大白鼠中Neu5Gc合成的抑制及其在香猪体内作用效果研究
发布时间：2020-04-20 03:35
【摘要】：人类由于缺乏N-羟乙酰神经氨酸(N-glycolylneuraminic acid,Neu5Gc)合成关键酶——胞苷-磷酸-N-乙酰神经氨酸羟化酶(CMP-N-acetylneuraminic acid hydroxylase,CMAH)而不能合成Neu5Gc,人体内的Neu5Gc主要通过红肉的摄入而积累。结合态的Neu5Gc具有引发人体炎症的生物学功能,进而引发一系列慢性疾病。为探究降低红肉中的Neu5Gc,本文以大白鼠和香猪为实验对象,采用荧光高效液相色谱(High-performance liquid Chr omatograp,HPLC-FLD)分析方法,研究了利用染料木黄酮(Genistein,Gen)(300 m g/(Kg·d))和胞苷-5`磷酸(Cytidine 5'-monophosphate,5`-CMP)(1 mg/(Kg·d))灌胃大白鼠15 d、30 d、45 d、60 d时,大白鼠左后腿肌肉、肾脏、肝脏组织中Neu5Gc含量的变化情况,根据大白鼠左后腿肌肉、肾脏、肝脏组织中Neu5Gc含量确定有效抑制剂;并利用0.5 mg/(Kg·d)、2 mg/(Kg·d)、3 mg/(Kg·d)5'-CMP灌胃大白鼠30 d确定最佳作用剂量;进而将有效添加剂及其最佳计量应用于香猪养殖,开展影响效果的验证研究及其抑制Neu5Gc合成的机制探讨。本研究开展的主要内容、结果和结论具体介绍如下:(1)Gen和5'-CMP对大白鼠体内Neu5Gc生物合成的干预作用研究显示:5'-CMP和Gen均对大白鼠体内Neu5Gc的合成具有干预作用,5'-CMP的抑制作用强于Gen。5'-CMP和Gen对Neu5Gc合成的抑制作用均随灌胃时间增加发生先增大、后减小的变化,且均在灌胃30 d时抑制效果最佳(P0.01)。(2)5'-CMP浓度梯度干预大白鼠体内Neu5Gc生物合成研究结果揭示:不同浓度的5'-CMP对大白鼠体内Neu5Gc生物合成的干预效果不同。用0.5 mg/(Kg·d)、1 mg/(Kg·d)、2 mg/(Kg·d)、3 mg/(Kg·d)的5'-CMP分别灌胃大白鼠30 d后发现,浓度为1 mg/(Kg·d)的5'-CMP对大白鼠体内Neu5Gc生物合成的干预最为有效(P0.01)。(3)根据前期筛选出有效抑制剂的最佳浓度(1 mg/(Kg·d)),将其最佳浓度添加到香猪基础饲料中并分别饲养3月龄、6月龄、9月龄香猪30 d。5'-CMP干预不同年龄段香猪体内Neu5Gc生物合成及其对背最长肌肉质理化特性和营养素影响的研究结果揭示:5'-CMP可有效降低香猪体内Neu5Gc的含量;在香猪6月龄时添加5'-CMP对香猪体内Neu5Gc含量的干预效果最好(P0.01),并提高了鲜味氨基酸和必须按氨基酸的含量(P0.05),且对香猪的肉质理化特性无明显影响(P0.05)。(4)采用Gen与唾液酸转移酶(Sialyltransferase,ST)分子对接初步探讨了Gen干预Neu5Gc生物合成的机制。Gen与ST活性位点残基His319、Ser151、Gly293、Thr328形成氢键,与残基His302、His301、Trp300、Ser271、Phe292、Thr328、Ser325、Ile274形成疏水作用,由此得知分子间的弱相互作用是导致Gen抑制ST活性的主要原因。而5'-CMP为Neu5Gc合成的底物抑制剂,影响了关键酶CMAH的活性,进而抑制了Neu5Gc的生物合成。
【图文】：
人体中 Neu5Gc 的可能合成途径（据 Malykh 等（2003）、范杏丹和李红卫（ossible synthesis pathways of Neu5Gc in human body (Malykh et al., 2003; Fan c 与疾病的关系c 可能是一种重要的人类特异性 异种自身抗原 ，在肿瘤发生和血和识别作用（Pearce and Varki, 2010）。Hedlund 等（2008）研究表5Gc 的积累主要是其共价键连接到多糖类物质上，肿瘤组织中积累5Gc 的抗体相互作用，进而引发慢性炎症，促进肿瘤组织体积的增因缺陷型（敲除 CMAH 基因）小鼠进行模拟人体摄入 Neu5Gc 的鼠（CMAH 基因正常表达的小鼠）作为对照实验，，利用腹腔注射的
; Hurum and Rohrer, 2011; Samraj et al., 2014）。针对 CMAH 基因缺陷型小鼠的实验，CMAH 是唯一能够生成游离态 Neu5Gc 的酶，该酶或编码的基因存在于大多数的、脊椎和半脊椎动物中（Kawano et al., 1995; Martensen et al., 2001; Hedlund et al.,i et al., 2009; Bergfeld et al., 2012; Ikeda et al., 2012）。但是人类由于编码 CMAH 基显子丢失，导致 CMAH 失去活性而不能合成 Neu5Gc（Irie et al., 1998; Hayakawa; Chou et al., 2002; Peri et al., 2018）。ST 是一类糖基转移酶，它以 CMP-Neu5Ac 为液酸残基 Neu5Ac 以 ɑ-2,3、ɑ-2,6 或 ɑ-2,8 糖苷键的形式转移至新的糖基受体上形成苷化合物（王亚娟和邢国文，2011），CMP-Neu5Ac 是 ST 的唯一底物，所以 CMP-N度是影响结合态 Neu5Gc 生成的重要因素。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O657.72;TS251.7
本文编号：2634103
【图文】：
人体中 Neu5Gc 的可能合成途径（据 Malykh 等（2003）、范杏丹和李红卫（ossible synthesis pathways of Neu5Gc in human body (Malykh et al., 2003; Fan c 与疾病的关系c 可能是一种重要的人类特异性 异种自身抗原 ，在肿瘤发生和血和识别作用（Pearce and Varki, 2010）。Hedlund 等（2008）研究表5Gc 的积累主要是其共价键连接到多糖类物质上，肿瘤组织中积累5Gc 的抗体相互作用，进而引发慢性炎症，促进肿瘤组织体积的增因缺陷型（敲除 CMAH 基因）小鼠进行模拟人体摄入 Neu5Gc 的鼠（CMAH 基因正常表达的小鼠）作为对照实验，，利用腹腔注射的
; Hurum and Rohrer, 2011; Samraj et al., 2014）。针对 CMAH 基因缺陷型小鼠的实验，CMAH 是唯一能够生成游离态 Neu5Gc 的酶，该酶或编码的基因存在于大多数的、脊椎和半脊椎动物中（Kawano et al., 1995; Martensen et al., 2001; Hedlund et al.,i et al., 2009; Bergfeld et al., 2012; Ikeda et al., 2012）。但是人类由于编码 CMAH 基显子丢失，导致 CMAH 失去活性而不能合成 Neu5Gc（Irie et al., 1998; Hayakawa; Chou et al., 2002; Peri et al., 2018）。ST 是一类糖基转移酶，它以 CMP-Neu5Ac 为液酸残基 Neu5Ac 以 ɑ-2,3、ɑ-2,6 或 ɑ-2,8 糖苷键的形式转移至新的糖基受体上形成苷化合物（王亚娟和邢国文，2011），CMP-Neu5Ac 是 ST 的唯一底物，所以 CMP-N度是影响结合态 Neu5Gc 生成的重要因素。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O657.72;TS251.7
本文编号：2634103
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