酸性氨基酸缓解过氧化氢介导仔猪肠道氧化损伤机制研究

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氧化应激(oxidative stress)主要是由于动物机体活性氧或者氮自由基(reactive oxygen or nitrogen species)产生过多或者机体抗氧化系统发生损伤,进而导致机体氧化系统和抗氧化系统之间失衡而引起的。在仔猪的养殖过程中,很多因素如断奶、转栏、换料、以及环境变化等都能引起仔猪氧化应激,进而引起肠道功能紊乱,降低仔猪的生长性能。酸性氨基酸主要包括谷氨酸(glutamate,Glu)和天冬氨酸(aspartate,Asp),是两种重要的功能性氨基酸。谷氨酸和天冬氨酸不仅是肠道细胞主要能量来源之一,同时也是许多生物活性物质合成的底物,如谷胱甘肽,精氨酸等。由此,推测谷氨酸和天冬氨酸对于肠道损伤的修复以及强化有着重要的作用。因此,本文旨在探究酸性氨基酸缓解氧化应激介导仔猪肠道损伤。  将40头断奶仔猪(长×大,10.96±0.61kg)随机分成5个处理组:对照组(NC)(玉米-豆柏型基础日粮+腹腔注射生理盐水);过氧化氢(H2O2)组(PC)(基础日粮+腹腔注射H2O2)(1ml/kg,于实验第8和11天进行腹腔注射);Glu+Asp组(PGA)(基础日粮+2%Glu+1%Asp+腹腔注射H2O2);Glu组(PG)(基础日粮+2%Glu+腹腔注射H2O2);Asp组(PA)(基础日粮+1%Asp+腹腔注射H2O2)。实验结果表明,日粮谷氨酸和天冬氨酸单独或者联用添加均能缓减H2O2介导的氧化应激对断奶仔猪生长性能的影响,提高仔猪日采食量(daily feedintake,DFI)、平均日增重(average daily gain,ADG)、和料重比(feed conversionrate,FCR),恢复机体氧化还原状态,恢复H2O2介导仔猪肠系膜静脉,肝门静脉,颈静脉血清氨基酸水平[苏氨酸(Thr)、蛋氨酸(Met)、羟脯氨酸(Hypro)、脯氨酸(Pro)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、瓜氨酸(Cit)、赖氨酸(Lys)]的下降,以及下调H2O2介导的肠道氨基酸转运载体表达[中性氨基酸转运载体(solute carrier family16,member10,SLC16A10)、阳离子氨基酸转运载体(solutecarrier family7,member7,SLC7A7)]的增加。另外,日粮添加谷氨酸和天冬氨酸可恢复H2O2处理仔猪肠道的组织和形态学损伤,降低血清二胺氧化酶(diamine oxidase,DAO)水平,减少H2O2介导仔猪肠道细胞凋亡,进而缓解肠道氧化应激反应和肠道屏障损伤;此外,日粮添加谷氨酸和天冬氨酸可缓减H2O2介导仔猪肠道己糖激酶(hexokinase,Hexok)和肉毒碱棕榈酰转移酶-1(carnitine palmitoyl transferase-1,CPT-1)的增加,以及单磷酸腺苷活化蛋白激酶(adenosine monophosphate activated protein kinase,AMPK)-乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-coenzymeA carboxylase,ACC)信号通路的活化。因此,日粮中添加谷氨酸和天冬氨酸可缓解氧化应激介导仔猪肠道屏障损伤和调控肠道代谢相关基因的表达,提示谷氨酸和天冬氨酸可作为一种缓解氧化应激的营养调控剂。  结论:  饲料中添加酸性氨基酸可缓解氧化应激介导仔猪肠道氨基酸吸收紊乱,氧化还原状态紊乱,肠道细胞代谢相关基因表达改变,以及肠道细胞凋亡,进而缓解仔猪生长抑制,提示酸性氨基酸可作为一种营养调控因子缓解氧化应激介导仔猪肠道损伤。
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