Вплив добавки куркуміну під час літньої дієти на метаболіти крові, антиоксидантний статус, імунну відповідь та експресію генів яєчок у овець Ху

Чжіян Цзян

2 Національний експериментальний навчальний демонстраційний центр науки про тварин, Нанкінський сільськогосподарський університет, Нанкін 210095, Цзянсу, Китай

Йонцзе Ван

Пен Лі

3 Цідонг Руйпенг Тваринництво Лтд, Наньтун 226227, Цзянсу, Китай; moc.361@1141gnepil

Ян Сюе

Веньвен Цуй

Ци Чень

Jianqin Chen

Фен Ван

Даган Мао

Анотація

Просте резюме

Тепловий стрес може спричинити окислювальний стрес і негативно впливає на ріст та репродуктивні показники тварин. Куркумін, речовина рослинного походження, з ефектом знешкодження вільних окислювальних радикалів, поліпшення імунної відповіді та антиапоптозу, широко використовується як харчова добавка у тваринницькій галузі. Це дослідження має на меті дослідити вплив харчової добавки куркуміну на метаболіти крові, антиоксидантний статус, імунну відповідь та експресію генів яєчок у овець Ху влітку. Результати показують, що дієтичні добавки куркуміну (450 і 900 мг/вівці щодня) можуть сприяти метаболізму ліпідів, антиоксидантній здатності та імунній відповіді, а також розвитку яєчок у овець Ху, що забезпечує докази захисної ролі куркуміну від теплового стресу в овець.

Анотація

Влітку висока температура впливає на ріст тварин та репродуктивні показники. Куркумін - флавоноїд з антиоксидантною та протизапальною дією. Щоб оцінити вплив харчової добавки куркуміну на біохімічні показники крові та експресію генів яєчок у овець Ху влітку, загалом 144 самці овець Ху віком від чотирьох місяців були випадковим чином розділені на три групи (Con, Cur1 та Cur2, n = 48 ). Вівці в групах Con, Cur1 та Cur2 годували базовою дієтичною добавкою куркумін 0, 450 та 900 мг (на вівцю) щодня відповідно. Вівці годували протягом 35 днів, включаючи попередній корм протягом семи днів. Результати показали, що добавка з куркуміном 450 мг та 900 мг збільшувала вміст вільних жирних кислот у сироватці крові (NEFA) та глутатіонпероксидази (GPX), а також IgA та IgM. Добавка з куркуміном 450 мг збільшувала рівень IgG, тоді як добавка з куркуміном 900 мг мала нижчий рівень IgG, ніж добавка з куркуміном 450 мг (p Ключові слова: куркумін, овець Ху, високотемпературне середовище, біохімічні показники крові, яєчка, експресія генів

1. Вступ

Влітку на півдні Китаю тепловий стрес, спричинений високою температурою навколишнього середовища та вологістю, зазвичай шкодить росту та репродуктивній здатності тварин. Для чоловічих тварин основними проявами є поганий апетит, зниження споживання корму та щоденний приріст, зниження статевого потягу, зменшення обсягу сперми та рухливості сперми [1,2]. Зазвичай відбуватимуться деякі зміни в обміні речовин, щоб уникнути більшої шкоди тваринам від високої температури навколишнього середовища [3,4,5]. Коли тварини страждають від теплового стресу, їх імунна здатність також зменшиться [6,7,8,9]. Численні дослідження показали, що тепловий стрес спричиняє окислювальний стрес, як розглядав Нісар [10], який може спричинити пошкодження ДНК, апоптоз клітин та запалення [11,12,13]. Інші дослідження показали, що тепловий стрес може спричинити метаболічні, імунні та репродуктивні порушення через симпатико-надниркову медулярну систему та гіпоталамо-гіпофізарно-надниркова вісь [14,15,16].

Нещодавно антиоксиданти рослинного походження, такі як томатні вичавки, бетаїн, порошок кореневища куркуми та Artemisia annua L, широко використовувались як кормові добавки для посилення функцій організму та полегшення стресової шкоди [17,18,19,20]. Куркумін або куркуміноїд куркуми, речовина рослинного походження, з ефектом знешкодження окислювальних вільних радикалів завдяки своїй фенольній структурі [21], може використовуватися як антиоксидант у щоденній дієтичній добавці. Дослідження показали, що куркумін має різні ефекти, такі як протиракові, протизапальні та протисерцево-судинні захворювання [21,22,23,24,25]. Куркумін також має захисну дію на відновлення пошкоджень ДНК, запобігання апоптозу сперматогенних клітин та розвитку тканин яєчок [26]. У худобі куркумін використовувався для поліпшення активності ферментів, продуктивності, якості яєць та антиокислювального стану [27,28,29]. Повідомлялося, що годуючі ягнята, які харчуються куркуміном, можуть значно покращити щоденний приріст ваги, продуктивність, метаболізм та імунні показники [30].

Ху вівці - місцева порода овець у Китаї з високими репродуктивними характеристиками [31]. Однак влітку висока температура впливає на її ріст і родючість. Попередні дослідження виявили, що дієтичний бетаїн може мати сприятливий вплив на овець, які перебувають під впливом тепла, а каштанові дубильні речовини можуть покращити якість м’яса, добробут та антиоксидантний статус ягнят, що зазнають жару [32,33]. Отже, у цьому дослідженні вплив куркуміну на біохімічні показники крові та експресію генів, пов’язаних з репродукцією, в яєчках оцінювали влітку у овець Ху, що забезпечує докази захисної ролі куркуміну від теплового стресу у овець Ху.

2. Матераль і методи

Процедури розслідування за участю овець Ху були спрямовані за погодженням з керівництвом по догляду та користуванню домашніми тваринами, організованим Інституційним комітетом з догляду та використання тварин Аграрного університету Нанкіна, Китай.

2.1. Тварини та хімікати

У цьому дослідженні було використано сто сорок овець чоловічого віку чотирьох місяців з масою тіла близько 25,82 ± 0,34 кг. Ху овець утримувались при температурі (33,32 ± 0,33 ° C) та рівні вологості (70,56% ± 1,26%). Куркумін з чистотою 98% був придбаний у Zhengzhou Baisite Food Additive Co., Ltd (Чженчжоу, Китай).

2.2. Експериментальний дизайн

Ху вівці були випадковим чином розділені на три групи (n = 48), з трьома повторностями в кожній групі та 16 вівцями на одну копію. Вівці годували базальними раціонами, доповненими 0 мг (Con), 450 мг (Cur1), 900 мг (Cur2) куркуміну (на одну вівцю) відповідно. Куркумін змішують з концентратом, спочатку його згодовують, а після цього подають грубі корми. Базальні дієти були сформульовані в таблиці 1. Після тесту з попереднім годуванням протягом одного тижня та офіційним кормом протягом чотирьох тижнів овець зважували. Зразки крові відбирали для отримання сироватки та плазми, яєчка збирали та зважували, а потім шматочки зберігали при -80 ℃ для подальшого аналізу експресії генів.

Таблиця 1

Формула та поживний склад базальної дієти (на основі сухих речовин).

ItemContent /% ItemContent

Концентрат
Кукурудза	51.22	DE (МДж/кг)	12.81
Пшеничні висівки	17.41	CP (г/кг)	171,73
Ячмінні висівки	15.91	Ca /%	0,85
Кунжут	4.98	P /%	0,66
Премікс	6.46
NaHCO3	2.48
Сіль	1,49
NaSeO3	0,05
Разом	100
Грубі корми
Силосування	52,24	DE (МДж/кг)	3.79
Сіно	29,85	CP (г/кг)	49
Залишки соєвого молока	17.91	Ca /%	0,4
Разом	100	P /%	0,07

Примітка: Інгредієнти, що містяться в кожному кілограмі преміксу: вітамін А 80 КІЕ/кг, вітамін D3 20 КІЕ/кг, вітамін Е 200 мг/кг, Fe 640 мг/кг, Mn 640 мг/кг, Cu 120 мг/кг, Zn 640 мг/кг, Co 2,5 мг/кг, I 10,5 мг/кг, Se 2,5 мг/кг. DE, засвоювана енергія; CP, сирий білок; Са, кальцій; Р, фосфор.

2.2.1. Вага тіла та яєчок

В кінці експерименту чотири вівці були випадковим чином вибрані з кожної копії для вимірювання маси їх тіла (n = 12), а яєчка кастрували для вимірювання їх ваги (n = 4).

2.2.2. Біохімічні параметри сироватки

Концентрацію глюкози (Glu), неестерифікованої кислоти (NEFA), тригліцеридів (TG), ліпопротеїдів низької щільності (LDL), ліпопротеїдів високої щільності (HDL), загального холестерину (TC) визначали за допомогою відповідних наборів ( Нанкінський інститут біоінженерії, Нанкін, Китай).

2.2.3. Сироваткова активність SOD та GPX

Активність супероксиддисмутази сироватки (SOD) та глутатіонпероксидази (GPX) визначали за допомогою відповідних наборів (Інститут біоінженерії Нанкін Цзяньчен, ТОВ, Нанкін Китай).

2.2.4. Концентрація IgA, IgM та IgG у плазмі

Концентрацію імуноглобуліну А (IgA), імуноглобуліну М (IgM) та імуноглобуліну G (IgG) у плазмі крові визначали за допомогою методу імуноферментного аналізу (ІФА, Нанкін Цзяньчен Інститут біоінженерії, ТОВ, Нанкін Китай), відповідно.

2.2.5. Кількісна ПЛР у реальному часі

Таблиця 2

Праймери, що використовуються для кількісного ПЛР-аналізу в реальному часі експресії генів.

Послідовність GenePrimer (5′-3 ′) Розмір продукту (bp) Номер доступу GeneBank

зірка	F: GGGCATCCTCAAAGACCAG	120	> NM_001009243.1
	R: TCCACCACCACCTCCAAC
hsd3b	F: ATCCACACCAGCACCATAG	144	> NM_001135932.1
	R: TTCCAGCACAGCCTTCTC
bcl-2	F: CGCATCGTGGCCTTCTTT	113	> XM_027960877.1
	R: CGGTTCAGGTACTCGGTCATC
каспаза-3	F: TCAGGGAAACCTTCACGAGC	274	> XM_027962551.1
	R: CCTCGGCAGGCCTGAATAAT
actb	F: CCAAGGCCAACCGTGAGAAG	349	> NM_001009784.3
	R: CCATCTCCTGCTTCGAAGTCC

Примітка: зірка, стероїдогенний гострий регуляторний білок; hsd3b, 3β-гідроксистероїддегідрогеназа; bcl-2, В-клітинна лімфома-2; актиб, β-актин.

2.2.6. Концентрація тестостерону в плазмі

Таблиця 3

Вплив добавки куркуміну на біохімічні показники сироватки у овець Ху (середнє ± SEM, n = 12).