Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
ПРИМЕНЕНИЕ ДОБАВКИ N-КАРБАМОИЛГЛУТАМАТА ДЛЯ АКТИВИЗАЦИИ ОРНИТИНОВОГО ЦИКЛА, СВЯЗЫВАНИЯ АММИАКА И ПРОДУКЦИИ ЭНДОГЕННОГО АРГИНИНА У ПОРОСЯТ СОСУНОВ
- Номер: 4
- Страницы: 61-69
Журнал: Проблемы биологии продуктивных животных
Аннотация:
Конечным продуктом катаболизма белка является аммиак, который оказывает угнетающее воздействие на нейроны. Обезвреживание аммиака у млекопитающих происходит в орнитиновом цикле (ОЦ), регуляция активности ОЦ печени осуществляется в основном на уровне карбамоилфосфатсинтетазы, которая малоактивна в отсутствие аллостерического активатора – N-ацетилглутамата (NAG), а синтетический неметаболизируемый аналог NAG – N-карбамоилглутамат (NКГ). Цикл Кребса сопряжён с ОЦ через общий субстрат – аргининсукцинат, поэтому эффекты нейтрализации аммиака, процессы аминокислотного и энергетического обмена в значительной степени взаимосвязаны. Цель данного исследования – оценить эффективность применения добавки NКГ для оптимизации обменных процессов и нейтрализации аммиака у поросят-сосунов. Опыт проведен на двух группах поросят (n=12), сформированных в возрасте 8 суток. Водный раствор препарата выпаивали опытной группе в дозе 10 мг/кг массы тела однократно ежедневно. Продолжительность скармливания добавки 32 суток, среднесуточный прирост живой массы определяли при отъёме в возрасте 40 суток. По окончании скармливания добавки в опытной группе на 30-е сутки от начала опыта выявлено снижение в плазме крови содержания аммиака (Р<0,05) и мочевины, увеличение концентрации аргинина (Р<0,05), триацилглицеролов (Р<0,05) и среднесуточных приростов живой массы (Р<0,05) в сравнении с контрольной группой. Заключили, что применение добавки NКГ способствует повышению продукции эндогенного аргинина, нейтрализации аммиака, образующегося в метаболических процессах, а также экономии затрат метаболической энергии на связывание аммиака в цикле мочевинообразования
Литература:
1. Колоскова Е.М. Влияние добавки N-карбамоилглутамата на азотистый обмен и продуктивность у жвачных животных (обзор). // Проблемы биологии продуктивных животных. 2021. № 4. С. 51-61.
2. Кузнецов А.С., Остренко К.С. Влияние аргинина на показатели роста поросят, эффективность утилизации аммиака и использование азота из рациона. Способы устранения дефицита аргинина. // Свиноводство. 2020. № 8. С. 45-47
3. Кузнецов А.С., Остренко К.С., Кузнецова Т.С. Влияние N-карбомилглутамата на утилизацию свободного аммиака в организме и молочную продуктивность коров. // Молочное и мясное скотоводство. 2022. № 1. С. 32-35.
4. Омаров М.О., Слесарева О.А., Османова С.О., Абилов Б.Т. Особенности изучения доступности аминокислот у свиней. // Сельскохозяйственный журнал. 2016. № 2. С. 195-202.
5. Cai S., Zhu J., Zeng X., Ye Q., Ye C., Mao X., Zhang S., Qiao S., Zeng X. Maternal N-carbamylglutamate supply during early pregnancy enhanced pregnancy outcomes in sows through modulations of targeted genes and metabolism pathways. // J. Agric. Food Chem. 2018. Vol. 66. P. 5845-5852. DOI: 10.1021/acs.jafc.8b01637.
6. Cao W., Xiao L., Liu G., Fang T., Wu X., Jia G., Zhao H., Wu C., Cai J., Wang J. Dietary arginine and N-carbamylglutamate supplementation enhances the antioxidant statuses of the liver and plasma against oxidative stress in rats. // Food Funct. 2016, Vol. 7. P. 2303-2311. DOI: 10.1039/C5FO01194A
7. Chacher B, Zhu W, Ye JA, Wang DM, Liu J.X. Effect of dietary N-carbamoylglutamate on milk production and nitrogen utilization in high-yielding dairy cows. // J. Dairy Sci. 2014. Vol. 97. nr 4. P. 2338-2345. DOI: 10.3168/jds.2013-7330
8. Etherton T.D., Walton P.E. Hormonal and metabolic regulation of lipid metabolism in domestic livestock. // J. Anim. Sci. 1986. Vol. 63. P. 76-88.
9. Feng Z.M., Guo J.P., Kong X.F., Wang W.C., Li F.N., Nyachoti M., Yin Y.L. Molecular cloning and expression profiling of G protein coupled receptor 120 in Landrace pig and different Chinese indigenous pig breeds. // J. Food Agric. Environ. 2012. Vol. 10. P. 809-814.
10. Frank J.W., Escobar J., Nguyen H.V., Jobgen S.C., Jobgen W.S., Davis T.A., Wu G. Oral N-carbamylglutamate supplementation increases protein synthesis in skeletal muscle of piglets. // J. Nutr. 2007. Vol. 137. P. 315-319. DOI: 10.1093/jn/137.2.315
11. Gu FF, Wang DM, Yang DT, Liu JX, Ren DX. Short communication: Effects of dietary N-carbamoylglutamate supplementation on the milk amino acid profile and mozzarella cheese quality in mid-lactating dairy cows. // J. Dairy Sci. 2020. Vol. 103. nr 6. P. 4935-4940. DOI: 10.3168/jds.2019-17385
12. KongX.F., YinF.G., HeQ.H., LiuH.J., LiT.J., HuangR.L., FanM.Z., LiuY.L., HouY.Q., LiP., et al. Acanthopanaxsenticosus extract as a dietary additive enhances the apparent ileal digestibility of amino acids in weaned piglets. // Livest. Sci. 2009. Vol. 123: 261-267. DOI: 10.1016/j.livsci.2008.11.015
13. Mehta N., Ahlawat S.S., Sharma D.P., Dabur R.S. Novel trends in development of dietary fiber rich meat products: a critical review. // J. Food Sci. Technol. 2015. Vol. 52. P. 633-647. DOI: 10.1007/s13197-013-1010-2
14. Mo W., Wu X., Jia G., Zhao H., Chen X., Tang J., Wu C., Cai J., Tian G., Wang J., et al. Roles of dietary supplementation with arginine or N-carbamylglutamate in modulating the inflammation, antioxidant property, and mRNA expression of antioxidant-relative signaling molecules in the spleen of rats under oxidative stress. // Anim. Nutr. 2018. Vol. 4: 322-328. DOI: 10.1016/j.aninu.2018.02.003
15. Oba M, Baldwin RL 6th, Owens SL, Bequette BJ. Metabolic fates of ammonia-N in ruminal epithelial and duodenal mucosal cells isolated from growing sheep. // J. Dairy Sci. 2005. Vol. 88. nr 11. P. 3963-3970. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(05)73082-4.
16. Okrouhlá M., Stupka R., Čítek J., Šprysl M., Brzobohatý L. Effect of dietary linseed supplementation on the performance, meat quality, fatty acid profile of pigs. // Czech J. Anim. Sci. 2013. Vol. 58: 279–288. DOI: 10.17221/6826-CJAS
17. Palencia J.Y., Saraiva A., Abreu M.L.T., Zangeronimo M.G., Schinckel A.P., Garbossa C.A.P. Effectiveness of citrulline and N-carbamoyl glutamate as arginine precursors on reproductive performance in mammals: a systematic review. // PLoS ONE. 2018. Vol. 13. e0209569. DOI: 10.1371/journal.pone.0209569.
18. Takayanagi M. A commentary on short-term efficacy of N-carbamylglutamate in a patient with N-acetylglutamate synthase deficiency. // J. Hum. Genet. 2015. Vol. 60. P. 347. DOI: 10.1038/jhg.2015.38
19. Wang L., Jiang Z.Y., Lin Y.C., Zheng C.T., Jiang S.Q., Ma X.Y. Effects of dibutyrylcAMP on growth performance and carcass traits in finishing pigs. // Livest. Sci. 2012. Vol. 146: P. 67-72. DOI: 10.1016/j.livsci.2012.02.024
20. Wang Y, Han S, Zhou J, Li P, Wang G, Yu H, Cai S, Zeng X, Johnston LJ, Levesque CL, Qiao S. Effects of dietary crude protein level and N-carbamylglutamate supplementation on nutrient digestibility and digestive enzyme activity of jejunum in growing pigs. // J. Anim. Sci. 2020. Vol. 98. nr 4. P. 88-98. DOI: 10.1093/jas/skaa088
21. Wood J.D., Enser M., Fisher A.V., Nute G.R., Sheard P.R., Richardson R.I., Hughes S.I., Whittington F.M. Fat deposition, fatty acid composition and meat quality: a review. // Meat Sci. 2008. Vol. 78. P. 343-358. DOI: 10.1016/j.meatsci.2007.07.019
22. Wu G, Knabe DA, Kim SW. Arginine nutrition in neonatal pigs. // J. Nutr. 2004. Vol. 134. nr 10(Suppl): 2783S-2790S, discussion 2796S-2797S. DOI: 10.1093/jn/134.10.2783S
23. Wu G., Knabe D.A., Kim S.W. Arginine nutrition in neonatal pigs. // J. Nutr. 2004. Vol. 134. P. S2783-S2790. DOI: 10.1093/jn/134.10.2783S
24. Wu X, Yin YL, Liu YQ, Liu XD, Liu ZQ, Li TJ, Huang RL, Ruan Z, Deng ZY. Effect of dietary arginine and N-carbamoylglutamate supplementation on reproduction and gene expression of eNOS, VEGFA and PlGF1 in placenta in late pregnancy of sows. // Anim. Reprod. Sci. 2012. Vol. 132. P. 187-192. DOI: 10.1016/j.anireprosci.2012.05.002
25. Wu X., Ruan Z., Gao Y., Yin Y., Zhou X., Wang L., Geng M., Hou Y., Wu G. Dietary supplementation with l-arginine and N-carbamylglutamate enhances intestinal growth and heat shock protein 70 expression in weanling pigs fed a corn- and soybean meal-based diet. // Amino Acids. 2010. Vol. 39. P. 831-839. DOI: 10.1007/s00726-010-0538-y
26. Wu X., Wan D., Xie C., Li T., Huang R., Shu X., Ruan Z., Deng Z., Yin Y. Acute and sub-acute oral toxicological evaluations and mutagenicity of N-carbamylglutamate (NCG). // Regul. Toxicol. Pharmacol. 2015. Vol. 73. P. 296-302. DOI: 10.1016/j.yrtph.2015.07.009
27. Wu X., Xie C., Long C., Li J., Zhou X., Fan Z., Blachier F., Yin Y. Effects of a daily three-meal pattern with different dietary protein contents on pig growth performance, carcass and muscle quality traits. // J. Sci. Food Agri. 2018. Vol. 98. P. 415-421. DOI: 10.1002/jsfa.8467
28. Wu X., Yin Y.L., Liu Y.Q., Liu X.D., Liu Z.Q., Li T.J., Huang R., Ruan Z., Deng Z.Y. Effect of dietary arginine and N-carbamoylglutamate supplementation on reproduction and gene expression of eNOS, VEGFA and PlGF1 in placenta in late pregnancy of sows. // Anim. Reprod. Sci. 2012. Vol. 132. P. 187-192. DOI: 10.1016/j.anireprosci.2012.05.002
29. Xiao L., Cao W., Liu G., Fang T., Wu X., Jia G., Chen X., Zhao H., Wang J., Cai J. Arginine, N-carbamylglutamate, and glutamine exert protective effects against oxidative stress in rat intestine. // Anim. Nutr. 2016. Vol. 2. P. 242-248. DOI: 10.1016/j.aninu.2016.04.005
30. Xing Y, Wu X, Xie C, Xiao D, Zhang B. Meat quality and fatty acid profiles of chinese ningxiang pigs following supplementation with n-carbamylglutamate. // Animals (Basel). 2020. Vol. 10. nr 1. P. 88. DOI: 10.3390/ani10010088
31. Yap S., Leong H.Y., Aziz F.A., Hassim H., Sthaneshwar P., Teh S.H., Abdullah I.S., Ngu L.H., Mohamed Z. N-carbamylglutamate is an effective treatment for acute neonatal hyperammonaemia in a patient with methylmalonic aciduria. // Neonatology. 2016. Vol. 109. P. 303-307. DOI: 10.1159/000443630
32. Yu Q.P., Feng D.Y., Xia M.H., He X.J., Liu Y.H., Tan H.Z., Zou S.G., Ou X.H., Zheng T., Cao Y., et al. Effects of a traditional Chinese medicine formula supplementation on growth performance, carcass characteristics, meat quality and fatty acid profiles of finishing pigs. // Livest. Sci. 2017. Vol. 202. P. 135-142. DOI: 10.1016/j.livsci.2017.05.029
33. Zhang B., Che L.Q., Lin Y., Zhuo Y., Fang Z.F., Xu S.Y., Song J., Wang Y.S., Liu Y., Wang P., et al. Effect of dietary N-carbamylglutamate levels on reproductive performance of gilts. // Reprod. Domest. Anim. 2014. Vol. 9. P. 740-745. DOI: 10.1111/rda.12358