低蛋白日粮添加支链氨基酸对摄食和禁食状态下仔猪肌肉蛋白质合成与降解的影响

【作者】 郑溜丰； 向全航； 庞家满； 彭健；

【机构】 华中农业大学动物科技学院； 湖北省生猪健康养殖协同创新中心；

【摘要】 本试验旨在应用动静脉插管结合稳定同位素示踪技术研究低蛋白日粮添加支链氨基酸（BCAA）对仔猪肌肉重及摄食和禁食状态下肌肉蛋白质合成与降解的影响及机制。试验一选取26日龄长×大健康断奶仔猪14头,按照体重和遗传背景相近的原则随机分为2组,每组7头,单笼饲养。试验组在低蛋白日粮（粗蛋白为16.7%）中添加0.17%异亮氨酸、0.24%亮氨酸和0.16%缬氨酸,对照组日粮添加0.42%丙氨酸（等氮对照）,2组其他必需氨基酸均满足需要。经28天的饲养试验后,试猪禁食12 h,屠宰。准确剥离主要的23块肌肉并称重。采集背最长肌样品以测定调节蛋白质合成与降解的关键蛋白表达及通路活性。试验二选取28日龄长×大健康断奶仔猪14头,随机分为对照组和试验组,日粮配方同试验一。经28天的饲养试验后,分别在颈动脉、颈静脉、股动脉和股静脉安装插管。待试猪恢复健康后,每隔1 h饲喂以保持其处于摄食状态。通过股动脉灌注对氨基酸马尿以测定肌肉血流速度,通过颈静脉灌注NaH¹³CO₃及[1-¹³C]亮氨酸以测定肌肉蛋白质合成与降解及亮氨酸代谢速率。结果表明:1)日粮添加BCAA显著提高前躯冈上肌、中躯背最长肌及后躯绝大多数肌肉的重量（P<0.05）。2)在摄食状态下,日粮添加BCAA显著增加肌肉蛋白质合成与沉积（P<0.05）,同时也显著提高肌肉蛋白质降解及亮氨酸摄取和转氨（P<0.05）。3)摄食状态下BCAA诱导的肌肉蛋白质合成增加与肌肉蛋白质降解和胞内亮氨酸分解生成α-酮异己酸（KIC）的提高密切相关（P<0.05）。4)在禁食状态下,日粮添加BCAA显著提高肌肉中雷帕霉素靶蛋白、核糖体蛋白S6激酶1及叉头转录因子O1的磷酸化水平（P<0.05）,降低泛素蛋白酶系统关键基因Atrogin-1和MuRF1的蛋白表达水平（P<0.05）。本研究表明,低蛋白日粮添加BCAA通过增加肌肉蛋白质降解和亮氨酸分解生成KIC来提高摄食状态下的肌肉蛋白质合成,同时添加BCAA抑制禁食状态下的肌肉蛋白质降解,从而提高肌肉重。更多还原