Wpływ stosowania dodatków glukogenicznych na ekspresję genów oraz aktywność enzymów odpowiedzialnych za metabolizm glukozy i tłuszczu w wątrobie krów w okresie okołoporodowym

Abstract

Celem doświadczenia było określenie wpływu wlewów doprzełykowych glicerolu (G) lub glikolu propylenowego (GP), na aktywność enzymów glukoneogenezy, tj. karboksylazy pirogronianowej (PC) i karboksykinazy fosfoenolopirogronianowej (PEPCK) oraz na ekspresję wybranych genów związanych z metabolizmem glukozy oraz tłuszczu w wątrobie krów w okresie okołoporodowym, tj. PC, formy cytoplazmatycznej i mitochondrialnej PEPCK (PEPCK-C i PEPCK-M), apolipoproteiny B100 (apo B100) oraz mikrosomalnego białka transportującego triacyloglicerole (MTTP). Doświadczenie wykonano na 30 krowach rasy HF, które rozdzielono do pięciu grup doświadczalnych, tj. otrzymujących raz dziennie: 1) 450 ml wody, 2) 450 ml G, 3) 900 ml G, 4) 450 ml GP oraz 5) 900 ml GP. W 7 dniu przed porodem oraz w 3 i 21 dniu po porodzie, wykonywano biopsję wątroby. W materiale oznaczono ekspresję mRNA dla PC, PEPCK-C, PEPCK-M, apo B100 i MTTP oraz aktywność enzymatyczną PC i PEPCK. Wyniki poddano analizie statystycznej wykorzystując procedurę MIXED pakietu statystycznego SAS. Wyniki potwierdziły przyjętą hipotezę badawczą. Wykorzystanie GP w glukoneogenezie wymagało większej aktywności PC i PEPCK, a użycie większej dawki GP zwiększenia ekspresji genów odpowiedzialnych za ich syntezę. Wlewy doprzełykowe G lub GP, poprzez zmiany w statusie metabolicznym krwi, miały wpływ także na ekspresję genów kodujących syntezę apo B100 oraz MTTP w wątrobie krów mlecznych. Mniejsza dawka G i GP zwiększyła ekspresję mRNA apo B100. Obydwa dodatki, niezależnie od wielkości dawki, zwiększyły ekspresję genu kodującego MTTP w wątrobie zwierząt doświadczalnych.

The aim of this study was to determine the effect of glycerin (G) and propylene glycol (PG) drenching on the activity of gluconeogenic enzymes, i.e., pyruvate carboxylase (PC) and phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK), and the expression of selected genes associated with glucose and fat metabolism, i.e., PC, cytosolic and mitochondrial forms of PEPCK (PEPCK-C, PEPCK-M), apolipoprotein B100 (apo B100) and microsomal triglyceride transfer protein (MTTP) in the liver of cows during the perinatal period. Thirty primiparous Holstein-Friesian cows were randomly allocated to one of five treatment groups, and they were drenched daily with 1) 450 ml of water, 2) 450 ml of G, 3) 900 ml of G, 4) 450 ml of PG or 5) 900 ml of PG. The liver tissue biopsies were taken on day 7 before expecting calving and day 3 and 21 after parturition. mRNA expression of PC, PEPCK-C, PEPCK-M, apo B100, MTTP and enzymatic activity of PC and PEPCK in the liver tissues were analyzed. Obtained data was analyzed as repeated measurements using PROC MIXED of the SAS. Results confirmed scientific hypothesis. Use of GP in gluconeogenesis requires more PC and PEPCK activity, and higher doses caused an increase in the expression of genes responsible for their synthesis. Because of changes in the metabolic status of blood, G or GP drenching had also an impact on the mRNA expression of apo B100 and MTTP in the liver of dairy cows. A lower dose of G and GP increased mRNA expression of apo B100. Both additives, regardless of the dose, increased expression of the gene encoding MTTP in the liver of experimental animals.