《精胺調控哺乳仔豬腸道發育的代謝組學研究》是劉光芒為項目負責人，四川農業大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：精胺調控哺乳仔豬腸道發育的代謝組學研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉光芒
- 依託單位：四川農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
幼齡仔豬腸道發育不健全制約生長性能是當前我國養豬業生產難題之一。國內外文獻表明：精胺促進哺乳仔豬腸道發育和改善了生長性能。但尚不清楚精胺如何影響哺乳仔豬的代謝活動。本項目藉助營養代謝組學這一新興交叉學科的創新研究思路，系統研究哺乳仔豬腸道黏膜、體液等代謝組對精胺作用的動態應答。旨在回答：精胺對哺乳仔豬代謝過程會產生怎樣影響，這些影響與其腸道發育的相關關係如何等問題。對內源性小分子代謝產物進行定性定量分析，結合多變數統計為基礎模式識別技術（PCA、PLS-DA、O-PLS-DA等）和多元統計分析（皮爾森相關係數分析等），篩選出與腸道發育相關的生物標誌物和潛在的關鍵代謝分子。通過代謝網路資料庫（KEGG等）確定和研究相關代謝物變化涉及的代謝途徑。進一步採用RNA干擾技術、RT-PCR等技術對關鍵代謝分子進行功能性驗證。揭示精胺調控幼齡哺乳仔豬腸道發育分子機制。研究結果在養豬業有實際套用價值。
結題摘要
幼齡動物腸道發育不健全制約著動物的生長發育及健康。研究表明精胺能促進哺乳動物腸道發育、改善其生長性能，但精胺及其前體物質對哺乳動物在早期斷奶或氧化應激條件下機體代謝情況影響尚不清楚。據此，本項目藉助營養代謝組學這一新興交叉學科的創新研究思路，系統研究了動物腸道、體液等代謝組在精胺及其前體物質作用下的動態應答等。結果顯示：（1）精胺能顯著提高哺乳仔豬斷奶後腸道形態學、酶活，調控了血清胺基酸代謝，小腸能量代謝、胺基酸代謝以及微生物代謝，從而促進了腸道發育。（2）精胺能降低仔豬血清、空腸、迴腸、脾臟和胸腺中脂質過氧化和蛋白氧化，提高酶性和非酶性抗氧化系統活力；上調了空腸、迴腸、脾臟和胸腺酶性抗氧化基因及Nrf2基因的mRNA水平，下調了Keap1基因的mRNA水平；精胺降低了仔豬血清中促炎症因子水平以及空腸、迴腸、脾臟和胸腺促炎症因子的基因表達，提高了抗炎症因子和mTOR基因轉錄水平；精胺增加了脾臟和胸腺中cyclinA2基因表達，下降了p21和cyclinD3基因表達水平。（3）精胺能提高哺乳和斷奶仔鼠腸道發育，抗氧化能力以及調控其腸道脂質代謝、胺基酸代謝及微生物活力。（4）精胺對氧化應激仔鼠腸道形態有改善作用；精胺能顯著提高仔鼠腸道、脾臟和肝臟抗氧化能力，調控了迴腸代謝。（5）氧化應激條件下，精胺前體物質（精氨酸及精氨酸前體物）顯著改善了大鼠腸道形態；精氨酸、谷氨醯胺和N-氨甲醯谷氨酸能降低大鼠腸道脂質過氧化，提高酶性和非酶性抗氧化物質活力；精氨酸、谷氨醯胺和N-氨甲醯谷氨酸能夠顯著改變大鼠血漿和尿液脂質、胺基酸和能量類代謝底物。這些研究結果表明，精胺及其前體物質能夠促進動物腸道發育，提高機體抗氧化狀態和免疫力，能有效調控斷奶應激和氧化應激所造成的機體代謝異常，保護動物健康。項目結果不僅能科學闡明精胺與哺乳動物斷奶後機體健康關係，還可為精胺能作為養豬業中的一種有效的機體保護添加劑提供理論依據。
