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肠道内的谷氨酸不仅用于氧化供能,也是其他生物活性分子的重要前体。肠上皮细胞对能量的高需求预示着谷氨酸对肠道的发育与代谢起着重要作用。氨基酸的吸收是通过存在于肠上皮细胞上的氨基酸转运载体实现的,兴奋性氨基酸载体1(EAAC1)是肠道内谷氨酸和天冬氨酸的主要转运载体。为了阐明仔猪肠道对谷氨酸和天冬氨酸的吸收利用规律,本研究先后开展了如下3个试验:试验1:小型猪肠道EAAC1基因的克隆及原核表达
根据人的基因编码区设计一对特异引物,以环江香猪和藏猪空肠总RNA为模板,通过RT-PCR获得1个约1600bp的cDNA片段,T/A克隆后进行测序,并对该序列进行分析。随后将该基因片段连接到原核表达载体pET-32a(+)中,构建融合表达质粒,转化到E coli BL21(DE3)中进行表达。测序结果显示,RT-PCR获得的cDNA全长1575bp,编码524个氨基酸;EAAC1分子量为57kD,等电点为5.34,GenBank登录号为GQ375513;该蛋白具有3个N-糖基化位点,8个蛋白激酶C磷酸化位点和1个cAMP/cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点;环江香猪的EAAC1含有8个跨膜结构域和一个信号肽序列,但是藏猪只有7个跨膜结构。进化树分析表明,环江香猪、藏猪与普通猪的亲缘关系最近。SDS-PAGE电泳检测结果表明,表达蛋白与预期大小一致。试验2:体重对不同日龄哺乳环江香猪肠道EAAC1表达的影响
选用0、7、14和21日龄的哺乳环江香猪各10头(包括小体重与大体重哺乳仔猪各5头),来源于20头母猪。空腹称重后,前腔静脉采集血样,离心分离血浆;处死后快速取出背肌、肝脏和空肠。用氨基酸分析仪测定血浆、背肌和肝脏中谷氨酸的含量,分别采用实时定量PCR和Western blot方法检测哺乳环江香猪空肠EAAC1 mRNA表达和蛋白丰度的发育性变化。结果发现,在哺乳早期大体重比小体重仔猪EAAC1 mRNA表达水平和蛋白丰度均高(P<0.05),并且肝脏和背肌中的谷氨酸含量发生相应变化。上述结果提示,小肠机能异常将会影响其他组织的代谢状况,EAAC1可能是提高宫内发育迟缓仔猪小肠功能的潜在调控靶点。
试验3:日粮添加N-甲酰谷氨酸对断奶环江香猪肠道EAAC1表达的调控作用
选用体重相近并且健康的断奶环江香猪12头,随机分为2组,每组6头,单栏饲养,分别饲喂添加0.1%N-甲酰谷氨酸(NCG)日粮和基础日粮,试验期为14d。每天记录采食量,试验开始和结束时分别称取试验猪空腹体重,试验结束时前腔静脉采集血样,离心分离血浆;处死后快速取出背肌、肝脏和空肠。分别用全自动生化分析仪和氨基酸分析仪测定生化参数和氨基酸含量,采用实时定量PCR和Western blot方法测定空肠EAAC1 mRNA表达和蛋白丰度。结果表明,与对照组相比,NCG显著提高了生长猪的平均日增重,显著降低了其料重比(P<0.05);NCG组血浆尿素氮、血氨和低密度脂蛋白含量均显著降低(P<0.05),碱性磷酸酶活性和EAAC1 mRNA表达水平显著提高(P<0.05)。上述结果提示,NCG可促进肠道对营养物质的吸收,改善机体氨基酸的平衡,从而提高断奶仔猪的生长性能。