MX-307, Tommy, Japán), hogy összegyűjtsük a plazmát. A plazmát -80 ° C-on tároltuk, amíg a szabad aminosavakat elemeztük.

A szabad aminosav koncentrációk elemzése a plazmában

A szabad aminosavkoncentrációkat UPLC-vel elemeztük Ohmori és mtsai. (2011) néhány módosítással. Plazmát úgy nyertünk, hogy 14 000 x g-vel 15 percig 4 ° C-on centrifugáltuk (MX-307, Tommy, Japán). A plazmát ezután ultraszűrő csöveken (Millipore, Bedford, USA) szűrjük. A plazmamintákat (10 µl) átvittük az UPLC csövekbe, és hozzáadtunk 20 µl N-acetil-cisztein/oktalaldehidet és 70 µl borátpuffert, és összekevertük; a csöveket 2 percig egy sötét szobában hagytuk. A mintákat és a standardokat az UPLC-re a fent leírtak szerint alkalmaztuk a WRP elemzéséhez. A plazma aminosavkoncentrációkat nmol/µl-ben fejeztük ki.

Statisztikai analízis

A táplálékbevitel, a testsúly és a végbél hőmérsékletének változását statisztikailag elemeztük kétirányú ANOVA-val, ahol a fő hatások a WRP-kezelés és a napok/idő voltak. A plazma szabad aminosavakat Student t-teszttel elemeztük. A statisztikai elemzéseket a StatView Version 5.0 szoftver (SAS Institute, Cary, NC, USA, 1998) segítségével végeztük. Az értékek átlagként ± S.E.M.

Eredmények

A WRP kémiai elemzésének eredményeit az 1. táblázatban, a szabad aminosavtartalmat pedig a 2. táblázatban mutatjuk be. Az 1 -Cit (18,2 nmol/mg vagy 3,18 mg/g) volt a leggyakoribb szabad aminosav a WRP-ben, és az l -Arg a következő leggyakoribb (2,72 nmol/mg) (2. táblázat). Az l-alanin, l-glutamin, l-valin, l-fenilalanin, l-izoleucin, l-szérin, l-tirozin és GABA koncentrációit szintén a 2. táblázat mutatja. .