朱曉彤 張方亮 尹 杰 黎育穎 韓 慧 賓石玉* 李鐵軍 印遇龍
(1.廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,桂林 541006;2.中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南省畜禽健康養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心,農(nóng)業(yè)部中南動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,長(zhǎng)沙 410125;3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100039;4.湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心,長(zhǎng)沙 410128)
半乳甘露聚糖(galactomannan,GM)多為豆科植物多糖,是植物中常見主要碳水化合物儲(chǔ)備方式[1-2]。GM屬于甘露聚糖最復(fù)雜的亞科,α-半乳甘露聚糖(α-galactomannan,α-GM)和β-半乳甘露聚糖(β-galactomannan,β-GM)是GM的重要組成部分[3],其均由β-1,4糖苷鍵連接[4]。飼糧中植物細(xì)胞壁存儲(chǔ)的大量GM不能被單胃動(dòng)物消化,因?yàn)閱挝竸?dòng)物腸道中缺乏靶向β-1,4糖苷鍵的必需酶[5]。對(duì)于動(dòng)物而言,飼糧中大量的存在GM可阻礙其對(duì)細(xì)胞內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)利用率降低[6],甚至大大增加肺曲霉病發(fā)生的可能[7]。β-甘露聚糖酶(β-mannanase,β-MN)可以將GM的β-1,4糖苷鍵從植物細(xì)胞壁中分解,使其成為甘露寡糖等小分子[8],有效減少飼糧中的α-GM、β-GM和GM含量,從而提高飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用效率,改善動(dòng)物健康,有利于養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
鑒定生物系統(tǒng)中血清生化指標(biāo)可以反映豬的炎癥程度[9-10]。飼糧添加β-MN可顯著降低仔豬血清乳酸脫氫酶、肌酸激酶活性,一定程度上緩和了仔豬的斷乳應(yīng)激[11]。飼糧添加β-MN可以改善仔豬生長(zhǎng)性能,提高飼糧利用效率[12],還可增加機(jī)體氨基酸消化系數(shù),促進(jìn)氨基酸的吸收[13],當(dāng)體內(nèi)氨基酸吸收變化時(shí),哺乳動(dòng)物細(xì)胞氨基酸基因的表達(dá)也變化[14]。盡管飼糧中添加β-MN可調(diào)控生豬生長(zhǎng)性能和生理機(jī)能,但β-MN對(duì)斷奶仔豬血清α-GM、β-GM和GM含量和生化指標(biāo)以及腸道中氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)的影響還沒有系統(tǒng)的研究。
植物飼料原料中GM對(duì)動(dòng)物生理機(jī)能具有不利影響,但飼料原料中GM的含量卻鮮有報(bào)道,本試驗(yàn)檢測(cè)了飼料原料中的α-GM、β-GM和GM的含量,并通過過量添加豆粕(soybean meal,SBM)提高了α-GM、β-GM和GM含量后,在飼糧中添加β-MN,研究β-MN在飼糧增加α-GM、β-GM和GM含量后,斷奶仔豬腸系膜靜脈、肝門靜脈、頸動(dòng)脈血中血清α-GM、β-GM和GM含量,血清生化指標(biāo)以及腸道溶質(zhì)載體家族7成員1(SLC7A1)、溶質(zhì)載體家族7成員11(SLC7A11)、溶質(zhì)載體家族38成員2(SLC38A2)基因相對(duì)表達(dá)量的影響,探討了β-MN對(duì)α-GM、β-GM和GM的作用效應(yīng),為β-MN對(duì)GM的作用機(jī)理研究提供了理論依據(jù)。
β-MN購(gòu)自美國(guó)Elanco公司,活性為360 MU/kg。選取24頭21日齡健康二元雜交斷奶閹公仔豬,預(yù)飼6 d,初始體重為(9.00±1.17) kg時(shí),按照2×2因子設(shè)計(jì),采用完全隨機(jī)的方法將仔豬分為4組(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組),每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1頭豬,單欄飼養(yǎng)。各組分別飼喂4種試驗(yàn)飼糧。Ⅰ組飼喂22% SBM水平飼糧,Ⅱ組飼喂22% SBM水平并添加0.02% β-MN的飼糧,Ⅲ組飼喂37% SBM水平飼糧,Ⅳ組飼喂37% SBM水平并添加0.02% β-MN的飼糧。飼糧參照NRC(2012)仔豬營(yíng)養(yǎng)需要配制,并根據(jù)SBM水平調(diào)節(jié)試驗(yàn)飼糧的α-GM、β-GM和GM含量。飼糧制成顆粒料,所有飼糧消化能一致,其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。
飼養(yǎng)試驗(yàn)在湖南新五豐股份有限公司永安分公司的中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所動(dòng)物實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)豬在相同環(huán)境下飼養(yǎng),單欄飼喂,自由飲水和采食,每天飼喂4次(07:00、11:00、14:00、18:00),并記錄采食量,自然光照和通風(fēng),執(zhí)行常規(guī)免疫程序。預(yù)試期6 d,正試期30 d。
本試驗(yàn)程序需要說明的是:鑒于本試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱搜芯繑嗄套胸i高SBM飼糧與β-MN對(duì)血清聚糖含量、生化指標(biāo)及腸道氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體基因表達(dá)的影響,為了保障研究的持續(xù)性和完整性,在正試期內(nèi)(30 d),斷奶2周后的試驗(yàn)仔豬持續(xù)使用添加了高鋅(氧化鋅)的4種試驗(yàn)飼糧,這僅針對(duì)本研究的需要。而有關(guān)鋅的使用,應(yīng)按國(guó)家相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。試驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)24頭斷奶仔豬麻醉采集頸動(dòng)脈、腸系膜靜脈以及肝門靜脈血樣各10 mL,檢測(cè)血清中α-GM、β-GM和GM含量;采集前腔靜脈血樣10 mL,檢測(cè)血清生化指標(biāo);并取空腸前端和回腸后端,檢測(cè)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體SLC7A1、SLC7A11和SLC38A2基因相對(duì)表達(dá)量。在采樣結(jié)束后,所有試驗(yàn)仔豬已根據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)定進(jìn)行無(wú)公害化處理。
表1 試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
1)礦物質(zhì)預(yù)混料為每千克飼糧提供 The mineral premix provided the following per kg of diets:Cu 150 mg,F(xiàn)e 170 mg,Co 1.9 mg,Mn 80 mg,Zn 77 mg,I 0.3 mg,Se 0.12 mg。
2)多維可為每千克飼糧提供 The multi-vitamin provided the following per kg of diets:VA 4 875 IU,VD31 500 IU,VE 12 mg,VK31.5 mg,VB61.8 mg,VB1215 mg,煙酸 nicotinic 15 mg,D-泛酸D-pantothenic acid 7.5 mg。
3)營(yíng)養(yǎng)水平均為計(jì)算值。α-GM、β-GM和GM含量是根據(jù)表3結(jié)果,通過玉米和豆粕在試驗(yàn)飼糧中的比例計(jì)算得出。Nutrient levels were calculated values. According to the results of Table 3, the contents of α-GM, β-GM and GM were calculated by the ratio of corn and soybean meal in experimental diets.
于正試期第30天對(duì)24頭斷奶仔豬進(jìn)行禁食12 h,注射麻藥Zoletil 50(Virbac S.A.公司,法國(guó))后屠宰,先采集頸動(dòng)脈、前腔靜脈血樣各10 mL,剖開腹腔,采集肝門靜脈以及腸系膜靜脈血樣各10 mL,血樣靜置3 h,3 000 r/min、離心10 min制備血清,上清液移入離心管中,置于-80 ℃冰箱中保存。迅速采集空腸前端(2 cm)和回腸后端(2 cm)樣品,生理鹽水洗凈后,錫箔紙包樣,并放入液氮中速凍,置于-80 ℃冰箱中保存。
飼料原料與血清中α-GM、β-GM和GM含量的測(cè)定采用試劑盒,試劑盒均采購(gòu)于上海酶聯(lián)生物科技有限公司,并由上海酶聯(lián)生物科技有限公司檢測(cè)。
試驗(yàn)期間記錄試驗(yàn)豬的日采食量,計(jì)算1~30 d的ADFI,根據(jù)采食量及飼糧中α-GM、β-GM和GM含量,計(jì)算1~30 d平均日采食α-GM、β-GM和GM含量。
谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase,GOT)活性及尿素氮(urea nitrogen,UN)、肌酐(creatinine,CREA)、葡萄糖(glucose,GLU)、鈣(calcium,Ca)、磷(phosphorus,P)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)、補(bǔ)體4(complement 4,C4)含量均使用羅氏生化檢測(cè)試劑盒和COBAS C311型羅氏生化自動(dòng)分析儀(Roche公司,德國(guó))進(jìn)行檢測(cè)。
研磨從液氮冷凍的腸道組織,使用Trizol試劑(Invitrogen公司,美國(guó))分離總RNA,所有樣品總RNA均稀釋至1 μg/μL。然后根據(jù)制造商的說明書用DNase Ⅰ(Invitrogen公司,美國(guó))對(duì)總RNA消化,以去除基因組DNA污染。采用上海生物工程有限公司反轉(zhuǎn)錄試劑盒對(duì)上述DNA消化產(chǎn)物進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,獲得樣品總RNA的cDNA產(chǎn)物,體系為20 μL,置于-20 ℃保存?zhèn)溆?。根?jù)豬的基因序列(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/)使用Prime 5.0設(shè)計(jì)引物以產(chǎn)生擴(kuò)增產(chǎn)物,引物由上海生工生物技術(shù)有限公司合成,引物序列及參數(shù)見表2。將1 μL cDNA模板加入的含有5 μL SYBR Green Premix (2×,預(yù)混MgCl2、dNTP、SYBR Green Ⅰ染料、EX-Taq聚合酶、Buffer),0.4 μmol/L正向和反向引物各0.5 μL,去離子水補(bǔ)齊總體積為10 μL。PCR循環(huán)設(shè)置為:1)預(yù)熱程序,95 ℃、10 s;2)擴(kuò)增和定量程序,重復(fù)40個(gè)循環(huán)(95 ℃、5 s,60 ℃、20 s);3)熔化曲線程序,60~99 ℃,溫度升高速率為0.1 ℃/s。反應(yīng)結(jié)束后,分別得到各樣品的β-肌動(dòng)蛋白(β-actin)基因以及各目的基因引物PCR擴(kuò)增的Ct值,根據(jù)公式2-△Ct=2-(Ct目的基因-Ctβ-actin)計(jì)算基因相對(duì)表達(dá)量。
表2 實(shí)時(shí)定量PCR引物序列
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行初步整理,用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件的GLM程序進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)模型包括SBM和β-MN以及兩者的交互作用對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果產(chǎn)生的影響,并采用Duncan氏多重比較法以評(píng)估各組之間的差異,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示,P<0.05時(shí)為差異顯著,P<0.01時(shí)為差異極顯著。
由表3中相關(guān)常用植物蛋白質(zhì)飼料原料和能量飼料原料中α-GM、β-GM和GM含量的實(shí)際檢測(cè)值可知,在22種植物飼料原料中,除了發(fā)酵豆粕、蠶豆和黑豆外,飼料原料中β-GM含量均明顯高于α-GM的含量,而GM含量則高于α-GM和β-GM含量的總和。因此,在飼糧配制過程中需要考慮α-GM、β-GM和GM含量。
表3 22種飼糧中常用蛋白質(zhì)原料和能量原料的α-GM、β-GM和GM含量
由表4可知,與Ⅰ組相比,Ⅱ組斷奶仔豬的ADFI以及平均日采食α-GM、β-GM和GM含量沒有顯著變化(P>0.05);與Ⅲ組相比,Ⅳ組斷奶仔豬的ADFI顯著提高(P<0.05);與Ⅱ組相比,Ⅳ組斷奶仔豬的平均日采食α-GM含量顯著增加(P<0.05);與Ⅰ組相比,Ⅲ組斷奶仔豬ADFI顯著降低(P<0.05),平均日采食α-GM含量顯著升高(P<0.05),這表明,在不添加β-MN的情況下,高水平SBM飼糧可顯著提高仔豬平均日采食α-GM含量(P<0.01)。
由表5可知,在頸動(dòng)脈血清中,與Ⅰ組相比,Ⅱ組血清α-GM含量降低了37.70%(P>0.05);與Ⅲ組相比,Ⅳ組血清α-GM含量降低了16.90%(P>0.05),這表明β-MN可降低頸動(dòng)脈血清中α-GM含量(P=0.02)。與Ⅰ組相比,Ⅲ組血清β-GM含量顯著升高(P<0.05);與Ⅱ組相比,Ⅳ組血清β-GM含量顯著升高(P<0.05),這表明過量添加SBM可顯著增加仔豬頸動(dòng)脈血清β-GM含量(P<0.01)。
表4 β-MN和SBM對(duì)斷奶仔豬ADFI及平均日采食α-GM、β-GM和GM含量的影響
同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。
In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.
在腸系膜靜脈血清中,與Ⅰ組相比,Ⅱ組血清α-GM含量顯著降低(P<0.05),表明β-MN可降低腸系膜靜脈血清中α-GM含量(P=0.01)。與Ⅰ組相比,Ⅲ組血清β-GM含量顯著升高(P<0.05),血清GM含量顯著升高(P<0.05);與Ⅱ組相比,Ⅳ組血清α-GM和β-GM含量均顯著增加(P<0.05),這表明過量添加SBM可顯著增加仔豬腸系膜靜脈血清中α-GM(P=0.04)、β-GM(P<0.01)和GM含量(P<0.01)。
在肝門靜脈血清中,與Ⅰ組相比,Ⅱ組血清α-GM和GM含量均顯著降低(P<0.05);與Ⅲ組相比,Ⅳ組血清GM含量顯著降低(P<0.05),這表明β-MN可降低肝門靜脈血清中α-GM(P=0.02)和GM含量(P<0.01)。與Ⅰ組相比,Ⅲ組血清β-GM含量升高了40.24%(P>0.05);與Ⅱ組相比,Ⅳ組血清α-GM含量顯著升高(P<0.05),這表明過量添加SBM可顯著增加仔豬肝門靜脈血清中α-GM(P=0.03)和β-GM(P=0.02)含量。
表5 β-MN和SBM對(duì)斷奶仔豬血清α-GM、β-GM和GM含量的影響
續(xù)表5項(xiàng)目ItemsⅠ組GroupⅠⅡ組GroupⅡⅢ組GroupⅢⅣ組GroupⅣP值P-value組間Group豆粕SBMβ-甘露聚糖酶β-MN互作Interaction腸系膜靜脈Mesentericveinα-半乳甘露聚糖α-GM145.68±6.82a90.82±7.65b173.52±16.60a146.17±26.82a0.010.040.010.62β-半乳甘露聚糖β-GM199.60±12.79bc171.27±9.61c247.39±11.26a221.13±15.15ab<0.01<0.010.060.97半乳甘露聚糖GM393.74±35.14b349.10±44.94b557.49±54.82a472.50±51.92ab0.03<0.010.400.78肝門靜脈Hepaticportalveinα-半乳甘露聚糖α-GM122.23±13.95a70.49±5.87b131.54±13.97a119.76±13.77a0.010.030.020.12β-半乳甘露聚糖β-GM175.26±17.79171.12±13.80245.78±29.22204.97±21.610.080.020.300.41半乳甘露聚糖GM368.94±12.60ab264.82±12.86c405.27±41.69a313.94±30.29bc<0.010.19<0.010.64
由表6可知,在前腔靜脈血清中,與Ⅰ組相比,Ⅱ組血清GLU、Ca和HDL含量均顯著升高(P<0.05),且Ⅱ組比Ⅰ組血清P含量升高了32.47%(P>0.05),這表明β-MN可顯著增加前腔靜脈血清GLU(P<0.01)、Ca(P<0.01)、P(P=0.02)和HDL(P<0.01)含量。
與Ⅰ組相比,Ⅲ組血清ALT、GOT活性和UN含量均顯著升高(P<0.05);與Ⅱ組相比,Ⅳ組血清GOT活性顯著升高(P<0.05),血清GLU含量顯著降低(P<0.05),這表明過量添加SBM可顯著增加前腔靜脈血清ALT(P<0.01)、GOT(P=0.01)活性及UN(P<0.01)含量,顯著降低血清GLU含量(P<0.01)。
表6 β-MN和SBM對(duì)斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響
續(xù)表6項(xiàng)目ItemsⅠ組GroupⅠⅡ組GroupⅡⅢ組GroupⅢⅣ組GroupⅣP值P-value組間Group豆粕SBMβ-甘露聚糖酶β-MN互作Interaction鈣Ca/(mmol/L)1.89±0.22b2.67±0.05a1.98±0.17b2.36±0.26ab0.040.57<0.010.32磷P/(mmol/L)2.31±0.323.06±0.042.47±0.162.81±0.220.090.820.020.34高密度脂蛋白HDL/(mmol/L)0.60±0.08b1.07±0.06a0.86±0.08ab0.98±0.14a0.020.40<0.010.08補(bǔ)體4C4/(g/L)0.034±0.0020.036±0.0050.026±0.0020.038±0.0050.190.460.090.22
由表7可知,與Ⅰ組相比,Ⅱ組空腸SLC7A11基因相對(duì)表達(dá)量顯著升高(P<0.05);與Ⅲ組相比,Ⅳ組空腸SLC7A1、SLC7A11和SLC38A2基因相對(duì)表達(dá)量均顯著升高(P<0.05)。這表明β-MN可增加空腸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體SLC7A1(P=0.03)、SLC7A11(P<0.01)和SLC38A2(P=0.01)基因相對(duì)表達(dá)量。
與Ⅰ組相比,Ⅲ組回腸SLC7A1基因相對(duì)表達(dá)量顯著降低(P<0.05),這表明過量添加SBM可以顯著降低回腸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體SLC7A1基因相對(duì)表達(dá)量(P=0.01)。
表7 β-MN和SBM對(duì)斷奶仔豬腸道中SLC7A11、SLC7A1和SLC38A2相對(duì)表達(dá)量的影響
植物性飼料原料中GM含量過多會(huì)造成胃腸道功能下降,增加腸道食糜黏度,降低飼料利用率[15],對(duì)動(dòng)物生理機(jī)能有害。本研究檢測(cè)了常見飼料原料中α-GM、β-GM和GM含量,并發(fā)現(xiàn)大部分飼料原料中β-GM含量明顯高于α-GM,且GM含量高于α-GM與β-GM含量總和,說明GM亞科中還含有其他分支的多聚糖。
在仔豬飼糧中添加GM可以降低仔豬腸道絨毛高度和乳酸桿菌數(shù)量[16],從而降低仔豬飼糧營(yíng)養(yǎng)利用率。在本試驗(yàn)中,飼糧SBM水平由22%增加至37%后,仔豬采食量下降,而α-GM的采食量卻顯著增加,這可能是α-GM導(dǎo)致采食量下降的因素。GM是菌絲組織生長(zhǎng)期間從細(xì)胞壁釋放的熱穩(wěn)定多糖成分,對(duì)曲霉菌的存活是必需的[17]。因此,仔豬采食過量GM,可導(dǎo)致曲霉肺炎等疾病的風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重危害仔豬健康。本研究通過檢測(cè)不同部位血清GM含量,從而明確了該部位對(duì)GM的吸收狀況。飼糧SBM水平由22%增加至37%后,仔豬頸動(dòng)脈和腸系膜靜脈血清中β-GM含量均顯著增加,什么影響仔豬生理變化的主要因素可能是β-GM。有研究報(bào)道,GM可使胃腸道功能下降,增加腸道食糜黏度[15],本試驗(yàn)飼糧SBM水平增加使腸系膜靜脈中血清α-GM、β-GM和GM含量均顯著升高,改變了GM在腸道中的平衡,這可能是仔豬腸道生理功能改變的原因,但具體原因尚需進(jìn)一步分析。肝臟屬于先天免疫系統(tǒng)[18],而在肝門靜脈中,飼糧22%的SBM水平并添加β-MN后,血清α-GM和GM含量均顯著降低,我們推測(cè)β-MN可通過降低肝門靜脈血清中GM的含量來(lái)提高機(jī)體免疫能力。
血清生化指標(biāo)對(duì)致病過程或治療干預(yù)的藥物反應(yīng)具有指示性作用[19]。在試驗(yàn)動(dòng)物模型中,肝損傷可以通過血清ALT和GOT活性來(lái)估計(jì),血清ALT和GOT活性升高表明嚴(yán)重的肝細(xì)胞損傷或壞死[20-21],而血清UN含量的升高通常是由于腎臟損傷造成的小球?yàn)V過率降低[22]。本研究表明,飼糧SBM水平由22%增加至37%后,血清ALT、GOT活性及UN含量均顯著增加,提示SBM可破壞仔豬生理生化平衡,增加疾病風(fēng)險(xiǎn)。血清GLU和Ca含量反映了豬的能量狀況[23]和骨對(duì)Ca的吸收狀況[24];HDL可通過將肝外組織中過多的膽固醇進(jìn)行代謝,防止膽固醇在這些組織中過多地聚集,促進(jìn)機(jī)體健康[25]。本研究表明,飼糧22%的SBM水平并添加β-MN后,可顯著增加血清GLU、Ca、HDL含量,提示β-MN可以提高仔豬能量利用率,促進(jìn)仔豬骨對(duì)Ca的吸收和保持體內(nèi)膽固醇平衡。
β-MN可以將SBM中GM降解為半乳甘露寡糖小分子,半乳甘露寡糖具有消除抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)、提高飼糧消化率、促進(jìn)氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收等特點(diǎn)[4]。氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體可通過偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)過程調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)氨基酸濃度和細(xì)胞內(nèi)氨基酸受體的下游信號(hào),將氨基酸等營(yíng)養(yǎng)信息以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)本身轉(zhuǎn)移到細(xì)胞需要的位置[26]。SLC7A1用于在哺乳動(dòng)物細(xì)胞堿性氨基酸(精氨酸和賴氨酸)攝取和轉(zhuǎn)運(yùn),其中SLC7A1的相對(duì)表達(dá)量上調(diào),細(xì)胞內(nèi)堿性氨基酸(精氨酸和賴氨酸)濃度也會(huì)隨之上調(diào)[27-28]。SLC7A11屬于溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因家族,編碼胱氨酸/谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體xCT[29],上調(diào)SLC7A11可促進(jìn)谷氨酸的吸收[30]。SLC38A2維持細(xì)胞內(nèi)L-谷氨酰胺含量并作用中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞[31]。SLC38A2的相對(duì)表達(dá)量越高,其組織中中性氨基酸濃度越高[32]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,在37% SBM水平飼糧中添加β-MN,空腸SLC7A1、SLC7A11和SLC38A2相對(duì)表達(dá)量均顯著升高。這可能是由于β-MN通過破壞腸系膜靜脈中過量GM的β-1,4糖苷鍵,從而促進(jìn)了空腸中SLC7A1、SLC7A11和SLC38A2相對(duì)表達(dá)量的增加。飼糧SBM水平由22%增加至37%時(shí),回腸中SLC7A1的相對(duì)表達(dá)量降低,提示SBM可通過降低SLC7A1的相對(duì)表達(dá)量降低仔豬腸道對(duì)堿性氨基酸(精氨酸和賴氨酸)的吸收。
① 在大部分常用飼料原料中,β-GM含量比α-GM的含量高。
② 斷奶仔豬平均日采食α-GM含量增加時(shí),ADFI會(huì)隨之降低。
③ 飼糧中α-GM、β-GM和GM含量增加時(shí),斷奶仔豬肝門靜脈、頸動(dòng)脈和腸系膜靜脈血清α-GM、β-GM和GM含量也會(huì)增加。
④ 飼糧添加β-MN可以降低斷奶仔豬血清α-GM、β-GM和GM含量,同時(shí)增加了前腔靜脈血清GLU、Ca、P和UN含量,提高了空腸SLC7A1、SLC7A11、SLC38A2的相對(duì)表達(dá)量。
參考文獻(xiàn):
[1] JOЁT T,LAFFARGUE A,SALMONA J,et al.Regulation of galactomannan biosynthesis in coffee seeds[J].Journal of Experimental Botany,2014,65(1):323-337.
[2] PEREIRA-NETTO A B,MENEGUIN R G,BIZ A,et al.A galactomannan-driven enhancement of theinvitromultiplication rate for the Marubakaido apple rootstock (Malusprunifolia(Willd) Borkh) is not related to the degradation of the exogenous galactomannan[J].Applied Biochemistry and Biotechnology,2012,166(1):197-207.
[3] VAN ZYL W H,ROSE S H,TROLLOPE K,et al.Fungal β-mannanases:mannan hydrolysis,heterologous production and biotechnological applications[J].Process Biochemistry,2010,45(8):1203-1213.
[4] MALGAS S,VAN DYK J S,PLETSCHKE B I.A review of the enzymatic hydrolysis of mannans and synergistic interactions between β-mannanase,β-mannosidase and α-galactosidase[J].World Journal of Microbiology and Biotechnology,2015,31(8):1167-1175.
[5] LV J N,CHEN Y Q,GUO X J,et al.Effects of supplementation of beta-mannanase in corn-soybean meal diets on performance and nutrient digestibility in growing pigs[J].Asian-Australasian Journal of Animal Science,2013,26(4):579-587.
[6] SONG Y S,PéREZ V G,PETTIGREW J E,et al.Fermentation of soybean meal and its inclusion in diets for newly weaned pigs reduced diarrhea and measures of immunoreactivity in the plasma[J].Animal Feed Science and Technology,2010,159(1):41-49.
[7] PETRAITIENE R,PETRAITIS V,BACHER J D,et al.Effects of host response and antifungal therapy on serum and BAL levels of galactomannan and (1→3)-β-D-glucan in experimental invasive pulmonary aspergillosis[J].Medical Mycology,2015,53(6):558-568.
[8] ZHOU P,LIU Y,YAN Q J,et al.Structural insights into the substrate specificity and transglycosylation activity of a fungal glycoside hydrolase family 5 β-mannosidase[J].Acta Crystallographica Section D,2014,70(11):2970-2982.
[9] METZLER-ZEBELI B U,EBERSPCHER E,GRüLL D,et al.Enzymatically modified starch ameliorates postprandial serum triglycerides and lipid metabolome in growing pigs[J].PLoS One,2015,10(6):e0130553.
[10] KALAI K,NEHETE R S,GANGULY S,et al.Investigation of parasitic and bacterial diseases in pigs with analysis of hematological and serum biochemical profile[J].Journal of Parasitic Diseases,2012,36(1):129-134.
[11] 李學(xué)儉.β-甘露聚糖酶對(duì)斷乳仔豬生產(chǎn)性能的影響及其機(jī)理的研究[D].博士學(xué)位論文.沈陽(yáng):沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué),2008.
[12] 張芹,毛勝勇,朱偉云.β-甘露聚糖酶在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].飼糧研究,2008,40(9):42-44.
[13] FERREIRA H C,Jr,HANNAS M I,ALBINO L F T,et al.Effect of the addition of β-mannanase on the performance,metabolizable energy,amino acid digestibility coefficients,and immune functions of broilers fed different nutritional levels[J].Poultry Science,2016,95(8):1848-1857.
[14] FOTIADIS D,KANAI Y,PALACN M.The SLC3 and SLC7 families of amino acid transporters[J].Molecular Aspects of Medicine,2013,34(2/3):139-158.
[15] MUSSINI F J,COTO C A,GOODGAME S D,et al.Effect of β-mannanase on broiler performance and dry matter output using corn-soybean meal based diets[J].International Journal of Poultry Science,2011,10(10):778-781.
[16] VAN NEVEL C J,DECUYPERE J A,DIERICK N A,et al.Incorporation of galactomannans in the diet of newly weaned piglets:effect on bacteriological and some morphological characteristics of the small intestine[J].Archives of Animal Nutrition,2005,59(2):123-138.
[17] HORIE M,TAMIYA H,GOTO Y,et al.Nonspecific elevation of serumAspergillusgalactomannan antigen levels in patients with rheumatoid arthritis[J].Respiratory Investigation,2016,54(1):44-49.
[18] WICK M J,LEITHUSER F,REIMANN J.The hepatic immune system[J].Critical Reviews in Immunology,2002,22(1):47-103.
[19] VAN SPIL W E,DE GROOT J,LEMS W F,et al.Serum and urinary biochemical markers for knee and hip osteoarthritis:a systematic review applying the consensus biped criteria[J].Osteoarthritis & Cartilage,2010,18(5):605-612.
[20] VATSALYA V,AVILA D,FRIMODIG J C,et al.Liver injury assessment by vetscan vs 2 analyzer and most frequently used ALT/GTP reagent[J].Gastroenterology & Hepatology,2016,4(4):107.
[21] 郭艷梅,郭傳勇.血清谷草轉(zhuǎn)氨酶極度升高的臨床研究[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2012,30(11):154-155.
[23] KANENGONI A T,CHIMONYO M,ERLWANGER K H,et al.Growth performance,blood metabolic responses,and carcass characteristics of grower and finisher South African Windsnyer-type indigenous and large white×landrace crossbred pigs fed diets containing ensiled corncobs[J].Journal of Animal Science,2014,92(12):5739-5748.
[24] LIEBEN L,VERLINDEN L,MASUYAMA R,et al.Extra-intestinal calcium handling contributes to normal serum calcium levels when intestinal calcium absorption is suboptimal[J].Bone,2015,81:502-512.
[25] 王柏輝,楊蕾,羅玉龍,等.不同飼養(yǎng)方式對(duì)蘇尼特羊腸道菌群與脂肪酸代謝的影響[EB/OL].(2018-10-20)[2017-08-01].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20170802.1547.022.html
[26] HUNDAL H S,TAYLOR P M.Amino acid transceptors:gate keepers of nutrient exchange and regulators of nutrient signaling[J].American Journal of Physiology Endocrinology and Metabolism,2009,296(4):E603-E613.
[28] YIN J,REN W K,DUAN J L,et al.Dietary arginine supplementation enhances intestinal expression ofSLC7A7 andSLC7A1 and ameliorates growth depression in mycotoxin-challenged pigs[J].Amino Acids,2014,46(4):883-892.
[29] LI H T,HE X,ZHOU Z Y,et al.Expression levels ofSLC7A11 in the skin of kazakh sheep with different coat colors[J].Hereditas,2012,34(10):1314-1319.
[30] PLOESSL K,WANG L,LIEBERMAN B P,et al.Comparative evaluation of 18F-labeled glutamic acid and glutamine as tumor metabolic imaging agents[J].Journal of Nuclear Medicine Official Publication Society of Nuclear Medicine,2012,53(10):1616-1624.
[31] TANAKA K,YAMAMOTO A,FUJITA T.Functional expression and adaptive regulation of Na+-dependent neutral amino acid transporterSNAT2/ATA2 in normal human astrocytes under amino acid starved condition[J].Neuroscience Letters,2005,378(2):70-75.
[32] PALII S S,THIAVILLE M M,PAN Y X,et al.Characterization of the amino acid response element within the human sodium-coupled neutral amino acid transporter 2 (SNAT2) system a transporter gene[J].Biochemical Journal,2006,395(3):517-527.
動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)2018年5期