斷奶會使仔豬出現(xiàn)氧化應(yīng)激,導(dǎo)致生長抑制,免疫力降低。本試驗通過建立仔豬氧化應(yīng)激模型并飼喂殼聚糖,探討殼聚糖對斷奶仔豬氧化應(yīng)激的緩解作用,并利用體內(nèi)法和體外法相結(jié)合,探討殼聚糖抵抗氧化應(yīng)激作用可能的機制。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:試驗一殼聚糖對斷奶仔豬氧化應(yīng)激反應(yīng)的緩解作用試驗采用2×5二因子試驗設(shè)計,選擇60頭斷奶仔豬,按照體重相近原則隨機分為5個組,每組12頭(公母各半),分別飼喂5種日糧,該5種日糧分別是在基礎(chǔ)日糧中添加0、250、500、1000和2000 mg/kg殼聚糖配制而成。飼喂14天后,再將每個日糧處理組的仔豬按照體重和性別均等分配的原則隨機分成兩個組,即應(yīng)激組和非應(yīng)激組,應(yīng)激組腹腔注射10 mg/kg Diquat,非應(yīng)激組注射等量的滅菌生理鹽水。誘導(dǎo)產(chǎn)生氧化應(yīng)激后繼續(xù)飼喂7天,試驗期共21天。結(jié)果表明:氧化應(yīng)激不僅降低了斷奶仔豬的生長性能,而且降低了仔豬血清SOD、CAT和GPx活性,增加了MDA、ACTH、COR及促炎因子IL-1、IL-6和TNF-α含量,導(dǎo)致仔豬血清抗氧化機能和免疫功能受損。而日糧殼聚糖可緩解仔豬因氧化應(yīng)激導(dǎo)致的生長性能降低,增加SOD、CAT和GPx活性,降低MDA、ACTH、COR及促炎因子IL-1、IL-6和TNF-α含量,減輕氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)。試驗二殼聚糖對斷奶仔豬氧化應(yīng)激反應(yīng)緩解作用的調(diào)控機理試驗采用2×2二因子試驗設(shè)計,選擇24頭斷奶仔豬,按照體重相近原則隨機分為2個組,每組12頭(公母各半),分別飼喂基礎(chǔ)日糧和試驗日糧(500mg/kg殼聚糖)。飼喂14天后,再將每個日糧處理組的仔豬按照體重和性別均等分配的原則隨機分成兩個組,即應(yīng)激組和非應(yīng)激組,應(yīng)激組腹腔注射10 mg/kg Diquat,非應(yīng)激組注射等量的無菌生理鹽水。誘導(dǎo)產(chǎn)生氧化應(yīng)激后繼續(xù)飼喂7天。試驗期共21天。結(jié)果表明:仔豬日糧添加殼聚糖能夠緩解氧化應(yīng)激所致的生長抑制,提高營養(yǎng)物質(zhì)(粗蛋白和鈣)表觀消化率,增加小腸絨毛高度及絨毛高度與隱窩深度的比值。同時緩解氧化應(yīng)激所致血清、肝臟、脾臟和小腸抗氧化酶(包括SOD、CAT和/或GPx)的降低,并上調(diào)肝臟CuZn-SOD、Mn-SOD、GPx4,脾臟CuZn-SOD、GPx4,十二指腸CAT、CuZn-SOD、Mn-SOD、GPx4,空腸GPx4和回腸CuZn-SOD、GPx4基因相對表達,同時下調(diào)肝臟中p65及十二指腸和空腸中c-Fos基因表達。表明殼聚糖通過NF-κB和AP-1途徑介導(dǎo)增強仔豬血清抗氧化功能以及肝臟和小腸組織的抗氧化功能。試驗三低聚殼聚糖對斷奶仔豬淋巴細(xì)胞氧化應(yīng)激的抵抗作用本試驗利用體外淋巴細(xì)胞培養(yǎng)法,采用2×5二因子試驗設(shè)計,即主效應(yīng)包括2個應(yīng)激狀態(tài)(非應(yīng)激組:不添加H_2O_2;應(yīng)激組:添加600μmol/L H_2O_2)和5個低聚殼聚糖添加水平(0、40、80、160和320μg/mL),試驗共設(shè)10個處理,每個處理6個重復(fù)。結(jié)果表明:適宜劑量低聚殼聚糖能夠調(diào)節(jié)仔豬淋巴細(xì)胞的抗氧化功能,增加培養(yǎng)液中CAT和GPx活性,降低SOD活性和MDA含量。試驗四低聚殼聚糖通過NF-κB途徑緩解斷奶仔豬淋巴細(xì)胞氧化應(yīng)激的機理本試驗利用體外淋巴細(xì)胞培養(yǎng)法,采用2×2×2三因子試驗設(shè)計,即主效應(yīng)包括2個應(yīng)激狀態(tài)(非應(yīng)激組:不添加H_2O_2;應(yīng)激組:添加600μmol/L H_2O_2)、2個低聚殼聚糖添加水平(不添加低聚殼聚糖組和160μg/mL低聚殼聚糖組)和2個NF-κB抑制劑添加組(不添加抑制劑和100μmol/L PDTC抑制劑組),試驗共設(shè)8個處理,每個處理6個重復(fù)。結(jié)果表明:非應(yīng)激條件下,低聚殼聚糖通過提高GPx活性和基因表達來增強仔豬淋巴細(xì)胞抗氧化能力,降低氧化損傷。在氧化應(yīng)激條件下,低聚殼聚糖通過調(diào)控NF-κB途徑介導(dǎo)Mn-SOD和GPx4基因表達,并增加CAT活性,從而降低H_2O_2所致的氧化損傷。試驗五低聚殼聚糖通過AP-1途徑緩解斷奶仔豬淋巴細(xì)胞氧化應(yīng)激的機理本試驗利用體外淋巴細(xì)胞培養(yǎng)法,采用2×2×2三因子試驗設(shè)計,即主效應(yīng)包括2個應(yīng)激狀態(tài)(非應(yīng)激組:不添加H_2O_2;應(yīng)激組:添加600μmol/L H_2O_2)、2個低聚殼聚糖添加水平(不添加低聚殼聚糖組和160μg/mL低聚殼聚糖組)和2個AP-1抑制劑添加組(不添加抑制劑和20μmol/L SP600125抑制劑組),試驗共設(shè)8個處理,每個處理6個重復(fù)。結(jié)果表明:非應(yīng)激條件下,低聚殼聚糖通過提高CAT和GPx活性和基因表達來增強仔豬淋巴細(xì)胞抗氧化功能,并且這種抗氧化功能是通過抑制AP-1(c-Jun和c-Fos)基因表達介導(dǎo)的。在氧化應(yīng)激狀態(tài)下,低聚殼聚糖通過調(diào)控c-Fos基因表達介導(dǎo)抗氧化酶(CAT)的合成和釋放,從而降低H_2O_2所致的氧化損傷。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S828.5
【部分圖文】：

殼聚糖對斷奶仔豬氧化應(yīng)激的緩解作用及其機理研究層不成對的價電子占據(jù)了平行自旋的兩個單獨軌道。盡管其是一個雙自由基氧電子對具有相反的平行自旋，因此分子氧處于相對惰性狀態(tài)，不與大多數(shù)反應(yīng)[33]。為了氧化非自由基原子或分子，基態(tài)氧需要與一個伴侶進行反應(yīng)，供一對具有平行自旋的電子，以適應(yīng)其自由電子軌道，通過能量轉(zhuǎn)移或電子，基態(tài)氧可以轉(zhuǎn)化成反應(yīng)性更強的 ROS 形式（圖 1 和圖 2）。前者由 O2激2，而后者由一個，兩個或三個電子向 O2轉(zhuǎn)移導(dǎo)致連續(xù)還原成 ROS 包括 2和 OH[34]。與 O2不同，ROS 反應(yīng)性更強，能夠不受限制地氧化各種細(xì)胞導(dǎo)致細(xì)胞的氧化損傷[35]。

圖 2 ROS 的產(chǎn)生與清除ig. 2 The generation and remove of ROS (參照 Miller 和 Brzezinska-Slebodzinska, 1993)：① 正常代謝過程中產(chǎn)生超氧化物。氧化應(yīng)激的外源刺激物包括飲食失衡，疾病，環(huán)境污染物和 超氧化物還原 Fe3+，使其進入 Fenton 反應(yīng)，產(chǎn)生羥自由基。③ 極其活潑的羥基自由基攻擊大分子反應(yīng)。④ 細(xì)胞毒性醛是脂質(zhì)過氧化的終產(chǎn)物。當(dāng)組織被損傷時，醛脫氫酶轉(zhuǎn)化為醛氧化酶，產(chǎn)生 SOD 將超氧化物轉(zhuǎn)化為過氧化物。這種轉(zhuǎn)換阻礙了 Fe3+還原為 Fe2+，F(xiàn)e2+催化了 OH 的形成。⑥過氧化物轉(zhuǎn)化為不參與 Fenton 反應(yīng)的化合物。還原過氧化物伴隨 GSH 的氧化。⑦ GSH 可以由 G戊糖途徑產(chǎn)生的 NADPH 而再生。⑧ 谷胱甘肽 S-轉(zhuǎn)移酶與過氧自由基共軛谷胱甘肽。當(dāng)硒或維生該途徑可能更為活躍。由此產(chǎn)生的谷胱甘肽的破壞增加了還原當(dāng)量的消耗，從而與依賴于 NADPH徑競爭。⑨ 抗氧化劑阻斷由活性氧代謝產(chǎn)物引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)斷裂。維生素 E 通過直接與自由基反應(yīng)劑。盡管維生素 E 在自由基猝滅時被消耗，但與作為斷鏈劑的谷胱甘肽 S-轉(zhuǎn)移酶相比，還原當(dāng)量是保 C 除了使維生素 E 和 GSH 再生以外，還可以作為一種水溶性抗氧化劑發(fā)揮作用。⑩ 醛脫氫酶將醛低的產(chǎn)物。ROS 抵御系統(tǒng)包括預(yù)防性或斷鏈性。金屬結(jié)合大分子和抗氧化酶構(gòu)成預(yù)防

與 DNA 結(jié)合、二聚體化和核易位，而它們的 C 端含有一個轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域，與激活相關(guān)。p50 和 p52 只有 Rel 同源結(jié)構(gòu)域而缺乏轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域。因此，p5052 同源二聚體并不能激活基因轉(zhuǎn)錄，而是作為一種抑制分子存在，除非與 Rel 蛋一配對作為 NF-κB 異二聚體，它們在細(xì)胞內(nèi)通常以各自前體 p105 和 p100 的形在，分別抑制 DNA 結(jié)合直至被蛋白酶加工成較小的 p50 和 p52 蛋白產(chǎn)物[128,129得注意的是，除 RelB 外，所有 NF-κB 亞單位都能與其他亞單位發(fā)生同源二聚化源二聚化，RelB 只能形成異二聚體。最常見的 NF-κB 二聚體是 p65 與 p50 組成二聚體。NF-κB 與其抑制蛋白 IκB 結(jié)合以非活性形式存在于幾乎所有類型細(xì)胞的，IκB 通過其 C 端的錨蛋白重復(fù)序列與 NF-κB 二聚體結(jié)合，阻止 NF-κB 向胞核移并抑制 NF-κB 與 DNA 結(jié)合[130]。當(dāng)細(xì)胞受細(xì)胞外信號刺激后，IκB 激酶（IK致 IκB 最終在絲氨酸 32 和 36 上被磷酸化，導(dǎo)致其泛素化和蛋白酶體依賴性降 NF-κB 二聚體暴露核定位位點，釋放游離 NF-κB 迅速移位至胞核中[121]，與特NA 的特異性 κB 序列結(jié)合，誘導(dǎo)相關(guān)靶標(biāo)基因轉(zhuǎn)錄，參與病原體防御、炎癥、免急性期反應(yīng)的基因的表達[128,129]，具有十分重要的功能。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2815913