蔣宗勇母豬氧化應(yīng)激與抗氧化措施

母豬氧化應(yīng)激及抗氧化措施蔣宗勇廣東省農(nóng)業(yè)科學院動物科學研究所2016-3-25報告提綱母豬氧化應(yīng)激及其危害母豬熱應(yīng)激及其危害大豆異黃酮對泌乳母豬生產(chǎn)性能和抗氧化機能的影響大豆異黃酮對豬乳腺上皮細胞生長的影響大豆異黃酮對豬乳腺上皮細胞抗氧化機能的影響妊娠后期和泌乳期母豬體內(nèi)產(chǎn)生大量自由基高產(chǎn)母豬妊娠后期（75d到分娩）胎兒生長（71%體重）和乳腺生長、泌乳期泌乳等導致母豬營養(yǎng)需求旺盛，而妊娠后期限飼和泌乳期采食量和營養(yǎng)物質(zhì)攝入不足，導致分解代謝旺盛，產(chǎn)生大量活性氧自由基（ROS）。正常情況下，自由基與抗氧化系統(tǒng)保持平衡?？寡趸到y(tǒng)包括抗氧化劑和酶。酶包括超氧化物歧化酶（SOD）,谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-px），過氧化氫酶（CAT）。非酶抗氧化物質(zhì)包括維生素C,E,β-胡蘿卜素,尿酸和飼糧多酚類等。各種抗氧化物質(zhì)和抗氧化酶的總的水平即體現(xiàn)了該體系內(nèi)的總抗氧化能力(T-AOC)。氧化應(yīng)激當細胞中活性氧自由基比抗氧化系統(tǒng)占先時，氧化應(yīng)激就產(chǎn)生了?；钚匝踝杂苫鶗茐募毎げ伙柡椭舅徭湣⒌鞍踪|(zhì)的硫巰基、DNA的核酸堿基，其氧化產(chǎn)物分別是

丙二醛、羰基化蛋白、8-羥基-2‘-脫氧鳥苷。為此，氧化應(yīng)激的指標是

總抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）、羰基蛋白、8-羥基脫氧鳥苷(8-OHdG)。不飽和脂肪酸丙二醛蛋白質(zhì)羥基化蛋白質(zhì)核酸8-羥基脫氧鳥苷自由基細胞膜破壞蛋白質(zhì)變性DNA破壞妊娠中后期和泌乳期淋巴細胞DNA損傷嚴重Berchieri-RonchietalAnimal(2011),5:11,pp1774–1779母豬體內(nèi)存在系統(tǒng)性氧化應(yīng)激妊娠后期到泌乳期母豬血液視黃醇和a-生育酚含量顯著低于妊娠早期，表明母豬體內(nèi)系統(tǒng)性氧化應(yīng)激。a-生育酚視黃醇Berchieri-RonchietalAnimal(2011),5:11,pp1774–1779氧化應(yīng)激對母豬繁殖性能的影響

血漿8-羥基-2‘-脫氧鳥苷(8-OHdG)水平越高，母豬產(chǎn)活仔數(shù)越少。YanZhao,2011,thedissertationofNorthCarolinaStateUniversity,Raleigh,NorthCarolina,USA氧化應(yīng)激對母豬繁殖性能的影響

血漿8-羥基-2‘-脫氧鳥苷(8-OHdG)水平越高，泌乳18天母豬背膘越薄，說明母豬體重損失越大。YanZhao,2011,thedissertationofNorthCarolinaStateUniversity,Raleigh,NorthCarolina,USA熱應(yīng)激導致母豬產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)

血漿丙二醛MDA含量升高YanZhao,2011,thedissertationofNorthCarolinaStateUniversity,Raleigh,NorthCarolina,USA正常溫度：妊娠舍12.4oCto18.4oC，產(chǎn)房21oCto23.7oC熱應(yīng)激：妊娠舍23.3oCto30.3oC，產(chǎn)房22.1oCto30.6oC熱應(yīng)激導致母豬產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)

血漿羰基蛋白含量升高YanZhao,2011,thedissertationofNorthCarolinaStateUniversity,Raleigh,NorthCarolina,USA正常溫度：妊娠舍12.4oCto18.4oC，產(chǎn)房21oCto23.7oC熱應(yīng)激：妊娠舍23.3oCto30.3oC，產(chǎn)房22.1oCto30.6oC熱應(yīng)激導致母豬產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)

產(chǎn)活仔數(shù)降低，增加死胎數(shù)＊正常溫度：妊娠舍12.4oCto18.4oC，產(chǎn)房21oCto23.7oC熱應(yīng)激：妊娠舍23.3oCto30.3oC，產(chǎn)房22.1oCto30.6oC＊YanZhao,2011,thedissertationofNorthCarolinaStateUniversity,Raleigh,NorthCarolina,USA熱應(yīng)激導致母豬產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)

仔豬出生窩重和18日齡窩重降低正常溫度：妊娠舍12.4oCto18.4oC，產(chǎn)房21oCto23.7oC熱應(yīng)激：妊娠舍23.3oCto30.3oC，產(chǎn)房22.1oCto30.6oC＊＊熱應(yīng)激影響母豬繁殖性能的神經(jīng)內(nèi)分泌機理環(huán)境高溫下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞---熱應(yīng)激下丘腦降低促性腺激素釋放激素GnRH垂體減低促黃體素LH、促卵胞素FSH性腺降低性腺激素胚胎產(chǎn)活仔數(shù)減少、胚胎生長受阻乳腺泌乳量減少，仔豬生長受阻母豬抗氧化措施

大豆異黃酮抗氧化功能總抗氧化能力T-AOC（U/ml）baaabbab試驗1：大豆異黃酮提升泌乳母豬體內(nèi)抗氧化能力陳豐等，2010，飼料博覽，8:1大豆異黃酮提供母豬血漿過氧化氫酶活性過氧化氫氧化酶CAT（U/ml）

aaaabbb

b大豆異黃酮降低血漿丙二醛含量丙二醛MDA（nmol/ml）aaabbbabba

泌乳量（kg）大豆異黃酮提高母豬泌乳量、乳蛋白含量乳蛋白含量（%）ba陳豐等，2010，飼料博覽，8:1bababa陳豐等，2010，飼料博覽，8:1母豬大豆異黃酮提高哺乳仔豬日增重試驗2：大豆異黃酮對泌乳母豬生產(chǎn)性能和抗氧化機能的影響選用227頭初產(chǎn)長白母豬（平均231日齡，體重143公斤）在妊娠85天至哺乳（18天）期間飼料中添加0、15、30和45ppm大豆異黃酮（ISO）結(jié)果表明：大豆異黃酮

對妊娠母豬的產(chǎn)（活）仔數(shù)、產(chǎn)程、產(chǎn)活仔窩重和初生仔豬個體重沒有顯著影響；對妊娠母豬血液T-AOC和MDA含量無顯著影響Huetal,2015.J.Anim.Sci.93:2246–2254大豆異黃酮顯著促進母豬乳腺發(fā)育15~45mg/kg大豆異黃酮

顯著改善母豬妊娠110天和泌乳7天母豬的乳腺發(fā)育。

對照組乳房（妊娠d110）15ppm組乳房（妊娠d110）30ppm組乳房（妊娠d110）45ppm組乳房（妊娠d110）

對照組乳房（哺乳d7）15ppm組乳房（哺乳d7）30ppm組乳房（哺乳d7）45ppm組乳房（哺乳d7）Huetal,2015.J.Anim.Sci.93:2246–2254母豬添加大豆異黃酮提高哺乳仔豬窩重*Huetal,2015.J.Anim.Sci.93:2246–2254母豬添加大豆異黃酮提高哺乳仔豬日增重aabbccHuetal,2015.J.Anim.Sci.93:2246–2254大豆異黃酮提高泌乳母豬血液抗氧化能力P=0.0007P<0.0001P=0.001P=0.0005Huetal,2015.J.Anim.Sci.93:2246–2254P=0.04P=0.02P=0.01P=0.001大豆異黃酮提高泌乳母豬血液抗氧化酶活性P=0.02P=0.003P=0.0005P=0.04大豆異黃酮線性降低母豬血液丙二醛水平，減低泌乳母豬氧化應(yīng)激P=0.05P<0.0001P=0.0003P=0.04Huetal,2015.J.Anim.Sci.93:2246–2254添加大豆異黃酮提高母豬乳汁抗氧化水平P=0.0004P=0.07P=0.05Huetal,2015.J.Anim.Sci.93:2246–2254大豆異黃酮線性降低泌乳第1、7、18天乳汁中丙二醛MDA含量，減少對仔豬的氧化威脅。P=0.03P=0.001P<0.0001試驗3：大豆異黃酮對豬乳腺上皮細胞生長的影響陽性對照組：正常的DMEM/F12培養(yǎng)基陰性對照組：與處理組加入等量的DMSO（濃度20ug/ml）大豆異黃酮(YZS)：廣東省農(nóng)科院動物科學研究所，純度99%異黃酮(ISO)：sigma公司，純度99%采用免疫熒光法對乳腺上皮細胞中的特異表達蛋白角蛋白進行鑒定陽性對照陰性對照5μM10μM20μM30μM40μMGES不同劑量YZS/ISO對豬乳腺上皮細胞形態(tài)的影響（1:100）大豆異黃酮YZS對細胞的促增殖作用優(yōu)于同等劑量的ISO，高劑量的ISO（30-40μM)抑制細胞的增殖大豆異黃酮促進乳腺細胞增殖大豆異黃酮空白對照陰性對照不同劑量YZS/ISO對乳腺上皮細胞P-cyclinE蛋白表達的影響（1:100）5μM10μM20μM30μM40μMYZSISO5-20μm

大豆異黃酮

促進乳腺上皮細胞P-cyclinE蛋白表達，YZS的效果優(yōu)于ISO大豆異黃酮促進豬乳腺上皮細胞P-cyclinE蛋白表達不同劑量YZS/ISO對豬乳腺上皮細胞凋亡率的影響與陰性對照組相比，添加5-40um

YZS及5-10um

ISO趨于降低早期細胞的凋亡比例。大豆異黃酮降低乳腺上皮細胞早期凋亡比率陽性對照陰性對照YZS/ISO對豬乳腺上皮細胞CyclinD1蛋白表達情況的影響（免疫熒光，圖片放大倍數(shù)1:100）5μM10μM20μM30μM40μMYZSISO20-40μm

YZS抑制CyclinD1蛋白的表達。

大豆異黃酮抑制細胞凋亡相關(guān)蛋白CyclinD1的表達

陰性對照組

YZS10uMISO10μMYZS30uMISO30μM不同劑量YZS/ISO對豬乳腺上皮細胞P21蛋白表達情況的影響（免疫熒光，圖片放大倍數(shù)1:100）空白對照組與陰性對照組相比，10、30μm

YZS抑制p21蛋白表達大豆異黃酮抑制細胞凋亡相關(guān)蛋白p21的表達

不同劑量YZS/ISO對豬乳腺上皮細胞凋亡相關(guān)蛋白表達情況的影響10-30μMYZS/ISO抑制P21蛋白的表達，且YZS效果優(yōu)于ISO；10-30μm

YZS促進p-cyclinE蛋白的表達，抑制cyclinD1蛋白的表達。YZSISO不同劑量YZS/ISO對豬乳腺上皮細胞IGF-1受體基因表達水平的影響培養(yǎng)24h后，10、30μmYZS提高細胞IGF-I受體基因表達水平；而ISO無影響。培養(yǎng)48h后，10μm

YZS顯著提高細胞IGF-I受體基因表達水平；而ISO無影響。大豆異黃酮促進乳腺上皮細胞IGF-1受體基因表達亞精胺（ug/mL）組胺（ug/mL）不同劑量YZS/ISO對豬乳腺上皮細胞中鳥氨酸脫羧酶（ODC）基因表達的影響培養(yǎng)24h后，10-20um

YZS提高乳腺上皮細胞中ODC基因表達。培養(yǎng)48h后，10-20uMYZS提高乳腺上皮細胞中ODC基因表達。不同劑量YZS/ISO對乳腺上皮細胞乳蛋白基因β-casein表達水平的影響培養(yǎng)24h后，10-20μm

YZS提高細胞β-casein基因表達水平；ISO無影響。培養(yǎng)48h后，10-20μmYZS顯著提高細胞β-casein基因表達水平；ISO無影響。

大豆異黃酮促進乳腺上皮細胞乳蛋白分泌相關(guān)基因β-casein的表達不同劑量YZS/ISO對乳腺上皮細胞乳蛋白基因κ-casein表達水平的影響培養(yǎng)24h后，YZS、ISO均未影響細胞κ-casein基因表達水平。培養(yǎng)48h后，10,30μmYZS顯著提高細胞κ-casein基因表達水平

；而ISO無顯著影響。大豆異黃酮促進乳腺上皮細胞乳蛋白分泌相關(guān)基因κ-casein的表達不同劑量YZS/ISO對乳腺上皮細胞雌激素受體基因表達水平的影響培養(yǎng)24h后，20-30μm

ISO提高雌激素受體基因ERβ的表達水平；而YZS無影響。培養(yǎng)48h后，10-30μmISO提高雌激素受體基因ERβ的表達水平；而YZS無影響。大豆異黃酮YZS不影響乳腺上皮細胞雌激素受體基因ERβ表達，而ISO提高其表達研究3：大豆異黃酮對豬乳腺上皮細胞抗氧化機能的影響大豆異黃酮提升豬乳腺上皮細胞SOD基因表達培養(yǎng)24h后，與空白對照組相比，10μM

YZS顯著提高細胞SOD基因表達，20、30μmISO顯著降低細胞SOD基因表達。與陰性對照相比，各濃度YZS和10μmISO顯著提高細胞SOD含量。48h后，與空白對照相比，20μM

YZS和10μMISO顯著提高細胞SOD基因表達；與陰性對照相比，各濃度YZS和20、30μm

ISO顯著提高細胞SOD基因表達。SOD（U/mgprot）培養(yǎng)24h后，YZS或ISO均未對細胞GSH-PX基因表達水平產(chǎn)生顯著影響。培養(yǎng)48h后，30μm

YZS顯著提高細胞GSH-PX基因表達，而30μm

ISO顯著降低細胞GSH-PX基因表達。大豆異黃酮提高豬乳腺上皮細胞GSH-PX基因表達GSH-PX（U/mgprot）大豆異黃酮降低乳腺上皮細胞裂解液中MDA含量細胞未經(jīng)氧化處理時，30μMYZS顯著降低細胞MDA含量。大豆異黃酮處理細胞48h后，對細胞進行氧化處理（200μMH2O2），20、30μMYZS顯著降低細胞MDA產(chǎn)量；與陰性對照相比，各劑量YZS和ISO均顯著降低細胞MDA產(chǎn)量。MDA含量(nmol/mgprot)大豆異黃酮提高乳腺上皮細胞裂解液中總SOD活力細胞未經(jīng)氧化處理時，10、20