Ala-Gln對(duì)仔豬氮營養(yǎng)素利用的影響及其作用機(jī)制研究.pdf

1、飼料蛋白質(zhì)進(jìn)入機(jī)體后，在胃腸道消化酶作用下被降解為肽及游離氨基酸，通過腸道黏膜上皮細(xì)胞吸收進(jìn)入血液，參與機(jī)體的代謝過程。日糧氮營養(yǎng)素在機(jī)體內(nèi)的消化與代謝不僅取決于消化道，還涉及肝臟和肌肉等組織器官。在飼料中抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)、活性肽等外源物質(zhì)干預(yù)下，氮營養(yǎng)素的消化與代謝也受到直接或間接的影響。因此，研究外源活性物質(zhì)對(duì)氮代謝的調(diào)控作用，可為氮營養(yǎng)素的高效利用，降低氮排放提供重要的理論依據(jù)。
　　研究表明，丙氨酰谷氨酰胺(Ala-Gln)能夠

2、提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能及小腸對(duì)養(yǎng)分的消化吸收，增加機(jī)體的氮利用，并能有效地緩解機(jī)體的免疫應(yīng)激，但其作用機(jī)理尚不明確。因此，本研究通過在日糧中添加Ala-Gln研究其對(duì)正常及應(yīng)激仔豬氮代謝的影響，并通過對(duì)氮代謝網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵通路的分析，探討其可能的調(diào)控機(jī)制。
　　1.研究日糧添加Ala-Gln及Ala+Gln對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能、血液生化指標(biāo)及糞中含氮化合物的影響。選取35日齡閹公豬180頭（體重約為10kg），隨機(jī)分為3個(gè)處理，每個(gè)處理3欄，每欄

3、20頭豬，每個(gè)處理分別在基礎(chǔ)日糧的基礎(chǔ)上添加0.62％ Ala、0.5％Ala-Gln及0.21％ Ala+0.34％ Gln，試驗(yàn)期為28天。結(jié)果顯示:與Ala組相比（對(duì)照組），日糧添加Ala-Gln顯著增加了仔豬的平均日增重(ADG)，降低了料重比(F/G，P＜0.05)，但對(duì)平均日采食量（ADFI，P＞0.05）未產(chǎn)生顯著影響;日糧添加Ala+Gln對(duì)仔豬ADG、ADFI及F/G均無顯著影響(P＞0.05);日糧添加Ala-Gln

4、顯著增加了血液總蛋白(TP，P＜0.05)含量，顯著降低了血液中乳酸脫氫酶（LDH，P＜0.05）水平，對(duì)堿性磷酸酶（AKP，P＞0.05）的活性并無顯著影響;日糧添加Ala+Gln顯著增加了血液TP含量(P＜0.05)，對(duì)AKP及LDH含量沒有影響（P＞0.05）;日糧添加Ala-Gln顯著降低了糞中銨態(tài)氮、色胺、苯乙胺、組胺及酪胺含量（P＜0.05），但對(duì)糞中腐胺及尸胺含量沒有影響（P＞0.05）;日糧添加Ala+Gln顯著降低了色

5、胺及苯乙胺含量(P＜0.05)，但對(duì)銨態(tài)氮、組胺、酪胺、腐胺及尸胺含量沒有影響（P＞0.05）。
　　2.日糧添加Ala-Gln及Ala+Gln對(duì)仔豬養(yǎng)分表觀消化率、腸道氨基酸及肽傳感受體及轉(zhuǎn)運(yùn)載體表達(dá)的影響。試驗(yàn)設(shè)計(jì)同試驗(yàn)一。結(jié)果顯示，與Ala組相比，Ala-Gln顯著增加了仔豬的粗蛋白表觀消化率(P＜0.05);日糧添加Ala-Gln顯著增加了仔豬空腸胰蛋白酶及胰腺胰蛋白酶活性（P＜0.05）;日糧添加Ala-Gln顯著增加了

6、血漿中亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)、組氨酸(His)、精氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、絲氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、Gln及脯氨酸的含量（P＜0.05），而Ala+Gln顯著增加了血漿Leu、Phe、His、Ser及Glu的含量（P＜0.05）;Ala-Gln顯著增加了空腸黏膜氨基酸及肽傳感受體表達(dá)，如鈣離子傳感受體(CaSR)、味覺傳感受體1及味覺傳感受體3異二聚體(T1R1+T1R3)、G蛋白偶聯(lián)受體93(GPR93)的表達(dá)

7、(P＜0.05);同時(shí)，Ala-Gln也增加了空腸黏膜SLC1A5、SLC6A19、SLC7A7及SLC15A1等轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)（P＜0.05）。
　　3.日糧添加Ala-Gln及Ala+Gln對(duì)仔豬肝臟蛋白合成、肌肉蛋白合成及降解的影響。試驗(yàn)設(shè)計(jì)同試驗(yàn)一。結(jié)果顯示，與Ala組相比，日糧添加Ala-Gln顯著增加了仔豬肝臟及肌肉中Gln及谷氨酸(Glu)的含量（P＜0.05）;日糧添加Ala-Gln顯著增加了肝臟及肌肉中谷草轉(zhuǎn)氨酶

8、(AST)及谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)活性(P＜0.05)，顯著降低了肝臟和肌肉中谷氨酰胺合成酶(GS)活性（P＜0.05）;同時(shí)，日糧添加Ala-Gln也顯著增加了肝臟及肌肉組織中谷氨酸脫氫酶(GDH)及谷氨酰胺酶(GA)的表達(dá)水平（P＜0.05）。此外，日糧添加Ala-Gln顯著增加了肝臟中氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ(CPS-1)的表達(dá)水平（P＜0.05）。日糧添加Ala-Gln顯著增加了肝臟及肌肉中磷酸化mTOR、磷酸化4E-BP1及磷酸化S6

9、K1的表達(dá)水平（P＜0.05），顯著降低了肌肉中MAFbx及MuRF1的表達(dá)水平(P＜0.05)。
　　4.日糧添加Ala-Gln對(duì)LPS刺激仔豬生長(zhǎng)性能、血液生化指標(biāo)及糞中含氮化合物的影響。在正常仔豬研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，本試驗(yàn)選用Ala-Gln作為外源活性物質(zhì)。給仔豬腹腔注射LPS，建立仔豬免疫應(yīng)激模型。采用2×2因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，即日糧類型（0.62％ Ala或0.5％ Ala-Gln）和LPS刺激（100μg/kg體重LPS或相同

10、劑量生理鹽水），每個(gè)處理6欄，每欄4頭豬。在頭10天，仔豬不進(jìn)行LPS刺激，分別飼喂含0.62％ Ala或0.5％ Ala-Gln的日糧，在第11及15天早上8點(diǎn)，仔豬分別被注射LPS或等體積的生理鹽水。結(jié)果顯示，在LPS刺激后(d11-15)，LPS刺激顯著降低了仔豬的生長(zhǎng)性能（P＜0.05），Ala-Gln有緩解LPS刺激引起的仔豬平均日增重(P=0.071)及平均日采食量(P=0.087)下降的趨勢(shì)。LPS刺激顯著增加了血液中LD

11、H活性（P＜0.05）、降低了血液中AKP活性（P＜0.05）;LPS顯著降低了血液中IGF-1及FT4含量、顯著增加了血液中皮質(zhì)醇含量(P＜0.05)，而Ala-Gln緩解了LPS引起的皮質(zhì)醇含量的增加(P＜0.05);LPS刺激顯著增加了糞中色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、組胺、酪胺及銨態(tài)氮含量(P＜0.05)，而Ala-Gln添加顯著降低了糞中色胺、酪胺及銨態(tài)氮含量(P＜0.05)。
　　5.Ala-Gln對(duì)LPS刺激仔豬養(yǎng)分表觀

12、消化率、腸道氨基酸及肽傳感受體及轉(zhuǎn)運(yùn)載體表達(dá)的影響。試驗(yàn)設(shè)計(jì)同試驗(yàn)4。結(jié)果顯示，LPS刺激顯著降低了仔豬干物質(zhì)(DM)、有機(jī)物質(zhì)(OM)、粗脂肪(EE)及粗蛋白(CP)的表觀消化率(P＜0.05)，而Ala-Gln有增加DM（P=0.095）、OM（P=0.071）及CP（P=0.083）表觀消化率的趨勢(shì);LPS刺激顯著降低了胃蛋白酶活性、空腸胰蛋白酶及胰腺胰蛋白酶活性(P＜0.05)，而日糧添加Ala-Gln顯著增加了胰腺胰蛋白酶活性

13、(P＜0.05)，并且有顯著增加空腸胰蛋白酶活性的趨勢(shì)（P=0.074）;LPS刺激顯著降低了血液中Lys、Arg、Tyr、Phe、Leu、Ile等氨基酸的含量（P＜0.05），日糧添加Ala-Gln顯著增加了Gln、Ile、Leu、Lys及Val等氨基酸的含量(P＜0.05);LPS刺激及Ala-Gln均顯著增加了CaSR、T1R1、T1R3、GPRC6A及GPR93的表達(dá)，并且LPS刺激和日糧添加Ala-Gln對(duì)T1R3具有顯著的互

14、作效應(yīng)(P＜0.05);LPS刺激顯著降低了空腸黏膜SLC1 A5、SLC7A9、SLC6A19、SLC7A7、SLC1A1及SLC15A5的表達(dá)（P＜0.05），Ala-Gln增加了空腸黏膜SLC1A5、SLC7A9、SLC6A19、SLC7A7及SLC15A5的表達(dá)水平(P＜0.05)，但并未顯著影響SLC1A1表達(dá)（P＞0.05）。
　　6.Ala-Gln對(duì)LPS應(yīng)激仔豬肝臟蛋白合成、肌肉蛋白合成及降解的影響。試驗(yàn)設(shè)計(jì)同試驗(yàn)

15、4。結(jié)果顯示，LPS刺激增加了血漿中TNF-α、IL-1β、IL-6含量（P＜0.05），Ala-Gln顯著降低了血漿中上述細(xì)胞因子的水平(P＜0.05)。LPS刺激顯著增加了肝臟中Gln含量，顯著抑制了肌肉中Gln含量(P＜0.05)。Ala-Gln添加顯著增加了肝臟及肌肉中GS活性及GA表達(dá)(P＜0.05)。LPS刺激顯著增加了肝臟C-反應(yīng)蛋白（CRP）、血清淀粉樣蛋白(SAA)及銅藍(lán)蛋白(Cp)的表達(dá)(P＜0.05)，而添加Ala

16、-Gln則降低了CRP、SAA及Cp的表達(dá)（P＜0.05）。Ala-Gln添加增加了肌肉中IGF-1信號(hào)及Akt的表達(dá)（P＜0.05）。Ala-Gln增加了肝臟及肌肉中磷酸化mTOR、磷酸化4E-BP1及磷酸化S6K1的表達(dá)水平。除此之外，Ala-Gln降低了LPS刺激下Toll樣受體4、MAFbx及MuRF1的表達(dá)（P＜0.05），對(duì)LPS刺激引起的肌肉蛋白降解具有抑制作用。
　　綜上所述，本文得出如下結(jié)論:
　　(1)日

17、糧添加0.5％ Ala-Gln顯著提高了正常仔豬生長(zhǎng)性能，降低了糞中含氮化合物排放，提高了仔豬日糧氮表觀消化率、空腸黏膜氨基酸及肽傳感受體及轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)，對(duì)養(yǎng)分的消化吸收具有促進(jìn)作用，并且日糧添加Ala-Gln二肽的效果要優(yōu)于Ala+Gln聯(lián)合添加組。
　　(2)日糧添加Ala-Gln可顯著增加了肝臟及肌肉中GA及GDH表達(dá)，提高了Gln利用及肝臟和肌肉mTOR信號(hào)分子表達(dá)，并且顯著抑制了肌肉MAFbx及MuRF1表達(dá)，有利于增

18、加肝臟及肌肉蛋白合成，抑制肌肉蛋白降解。而Gln對(duì)蛋白合成增加和蛋白降解抑制的作用可能與肝臟和肌肉中Gln的代謝增加有關(guān)。
　　(3) LPS刺激顯著降低了仔豬生長(zhǎng)性能和養(yǎng)分表觀消化率，同時(shí)抑制了空腸黏膜氨基酸及肽轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)，抑制了仔豬養(yǎng)分消化利用。日糧添加Ala-Gln增加了空腸黏膜氨基酸及肽傳感受體及轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)，有增加仔豬養(yǎng)分表觀消化率的趨勢(shì)，在一定程度上能夠緩解LPS應(yīng)激對(duì)仔豬養(yǎng)分消化吸收的抑制作用。
　　(4

19、) LPS刺激顯著增加了肝臟中Gln含量，顯著增加了肝臟中急性期蛋白表達(dá)及mTOR蛋白信號(hào)，而日糧添加Ala-Gln則降低了肝臟中急性期蛋白表達(dá)，對(duì)LPS引起的肝臟應(yīng)激具有緩解作用。LPS刺激顯著降低了肌肉中Gln含量及肌肉中mTOR信號(hào)，提高了MAFbx及MuRF1的表達(dá)從而誘導(dǎo)了肌肉蛋白的降解。日糧添加Ala-Gln增加了肌肉中Gln含量，增加了肌肉mTOR信號(hào)分子的表達(dá)，并且通過抑制UPP及TLR4通路中信號(hào)分子的表達(dá)而有效地抑制