本文選題：亮氨酸 + 精氨酸��； 參考：《揚(yáng)州大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：功能性氨基酸不僅是蛋白質(zhì)合成的底物,而且可以作為生物活性物質(zhì)參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程。已有研究證明,功能性氨基酸在乳蛋白合成調(diào)控過(guò)程中起著重要作用。本研究采用體內(nèi)灌注技術(shù)和體外乳腺上皮細(xì)胞培養(yǎng)法,通過(guò)對(duì)機(jī)體物質(zhì)代謝及內(nèi)分泌的變化、細(xì)胞內(nèi)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體和調(diào)控乳腺細(xì)胞內(nèi)酪蛋白合成重要信號(hào)通路的研究,探討亮氨酸(Leu)和精氨酸(Arg)對(duì)奶牛乳蛋白合成的作用機(jī)制。試驗(yàn)一、泌乳奶牛頸靜脈與乳腺氨基酸供應(yīng)關(guān)系的比較研究本試驗(yàn)選用3頭泌乳中期(88±13d)、體重相近(523±27kg)荷斯坦奶牛作為試驗(yàn)動(dòng)物,分別采用下游稀釋法和菲克原理比較研究奶牛頸靜脈與乳腺兩位點(diǎn)的血漿流量,分析它們之間氨基酸供應(yīng)的相關(guān)性。所有試驗(yàn)牛在試驗(yàn)前一周進(jìn)行插管手術(shù),在左側(cè)頸動(dòng)脈安裝永久性血插管。試驗(yàn)前一天在頸靜脈臨時(shí)安裝留置針以便進(jìn)行血流量標(biāo)記物對(duì)氨基馬尿酸(pAH)的灌注。結(jié)果表明:乳腺平均血漿流量呈現(xiàn)出高于頸靜脈血漿流量的趨勢(shì)(P=0.085),蘇氨酸(Thr)(r=0.768)、纈氨酸(Val)(r=0.483)、異亮氨酸(Ile)(r=0.573)、亮氨酸(Leu)(r=0.7)、組氨酸(His)(r=0.844)和精氨酸(Arg)(r=0.569)在頸靜脈和乳腺之間的供應(yīng)量均存在較強(qiáng)的相關(guān),而蛋氨酸(Met)(r=0.161)、苯丙氨酸(Phe)(r=0.339)和賴氨酸(Lys)(r=0.383)在兩位點(diǎn)的供應(yīng)量雖然相關(guān)性較弱,但由于此三種氨基酸在尾動(dòng)脈與頸靜脈處濃度相近(C/J分別為97.2%、108.1%和116.2%),加之乳腺血漿流量高于頸靜脈的,所以有足夠Met、Phe和Lys供給到乳腺,因此,本試驗(yàn)研究證明頸靜脈灌注方式是研究奶牛乳腺氨基酸營(yíng)養(yǎng)代謝調(diào)控的可行方法。試驗(yàn)二、頸靜脈灌注兩種模式氨基酸混合物對(duì)奶牛乳蛋白合成的影響選擇8頭泌乳中期(82±11d)荷斯坦奶牛作為試驗(yàn)動(dòng)物,試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),將試驗(yàn)牛隨機(jī)分為2組,分別由頸靜脈灌注按兩種不同模式配制的混合氨基酸(160 g):酪蛋白氨基酸模式混合氨基酸(Casein組)和理想模式混合氨基酸(R組),。兩個(gè)試驗(yàn)組分別以各自灌注前作為空白對(duì)照組(C1和C2組),試驗(yàn)預(yù)試期14 d,灌注期5 d。試驗(yàn)采用全混合飼糧(TMR),以玉米、豆粕、棉粕、玉米青貯、苜蓿干草和羊草為主要原料參照NRC(2001)奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制。結(jié)果表明,灌注酪蛋白氨基酸模式混合氨基酸后奶牛乳蛋白產(chǎn)量和乳蛋白率較灌注前呈上升趨勢(shì)(7.14%,P=0.078;3.27%,P=0.072);并且,奶牛尾動(dòng)脈血漿中Ile、Leu、Lys和His濃度較灌注前有不同程度的上升(31.5%,P=0.097;65.9%,P=0.041;36.9%,P=0.088;40.1%,P=0.01).01),而 Thr、Val、Met、Phe 和 Arg 的濃度在數(shù)值上較灌注前高但無(wú)顯著差異(P0.05)。灌注理想模式混合氨基酸后乳蛋白率比灌注前有上升趨勢(shì)(5.78%,P=0.064),而乳脂產(chǎn)量顯著低于灌注前(8.57%,P=0.015);灌注理想模式混合氨基酸后,奶牛尾動(dòng)脈血漿中Arg濃度有上升趨勢(shì)(18%,P=0.093),而酪氨酸(Tyr)濃度呈下降趨勢(shì)(47.8%,P=0.074)。灌注混合氨基酸后,酪蛋白氨基酸模式組乳脂產(chǎn)量增量顯著高于理想模式組(P=0.012),且酪蛋白氨基酸模式組的乳產(chǎn)量增量和乳糖產(chǎn)量增量較理想模式組有升高的趨勢(shì)(P=0.095;P=0.091)。而其他指標(biāo)增量無(wú)明顯差異(P0.05)。在本試驗(yàn)條件下,頸靜脈灌注酪蛋白氨基酸模式和理想模式混合氨基酸均可提高泌乳奶牛的乳蛋白率,而灌注酪蛋白氨基酸模式混合氨基酸同時(shí)可促進(jìn)乳蛋白產(chǎn)量的升高,因此,頸靜脈灌注酪蛋白氨基酸模式混合氨基酸效果優(yōu)于灌注理想模式混合氨基酸。試驗(yàn)三、頸靜脈灌注酪蛋白氨基酸模式和缺乏亮氨酸或精氨酸的混合氨基酸對(duì)泌乳奶牛乳蛋白合成的影響選擇8頭健康的體重相近(509 ± 56 kg),平均泌乳天數(shù)(DIM)為108±11 d的荷斯坦奶牛作為試驗(yàn)動(dòng)物。試驗(yàn)采用有重復(fù)4×4拉丁方設(shè)計(jì),試驗(yàn)牛隨機(jī)分為4組,分別由頸靜脈灌注生理鹽水(對(duì)照組,CTL)、按酪蛋白氨基酸組成配制的160 g混合氨基酸(酪蛋白氨基酸模式灌注組,Casein)、酪蛋白氨基酸模式下去除亮氨酸(亮氨酸缺乏組,-Leu)和酪蛋白氨基酸模式下去除精氨酸(精氨酸缺乏組,-Arg)。每期試驗(yàn)12 d,灌注期5 d,間隔期7 d。試驗(yàn)采用全混合飼糧(TMR),其組成以玉米、豆粕、棉粕、玉米青貯、苜蓿干草和羊草為主要原料參照NRC(2001)奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制。結(jié)果表明,各組間干物質(zhì)采食量無(wú)顯著差異;Casein組乳產(chǎn)量(P0.001)、乳蛋白產(chǎn)量(P0.001)和乳蛋白效率(P=0.099)均顯著提高;而-Leu組以上指標(biāo)較Casein組均下降(P0.06),這與-Leu組中Leu血漿濃度顯著降低(48%,P0.001),Val和Ile濃度顯著提高(20%,P=0.008;34%,P=0.006)有關(guān)。與Casein組相比,-Arg組中Arg濃度較Gasein組有下降趨勢(shì)(16%,P=0.073),進(jìn)而導(dǎo)致-Arg組的乳產(chǎn)量(P=0.073)、乳蛋白產(chǎn)量(P=0.011)和乳蛋白效率(P=0.037)較Casein組低。泌乳奶牛頸靜脈灌注混合氨基酸對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率和血液學(xué)指標(biāo)無(wú)影響(P0.05)�？傊�,補(bǔ)充平衡模式的氨基酸可以提高乳蛋白效率促進(jìn)牛乳生產(chǎn);當(dāng)Leu供給水平降至8.4%MP,由于血液中低Leu高Val和Ile的供給,使得BCAA的共同限制作用在一定程度上抑制乳蛋白合成;而當(dāng)Arg供給水平降至4.6%MP,乳蛋白合成產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。在本試驗(yàn)條件下降低Arg(4.6%MP)和Leu(8.4%MP)供給均會(huì)抑制乳蛋白的合成,所以,Arg和Leu是乳蛋白合成的重要功能性氨基酸。試驗(yàn)四、奶牛乳腺上皮細(xì)胞中亮氨酸通過(guò)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體(LAT1)介導(dǎo)mTOR信號(hào)通路的研究通過(guò)饑餓時(shí)間點(diǎn)篩選試驗(yàn)確定饑餓培養(yǎng)液1培養(yǎng)12 h作為最適饑餓時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。本研究以BMEC為研究對(duì)象,采用隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)將體外培養(yǎng)的乳腺上皮細(xì)胞分為不同處理:酪蛋白氨基酸模式組(按酪蛋白氨基酸組成配制的培養(yǎng)基,CTL);Leu缺乏組(酪蛋白氨基酸模式一Leu,-Leu);Gln缺乏組(酪蛋白氨基酸模式-Gln,-Gln);Leu和Gln缺乏組(酪蛋白氨基酸模式一Leu-Gln,-Leu-Gln)。結(jié)果顯示,當(dāng)缺乏Leu或Gln,或者同時(shí)缺乏Leu和Gln均能抑制亮氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體(LAT1)的表達(dá)(P0.05),同時(shí)亮氨酰-tRNA合成酶(LARS)的表達(dá)量(P0.05)也顯著下降,而-Gln組未達(dá)到顯著水平。也正如預(yù)期,mTOR和磷酸化mTOR蛋白表達(dá)均有不同程度的降低,從而使下游信號(hào)分子S6K1的磷酸化蛋白(P0.05)均顯著下降,最終導(dǎo)致K-酪蛋白相對(duì)表達(dá)量均顯著降低(P0.05)。因此,Leu可能是通過(guò)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體LAT1刺激細(xì)胞內(nèi)LARS的活化介導(dǎo)mTOR信號(hào)通路,進(jìn)而促進(jìn)κ-酪蛋白的合成。總之,采用頸靜脈灌注方式研究奶牛乳腺氨基酸營(yíng)養(yǎng)調(diào)控是可行的;供給平衡的氨基酸模式可提高奶牛乳蛋白效率,當(dāng)Leu和Arg的供給量占代謝蛋白的百分比分別降至8.4%和4.6%時(shí),奶牛乳蛋白合成受到抑制;體外研究證實(shí),Leu可能是通過(guò)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體LAT1和亮氨酰-tRNA合成酶(LARS)介導(dǎo)mTOR信號(hào)通路,進(jìn)而影響K-酪蛋白的合成。
[Abstract]:The effects of leucine ( Leu ) and arginine ( Arg ) on the synthesis of milk protein in milk cow were studied . The contents of Ile , Leu , Lys and His in plasma of cow ' s tail artery were higher than that before perfusion ( P = 0.041 ; P = 0.097 ; P = 0.088 ; P = 0.041 ; P = 0.064 ) . The concentration of tyrosine ( Tyr ) decreased ( 47.8 % , P = 0.074 ) . Compared with the ideal model group ( P = 0.012 ) , the increment of milk yield and the increase of lactose yield in the casein amino acid mode group were higher than those in the ideal model group ( P = 0.095 ; P = 0.091 ) . The results showed that the mixed amino acids of casein amino acid pattern and ideal mode could increase the milk protein yield of lactating dairy cows . The results showed that Arg and Leu were the important functional amino acids in the synthesis of milk protein . Gln ) ; Leu and Gln lack the group ( casein amino acid pattern - Leu - Gln , - Leu - Gln ) . The results showed that Leu or Gln could inhibit the expression of leucine transport vector ( LAT1 ) at the same time , or both Leu and Gln could inhibit the expression of leucine transport vector ( LAT1 ) , while the expression of leucine - tRNA synthetase ( LARS ) decreased significantly ( P0.05 ) .

【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S823.5

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本文編號(hào)：1890881