摘要
本实验试图围绕亮氨酸α-酮戊二酸(LKG)对动物生长性能的影响开展研究，并通过在水中和基础日粮中以1∶2比例添加α-酮戊二酸(α-ketoglutarate，AKG)和亮氨酸(leucine，LEU)（LKG的水解产物），考察对小鼠和仔猪的生长发育、血清生化指标，血清游离氨基酸、肌纤维指数等指标的检测，来探索LKG对小鼠和仔猪的影响，以期为LKG在猪的养殖中合理应用提供理论依据。 实验一:亮氨酸α-酮戊二酸对小鼠生长性能、血液生化指标、器官指数和肌纤维的影响 选用体重(12.76±0.67)g、4周龄的雄性C57BL/6小鼠为试验动物。将40只C57BL/6小鼠于21～25℃、相对湿度60％的饲养房中饲养1周后，随机分为4组，每组8个重复，每个重复一只小鼠。对照组为水瓶中加入正常的饮水;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组为试验组，Ⅰ组为AKG组，水瓶中加入1％的AKG(每千克水中加入10g剂量的AKG，并进行pH值的调节至7.4);Ⅱ组为亮氨酸组，水瓶中加入1.8％的亮氨酸（每千克水中加入18g剂量的亮氨酸）;Ⅲ组为亮氨酸+AKG组（每千克水中加入18g剂量的亮氨酸和10g剂量的AKG，并进行pH值的调节7.4），其中AKG和亮氨酸是根据摩尔比1∶2的方式组合，因此试验小鼠的饮水中亮氨酸和AKG的量可根据摩尔数和相对分子质量进行计算。试验期为35d。检测小鼠的生长性能、器官指数、血清生化指标、腓肠肌横截面积等指标 结果表明:1）实验组Ⅲ的生长性能比对照组、实验组Ⅰ和Ⅱ分别降低8.7％、10.1％、10.4％;2)实验全期小鼠的肝脏指数不存在差异(P＞0.05)，而小鼠心脏指数存在差异(P＜0.05)，实验组Ⅲ的心脏指数比对照组、实验组Ⅰ和Ⅱ分别提高19.3％、13.6％、15.2％;3)实验全期小鼠脂肪指数和肌肉指数存在差异（P＜0.05），实验组Ⅲ的腹部脂肪指数比对照组、实验组Ⅰ和Ⅱ分别降低24.1％、10.0％、6.7％，实验组Ⅲ的腓肠肌指数比对照组、实验组Ⅰ和Ⅱ分别升高59.0％、35.8.0％、35.8％，实验组Ⅲ的腓肠肌横截面积比对照组、实验组Ⅰ和Ⅱ分别提高46.9％、20.2％和27.9％。 实验二:亮氨酸α-酮戊二酸对仔猪生长性能、血清生理生化指标和蛋白质合成与分解相关基因表达的影响 本实验选取32头初重为(9.93±0.93)kg的二元（长白×大白）杂交仔猪，随机分为4组，每组8个重复，每个重复1头猪。4组实验猪分别饲喂基础日粮（对照组）、基础日粮+1％AKG(Ⅰ组)、基础日粮+0.2％亮氨酸（Ⅱ组）和基础日粮+1％AKG+0.2％亮氨酸(Ⅲ组)。实验周期28d。检测仔猪饲粮中单独和同时添加亮氨酸和α-酮戊二酸(AKG)对生长性能、血清生理生化指标的影响。 结果表明(1):1)与对照组相比，Ⅲ组仔猪的末重、平均日增重和平均日采食量显著提高，F/G显著降低(P＜0.05);2)与对照组相比，Ⅲ组的肝脏指数显著增加了25.44％(P＜0.05);3)与对照组相比，Ⅲ组血清尿素氮、胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和血氨(BA)含量显降低，白蛋白和碱性磷酸酶含量显著提高（P＜0.05）。4）与对照组相比，Ⅲ组血清谷氨酸和异亮氨酸含量显著降低（P＜0.05）。（结论）实验结果表明，基础饲粮中联合添加1％AKG和0.2％亮氨酸可促进仔猪器官的发育，增加仔猪对氨基酸的利用，进而改善仔猪的生长性能。 结果表明(2):1)与对照组相比，Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组中Akt、mTOR、4E-BP1、P70S6K基因mRNA相对表达量显著提高（P＜0.05）;与Ⅰ组相比，Ⅲ组中Akt、mTOR、4E-BP1、P70S6K基因mRNA相对表达量显著提高（P＜0.05）;与Ⅱ组相比，Ⅲ组中Akt、mTOR、4E-BP1、P70S6K基因mRNA相对表达量显著提高(P＜0.05);2)与对照组相比，Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组中MAFbx基因mRNA相对表达量显著降低（P＜0.05）;3）与对照组相比，Ⅰ组、Ⅲ组中MuRF1基因mRNA相对表达量显著降低（P＜0.05）;与Ⅰ组相比，Ⅲ组中MuRF1基因mRNA相对表达量显著降低(P＜0.05);与Ⅱ组相比，Ⅲ组中MuRF1基因mRNA相对表达量显著降低(P＜0.05);4)Ⅲ组中Foxo1基因mRNA相对表达量比对照组和Ⅰ组显著提高(P＜0.05);5)Ⅲ组中Foxo3基因mRNA相对表达量显著高于对照组、Ⅰ组和Ⅱ组（P＜0.05）。 以上实验结果表明:在小鼠饮水中添加亮氨酸α-酮戊二酸具有一定抑制生长的作用，能增加心脏的生长，加强器官对脂肪的利用和增加腓肠肌纤维的重量和横截面积;在仔猪饲粮中添加亮氨酸α-酮戊二酸，可促进仔猪器官的发育，增加仔猪对氨基酸的利用，促进肌肉蛋白合成相关基因的表达，抑制肌肉蛋白质分解基因的表达，进而改善仔猪的生长性能。
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