本文關(guān)鍵詞：功能性氨基酸對(duì)豬上皮細(xì)胞蛋白周轉(zhuǎn)及母豬繁殖性能的作用機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為三大主要營養(yǎng)物質(zhì)之一的蛋白質(zhì)在機(jī)體代謝和生長發(fā)育中有著重要的作用,是影響畜禽生長發(fā)育和胴體構(gòu)成的主要營養(yǎng)因素。飼料蛋白在進(jìn)入畜禽消化道后,在小腸部位被多種消化酶酶解為各種氨基酸和多肽,而后被消化系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)吸收,其中多肽在細(xì)胞中最終被分解成氨基酸,并進(jìn)一步被利用。蛋白質(zhì)營養(yǎng)其實(shí)質(zhì)是氨基酸營養(yǎng)。傳統(tǒng)營養(yǎng)學(xué)將氨基酸劃分為必需氨基酸和非必需氨基酸兩大類。一直以來,必需氨基酸一直是動(dòng)物營養(yǎng)研究的焦點(diǎn),而非必需氨基酸的營養(yǎng)作用研究未得到營養(yǎng)學(xué)家們的重視。近期的研究發(fā)現(xiàn),在目前豬飼喂方式和營養(yǎng)需求標(biāo)準(zhǔn)下,“非必需氨基酸”并不能滿足自身生長、泌乳、健康的需要。目前,有關(guān)功能性氨基酸對(duì)腸道健康以及腸道蛋白質(zhì)合成的作用已有報(bào)道,而對(duì)其詳細(xì)的代謝通路的作用機(jī)制卻不清楚；功能性氨基酸對(duì)泌乳豬乳腺細(xì)胞蛋白質(zhì)的代謝以及相關(guān)信號(hào)通路調(diào)節(jié)也鮮有報(bào)道。因此本研究結(jié)合以往的研究,以豬腸上皮細(xì)胞(IPEC-1)和豬乳腺上皮細(xì)胞(PMEC)為研究對(duì)象,重點(diǎn)研究部分功能性氨基酸,分別為精氨酸(Arg)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)、脯氨酸(Pro),對(duì)細(xì)胞增殖／蛋白合成、蛋白質(zhì)降解以及相關(guān)信號(hào)通路的影響,結(jié)果將為功能性氨基酸在養(yǎng)豬業(yè)的應(yīng)用提供必要的理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持。1泌乳性能差異母豬血清代謝組分析本試驗(yàn)旨在通過代謝組學(xué)手段對(duì)比分析泌乳性能優(yōu)異和較差的母豬血清差異,來尋找和確定能夠反映泌乳性能差異的標(biāo)志性代謝物。試驗(yàn)選取遺傳背景相同,胎次相近,泌乳性能不同的哺乳母豬并收集血漿樣本16例,分為A組(泌乳性能較好)和B組(泌乳性能較差),每組8例樣本,對(duì)采集的樣本進(jìn)行LC-MS檢測分析,針對(duì)檢測結(jié)果,組間對(duì)比并進(jìn)行差異代謝物篩選及鑒定。我們篩選鑒定出了以氨基酸,非飽和脂肪酸,有機(jī)酸,神經(jīng)遞質(zhì)為主的差異代謝物,其中氨基酸主要包括：精氨酸,高精氨酸(A組高于B組,P0.05)；脯氨酸,亮氨酸(A組低于B組,P0.05)；非飽和脂肪酸包括：油酸,亞油酸(A組高于B組,P0.05)；有機(jī)酸包括：蘋果酸,琥珀酸(A組高于B組,P0.05)；神經(jīng)遞質(zhì)：多巴胺(A組低于B組,P0.05)。差異代謝物均以PLS-DA模型的VIP (Variable Importance in the Projection)值作為鑒定依據(jù)(閾值均1),其中以精氨酸最為突出,泌乳性能較好的母豬血漿中的精氨酸含量是泌乳性能差的母豬血漿中精氨酸含量1.397倍,P=0.003,說明精氨酸在母豬泌乳過程中的重要性。2 Arg, Glu, Gln, Pro對(duì)腸上皮細(xì)胞蛋白質(zhì)代謝及信號(hào)通路的影響以豬IPEC-1為研究對(duì)象,首先將1×104活細(xì)胞接種于含有0.5mLDMEM完全培養(yǎng)基的24孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,于37℃培養(yǎng)過夜,然后更換本試驗(yàn)選用的4種功能性氨基酸濃度分別為OmM,0.06 mM,0.12 mM,0.24 mM的特殊培養(yǎng)基,在第0、2、4、6天分別獲取不同濃度及不同種類功能性氨基酸處理的培養(yǎng)細(xì)胞,進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)操作,測定4種功能性氨基酸對(duì)豬腸道上皮細(xì)胞增殖的影響。結(jié)果表明,Arg, Glu, Gln, Pro四種氨基酸都可以促進(jìn)細(xì)胞的增殖,且Arg的效果最好。根據(jù)細(xì)胞增殖的結(jié)果,選取并考察了不同濃度精氨酸對(duì)腸道上皮細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成以及相關(guān)信號(hào)通路中的關(guān)鍵信號(hào)蛋白的表達(dá)量及磷酸化的影響,同時(shí)為了考察NO合成酶在其中的作用,本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了10μM、100μM、350μM、100μM+L-NAME(NO合成酶抑制劑)和350μM+L-NAME5個(gè)處理組進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)培養(yǎng)基中精氨酸濃度分別為10μM、100μM和350μM時(shí),100μM和350gM處理組中mTOR、4EBP1和p70S6磷酸化水平顯著高于10μM精氨酸處理組(P0.05)；相同精氨酸濃度下,添加NO合成酶抑制劑對(duì)的mTOR、4EBP1和p70S6K蛋白的磷酸化起抑制作用(P0.05),但其磷酸化蛋白表達(dá)水平仍顯著高于10gM精氨酸處理組(P0.05)；各處理組mTOR和4EBP1蛋白表達(dá)水平差異均不顯著(P0.05)。100μM和350 gM精氨酸處理組p-P13K、Akt、p-Akt和Bcl-2蛋白表達(dá)水平均顯著高于10μM精氨酸處理組(P0.05)；與100gM精氨酸處理組相比,100μM Arg+L-NAME處理組的p-PI3K、Akt、p-Akt和Bcl-2蛋白表達(dá)水平均顯著降低(P0.05)；與350μM精氨酸處理組相比,350μM Arg+L-NAME處理組p-PI3K、Akt和p-Akt蛋白表達(dá)水平也顯著降低(P0.05)。3 Arg對(duì)乳腺細(xì)胞蛋白質(zhì)合成及信號(hào)通路的影響通過體外培養(yǎng)豬乳腺上皮細(xì)胞,檢測了Arg對(duì)母豬乳腺上皮細(xì)胞增殖的調(diào)節(jié)作用及其機(jī)制,在木試驗(yàn)可知,培養(yǎng)液中添加Arg處理后,細(xì)胞生長良好。Arg對(duì)乳腺上皮細(xì)胞增殖具有明顯的促進(jìn)作用,與對(duì)照組相比,添加0.5倍(0.25mM/L)和1倍(0.5mM/L)的精氨酸在整個(gè)培養(yǎng)階段對(duì)乳腺上皮細(xì)胞都具有促進(jìn)增殖的作用。在試驗(yàn)初始階段,各處理組細(xì)胞數(shù)量無差異(P0.05)；在第3天,與對(duì)照組相比,0.5倍和1倍處理組的細(xì)胞數(shù)量分別提高了17.6%(P0.05)和20.1%(P0.05)；在第5天0.5倍和1倍處理組的細(xì)胞數(shù)量比對(duì)照組分別高27.6%(P0.01)、29.3%(P0.01)；在第7天0.5倍和1倍處理組的細(xì)胞數(shù)量比對(duì)照組分別高33.1%(P0.01)和34.3%(P0.01),表明當(dāng)精氨酸濃度添加量為0.5mM/L時(shí)對(duì)細(xì)胞生長有顯著的促進(jìn)作用,但是繼續(xù)添加精氨酸對(duì)生長的促進(jìn)作用不明顯。Arg 2倍組中α-酪蛋白合成量高于其他各組(P0.05)。在Arg 0倍組到Arg 1倍組,隨著精氨酸濃度的升高,α-酪蛋白的合成量也呈升高的趨勢；在Arg2倍組到Arg8倍組,隨著精氨酸濃度的升高,a-酪蛋白的合成量呈下降的趨勢。p-酪蛋白的合成規(guī)律和αα-酪蛋白基本一致,當(dāng)Arg2倍組時(shí),p-酪蛋白的合成量最高,且與其他組相比差異顯著(P0.05)。對(duì)于mTOR、S6K基因,Arg各處理組均上調(diào)了其表達(dá),差異顯著(P0.05),且在Arg 2倍組時(shí)各基因的相對(duì)表達(dá)量最高。對(duì)于4EBP1基因,Arg各處理組的表達(dá)均顯著下調(diào),說明Arg處理后抑制了其表達(dá)。4 Arg, Glu, Gin, Pro對(duì)母豬繁殖性能的影響參照已有研究的添加劑量,通過在依據(jù)NRC(2012)營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制的懷孕母豬料與哺乳母豬料配方的基礎(chǔ)上分別添加1%的Arg, Glu, Gln, Pro,評(píng)估四種功能性氨基酸的分別添加對(duì)母豬產(chǎn)仔數(shù)等繁殖性能指標(biāo)的影響。日糧添加Arg, Glu, Gln有效改善了母豬的繁殖性能,與對(duì)照組相比,日糧添加Arg, Glu, Gln增加了窩產(chǎn)活仔數(shù)(P0.05)和初生窩重以及斷奶重(P0.05),而日糧添加Pro對(duì)窩產(chǎn)仔數(shù)和初生窩重沒有影響。日糧分別添加Arg, Glu, Gln, Pro對(duì)母豬平均日采食量無任何影響。與對(duì)照組相比,日糧分別添加Arg, Glu, Gln, Pro縮短了全期試驗(yàn)?zāi)肛i發(fā)情間隔(P0.05)。精氨酸組提高全期母豬發(fā)情率4.11個(gè)百分點(diǎn),但無顯著差異(P0.05)。
【關(guān)鍵詞】：功能性氨基酸 腸道上皮細(xì)胞 乳腺上皮細(xì)胞 蛋白周轉(zhuǎn) 信號(hào)通路
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S828.5
【目錄】：

• 摘要4-7
• Abstract7-14
• 第1章 文獻(xiàn)綜述14-25
• 1.1 功能性氨基酸的概念14-15
• 1.2 氨基酸與腸道健康15-18
• 1.2.1 精氨酸與腸道健康15-16
• 1.2.2 谷氨酸與腸道健康16
• 1.2.3 谷氨酰胺與腸道健康16-18
• 1.2.4 脯氨酸與腸道健康18
• 1.3 氨基酸對(duì)乳蛋白合成的調(diào)控18-24
• 1.3.1 支鏈氨基酸對(duì)乳蛋白合成的調(diào)控20-22
• 1.3.2 精氨酸對(duì)乳蛋白合成的調(diào)控22-23
• 1.3.3 谷氨酰胺和脯氨酸對(duì)乳蛋白合成的調(diào)控23-24
• 1.4 研究目的與意義24-25
• 第2章 泌乳性能差異母豬血清代謝組學(xué)分析25-36
• 2.1 材料與方法25-28
• 2.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物和日糧25-26
• 2.1.2 泌乳性能的評(píng)定分組與采樣26
• 2.1.3 材料試劑26
• 2.1.4 樣品處理26-27
• 2.1.5 LC/MS分析27-28
• 2.1.6 數(shù)據(jù)的分析28
• 2.2 結(jié)果分析28-33
• 2.2.1 PCA分析28-29
• 2.2.2 PLS-DA分析29-31
• 2.2.3 兩組之間差異性代謝產(chǎn)物31-33
• 2.3 討論33-35
• 2.4 小結(jié)35-36
• 第3章 ARG,GLU,GLN,PRO對(duì)腸上皮細(xì)胞蛋白質(zhì)代謝及信號(hào)通路的影響36-45
• 3.1 材料與方法37-40
• 3.1.1 試驗(yàn)儀器37
• 3.1.2 試驗(yàn)試劑37
• 3.1.3 IPEC-1細(xì)胞培養(yǎng)37-38
• 3.1.4 試驗(yàn)操作38-39
• 3.1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析39-40
• 3.2 結(jié)果與分析40-42
• 3.2.1 Arg,Glu,Gln,Pro對(duì)豬腸上皮細(xì)胞增殖的影響40
• 3.2.2 精氨酸對(duì)mTOR和PI3K-Akt-Bcl-2信號(hào)通路的影響40-42
• 3.3 討論42-44
• 3.4 小結(jié)44-45
• 第4章 ARG對(duì)豬乳腺上皮細(xì)胞(PMEC)蛋白質(zhì)合成及信號(hào)通路的影響45-53
• 4.1 材料與方法46-47
• 4.1.1 材料46
• 4.1.2 豬乳腺上皮細(xì)胞的培養(yǎng)和計(jì)數(shù)46
• 4.1.3 精氨酸對(duì)豬乳腺上皮細(xì)胞生長和細(xì)胞蛋白濃度的影響46
• 4.1.4 乳腺上皮細(xì)胞內(nèi)αS-1、β-酪蛋白合成量的測定46-47
• 4.1.5 精氨酸對(duì)豬乳腺上皮細(xì)胞mTOR信號(hào)通路翻譯起始因子基因表達(dá)的影響47
• 4.1.6 數(shù)據(jù)處理47
• 4.2 結(jié)果與分析47-51
• 4.2.1 精氨酸對(duì)豬乳腺上皮細(xì)胞增殖及蛋白濃度的影響47-48
• 4.2.2 精氨酸對(duì)豬乳腺上皮細(xì)胞內(nèi)酪蛋白合成的影響48-49
• 4.2.3 精氨酸對(duì)豬乳腺上皮細(xì)胞mTOR信號(hào)通路信號(hào)分子mRNA基因表達(dá)的影響49-51
• 4.3 討論51-52
• 4.3.1 精氨酸對(duì)豬乳腺上皮細(xì)胞增殖及蛋白合成的影響51-52
• 4.3.2 Arg對(duì)乳腺細(xì)胞中mTOR信號(hào)通路相關(guān)基因表達(dá)的影響52
• 4.4 小結(jié)52-53
• 第5章 日糧添加ARG,GLU,GLN,PRO對(duì)母豬繁殖性能的影響53-58
• 5.1 材料與方法53-55
• 5.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及設(shè)計(jì)53
• 5.1.2 試驗(yàn)日糧53-54
• 5.1.3 飼養(yǎng)管理54
• 5.1.4 測定指標(biāo)54-55
• 5.1.5 統(tǒng)計(jì)分析55
• 5.2 結(jié)果與分析55-56
• 5.2.1 日糧中添加Arg,Glu,Gln,Pro對(duì)母豬繁殖性能的影響55
• 5.2.2 日糧分別添加Arg,Glu,Gln,Pro對(duì)母豬采食量的影響55-56
• 5.2.3 日糧分別添加Arg,Glu,Gln,Pro對(duì)母豬全期發(fā)情間隔及斷奶后56
• 5.3 討論56-57
• 5.4 小結(jié)57-58
• 第6章 結(jié)論、創(chuàng)新性和展望58-59
• 6.1 主要結(jié)論58
• 6.2 創(chuàng)新性58
• 6.3 有待進(jìn)一步研究的問題58-59
• 參考文獻(xiàn)59-71
• 附表：縮寫詞表(ABBROVIATIONS)71-72
• 致謝72-73
• 作者簡介73
• 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和申請(qǐng)的專利73

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7 張虎;日糧纖維水平對(duì)母豬繁殖性能、生殖激素及受體mRNA表達(dá)的影響[D];黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué);2012年

8 左建軍;不同繁殖階段適量添加維生素和微量元素對(duì)母豬繁殖性能的影響[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

9 徐穩(wěn);蛋白質(zhì)螯合銅、鐵、錳對(duì)母豬繁殖性能與仔豬生長性能影響的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

10 劉靜波;葉酸對(duì)母豬繁殖性能、宮內(nèi)發(fā)育遲緩仔豬肝臟基因表達(dá)和蛋白質(zhì)組學(xué)影響研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：功能性氨基酸對(duì)豬上皮細(xì)胞蛋白周轉(zhuǎn)及母豬繁殖性能的作用機(jī)制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：298201