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猪氨基酸营养功能的基础研究
成果信息
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  • 公布年份:
    2013
  • 中图分类:
    S828.5
  • 关键词:
  • 成果简介:
    氨基酸是构成动物机体蛋白质的基本物质,对动物的生长、发育、繁殖和健康均具有重要作用。在国家自然科学基金项目、中国科学院知识创新工程重要方向项目和长沙市重大专项等科研项目的资助下,该项目以动物营养学、动物生理学、动物生物化学和分子生物学等学科理论为指导,多年来围绕猪氨基酸营养功能及其调控开展了一系列研究,并取得了以下重要科学发现:1.发现淀粉和α-酮戊二酸(AKG)是氨基酸肠道首过代谢的关键调控物质。日粮淀粉空肠消化速率的差异可显著影响断奶仔猪对日粮蛋白质和氨基酸的代谢,消化率越高,机体蛋白质(氨基酸)的周转效率就越高;AKG可抑制猪肠上皮细胞对谷氨酰胺的降解,并通过激活mTOR信号通路促进肠道蛋白质的合成。这为探索肠道氨基酸吸收与代谢的调控途径提供了新思路。2.阐明了精氨酸和亮氨酸对组织器官营养素分配沉积的调控作用及机制。精氨酸通过差异调控肥育猪不同组织相关基因表达,在降低胴体脂肪含量的同时提高肌内脂肪含量,促进蛋白质沉积,改善胴体品质和肉质性状;低蛋白日粮中添加亮氨酸可通过激活蛋白质翻译起始因子促进器官蛋白质的翻译,从而提高机体蛋白质的合成。这为调控畜禽脂肪沉积、改善肉品质提供了新思路,同时为人类肥胖研究提供了参考。3.阐明了精氨酸、N-氨甲酰谷氨酸(NCG)和谷氨酰胺对孕体发育和繁殖障碍的调控作用及机制。精氨酸和NCG通过调节miRNA提高胎盘内皮一氧化氮合成酶(eNOS)、脐静脉内皮生长因子α(VEGF-A)和胎盘生长因子l(PIGFl)等功能基因的表达,增加NO的生成,促进血管发育和胎盘功能,从而提高母猪繁殖性能;精氨酸通过NO途径激活mTOR信号通路,增加细胞内蛋白质的合成,促进猪胚胎滋养外胚层细胞的生长和胎盘发育;精氨酸和谷氨酰胺能提高母体孕酮水平,提高机体免疫功能和抗氧化功能,从而改善圆环病毒引起的繁殖障碍,为研发繁殖生理健康调控技术提供了理论基础。项目所取得的科学发现已发表在AminoAcid和JournalofNutritionalBiochemistry等国内外该领域项尖杂志上,10篇代表作中8篇SCI论文的累计影响因子超过30。研究结果被广泛引用,10篇代表作被CurrentOpinioninClinicalNutritionandMetabolicCare等杂志合计引用218次,其中他引120次。朱作言院士、麦康森院士和陈焕春院士一致认为,“该项目针对猪的氨基酸营养作用及调控开展了深入、系统地研究,具有重要的理论意义和实用价值”。相关项目成果鉴定认为,“该成果整体上达到同类研究的国际先进水平,其中在精氨酸和谷氨酸的营养机制研究方面居国际领先水平”。相关成果2010年被国家自然科学基金委员会评为“国家重大科学突破或重要科学进展资助成果的典型创新案例”。
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