Допринесе еднакво за тази работа с: Jie Yin, Mingfeng Liu

ефекти

Научна наблюдателна и експериментална станция за хранене на животните и наука за фуражите в Южна Централна, Министерство на земеделието, Провинциален изследователски център за здравословно добитък в провинция Хунан, Ключова лаборатория за агро-екологични процеси в субтропичния регион, Институт за субтропично земеделие, Китайска академия на науките, Чанша, Хунан, 410125, Китай, Университет на Китайската академия на науките, Пекин, 100039, Китай

Допринесе еднакво за тази работа с: Jie Yin, Mingfeng Liu

Отделение за наука за животните към Университета на Хунан, земеделие, Чангша, 410128, Китай

Научна наблюдателна и експериментална станция за хранене на животните и наука за фуражите в Южна Централна, Министерство на земеделието, Провинциален изследователски център за здравословно добитък в провинция Хунан, Ключова лаборатория за агро-екологични процеси в субтропичния регион, Институт за субтропично земеделие, Китайска академия на науките, Чанша, Хунан, 410125, Китай, Университет на Китайската академия на науките, Пекин, 100039, Китай

Научна наблюдателна и експериментална станция за хранене на животните и наука за фуражите в Южна Централна, Министерство на земеделието, Провинциален изследователски център за здравословно добитък в провинция Хунан, Ключова лаборатория за агро-екологични процеси в субтропичния регион, Институт за субтропично земеделие, Китайска академия на науките, Чанша, Хунан, 410125, Китай, Университет на Китайската академия на науките, Пекин, 100039, Китай

Отделение за наука за животните към Университета на Флорида, Гейнсвил, Флорида, 32610, Съединени американски щати

Отделение за наука за животните към Университета на Хунан, земеделие, Чангша, 410128, Китай

Отделение за наука за животните към Университета на Хунан, земеделие, Чангша, 410128, Китай

Отделение за наука за животните към Университета на Хунан, земеделие, Чангша, 410128, Китай

Научна наблюдателна и експериментална станция за хранене на животните и фуражна наука в Южна Централна, Министерство на земеделието, Провинциален изследователски център за здравословно добитък в провинция Хунан, Ключова лаборатория за агро-екологични процеси в субтропичния регион, Институт за субтропично земеделие, Китайска академия на науките, Чанша, Хунан, 410125, Китай

Научна наблюдателна и експериментална станция за хранене на животните и наука за фуражите в Южна Централна, Министерство на земеделието, Провинциален изследователски център за здравословно добитък в провинция Хунан, Ключова лаборатория за агро-екологични процеси в субтропичния регион, Институт за субтропично земеделие, Китайска академия на науките, Changsha, Hunan, 410125, Китай, Югозападен съвместен иновационен център за свине за качество и безопасност, 211 # 211 Huiming Road, Wenjiang district, Chengdu, China

  • Джи Ин,
  • Mingfeng Liu,
  • Уенкай Рен,
  • Jielin Duan,
  • Гуан Ян,
  • Юронг Жао,
  • Rejun Fang,
  • Lixiang Chen,
  • Тиеджун Ли,
  • Юлонг Ин

Фигури

Резюме

Това проучване има за цел да изследва защитните ефекти на хранителните добавки с глутамат и аспартат върху индуцирания от дикват оксидативен стрес при прасенца. Инжектирането на дикват значително намалява ефективността на растежа, включително телесно тегло, среднодневно наддаване на тегло и прием на фураж (P Таблица 1. Грундове, използвани в това проучване.

Статистически анализ

Всички данни бяха анализирани с помощта на теста на Grubbs ’и след това извършени чрез използване на еднопосочен дисперсионен анализ (ANOVA) за тестване на хомогенност на дисперсиите чрез теста на Levene и последвано с тест за множество сравнения на Ducan (софтуер SPSS 17.0). Данните се изразяват като средна стойност ± стандартна грешка на средната стойност. Стойностите в един и същи ред с различни индекси са значителни (P 0,05) [21].

Резултати

Ефекти на глутамат и аспартат върху ефективността на растежа при прасенца, предизвикани от дикват

Резултатите от ефективността на растежа са обобщени в таблица 2 и набора от данни S1. Инжектирането на дикват значително намалява крайното телесно тегло, средното дневно наддаване на тегло и средния дневен прием (P Таблица 2. Ефективност на растежа и относително тегло на органи в четири групи.

В допълнение, ние наблюдавахме приема на фураж при всички прасенца след предизвикване на дикват (Фигура 1 A и S1 Набор от данни). Приемът на фураж е бил значително по-нисък след инжектиране на дикват в сравнение с контролната група на ден 1 до ден 6 (P 0,05). На 7-ми ден всички прасенца, предизвикани от дикват, се възстановиха до нормалния прием (P> 0,05).

* означава, че приемът на фураж в контрола е значително по-висок от този в останалите три групи и # означава, че приемът на фураж в контрола е значително по-висок от този в дикватни и аспартатни групи (P 0,05).

Ефекти на глутамат и аспартат върху относителното тегло на органи при прасенца, предизвикани от дикват

Ефектите на глутамат и аспартат върху относителното тегло на органи при прасенца, предизвикани от дикват, са показани в таблица 2 и набора от данни S1. Няма разлика в относителното тегло на сърцето, далака и бъбреците между четири групи (P> 0,05), докато инжектирането на дикват значително увеличава относителното тегло на черния дроб (P 0,05), аспартатът значително намалява относителното тегло на черния дроб в сравнение с групата на дикват (P 0,05) и глутаматът е значително възстановен (P 0,05).

Ефекти на глутамат и аспартат върху серумни свободни аминокиселини при прасенца, предизвикани от дикват

Анализът на серумни свободни аминокиселини след излагане на дикват е показан в таблица 4 и набора от данни S3. В сравнение с контролната група, концентрациите на треонин, серин и глицин са значително по-ниски при прасенца, предизвикани от дикват (P 0,05).

Ефекти на глутамат и аспартат върху чревни относителни генни експресии при прасенца, предизвикани от дикват

След това направихме RT-PCR, за да тестваме експресиите на фамилия носители на разтворени вещества 7, член 1 (SLC7A1), семейство носители на разтворени вещества 1, член 1 (SLC1A1) и транспортер на неутрални аминокиселини (NAAT) в червата при всички прасенца (Фигура 3 и S4 набор от данни). Резултатите показват, че инжектирането на дикват няма ефект върху експресията на тези транспортери в червата (P> 0,05). Докато добавките с глутамат подчертано регулират експресията на йеюнален SLC1A1 в сравнение с контролната група и засилено изобилие на mRNA на йеюналната инатура в сравнение с дикватна група (P Фиг. 3. Относителни количества на чРК в четири групи след излагане на дикват.

Дискусия

Diquat, бипиридилов хербицид, може да превърне молекулния кислород в супероксиден анионен радикал и да стимулира клетъчното производство на видове свободни радикали чрез преминаване през циклични процеси на редукция-окисляване. По този начин, дикватът е широко използван за индуциране на оксидативен стрес при животни in vivo и индуцираният от дикват оксидативен стрес съобщава, че влияе върху ефективността на растежа и хранителния метаболизъм [14,25,26]. Например, Lv et al. установи, че 10 mg/kg дикват значително повишава серумната концентрация на MDA и инхибира активността на антиоксидантните ензими, включително SOD и GSH-Px [14]. В настоящото проучване приложението на дикват значително намалява нивото на NO в серума и повишава концентрацията на серумен MDA, което показва значително нарушаване на окислителния баланс след излагане на инжекция с дикват.

Доказано е, че глутаматът подобрява ефективността на растежа и здравето при свинете [27–32] и установихме, че добавките с глутамат значително увеличават крайното телесно тегло в сравнение с групата на дикватите, което предполага потенциално важна роля на глутамата за смекчаване на неблагоприятните ефекти на оксидативния стрес върху прасенца. Освен това, Pi et al. съобщава, че добавянето на аспартат облекчава потискането на растежа на отбити прасета след LPS предизвикателство [12], докато настоящото проучване не показва значителна разлика в ефективността на растежа след диетичен аспартат. Причината може да е различен модел и различна доза аспартат.

Нашите предишни доклади показват, че добавките с глутамат могат да възстановят дезоксиниваленол и индуциран от микотоксини оксидативен стрес при свинете [10,11]. Настоящите данни показват, че глутаматът облекчава индуцирания от дикват оксидативен стрес чрез повишаване на нивата на SOD, T-AOC и NO и инхибиране на липидното окисление в последствие с MDA генериране. Широко признато е, че глутаматът проявява антиоксидантна функция, тъй като глутаматът е предшественик на глутатиона (GSH) заедно с цистеин и глицин [33]. В нашата лаборатория открихме, че глутаматът е основният ограничаващ субстрат в сравнение с цистеин и глицин за синтеза на чернодробни GSH при мишки (непубликувани данни). GSH хомеостазата в тялото е важна клетъчна защита срещу оксидативен стрес и включва в клетъчното окислително-възстановително състояние и в процеса на детоксикация [1]. По този начин предположихме, че глутаматът облекчава индуцирания от дикват оксидативен стрес при прасенца чрез увеличаване на механизма на синтез на GSH. Но за потвърждаване на това обяснение са необходими допълнителни данни за серумната и чернодробната функция на синтеза на GSH.

Индуцираният от дикват оксидативен стрес намалява концентрациите на серумен треонин, серин и глицин в настоящото проучване. Вероятно е, че разграждането и метаболизмът на диетичния треонин, серин и глицин в червата се увеличават в отговор на оксидативния стрес, което води до техния дефицит при прасенцата. Различни доклади показват, че серин/треонин киназата и тези аминокиселинни метаболизми са от съществено значение за реакцията на оксидативен стрес [34–35], а глицинът може да намали оксидативния стрес и да повиши ензимните и неензимните антиоксиданти при животните [36]. Настоящото проучване също така показва, че добавките с глутамат повишават серумната концентрация на глутамат след предизвикване на дикват. Увеличението на притока на глутамат от лумена на тънките черва в ентероцита може да подобри синтеза на тъканни протеини и да подобри антиоксидантната система чрез засилване на синтеза на GSH.

Аминокиселинните транспортери допринасят главно за абсорбирането на луминалните аминокиселини в серума [37]. По този начин, след това измерихме няколко експресии на транспортери в червата след излагане на окислителен стрес, индуциран от дикват. Въпреки че няма разлика в изобилието на иРНК за SLC7A1, SLC1A1 и NAAT между контролните и дикватни групи, добавките с глутамат и аспартат засягат експресията на тези транспортери в червата, което може да медиира абсорбцията на глутамат в отговор на окислителния стрес, предизвикан от дикват. В действителност, нашите предишни доклади показват, че хранителните добавки с аминокиселини модулират чревната активност на хранителни транспортери в патологични състояния [4,10, 38].