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饲粮豆粕水平与β-甘露聚糖酶对断奶仔猪血清半乳甘露聚糖含量、生化指标及肠道氨基酸转运载体基因表达的影响

更新时间:2016-07-05

半乳甘露聚糖(galactomannan,GM)多为豆科植物多糖,是植物中常见主要碳水化合物储备方式[1-2]。GM属于甘露聚糖最复杂的亚科,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的重要组成部分[3],其均由β-1,4糖苷键连接[4]。饲粮中植物细胞壁存储的大量GM不能被单胃动物消化,因为单胃动物肠道中缺乏靶向β-1,4糖苷键的必需酶[5]。对于动物而言,饲粮中大量的存在GM可阻碍其对细胞内营养物质的吸收,导致营养利用率降低[6],甚至大大增加肺曲霉病发生的可能[7]。β-甘露聚糖酶(β-mannanase,β-MN)可以将GM的β-1,4糖苷键从植物细胞壁中分解,使其成为甘露寡糖等小分子[8],有效减少饲粮中的α-GM、β-GM和GM含量,从而提高饲粮营养物质利用效率,改善动物健康,有利于养殖业可持续发展。

鉴定生物系统中血清生化指标可以反映猪的炎症程度[9-10]。饲粮添加β-MN可显著降低仔猪血清乳酸脱氢酶、肌酸激酶活性,一定程度上缓和了仔猪的断乳应激[11]。饲粮添加β-MN可以改善仔猪生长性能,提高饲粮利用效率[12],还可增加机体氨基酸消化系数,促进氨基酸的吸收[13],当体内氨基酸吸收变化时,哺乳动物细胞氨基酸基因的表达也变化[14]。尽管饲粮中添加β-MN可调控生猪生长性能和生理机能,但β-MN对断奶仔猪血清α-GM、β-GM和GM含量和生化指标以及肠道中氨基酸转运载体的表达的影响还没有系统的研究。

植物饲料原料中GM对动物生理机能具有不利影响,但饲料原料中GM的含量却鲜有报道,本试验检测了饲料原料中的α-GM、β-GM和GM的含量,并通过过量添加豆粕(soybean meal,SBM)提高了α-GM、β-GM和GM含量后,在饲粮中添加β-MN,研究β-MN在饲粮增加α-GM、β-GM和GM含量后,断奶仔猪肠系膜静脉、肝门静脉、颈动脉血中血清α-GM、β-GM和GM含量,血清生化指标以及肠道溶质载体家族7成员1(SLC7A1)、溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、溶质载体家族38成员2(SLC38A2)基因相对表达量的影响,探讨了β-MN对α-GM、β-GM和GM的作用效应,为β-MN对GM的作用机理研究提供了理论依据。

(1)交流输入,无备电:采取就近接入市电的直接供电方式。这种方式最简单,适合对网络质量要求不高,同时信号源为交流输入的场景。

我是一个85后,那时物质比较丰实,但每天能吃上一块巧克力却不是每个孩子能办到的。由于姥姥特别疼我,当我刚学会走路时,姥姥就牵着我的小手,每天去楼下不远处的军区小卖部买一块巧克力吃。天长日久,我的小牙就长“虫”了,有时痛得凶时,就捂住小脸,大声地嚎叫:“妈妈,我的牙齿好痛哦。”这时,妈妈就会向单位请假,带我去川医口腔科医院补牙去。待我换完乳牙,打开我的“宝贝”盒子一看时:哇塞,每颗小牙上基本都有一块“小补丁”。

1 材料与方法

1.1 试验设计

谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase,GOT)活性及尿素氮(urea nitrogen,UN)、肌酐(creatinine,CREA)、葡萄糖(glucose,GLU)、钙(calcium,Ca)、磷(phosphorus,P)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)、补体4(complement 4,C4)含量均使用罗氏生化检测试剂盒和COBAS C311型罗氏生化自动分析仪(Roche公司,德国)进行检测。

1.2 饲养管理

饲养试验在湖南新五丰股份有限公司永安分公司的中国科学院亚热带农业生态研究所动物实验基地进行。试验猪在相同环境下饲养,单栏饲喂,自由饮水和采食,每天饲喂4次(07:00、11:00、14:00、18:00),并记录采食量,自然光照和通风,执行常规免疫程序。预试期6 d,正试期30 d。

本试验程序需要说明的是:鉴于本试验目的是为了研究断奶仔猪高SBM饲粮与β-MN对血清聚糖含量、生化指标及肠道氨基酸转运载体基因表达的影响,为了保障研究的持续性和完整性,在正试期内(30 d),断奶2周后的试验仔猪持续使用添加了高锌(氧化锌)的4种试验饲粮,这仅针对本研究的需要。而有关锌的使用,应按国家相关规定执行。试验结束后,对24头断奶仔猪麻醉采集颈动脉、肠系膜静脉以及肝门静脉血样各10 mL,检测血清中α-GM、β-GM和GM含量;采集前腔静脉血样10 mL,检测血清生化指标;并取空肠前端和回肠后端,检测氨基酸转运载体SLC7A1、SLC7A11和SLC38A2基因相对表达量。在采样结束后,所有试验仔猪已根据国家相关规定进行无公害化处理。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of experiment diets (air-dry basis) %

项目Items组别GroupsⅠⅡⅢⅣ原料Ingredients玉米Corn61.8661.8647.1247.12豆粕Soybeanmeal22.0022.0037.2637.26葡萄糖Glucose5.005.005.005.00鱼粉Fishmeal5.005.005.005.00磷酸氢钙CaHPO42.502.502.362.36豆油Soybeanoil0.740.741.271.27矿物质预混料Mineralpremix1)1.001.001.001.00氯化钠NaCl0.300.300.300.30氧化锌ZnO0.300.300.300.30氯化胆碱Cholinechloride0.200.200.200.20β-甘露聚糖酶β-MN0.020.02多维Multi-vitamin2)0.020.020.020.02麦饭石Maifanite0.020.02抗氧化剂Antioxidant0.050.050.050.05赖氨酸Lys0.480.48蛋氨酸Met0.220.220.100.10苏氨酸Thr0.200.20色氨酸Trp0.060.06缬氨酸Val0.050.05合计Total100.00100.00100.00100.00营养水平Nutrientlevels3)粗蛋白质CP19.0519.0524.0324.03消化能DE/(MJ/kg)13.3913.3913.3913.39总磷TP0.960.960.960.96有效磷AP0.550.550.550.55钙Ca0.990.991.001.00赖氨酸Lys1.251.251.251.25苏氨酸Thr0.810.810.810.81蛋氨酸Met0.530.530.530.53α-半乳甘露聚糖α-GM/(ng/g)2110.672110.672613.362613.36β-半乳甘露聚糖β-GM/(ng/g)3677.633677.634002.864002.86半乳甘露聚糖GM/(ng/g)7945.847945.848697.458697.45

1)矿物质预混料为每千克饲粮提供 The mineral premix provided the following per kg of diets:Cu 150 mg,Fe 170 mg,Co 1.9 mg,Mn 80 mg,Zn 77 mg,I 0.3 mg,Se 0.12 mg。

2)多维可为每千克饲粮提供 The multi-vitamin provided the following per kg of diets:VA 4 875 IU,VD3 1 500 IU,VE 12 mg,VK3 1.5 mg,VB6 1.8 mg,VB12 15 mg,烟酸 nicotinic 15 mg,D-泛酸 D-pantothenic acid 7.5 mg。

3)营养水平均为计算值。α-GM、β-GM和GM含量是根据表3结果,通过玉米和豆粕在试验饲粮中的比例计算得出。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.

1.3 样本采集

于正试期第30天对24头断奶仔猪进行禁食12 h,注射麻药Zoletil 50(Virbac S.A.公司,法国)后屠宰,先采集颈动脉、前腔静脉血样各10 mL,剖开腹腔,采集肝门静脉以及肠系膜静脉血样各10 mL,血样静置3 h,3 000 r/min、离心10 min制备血清,上清液移入离心管中,置于-80 ℃冰箱中保存。迅速采集空肠前端(2 cm)和回肠后端(2 cm)样品,生理盐水洗净后,锡箔纸包样,并放入液氮中速冻,置于-80 ℃冰箱中保存。

1.4 饲料原料与血清中α-GMβ-GM和GM含量测定

由表3中相关常用植物蛋白质饲料原料和能量饲料原料中α-GM、β-GM和GM含量的实际检测值可知,在22种植物饲料原料中,除了发酵豆粕、蚕豆和黑豆外,饲料原料中β-GM含量均明显高于α-GM的含量,而GM含量则高于α-GM和β-GM含量的总和。因此,在饲粮配制过程中需要考虑α-GM、β-GM和GM含量。

1.5 平均日采食量(ADFI)及平均日采食α-GMβ-GM和GM含量测定

试验期间记录试验猪的日采食量,计算1~30 d的ADFI,根据采食量及饲粮中α-GM、β-GM和GM含量,计算1~30 d平均日采食α-GM、β-GM和GM含量。

1.6 血清生化指标测定

β-MN购自美国Elanco公司,活性为360 MU/kg。选取24头21日龄健康二元杂交断奶阉公仔猪,预饲6 d,初始体重为(9.00±1.17) kg时,按照2×2因子设计,采用完全随机的方法将仔猪分为4组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组),每组6个重复,每个重复1头猪,单栏饲养。各组分别饲喂4种试验饲粮。Ⅰ组饲喂22% SBM水平饲粮,Ⅱ组饲喂22% SBM水平并添加0.02% β-MN的饲粮,Ⅲ组饲喂37% SBM水平饲粮,Ⅳ组饲喂37% SBM水平并添加0.02% β-MN的饲粮。饲粮参照NRC(2012)仔猪营养需要配制,并根据SBM水平调节试验饲粮的α-GM、β-GM和GM含量。饲粮制成颗粒料,所有饲粮消化能一致,其组成及营养水平见表1。

在林业的发展过程当中,要想实现林业的可持续发展,则需要不断优化林业的经济结构,对其进行合理分配,具体表现在以下方面。其一,加强对短期林木的培育管理,实施速生林建设,以最短的时间内实现林业的经济价值,为林业经济效益的提升发挥其重要的作用。其二,基于科技发展的背景下,加大新品种的研发,实现资源的合理优化配置,淘汰低效率的产品,实现资源重组。其三,延伸林业产业链。根据当前森林资源面临的形式,建立以森林为依托的旅游发展产业,增加林业产品的附加值。合理调整林业产品不合理的结构,增加对其科技投入,提高林业产品的科技含量,实现林业经济效益的最大化。

1.7 氨基酸转运载体基因表达测定

由表7可知,与Ⅰ组相比,Ⅱ组空肠SLC7A11基因相对表达量显著升高(P<0.05);与Ⅲ组相比,Ⅳ组空肠SLC7A1、SLC7A11和SLC38A2基因相对表达量均显著升高(P<0.05)。这表明β-MN可增加空肠氨基酸转运载体SLC7A1(P=0.03)、SLC7A11(P<0.01)和SLC38A2(P=0.01)基因相对表达量。

表2 实时定量PCR引物序列

Table 2 Primer sequences for real-time PCR

基因Genes登录号AccessionNo.引物序列Primersequences(5'→3')产物大小Productionsize/bp溶质载体家族7成员1SLC7A1XM_021065165.1F:TCTGGTCCTGGGCTTCATAAR:ACCTTCGTGGCATTGTTCAG123溶质载体家族7成员11SLC7A11XM_021101587.1F:TGAATGGTGGTGTGTTTGCTR:AGTGTGTTTGCGGATTGAA101溶质载体家族38成员2SLC38A2NM_001112683.1F:GGTGCCATCAACAAGAAGACGR:CCGATAAAGAACCTGATGAGCC227β-肌动蛋白β-actinXM_003124280.3F:CTGCGGCATCCACGAAACTR:AGGGCCGTGATCTCCTTCTG147

1.8 数据分析

试验数据采用Excel 2007进行初步整理,用SPSS 18.0统计软件的GLM程序进行统计分析,数据模型包括SBM和β-MN以及两者的交互作用对数据结果产生的影响,并采用Duncan氏多重比较法以评估各组之间的差异,结果以“平均值±标准误”表示,P<0.05时为差异显著,P<0.01时为差异极显著。

2

2.1 常用植物饲料原料中α-GMβ-GM和GM含量

饲料原料与血清中α-GM、β-GM和GM含量的测定采用试剂盒,试剂盒均采购于上海酶联生物科技有限公司,并由上海酶联生物科技有限公司检测。

设置参数初始值,包括种群规模ps、遗传算法最大容忍停滞代数G1、模拟退火操作Markov链长度LM等,并令当前代数ge等各计数器的初始值为0。

表3 22种饲粮中常用蛋白质原料和能量原料的α-GMβ-GM和GM含量

Table 3 The contents of α-GM, β-GM and GM in 22 kinds of common protein and energy ingredients in diet ng/g

项目Itemsα-半乳甘露聚糖α-GMβ-半乳甘露聚糖β-GM半乳甘露聚糖GM蛋白质原料Proteiningredients豆粕Soybeanmeal4904.925860.5512900.80膨化豆粕Extrudedsoybeanmeal2456.244446.397534.67发酵豆粕Fermentedsoybeanmeal4791.493671.047734.65棉籽粕Cottonseedmeal3223.264457.9712695.26菜籽粕Rapeseedmeal2846.955619.8512511.95大豆Soybean2780.335085.2010745.46绿豆Mungbean4730.277610.3212589.72红豆Azukibean3298.885094.4520688.91黑豆Blackbean5238.045207.8711028.96蚕豆Broadbean8839.027429.7916194.91腰豆Kidneybean5169.605916.1012284.19干酒糟及其可溶物DDGS3716.593944.159523.36能量原料Energyingredients玉米Corn1667.623860.838256.82大麦Barley3311.484772.749178.95小麦Wheat2571.474786.638662.33燕麦Oat4285.555696.2213422.97荞麦Buckwheat4926.536050.3412411.96薏米Pearlbarley4411.567332.5811489.83黑米Blackrice4175.725888.3310484.37碎米Brokenrice2422.033768.2511362.06高粱Sorghum2935.185823.5212511.95麸皮Wheatbran3246.665929.9910451.04

2.2 β-MN和SBM对断奶仔猪ADFI及平均日采食α-GMβ-GM和GM含量的影响

学生进入企业后,一方面受企业考核要求的影响,企业以销售业绩(销售人员)、技术解决水平(养殖人员)为最高考核目标,对学生的政治学习基本没有要求,使得学生放松了思想学习;另一方面,学生进入市场后,自身也认为专业技能学习是第一位的,专业学好了,对将来找工作有帮助,而思想学习不重要。据调查,学生在顶岗实习过程中,很少有学生主动向组织递交思想汇报或向老师主动汇报思想动态。

2.3 β-MN和SBM对断奶仔猪不同部位血清α-GMβ-GM和GM含量的影响

以上林林总总的时代或时期的分法,都是经典作家根据论述的不同语境、不同需要而作的。但是,无论是哪一种分法,都是从历史唯物主义原理出发的,都是对社会基本矛盾运动的某种阶段性特征的概括。

表4 β-MN和SBM对断奶仔猪ADFI及平均日采食α-GMβ-GM和GM含量的影响

Table 4 Effects of β-MN and SBM on ADFI and average daily intake of α-GM, β-GM, GM contents of weaner piglets

项目ItemsⅠ组GroupⅠⅡ组GroupⅡⅢ组GroupⅢⅣ组GroupⅣP值P-value组间Group豆粕SBMβ-甘露聚糖酶β-MN互作Interaction平均日采食量ADFI/kg0.86±0.02a0.86±0.03a0.76±0.04b0.85±0.03a0.040.070.140.09α-半乳甘露聚糖α-GM/(μg/d)1816.21±39.19b1801.18±58.68b2094.61±94.62a2181.06±101.08a<0.01<0.010.640.51β-半乳甘露聚糖β-GM/(μg/d)3179.63±68.603153.32±102.723068.80±196.553341.73±154.020.560.370.660.51半乳甘露聚糖GM/(μg/d)6869.87±148.226813.02±221.956667.92±427.077259.80±335.550.540.300.660.51

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(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.

在肠系膜静脉血清中,与Ⅰ组相比,Ⅱ组血清α-GM含量显著降低(P<0.05),表明β-MN可降低肠系膜静脉血清中α-GM含量(P=0.01)。与Ⅰ组相比,Ⅲ组血清β-GM含量显著升高(P<0.05),血清GM含量显著升高(P<0.05);与Ⅱ组相比,Ⅳ组血清α-GM和β-GM含量均显著增加(P<0.05),这表明过量添加SBM可显著增加仔猪肠系膜静脉血清中α-GM(P=0.04)、β-GM(P<0.01)和GM含量(P<0.01)。

在肝门静脉血清中,与Ⅰ组相比,Ⅱ组血清α-GM和GM含量均显著降低(P<0.05);与Ⅲ组相比,Ⅳ组血清GM含量显著降低(P<0.05),这表明β-MN可降低肝门静脉血清中α-GM(P=0.02)和GM含量(P<0.01)。与Ⅰ组相比,Ⅲ组血清β-GM含量升高了40.24%(P>0.05);与Ⅱ组相比,Ⅳ组血清α-GM含量显著升高(P<0.05),这表明过量添加SBM可显著增加仔猪肝门静脉血清中α-GM(P=0.03)和β-GM(P=0.02)含量。

表5 β-MN和SBM对断奶仔猪血清α-GMβ-GM和GM含量的影响

Table 5 Effects of β-MN and SBM on contents of α-GM, β-GM and GM in serum of weaner piglets ng/mL

项目ItemsⅠ组GroupⅠⅡ组GroupⅡⅢ组GroupⅢⅣ组GroupⅣP值P-value组间Group豆粕SBMβ-甘露聚糖酶β-MN互作Interaction颈动脉Carotidarteryα-半乳甘露聚糖α-GM131.29±8.9881.79±8.21137.45±17.85114.22±18.700.060.050.020.34β-半乳甘露聚糖β-GM157.88±8.98bc126.09±4.19c211.65±15.79a188.76±21.16ab<0.01<0.010.050.97半乳甘露聚糖GM327.83±38.68300.93±26.04383.69±56.79355.12±53.300.590.090.890.71

续表5项目ItemsⅠ组GroupⅠⅡ组GroupⅡⅢ组GroupⅢⅣ组GroupⅣP值P-value组间Group豆粕SBMβ-甘露聚糖酶β-MN互作Interaction肠系膜静脉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肝门静脉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

2.4 β-MN对断奶仔猪前腔静脉血清生化指标的影响

由表6可知,在前腔静脉血清中,与Ⅰ组相比,Ⅱ组血清GLU、Ca和HDL含量均显著升高(P<0.05),且Ⅱ组比Ⅰ组血清P含量升高了32.47%(P>0.05),这表明β-MN可显著增加前腔静脉血清GLU(P<0.01)、Ca(P<0.01)、P(P=0.02)和HDL(P<0.01)含量。

与Ⅰ组相比,Ⅲ组血清ALT、GOT活性和UN含量均显著升高(P<0.05);与Ⅱ组相比,Ⅳ组血清GOT活性显著升高(P<0.05),血清GLU含量显著降低(P<0.05),这表明过量添加SBM可显著增加前腔静脉血清ALT(P<0.01)、GOT(P=0.01)活性及UN(P<0.01)含量,显著降低血清GLU含量(P<0.01)。

设计意图:从学生举例出发,对条件、结论及其否定进行自由组合,并从8种简化到4种,对学生来说,这是一个发现、认识的过程,给学生一个自主思维的空间,让他们在思维整合及表现过程中培养观察、发现、归纳、总结的能力,事实证明学生学习积极主动热情高.

表6 β-MN和SBM对断奶仔猪血清生化指标的影响

Table 6 Effects of β-MN and SBM on serum biochemical indices of weaner piglets

项目ItemsⅠ组GroupⅠⅡ组GroupⅡⅢ组GroupⅢⅣ组GroupⅣP值P-value组间Group豆粕SBMβ-甘露聚糖酶β-MN互作Interaction谷丙转氨酶ALT/(U/L)37.46±4.09b37.36±5.33b62.04±8.10a51.92±6.29ab0.03<0.010.420.43谷草转氨酶GOT/(U/L)36.88±2.10bc31.00±2.41c53.60±6.01a49.60±5.86ab<0.010.010.260.89尿素氮UN/(mmol/L)4.46±0.45b3.92±0.25b5.88±0.48a5.10±0.49ab0.03<0.010.140.78肌酐CREA/(μmol/L)56.60±9.7753.80±4.7672.60±4.5760.20±7.050.260.120.290.50葡萄糖GLU/(mmol/L)4.84±0.20b6.08±0.37a3.88±0.45b4.92±0.30b<0.01<0.01<0.010.77

续表6项目ItemsⅠ组GroupⅠⅡ组GroupⅡⅢ组GroupⅢⅣ组GroupⅣP值P-value组间Group豆粕SBMβ-甘露聚糖酶β-MN互作Interaction钙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补体4C4/(g/L)0.034±0.0020.036±0.0050.026±0.0020.038±0.0050.190.460.090.22

2.5 β-MN对断奶仔猪空肠和回肠氨基酸转运载体基因表达的影响

研磨从液氮冷冻的肠道组织,使用Trizol试剂(Invitrogen公司,美国)分离总RNA,所有样品总RNA均稀释至1 μg/μL。然后根据制造商的说明书用DNase Ⅰ(Invitrogen公司,美国)对总RNA消化,以去除基因组DNA污染。采用上海生物工程有限公司反转录试剂盒对上述DNA消化产物进行反转录,获得样品总RNA的cDNA产物,体系为20 μL,置于-20 ℃保存备用。根据猪的基因序列(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/)使用Prime 5.0设计引物以产生扩增产物,引物由上海生工生物技术有限公司合成,引物序列及参数见表2。将1 μL cDNA模板加入的含有5 μL SYBR Green Premix (2×,预混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,去离子水补齐总体积为10 μL。PCR循环设置为:1)预热程序,95 ℃、10 s;2)扩增和定量程序,重复40个循环(95 ℃、5 s,60 ℃、20 s);3)熔化曲线程序,60~99 ℃,温度升高速率为0.1 ℃/s。反应结束后,分别得到各样品的β-肌动蛋白(β-actin)基因以及各目的基因引物PCR扩增的Ct值,根据公式2-△Ct=2-(Ct目的基因-Ctβ-actin)计算基因相对表达量。

由表5可知,在颈动脉血清中,与Ⅰ组相比,Ⅱ组血清α-GM含量降低了37.70%(P>0.05);与Ⅲ组相比,Ⅳ组血清α-GM含量降低了16.90%(P>0.05),这表明β-MN可降低颈动脉血清中α-GM含量(P=0.02)。与Ⅰ组相比,Ⅲ组血清β-GM含量显著升高(P<0.05);与Ⅱ组相比,Ⅳ组血清β-GM含量显著升高(P<0.05),这表明过量添加SBM可显著增加仔猪颈动脉血清β-GM含量(P<0.01)。

与Ⅰ组相比,Ⅲ组回肠SLC7A1基因相对表达量显著降低(P<0.05),这表明过量添加SBM可以显著降低回肠氨基酸转运载体SLC7A1基因相对表达量(P=0.01)。

由表4可知,与Ⅰ组相比,Ⅱ组断奶仔猪的ADFI以及平均日采食α-GM、β-GM和GM含量没有显著变化(P>0.05);与Ⅲ组相比,Ⅳ组断奶仔猪的ADFI显著提高(P<0.05);与Ⅱ组相比,Ⅳ组断奶仔猪的平均日采食α-GM含量显著增加(P<0.05);与Ⅰ组相比,Ⅲ组断奶仔猪ADFI显著降低(P<0.05),平均日采食α-GM含量显著升高(P<0.05),这表明,在不添加β-MN的情况下,高水平SBM饲粮可显著提高仔猪平均日采食α-GM含量(P<0.01)。

表7 β-MN和SBM对断奶仔猪肠道中SLC7A11SLC7A1和SLC38A2相对表达量的影响

Table 7 Effects of β-MN and SBM on gene relative expressions of SLC7A11, SLC7A1 and SLC38A2 in intestine of weaner piglets

项目ItemsⅠ组GroupⅠⅡ组GroupⅡⅢ组GroupⅢⅣ组GroupⅣP值P-value组间Group豆粕SBMβ-甘露聚糖酶β-MN互作Interaction空肠Jejunum溶质载体家族7成员1SLC7A11.00±0.13ab1.52±0.22a0.71±0.19b1.42±0.27a0.040.430.030.59溶质载体家族7成员11SLC7A111.00±0.17b1.50±0.09a0.88±0.10b1.46±0.11a<0.010.73<0.010.63溶质载体家族38成员2SLC38A21.00±0.27ab1.40±0.32a0.53±0.08b1.70±0.29a0.020.580.010.20回肠Ileum溶质载体家族7成员1SLC7A11.00±0.13a1.19±0.15ab0.54±0.15b0.80±0.10ab0.020.010.160.66溶质载体家族7成员11SLC7A111.00±0.120.86±0.201.02±0.201.54±0.350.210.110.280.13溶质载体家族38成员2SLC38A21.00±0.141.31±0.141.04±0.251.20±0.220.800.540.230.42

3

植物性饲料原料中GM含量过多会造成胃肠道功能下降,增加肠道食糜黏度,降低饲料利用率[15],对动物生理机能有害。本研究检测了常见饲料原料中α-GM、β-GM和GM含量,并发现大部分饲料原料中β-GM含量明显高于α-GM,且GM含量高于α-GM与β-GM含量总和,说明GM亚科中还含有其他分支的多聚糖。

产业扶贫的应用范围比较广泛,进行扶贫的主体是影响其发挥的重要因素。本文阐述的主要内容是能力建设,其中包含扶贫项目资源的管理能力、农户自我发展的能力,扶贫项目的参与能力等。影响产业扶贫的主要因素有扶贫项目与资源的管理能力,农户扶贫项目参与的能力等。

在仔猪饲粮中添加GM可以降低仔猪肠道绒毛高度和乳酸杆菌数量[16],从而降低仔猪饲粮营养利用率。在本试验中,饲粮SBM水平由22%增加至37%后,仔猪采食量下降,而α-GM的采食量却显著增加,这可能是α-GM导致采食量下降的因素。GM是菌丝组织生长期间从细胞壁释放的热稳定多糖成分,对曲霉菌的存活是必需的[17]。因此,仔猪采食过量GM,可导致曲霉肺炎等疾病的风险,严重危害仔猪健康。本研究通过检测不同部位血清GM含量,从而明确了该部位对GM的吸收状况。饲粮SBM水平由22%增加至37%后,仔猪颈动脉和肠系膜静脉血清中β-GM含量均显著增加,什么影响仔猪生理变化的主要因素可能是β-GM。有研究报道,GM可使胃肠道功能下降,增加肠道食糜黏度[15],本试验饲粮SBM水平增加使肠系膜静脉中血清α-GM、β-GM和GM含量均显著升高,改变了GM在肠道中的平衡,这可能是仔猪肠道生理功能改变的原因,但具体原因尚需进一步分析。肝脏属于先天免疫系统[18],而在肝门静脉中,饲粮22%的SBM水平并添加β-MN后,血清α-GM和GM含量均显著降低,我们推测β-MN可通过降低肝门静脉血清中GM的含量来提高机体免疫能力。

血清生化指标对致病过程或治疗干预的药物反应具有指示性作用[19]。在试验动物模型中,肝损伤可以通过血清ALT和GOT活性来估计,血清ALT和GOT活性升高表明严重的肝细胞损伤或坏死[20-21],而血清UN含量的升高通常是由于肾脏损伤造成的小球滤过率降低[22]。本研究表明,饲粮SBM水平由22%增加至37%后,血清ALT、GOT活性及UN含量均显著增加,提示SBM可破坏仔猪生理生化平衡,增加疾病风险。血清GLU和Ca含量反映了猪的能量状况[23]和骨对Ca的吸收状况[24];HDL可通过将肝外组织中过多的胆固醇进行代谢,防止胆固醇在这些组织中过多地聚集,促进机体健康[25]。本研究表明,饲粮22%的SBM水平并添加β-MN后,可显著增加血清GLU、Ca、HDL含量,提示β-MN可以提高仔猪能量利用率,促进仔猪骨对Ca的吸收和保持体内胆固醇平衡。

β-MN可以将SBM中GM降解为半乳甘露寡糖小分子,半乳甘露寡糖具有消除抗营养物质、提高饲粮消化率、促进氨基酸等营养物质的吸收等特点[4]。氨基酸转运载体可通过偶联转运过程调节细胞内氨基酸浓度和细胞内氨基酸受体的下游信号,将氨基酸等营养信息以及营养物质本身转移到细胞需要的位置[26]SLC7A1用于在哺乳动物细胞碱性氨基酸(精氨酸和赖氨酸)摄取和转运,其中SLC7A1的相对表达量上调,细胞内碱性氨基酸(精氨酸和赖氨酸)浓度也会随之上调[27-28]SLC7A11属于溶质转运蛋白基因家族,编码胱氨酸/谷氨酸转运体xCT[29],上调SLC7A11可促进谷氨酸的吸收[30]SLC38A2维持细胞内L-谷氨酰胺含量并作用中性氨基酸转运入细胞[31]。SLC38A2的相对表达量越高,其组织中中性氨基酸浓度越高[32]。本试验结果表明,在37% SBM水平饲粮中添加β-MN,空肠SLC7A1、SLC7A11和SLC38A2相对表达量均显著升高。这可能是由于β-MN通过破坏肠系膜静脉中过量GM的β-1,4糖苷键,从而促进了空肠中SLC7A1、SLC7A11和SLC38A2相对表达量的增加。饲粮SBM水平由22%增加至37%时,回肠中SLC7A1的相对表达量降低,提示SBM可通过降低SLC7A1的相对表达量降低仔猪肠道对碱性氨基酸(精氨酸和赖氨酸)的吸收。

4

① 在大部分常用饲料原料中,β-GM含量比α-GM的含量高。

② 断奶仔猪平均日采食α-GM含量增加时,ADFI会随之降低。

③ 饲粮中α-GM、β-GM和GM含量增加时,断奶仔猪肝门静脉、颈动脉和肠系膜静脉血清α-GM、β-GM和GM含量也会增加。

④ 饲粮添加β-MN可以降低断奶仔猪血清α-GM、β-GM和GM含量,同时增加了前腔静脉血清GLU、Ca、P和UN含量,提高了空肠SLC7A1、SLC7A11、SLC38A2的相对表达量。

参考文献:

[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 the in vitro multiplication rate for the Marubakaido apple rootstock (Malus prunifolia(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] 李学俭.β-甘露聚糖酶对断乳仔猪生产性能的影响及其机理的研究[D].博士学位论文.沈阳:沈阳农业大学,2008.

[12] 张芹,毛胜勇,朱伟云.β-甘露聚糖酶在动物生产中的应用[J].饲粮研究,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 serum Aspergillus galactomannan 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] 郭艳梅,郭传勇.血清谷草转氨酶极度升高的临床研究[J].卫生职业教育,2012,30(11):154-155.

[22] ERÇIN C T,ÇELEBI G,et al.The relationship between blood urea nitrogen levels and metabolic,biochemical,and histopathologic findings of nondiabetic,nonhypertensive patients with nonalcoholic fatty liver disease[J].Turkish Journal of Medical Sciences,2016,46(4):985-991.

[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] 王柏辉,杨蕾,罗玉龙,等.不同饲养方式对苏尼特羊肠道菌群与脂肪酸代谢的影响[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.

[27] MTT K,KUNNAS T,NIKKARI S T.Contribution of SLC7A1 genetic variant to hypertension,the TAMRISK study[J].BMC Medical Genetics,2013,14:69.

[28] YIN J,REN W K,DUAN J L,et al.Dietary arginine supplementation enhances intestinal expression of SLC7A7 and SLC7A1 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 of SLC7A11 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 transporter SNAT2/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.

朱晓彤,张方亮,尹杰,黎育颖,韩慧,宾石玉,李铁军,印遇龙
《动物营养学报》 2018年第05期
《动物营养学报》2018年第05期文献

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