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营养所赵华课题组在微量元素硒营养研究上取得新进展

2023年10月04日 20:43 作者:赵华 审稿人:钟邦胜 来源:  点击:[]

10月4日,我校动物营养研究所饲料科学研究室赵华课题组在国际知名学术期刊Redox Biology(中科院一区TOP,IF:11.4)在线发表了题为“Selenomethionine alleviates environmental heat stress induced hepatic lipid accumulation and glycogen infiltration of broilers via maintaining mitochondrial and endoplasmic reticulum homeostasis”的研究论文,揭示了有机硒(SeMet)缓解环境热应激引起的肉鸡肝脏脂质蓄积和糖原浸润的潜在调节机制。

近年来,随着全球地表平均气温的升高,极端高温事件频繁发生。环境热应激已成为影响全球畜牧业健康发展的重要因素。在畜产品中,肉鸡是最有效的蛋白质来源,据FAO统计,2021年,全球禽肉产量占肉类总产量的38%以上。而肉鸡由于其生理特性及现代化高密度养殖更容易出现热应激。肝脏是禽类的关键代谢器官,热应激可导致肉鸡肝脏损伤和代谢紊乱,从而影响肉鸡生长。硒是一种良好的抗氧化剂,其参与编码的硒蛋白是动物抗氧化系统的重要组成部分,而动物组织器官中硒蛋白的表达量通常受饲粮硒含量的调节。近年来,越来越多的研究指出硒参与代谢调控。然而硒对热应激条件下肉鸡肝脏代谢的调节机制尚不清楚。

该研究发现,环境热应激导致肉鸡肝脏氧化损伤,并伴随着线粒体应激、线粒体三羧酸循环异常和内质网应激,从而限制了脂质和葡萄糖分解代谢,促进了脂质和糖原合成,进而导致肝脏脂质蓄积和糖原浸润。而饲粮补充SeMet可促进肉鸡肝脏硒转录组和关键硒蛋白的表达。这些关键硒蛋白在热应激条件下发挥协同作用缓解肝脏线粒体应激、线粒体三羧酸循环异常及内质网应激,并通过调节AMPK-SREBP1信号通路促进肝脏脂质和糖原分解,抑制甘油三酯从头合成,从而减轻肝脏代谢异常。本研究为家禽养殖业存在的环境热应激依赖型肝脏代谢紊乱的预防和治疗提供了一种新思路。

图1:SeMet缓解环境热应激诱导的肉鸡肝脏脂质蓄积和糖原浸润的潜在机制

论文由四川农业大学独立完成,动物营养研究所在读博士研究生井金钟为该论文的第一作者,赵华教授为通讯作者。贾刚教授、车炼强教授、田刚教授、陈小玲教授、康波教授、汤加勇副教授、刘光芒副教授、和蔡景义副教授参与了论文部分研究工作。该研究得到了国家自然科学基金(31772643)和四川农业大学学科建设双支计划项目(03570126)的资助。

论文第一作者井金钟为我校2020级在读博士生,目前该生已以第一作者身份在 Redox Biology(中科院1区TOP),J. Anim. Sci. Biotechno (中科院1区TOP),Animal Nutrition(中科院1区TOP),Antioxidants (中科院2区TOP),以及Bio Trac Elem Res 等国际知名刊物发表了研究性文章,其中发表在J. Anim. Sci. Biotechno 的文章“Selenoproteins synergistically protect porcine skeletal muscle from oxidative damage via relieving mitochondrial dysfunction and endoplasmic reticulum stress ”在今年7月被列为JASB好文在杂志社官方公众号进行了推送。

论文链接:

https://authors.elsevier.com/sd/article/S2213-2317(23)00313-0

https://doi.org/10.1016/j.redox.2023.102912