A triptofán részben képes legyőzni a leucin negatív hatásait a sertés étrendjében

Írta: Woong B. Kwon és Hans H. Stein, Illinois Egyetem | 2020. január 30

leucin

A triptofán egy nélkülözhetetlen aminosav, amely gyakran korlátozza a kukorica-szójabab alapú étrenddel etetett sertések növekedését. A triptofán a takarmánybevitel szabályozójaként működhet azáltal, hogy fokozza az agyban a szerotonin jelátvitelt, mert a triptofán a szerotonin előfutára. A magas triptofánbevitel növeli a takarmányfelvételt, és ez részben a fokozott szerotoninszintézisnek tudható be. Az étrendi triptofán agyban való hozzáférhetőségét a hipotalamusz szerotoninszintézisének sebességkorlátozó lépésének tekintik.

Azonban, hogy az agyba szálluljon, a triptofán más nagy semleges aminosavakkal, például valinnal, leucinnal, izoleucinnal, tirozinnal és fenilalaninnal versenyez a közös transzporter (L-típusú aminosav transzporter 1) számára, hogy átjutjon a vér-agy gáton.

A kukorica és a kukorica melléktermékei, valamint a cirok és a cirok melléktermékei alapú étrendek gyakran sokkal több leucint tartalmaznak, mint amennyit a sertések megkövetelnek, mivel a kukoricában és a cirok fehérjében magas a leucin koncentráció. Mivel a leucin egyike azoknak az aminosavaknak, amelyek versengenek a triptofánnal az agyba történő szállításért, kimutatták, hogy a felesleges étkezési leucin csökkenti a szerotonin szintézisét és ezáltal csökkenti a sertések takarmányfelvételét.

Lehetséges azonban, hogy a megnövekedett étrendi triptofán leküzdheti ezeket a hatásokat. Ezért kísérletet hajtottak végre annak a hipotézisnek a tesztelésére, miszerint a növekvő sertések magas leucintartalmú étrendjében megnövekedett étrendi triptofánra van szükség a hipotalamusz szerotonin koncentrációjának csökkenésének megakadályozása, valamint a sertések takarmányfelvételének és növekedési teljesítményének fenntartása érdekében.

Összesen 144 növekvő sertést (kezdeti testtömeg: 28,2 ± 1,9 kilogramm) rendeltünk kilenc étrendi kezeléshez, két sertés tollonként és nyolc ismétlődő tartás kezelésenként. Három kukoricán, szójababliszten, búzán és árpán alapuló étrendet úgy állítottak össze, hogy a standardizált ileális emészthető leucin követelményének 100, 200 vagy 300% -át tartalmazzák. Ezt a három étrendet úgy alakították ki, hogy a SID triptofán: lizin aránya 18% legyen, ami feltételezhetően a sertések növesztésének követelménye. Hat további étrendet fogalmaztunk meg úgy, hogy 0,05% vagy 0,10% kristályos triptofánt adtunk a három alapdiéta mindegyikéhez, hogy SID triptofán: lizin arány 23% vagy 28% legyen. Így összesen kilenc étrendet alkalmaztak.

A 21 napos kísérlet végén feljegyeztük az egyes sertés testtömegeket, és a kísérlet utolsó napján tollonként egy sertést feláldoztunk, és a hipotalamust összegyűjtöttük a hipotalamusz szerotonin koncentrációjának mérésére.

Az eredmények megerősítették, hogy az átlagos napi takarmánybevitelt negatívan befolyásolta az étrendben lévő étrendi leucinfelesleg (1. ábra), és ez negatív hatásokat eredményezett az átlagos napi gyarapodásban (2. ábra).

1. ábra: A standardizált ileális emészthető triptofán és a SID leucin kölcsönhatásán alapuló előrejelzett értékek az átlagos napi takarmánybevitelhez 18–28% SID Trp: Lys és 100–300% SID Leu tartalmú, növekvő sertések táplálékában. követelmény.

2. ábra: A standardizált ileális emészthető triptofán és a SID leucin közötti kölcsönhatáson alapuló előre jelzett értékek 18-28% SID Trp: Lys és 100-300% SID Leu tartalmú táplálékkal táplált növekvő sertések napi átlagos nyereségéhez.

A leucinfelesleg negatív hatását a takarmányfelvételre és -nyereségre azonban részben enyhítette az étrendi triptofán növelése. A hipotalamusz szerotonint negatívan befolyásolta az étrendi leucin is, jelezve, hogy a leucinfelesleg korlátozni fogja a triptofán felvételét az agyban (3. ábra). De az étrendi triptofán megnövekedésével a leucinfelesleg negatív hatása részben elhárult. Ezek az adatok megerősítik a leucin negatív hatását a szerotoninszintézisre, ami valószínűleg azért van, mert a leucinfelesleg csökkenti a triptofán felvételét az agyban a vérből az agyba szállított transzporterért folyó verseny miatt.

3. ábra: A standardizált ileális emészthető triptofán és a SID leucin közötti kölcsönhatáson alapuló előre jelzett értékek a hipotalamusz szerotonin-koncentrációra a növekvő sertések 18-28% SID) Trp: lizint és 100-300% SID Leu-t tartalmazó étrendjében. követelmény.

Ezért valószínű, hogy a leucinfelesleggel táplált sertések csökkent takarmányfelvétele, az átlagos napi gyarapodás későbbi csökkenésével, részben az agyban a szerotonin csökkent szintézisének eredménye. Ugyanakkor az is világos, hogy a kísérletben használt triptofán legnagyobb koncentrációja mellett sem sikerült teljes mértékben visszaállítani a leucinigény 300% -át tartalmazó étrenddel etetett sertések növekedési teljesítményét a 100% -os táplálékkal etetett sertéseknél. a leucin követelménynek.

Ez a megfigyelés azt jelzi, hogy a szerotonin csökkent szintézise nem az egyetlen negatív hatás a leucinfelesleg étrendjében.

Összefoglalva, a megnövekedett étrendi leucin csökkentette a szerotonin szintézisét az agyban a triptofán agyba történő korlátozott felvétele miatt. A szerotonin szintézisének csökkenése miatt a takarmánybevitel csökkent, ami az átlagos napi növekedés csökkenését eredményezte. Ezeknek az eredményeknek az a következménye, hogy az étkezési leucin feleslegének negatív hatásait részben lehet legyőzni, ha több triptofánt adunk az étrendhez.