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暑熱環境下における肉用鶏のタンパク質分解誘導メカニズムの解明とその制御

高温环境下肉鸡蛋白水解诱导机制的阐明及其控制

基本信息

批准号：
16J02953
负责人：
古川恭平
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、暑熱負荷ニワトリにおける筋タンパク質分解の誘導メカニズムを解明し、これに基づき、同分解の飼料制御を行うことである。H29年度までの研究により、暑熱時のニワトリ骨格筋では、ユビキチン転移酵素Atrogin-1の発現増加にともなうユビキチンプロテアソーム系のタンパク質分解が亢進すること、ならびに、同酵素発現には「筋ミトコンドリア活性酸素の過剰産生」と「筋Akt/FoxO1の脱リン酸化」が関与することを明らかにしている。最終年度となるH30年度の研究では、①Akt/FoxO1脱リン酸化をもたらす因子を決定し、暑熱時の筋タンパク質分解亢進メカニズムの全体像を推定した上で、②アミノ酸による栄養制御を試みた。実験①において、Aktシグナルに影響を与えていることが考えられたインスリンの血中濃度を調べた結果、Atrogin-1発現の増加した暑熱0.5日後において血中インスリン濃度は低下した。したがって、暑熱時のAktシグナルの脱リン酸化はインスリンの分泌低下によってもたらされる可能性が示され、暑熱時の筋タンパク質分解の制御点は「活性酸素の過剰産生」と「インスリンシグナル伝達の不活性化」の2点であることが考えられた。つづいて、実験②では、それら双方の因子に効果を示すことが考えられたグルタミンおよびグルタミン酸を暑熱ニワトリに同時給与し、筋タンパク質分解の抑制効果を検証した。その結果、グルタミンおよびグルタミン酸の添加により、暑熱0.5日後の筋Atrogin-1発現および暑熱3日後の血中3-メチルヒスチジン濃度（筋タンパク質分解の指標）の増加は共に抑制され、暑熱時の筋タンパク質分解に対する両アミノ酸添加の抑制効果が実証された。このように、本研究が明らかにした暑熱時の筋タンパク質分解に関する知見は、暑熱時の家禽産肉量を改善する生産システムの基盤となることが期待される。

The purpose of this study is to understand the mechanism of heat stress, stress induction and biomass decomposition, and to study the mechanism of feed control. H29 year research on the development of the enzyme Atrogin-1 in the hot season, and the development of the enzyme Atrogin-1 in the hot season. In the final year of H30, the study included: (1) determination of Akt/FoxO1 deacidification factor;(2) estimation of total image of muscle mass decomposition hyperactivity during summer heat; and (3) test of deacidification control. The blood concentration of Atrogin-1 increased after 0.5 days of heat treatment. The possibility of deacidification and secretion decrease in summer heat is indicated. The control point of muscle mass decomposition in summer heat is the two points of "excessive production of active acid" and "inactivation of deacidification and secretion." The effect of both factors is shown in the table below. The effect of both factors is shown in the table below. The effect of both factors is shown in the table below. The results showed that the inhibition effect of acid addition on the development of muscle Atrogin-1 after 0.5 days of heat and the increase of blood 3-D protein concentration (an indicator of muscle mass decomposition) after 3 days of heat were demonstrated. This study provides insight into the relationship between muscle and mass decomposition in hot weather and the improvement of poultry production in hot weather.