第180期：锰源对肉鸡小肠锰转运及DMT1基因表达的影响
论文ID
原名：Manganese source affects manganese transport and gene expression of divalent metal transporter 1 in the small intestine of broilers.
译名：锰源对肉鸡小肠锰转运及DMT1基因表达的影响
作者：Shi-Ping Bai1,2, Lin Lu1,3, Rui-Lian Wang1, Lin Xi4, Li-Yang Zhang1,3 and Xu-Gang Luo1,3*
完成单位：
1Mineral Nutrition Research Division, Institute of Animal Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, No. 2 Yuanmingyuan West Road, Haidian, Beijing 100193, People’s Republic of China
2Institute of Animal Nutrition, Sichuan Agricultural University, Yaan 625014, People’s Republic of China
3State Key Laboratory of Animal Nutrition, Beijing 100193, People’s Republic of China
4Department of Animal Science, NC State University, Raleigh, NC 27695-7621, USA
期刊：British Journal of Nutrition
影响因子：3.334
发表时间：2012-07
1、摘要
本研究通过两个试验探究锰源对肉鸡小肠锰转运及二价金属转运蛋白1（DMT1）表达的影响。在试验一中，用含有0-8.74 mmol Mn/L的MnSO4溶液，中等（OM）和强（OS）螯合强度（Qf）的锰和氨基酸的有机螯合物对29日龄缺锰雏鸡的十二指肠环进行30min灌流。在试验二中，将14日龄正常缺锰肉鸡分别饲喂不添加锰的对照日粮（12.45 mg Mn/kg）、添加100mg/kg硫酸锰的对照日粮，以及添加100mg/Kg的2种不同螯合强度（中等（OM）、强（OS）螯合强度）的有机锰螯合物的日粮，饲喂14d。
通过浓度依赖性摄取率回归分析，不同锰源在结扎十二指肠环中的摄取动力学遵循饱和过程摄取率。OM和OS的最大转运率（Jmax）和Km值以及结扎十二指肠环中的DMT1 mRNA水平高于MnSO4（P＜0.01）。十二指肠DMT1 mRNA水平显著高于空肠和回肠（P＜0.01）。饲喂后第14天，正常雏鸡十二指肠DMT1 mRNA水平和肝门静脉血浆锰含量均按以下顺序增加（P＜0.05）：对照组＜MnSO4＜OM＜OS。结果表明，Qf较强的有机锰源表现出较高的锰转运和吸收，DMT1可能参与了肉鸡小肠近端有机锰转运的调节。
2、试验设计
试验一：
试验二：
3、结果与分析
表1：基础日粮的组成和营养水平
表2：锰源和锰浓度对雏鸡结扎的十二指肠循环锰吸收的影响（Expt 1）
Mn源、Mn浓度及其交互作用均影响雏鸡结扎十二指肠循环对Mn的吸收（P<0.001）（表2）。无论Mn源是什么，随Mn浓度的增加，雏鸡对Mn的吸收增加。在任意Mn浓度下，OM和OS处理对Mn的吸收均高于MnSO4处理组（P<0.05）；在Mn浓度为2.18、4.37和8.74 m mol/l时，OS处理组对结扎十二指肠环的吸收均高于OM处理组（P>0.05）。
表3：用Michaelis-Menten方程拟合雏鸡结扎十二指肠循环吸收锰的试验数据获得动力学和统计参数（Expt 1）
图1：锰源对缺锰雏鸡结扎十二指肠循环吸收锰动力学曲线的影响
回归分析结果表明，结扎雏鸡十二指肠环对MnSO4、OM和OS的Mn吸收动力学最佳模型为饱和过程方程（AIC=2.2、2.3和2.3，表3）。采用图解法对不同锰源的锰吸收进行了动力学分析（图1）。由此可见，无论锰的来源如何，肉仔鸡对锰的吸收都是一个饱和的过程。
图2：通过实时定量PCR测定，灌流后30分钟，锰源对缺锰雏鸡结扎十二指肠环中二价金属转运蛋白1（DMT1）mRNA水平的影响（Expt 1）
在灌流含不同锰源溶液的结扎十二指肠环中，DMT1 mRNA水平比灌流无锰对照溶液的低81.0%（P<0.001）。与硫酸锰组相比，OM组和OS组的DMT1 mRNA水平升高（P<0.01）；然而，OM组和OS组之间没有显著差异（P>0.04）。
表4：锰源对饲喂后第7天和第14天雏鸡肝门静脉血浆锰含量的影响（试验2）
肝门静脉血浆锰含量受锰源和鸡龄的影响（P<0.001），但不受它们相互作用的影响（P>0.05）（表4）。喂食后第7天和第14天，添加锰组的血浆锰含量高于对照组（P<0.01），OM和OS组的血浆锰含量高于MnSO4组，OS组的血浆锰含量在喂食后第14天也高于OM组（P<0.001）。此外，饲喂后第7天至第14天，雏鸡血浆锰含量降低（P<0.001）。
图3：锰源对雏鸡完整不同小肠段二价金属转运蛋白1（DMT1）mRNA水平的影响
肠段、锰源及其相互作用对雏鸡小肠DMT1 mRNA表达有影响（P<0.001）。DMT1 mRNA水平在近端肠（十二指肠和空肠）远高于回肠，十二指肠也远高于空肠（图3）。在肉仔鸡的十二指肠和空肠中，与对照组相比，补锰增加了DMT1 mRNA水平（P<0.001），与硫酸锰组相比，OM和OS组增加了DMT1 mRNA水平（P<0.001）。OS处理组十二指肠DMT1 mRNA水平较高（P<0.05）。
4、结论
综上所述，Qf较高的有机锰源显示出雏鸡小肠中锰的转运和吸收增加。动力学数据表明，Qf较高的有机锰的转运是一个饱和过程，有机锰转运至少有一条途径与无机锰在肉鸡十二指肠中的转运系统不同。锰处理影响DMT1 mRNA的表达，Qf较高的有机锰增加了完整肉鸡模型原位结扎十二指肠和近端肠中DMT1 mRNA的表达。
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