Годишен преглед на биологичните науки за животните

животни

Guoyao Wu, 1,2 Fuller W. Bazer, 1 Zhaolai Dai, 2 Defa Li, 2 Junjun Wang, 2 и Zhenlong Wu 2

Резюме

Аминокиселините (АА) имат огромно физиологично значение, служейки като градивни елементи за протеини и субстрати за синтез на вещества с ниско молекулно тегло. Въз основа на растежа или азотния баланс АА традиционно се класифицират като хранително важни или несъществени за животните. Въпреки че тези АА, които не се синтезират в еукариоти (хранително необходими АА, ЕАА), трябва да присъстват в диетата на животните, несъществените в хранително отношение АА (NEAA) отдавна се игнорират за всички видове. Нововъзникващите доказателства показват, че непречистващите животни не могат адекватно да синтезират NEAA или условно съществен AA (CEAA), за да реализират своя потенциал за растеж или анти-инфекция. По същия начин всички предварително получени АА са необходими за високопродуктивни крави и бързо растящи преживни животни. Много NEAA и CEAA (напр. Аргинин, глутамин, глутамат, глицин и пролин) и някои EAA (напр. Левцин и триптофан) участват в клетъчната сигнализация, генната експресия и метаболитната регулация. По този начин, функциите на АА отвъд синтеза на протеини трябва да се разглеждат в диетичните формулировки, за да се подобри ефективността на използването на хранителни вещества, растежа, развитието, размножаването, лактацията и благосъстоянието при животните.

Ключови думи

  • маса 1 -Класификация на аминокиселините (AA) в храненето на животните a
  • Таблица 2 -Нетен баланс на аминокиселини в портално дренираните вътрешности при млади прасета (6–10 kg) a
  • Таблица 3 -Роли на функционалните аминокиселини в храненето и метаболизма на животните
  • Таблица 4 -Използване на аминокиселини (AA) в млякото на свине за натрупване на протеин от 14-дневни прасета a
  • Таблица 5 -Използване на диетични аминокиселини (АА) за натрупване на протеини при 30-дневни прасета след отбиване a

Фигура 1 Регулиране на субстратното окисление и синтеза на протеини чрез аминокиселини (AA) чрез cGMP, AMPK и MTOR сигнални пътища при животни. Съкращения: AC, аденилил циклаза; ACC, ацетил-КоА карбоксилаза; AMPK, AMP-активирана протеин киназа; НЕТ, кафява мастна тъкан; BH4, тетрахидробиоптерин; Cit, цитрулин; GC, гуанилил циклаза; G3P, глицерол-3-фосфат; GPAT, глицерол-3-фосфат ацилтрансфераза; HO, хем оксигеназа; HSL, хормоночувствителна липаза; LPL, липопротеин липаза; MTOR, механистична цел на рапамицин; mtTFA, митохондриален транскрипционен фактор А; NO, азотен оксид; NOS, азотен оксид синтаза; NRF, фактор на ядрено дишане; ODC, орнитин декарбоксилаза; PDE5, фосфодиестераза 5; PDE3B, фосфодиестераза 3В; PEP, перилипини; PGC-1α, активатор на пероксизомен пролифератор γ (PPARy) коактиватор 1α; PKA, сАМР-зависима протеин киназа А; PKG, cGMP-зависима протеин киназа G; PPARα, активиран от пероксизомен пролифератор рецептор α; SREBP1C, стерол регулаторен елемент, свързващ протеин-1с; TAG, триацилглицероли; UCP-1, разединяване на протеин-1. Адаптирано от Wu (1).

Фигура Местоположения

маса 1 Класификация на аминокиселините (AA) в храненето на животните a

Класификация на AA като хранително необходима (EAA) или несъществена (NEAA) или условно съществена (CEAA) зависи от вида, възрастта, физиологичните фактори, факторите на околната среда и патологичните състояния.

b Предварителните преживни животни имат изисквания за хранителен АА, които са качествено подобни на тези за непреживни животни. При преживените преживни животни байпасът на незащитените диетични протеини и производството на протеини и АА в преживните животни са недостатъчни за подпомагане на техния максимален растеж или производство на мляко, когато животните се хранят с груба храна.

c За новородени (включително човешки бебета и прасенца), възрастни в условия на стрес (напр. топлинен стрес, изгаряния и инфекции) и разплодни животни (както мъже, така и жени). Тауринът (Tau) е хранително необходим AA за месоядни животни (напр. Котки).

* Функционален AA. Arg и Gln бяха класифицирани от NRC (9) като CEAA за свине.

Таблица 2 Нетен баланс на аминокиселини в портално дренираните вътрешности при млади свине (6–10 kg) a

a Стойностите (процент на хранителен прием) са адаптирани от Stoll & Burrin (65) и от Wu et al. (33). Свинете са хранени с диета на основата на млечни протеини. Отрицателната стойност за глутамин е резултат от значителното усвояване на глутамин (30%) от артериалната кръв от тънките черва (29).

Таблица 3 Роли на функционалните аминокиселини в храненето и метаболизма на животните

Таблица 4 Използване на аминокиселини (AA) в млякото на свине за натрупване на протеин от 14-дневни прасета a

Адаптирано от Wu et al. (33).

a Молекулните тегла на непокътнатите аминокиселини бяха използвани за всички изчисления.

b Свързани с протеини плюс свободен АА в пълномасленото мляко на свинете, получено в дни 7–21 на лактацията.

c Консумация на мляко от 913 ml/ден от 14-дневни прасета (3,9 kg телесно тегло).

d Продукти от чревния метаболизъм на АА, които влизат в порталната вена, не са включени.

e Изчислено въз основа на наддаване на телесно тегло от 235 g/ден.

Таблица 5 Използване на диетични аминокиселини (АА) за натрупване на протеини при 30-дневни прасета след отбиване a

Адаптирано от Wu et al. (33).

a Молекулните тегла на непокътнати АА са използвани за всички изчисления. Въз основа на молекулните тегла на остатъците на АА (молекулни тегла на непокътнати АА: 18), истинското съдържание на протеин в тялото е 120 mg/g мокро тегло (или 12,0%).

b Диета на основата на царевично и соево брашно (свързана с протеини плюс свободна АА), съдържаща 21,5% суров протеин. Съдържанието на сухо вещество в диетата е 89,5%.

c Приемът на фураж (на база на хранене) е 45,0 g/kg телесно тегло на ден от 30-дневни свине, отбити на 21-дневна възраст. Теглото на прасетата на 30-дневна възраст е 7,8 кг.

d Продукти от чревния метаболизъм на АА, които влизат в порталната вена, не са включени.

e Изчислено въз основа на наддаване на телесно тегло от 290 g/ден.

Таблица 6 Хранителен прием на аминокиселина (АА), навлизане на АА в порталната вена, поемане на АА в матката и фетално натрупване на АА в позлат в 110–114 дни от бременността

a Диетата се основава на царевично и соево брашно. Приемът на фураж от всяка позлата е бил 2,0 kg на ден през целия период на бременността (33). Средният размер на постелята в 110–114 дни от бременността е 10,0 плода на позлата.

b Приемайки, че истинската усвояемост на илеята е 86% за всеки АА.

c Дни 110–114 от бременността.

Стойностите за бионаличността (%) на АА в лумена на тънките черва към порталната вена се основават на тези за отглеждане на свине (140): Ala, 87; Арг, 60; Asn, 87; Asp, 5; Cys, 83; Glu, 4; Gln, 33; Гли, 82; Неговите, 80; Иле, 65 г .; Leu, 66; Лис, 75 г .; Met, 79; Phe, 78; Pro, 61; Ser, 83; Thr, 72; Trp, 81; Tyr, 80; и Val, 65. Продуктите от чревния метаболизъм на АА, които влизат в порталната вена, не са включени.