コイ、コイの成長パフォーマンス、免疫学的パラメーター、および赤血球の抗酸化パラメーターに対するグリシン補給の影響
May 10, 2023
簡単なまとめ:
アミノ酸は魚の成長と健康においてさまざまな重要な役割を果たします。 その中でも、非必須アミノ酸は水産養殖ではあまり研究されていませんが、多くの生理学的役割を持っています。 グリシンはグルタチオンの構造に関与する非必須アミノ酸であり、魚の抗酸化システムにも関与しています。 さらに、グリシンは免疫システムを刺激します。 この研究は、5 g/kg のグリシンを添加した飼料を 8 週間給餌すると、コイの成長能力、赤血球の安定性、体液性免疫および粘膜免疫が改善されることを示しています。 したがって、今回の結果は、より高い成長と健康をサポートするためのコイの餌の生産に使用できます。
概要：
食事性グリシン補給、0 (対照)、5 (5 GL)、および 10 (10 GL) g/kg の、成長パフォーマンス、血液学的パラメーター、赤血球の抗酸化能力、体液性免疫および粘膜免疫に対する効果が研究されています。一般的なコイ、Cyprinus cario。 8週間の給餌後、5 GL処理は対照処理と比較して、成長性能と飼料有効性において顕著な改善を示しました。 赤血球（RBC）と白血球（WBC）の数、ヘモグロビン、ヘマトクリット、好中球、および単球の数/パーセンテージ、RBCのグルタチオン（GSH）含有量の減少、および皮膚粘膜のアルカリホスファターゼ、ペルオキシダーゼ、プロテアーゼ、およびリゾチームの活性は同様でした。グリシン処理した魚では、対照処理よりも有意に高かった。 対照魚と比較して、グリシン処理魚では血液リンパ球の割合が減少しましたが、リンパ球数は増加しました。 グリシン処理した魚の RBC グルタチオン レダクターゼ活性は同様であり、対照処理の場合よりも有意に低かった。 最も高い血漿リゾチームおよび代替補体活性は、GL 治療で観察されました。
グリシン処理された魚、特に 5 GL は、RBC の浸透圧脆弱性抵抗性を大幅に改善しました。 食事性グリシンは、RBC グルタチオンペルオキシダーゼ活性、血漿免疫グロブリン、好酸球のパーセンテージ/数、および血液学的指標に有意な影響を与えませんでした。 結論として、食事によるグリシン補給の利点のほとんどは、グルタチオン合成と抗酸化力の増加によってもたらされる可能性があります。
キーワード: アミノ酸; グルタチオン; 栄養; 血球。 皮膚の粘液。
血漿免疫グロブリンは、体の免疫系の最も重要な構成要素の 1 つです。 免疫グロブリンは病原体を認識して結合することで、病原体の除去を促進し、免疫機能を発揮し、健康を維持します。 血漿中の免疫グロブリンには主にIgG、IgM、IgAの3種類があり、その含有量や比率はヒトの免疫力と密接に関係しています。 通常の状況では、健康な人の免疫グロブリン含有量は比較的高く、その比率は調整されています。 このバランスの取れた状態は、外部の病原体の侵入に効果的に抵抗することができます。 身体が免疫状態にあるとき、免疫グロブリンの含有量と比率の変化は、病気の予防と治療の重要な基礎となります。 たとえば、IgM は急性病原体感染の初期認識と結合において重要な役割を果たすため、その増加は急性感染または回復期間を示す可能性があります。 IgG レベルが持続的かつ安定していることは、体の生理学的状態が良好であり、免疫機能を維持および改善する能力が優れていることを反映しています。
したがって、体の免疫は血漿免疫グロブリンの含有量と比率に密接に関係しており、血漿免疫グロブリンの含有量と比率を注意深く監視および調整することは、健康と強い免疫力を維持するための重要な手段の1つです。 このことから、免疫力の向上に注意を払う必要があることがわかります。 日常生活における健康的な食事と運動に加えて、カンクサは免疫力も高めることができます。 カンカには、多糖類、キノコ、黄栗などのさまざまな生物学的活性成分が含まれています。これらの成分は、免疫系のさまざまな細胞を刺激し、免疫活性を高めることができます。
1. はじめに
食物アミノ酸は魚の成長と健康に重要な役割を果たします。 魚は、必須アミノ酸と呼ばれる特定のアミノ酸の要件を満たすために食事からの供給に依存しています。 これらのアミノ酸は魚の体内では合成できません[1]。 ただし、特定の基質、酵素、補因子が利用できる場合、他のアミノ酸も魚によって合成できます。 魚のアミノ酸要件に関する研究のほとんどは必須アミノ酸に焦点を当てていますが、非必須アミノ酸にも焦点を当てる必要があります。 これらのアミノ酸は魚の体内で合成できますが、魚の健康と福祉に不可欠な多くの重要な生理学的役割を持っています[2、3]。 したがって、必須/非必須アミノ酸の従来の定義は、最近研究者によって異議を唱えられています。
グリシンは他の動物と同様に魚の非必須アミノ酸の 1 つですが、多くの重要な生理学的機能を持っています [2]。 グリシンはコラーゲンの形成に関与しており、コラーゲンの 33 パーセントはこのアミノ酸から作られています [4]。 さらに、グリシンはグルタミン酸およびシステインと協力して、強力で重要な抗酸化分子であるグルタチオンの合成に関与します[5]。 したがって、グリシンは抗酸化システムを調節します。 このアミノ酸は免疫機能においてさまざまな役割を果たします。 血清グリシン濃度の低下により、さまざまなヒト病原体の血清耐性が増加することが確立されています[6]。 ナイル川のティラピア、Oreochromis niloticus に関する研究では、グリシン代謝経路が Edwardsiella tarda に感染した魚の死亡予防において最も重要な経路であることが明らかになりました [7]。
魚に対する食事性グリシンの影響に関する研究はいくつかありますが、結果は一貫していません。 例えば、ナイルティラピアは、5 g/kg のグリシンを添加した餌を与えた場合、成長能力の大幅な増加を示しました。 食事性グリシンは、さまざまな血漿および/または肝臓の代謝産物レベル、抗酸化酵素の活性、リゾチーム/ミエロペルオキシダーゼ活性、およびマロンジアルデヒド (MDA) 含有量に影響を与えることはありません。 Streptococcus iniae を用いた実験的チャレンジでは、グリシンは耐病性を改善できず、血漿スーパーオキシドジスムターゼ (SOD)、グルタチオンレダクターゼ (GR)、およびミエロペルオキシダーゼの増加を除いて、他の抗酸化/免疫学的反応はチャレンジ前と同様であることが示されました。活動[8]。
オオクチバス、Micropterus salmoides に関する研究では、魚粉ベースの餌と比較して、20 g/kg のグリシンを添加した植物ベースの餌が成長遅延と腸絨毛の不足を防ぐのに有益であることが明らかになりました。 しかし、肝臓の SOD およびグルタチオンペルオキシダーゼ (GPx) 活性に変化はなく、肝臓の MDA 含有量と血漿アラニンアミノトランスフェラーゼ活性の増加は、魚における肝臓の問題の可能性を示唆しています [9]。 Hoseini と Moghaddam [10] は、グリシンの補給がベルーガ、フソ フソの成長能力に重大な影響を及ぼさないことを示しました。 白血球 (WBC) 数、血漿還元型グルタチオン (GSH) レベル、GPx、リゾチーム、補体活性は、グリシン レベル 2.5 および/または 5 g/kg で増加し、グリシンの抗酸化作用と免疫調節作用を示唆しています。 しかし、5 g/kg および 10 g/kg のグリシンでは血漿 MDA 含有量が大幅に増加しているため、この種に対するグリシンの抗酸化効果を信じるのは難しくなります。
コイ、Cyprinus cario に関する私たちの以前の研究では、3- 2.5 ～ 10 g/kg のグリシンを 1 週間給餌すると、血漿リゾチーム（5 および 10 g/kg グリシン）、GPx（グリシン 2.5 ～ 10 g/kg)、グルタチオン-s-トランスフェラーゼ (GST; グリシン 10 g/kg) 活性、GSH (グリシン 5 および 10 g/kg) 含有量は増加しますが、血漿カタラーゼ (CAT; 5 および 10 g) は減少します。 /kg グリシン) 活性であり、血漿 MDA には有意な影響を与えません [11]。 8- 週間同じ餌を与えたところ、グリシンは魚の成長促進効果を示さなかったが、魚の成長率と飼料効率ではそれぞれ約 10.5 パーセントと 12.5 パーセントの数値的改善が観察されました。 血漿 SOD、CAT、GPx、および GST は変化しませんでしたが、血漿 GSH と MDA はそれぞれ増加および減少しました [12]。 これらの研究は、魚における食事性グリシンの影響に関する現在の知識を改善するには、さらなる評価が必要であることを示しています。
例えば、上記の研究は、限られた数の体液性自然免疫パラメータ（リゾチーム、補体、ミエロペルオキシダーゼ、呼吸バースト活性、および白血球）に焦点を当てており、皮膚粘膜免疫パラメータなどの他のパラメータは無視されています。 これは、哺乳類で報告されているグリシンのいくつかの免疫学的役割[13]、およびブタで観察される粘膜免疫におけるグリシンの特定の役割を考慮すると重要なトピックです[14]。 さらに、グリシンの抗酸化作用は魚の血液と肝臓でのみ評価されていますが、哺乳類と魚の両方の赤血球（RBC）がグリシンを細胞質に積極的に送り込んでグルタチオン合成をサポートしていることが証明されています[15,16]。体内の抗酸化能力を維持します。 グリシンは、5-アミノレブリン酸生成に関与することにより、ヘム合成の重要な成分でもあります。 赤血球によるグリシン輸入の阻害は、哺乳動物におけるヘム合成の破壊を引き起こした[17]。
魚類における食餌性グリシンの役割（哺乳類と比較して）に関する限られた情報を考慮して、本研究は、成長能力、皮膚粘膜および体液性免疫パラメータ、血液学的パラメータ、赤血球抗酸化能力および感染傾向に対する食餌性グリシンの影響を評価するように設計された。コイの溶血。
2。材料と方法
2.1. ダイエット
以前の研究 [11,12] を考慮して、サプリメントとして 5 (5 GL) および 10 (10 GL) g/kg のグリシンを選択しましたが、摂取量を減らすことで基礎 (内因性) グリシンレベルを低下させました (19.8 から 16.1 g/kg)。植物ベースの食事（家禽副産物が少ない）でのグリシンの補給が最大の成長をサポートできるかどうかを調べるために、食餌中の家禽副産物の量を調べます。 グリシンサプリメント（CTL）を含まない対照食も含まれていました。 飼料（コーンミール、小麦ミール、大豆ミール、綿実ミール、魚缶詰副産物、家禽副産物）をふるいにかけ（200μ）、所望の割合で混合しました（表1）。
次に、大豆油、ビタミン/ミネラルプレミックス、アミノ酸、セルロース、およびグリシンを混合物に加えました。 約４００ｍＬ／ｋｇの水を混合物に添加し、生地を調製し、ミートグラインダーを使用してペレット化した。 食事の近似組成は、記載されている標準的な方法（タンパク質についてはケルダール法、脂質についてはエーテル抽出、水分については 70 °C でのオーブン乾燥、灰については炉燃焼、繊維については酸/塩基消化）に基づいて決定されました（食事ごとに 3 つのサンプル）。ホセイニ、モガダム著 [10]。 食事性アミノ酸プロファイルは、HPLC システム (Waters Corporation、米国マサチューセッツ州ミルフォード) によって測定されました。 サンプルを n-ヘキサンで脱脂し、HCl で消化した後、フェニルイソチオシアナーゼで誘導体化し、PICO.TAG カラムで分離し、デュアル λ 吸光度検出器で検出しました [10]。
2.2. 魚の飼育
地元の農場から 200 匹のコイの稚魚を購入し、1 つの 1 m3 水槽で 7 日間飼育し、その間、CTL 飼料を与えました。 その後、均一なサイズの健康な魚 9 匹 (24.5 ± 0.21 g) を選択し、9 個のガラス水槽にランダムに分配しました。 水槽には 50-L の脱塩素処理された水道水が満たされ、連続的に曝気されました。 放流密度は、同じ魚種に関する以前の研究に基づいています [12]。 魚には上記の飼料のいずれかを 1 日 2 回（バイオマスの 2 パーセント）、8 週間与えました。 隔週で各水族館の魚を大量に捕獲し、デジタルスケールで水を満たした水槽に入れ、水槽のバイオマスと給餌量の調整を記録しました。 水族館の水は毎日 30 パーセントずつ更新され、老廃物は吸い出されました。 水温、pH、溶存酸素、総アンモニアはそれぞれ 23.8 ± 0.85 ℃、7.74 ± 0.68、6.78 ± 0.74 mg/L、および 1.53 ± 0.33 mg/L でした。 。
8 週間の飼育後、体重増加 (WG)、比成長率 (SGR)、および飼料変換率 (FCR) を次のように記録しました。
2.3. サンプルの収集と処理
飼育期間の終わりに、各水槽から 3 匹の魚を捕獲し、100 μL/L オイゲノールで麻酔しました。 次に、ヘパリン添加注射器を使用して、魚の尾静脈から血液サンプル (魚あたり 1 mL) を採取しました。 新鮮な血液サンプルの一部 300 μL を血液学的検査に使用しました。 新鮮な血液サンプルの別の部分 200 μL を、RBC の浸透圧脆弱性試験に使用しました。 細胞ライセートを作成するために、サンプルの濃縮 RBC を -70 °C で凍結し、2 倍量のリン酸緩衝液 (pH 7.0) を加えました。 ボルテックスした後、懸濁液を遠心分離し（6000 x g、7 分、4 ℃）、上清を RBC GSH、GR、および GPx の分析まで -70 ℃に保存しました。 血漿を得るために、350 μL の新鮮な血液サンプルを遠心分離し（6000 x g、7 分間、4 ℃）、リゾチーム、代替補体（ACH50）、および総免疫グロブリンの分析まで血漿サンプルを -70 ℃ で保存しました。 (イグ)。
皮膚粘液サンプルは、1 つの水槽につき 3 匹の魚から収集されました。 上述のように魚を麻酔し、スパチュラでこすって背側面から粘液サンプルを採取した。 収集した粘液サンプルを等量のトリス緩衝生理食塩水 (TBS、50 mM トリス-HCl、150 mM NaCl、pH 8.0) と混合しました。 ボルテックスした後、混合物を遠心分離し (13,000 x g; 15 分; 4 ℃)、上清を粘膜免疫学的アッセイまで -70 ℃で保存しました。
2.4. 分析
2.4.1. 血液検査
Dacie 溶液で希釈した後、Neubauer チャンバーを使用して RBC と WBC を計数しました。 ヘマトクリット (Hct) とヘモグロビン (Hb) は、それぞれ遠心分離法とシアノメトヘモグロビン法によって測定されました。 平均赤血球体積（MCV）、平均赤血球ヘモグロビン（MCH）、平均赤血球ヘモグロビン濃度（MCHC）は、Dacie and Lewis [18]に従って計算されました。 白血球分別計数は、ギムザ染色された血液スライドを準備することによって実行されました。
2.4.2. 血漿免疫学的パラメータ
血漿リゾチーム活性は、Ellis によって記載されているように、比濁法に基づいて測定されました [19]。 Micrococcus luteusを標的として使用し、リン酸緩衝液(pH6.2)に懸濁した。 この懸濁液 1 mL に血漿サンプル 25 μL を加え、1 分あたりの光学密度の平均減少を 450 nm で 5 分間記録しました。 光学密度が 1 分あたり 0.001 減少するごとに、リゾチーム活性の 1 単位とみなされます。
血漿 ACH50 活性は、マグネシウムとゼラチンを含むベロナール緩衝液 (pH 7.0) 中でヒツジ RBC を標的として使用し、溶血法 [20] に基づいて測定されました。 段階希釈した血漿サンプルを緩衝液中のＲＢＣの懸濁液に添加し、室温で６０分間インキュベートした。 50% の溶血につながる血漿量を推定し、血漿 mL あたりの ACH50 活性を計算するために使用しました。
血漿総 Ig 濃度は、ポリエチレングリコールで沈殿させた後に測定されました [21]。 等量の血漿とポリエチレングリコール溶液（12パーセント）を混合し、室温で撹拌し続けた。 2時間後、混合物を遠心分離(6000×g; 7分; 4℃)してIgを沈殿させた。 遠心分離前後のサンプルタンパク質の差は、サンプルの総 Ig 濃度に等しかった。
2.4.3. 赤血球抗酸化酵素
赤血球の抗酸化パラメータは、Yousefi および Hoseini に従って評価されました [22]。 RBC細胞溶解物を解凍し、溶液を遠心分離してダービーを沈殿させた。 上清を酵素アッセイに使用しました。 市販のキット(Zellbio Co., GmbH, Deutschland, Germany)を使用して酵素活性をアッセイした。 GSH濃度は、412 nmでの5,50 -ジチオビス-(2-ニトロ安息香酸)との反応に基づいて測定されました。 GPx アッセイの原理は、サンプルへの GSH の添加と、サンプル GPx による GSH の酸化型グルタチオン (GSSG) への変換に基づいていました。 生成したGSSGはNADPHを利用したGR活性によりGSHにリサイクルされる。 NADPH 濃度の減少は GPx 活性に比例し、340 nm で測定可能です。 GR 活性の測定には同じプロトコールが使用されますが、GSH の代わりに GSSG がサンプルに追加されます。 溶液中のヘモグロビン量を測定し、それに基づいて酵素の活性を表しました。
2.4.4. 浸透圧脆弱性試験
赤血球の浸透圧脆弱性試験は、Gao、Liu に従って実施されました [23]。 簡単に説明すると、25 μL のパックされた新鮮な RBC を 1 mL の 0.1、0.2、0.3、0.4、{{ 11}}.5、0.6、0.7、0.85 パーセントの塩化ナトリウム溶液を加え、室温で 90 分間放置しました。 次に、懸濁液を遠心分離し（6000×g、7分間、4℃）、上清の吸光度を492 nmで測定しました。 光学濃度は、RBC 数と MCH に基づいて補正されました。 最高の光学濃度は 100 パーセントの溶血とみなされ、他の光学濃度の溶血率はそれに基づいて計算されました。
2.4.5. 皮膚粘液の免疫学的パラメータ
皮膚粘液サンプルの可溶性タンパク質濃度は、Bradford [24] に基づいて決定されました。 皮膚粘液ペルオキシダーゼ活性は、Quade および Roth [25] に従って、3,30,5,50 - テトラメチルベンジジン塩酸塩および過酸化水素を基質として 450 nm で測定しました。 皮膚粘液プロテアーゼ活性は、Zhang, Hu [26]に従って、AZOカゼインを基質として350 nmで使用して測定されました。 皮膚粘液リゾチーム活性を上記のように測定した。 Hoseinifar, Roosta に従って、皮膚粘液アルカリホスファターゼ (ALP) 活性は、Parsazmun Co. キット (イラン、テヘラン) を使用して測定されました [27]。
2.5. 統計分析
分析の前に、水族館ごとのデータの平均が計算され、統計分析に使用されました (n {{0}})。 Shapiro-Wilk 検定によってデータの正規分布を確認し、Levene 検定によって分散の均一性を確認した後、データを一元配置分散分析に供しました。 治療間の有意な差は、Tukey テストによって決定されました。 p < 0.05 は有意とみなされ、すべての分析は SPSS v.22 で実行されました。
3. 結果
魚の成長成績を表 2 に示します。5 GL および 10 GL 処理の FCR は、CTL 処理の FCR よりも大幅に低かった。 5 GL 治療における最終体重、WG、および SGR は、CTL 治療よりも有意に高かった。 治療中に死亡率はありませんでした。
RBC の抗酸化パラメータを表 3 に示します。CTL 処理と比較して、5 GL および 10 GL 処理では GR 活性が大幅に減少するため、GSH 含有量は大幅に増加しました。 治療間で GPx 活性に有意差はありませんでした。
浸透圧脆弱性試験の結果を表 4 に示します。0.1、0.2、0 の NaCl 濃度での処理間で溶血速度に有意差はありませんでした。 7、および 0.85 パーセント 。 0.3 ～ 0.5 パーセントの NaCl 濃度では、5 GL 治療の溶血率は CTL 治療よりも大幅に低かった。 NaCl濃度0.6パーセントでグリシン処理した魚の溶血率は、CTL処理の溶血率よりも大幅に低かった。
魚の皮膚粘膜免疫学的パラメーターを表 6 に示します。5 GL 処理と 10 GL 処理の間で、粘膜可溶性タンパク質含量、リゾチーム、ペルオキシダーゼ、プロテアーゼ、および ALP 活性に有意な差はありませんでした。 どちらも、CTL 治療と比較して、有意に高い値を示しました。
4。討議
グリシンは構造タンパク質の合成に寄与し、コイの全身タンパク質のほぼ 9 パーセントを占めます [28]。 本研究では、食餌性グリシン補給によりコイの成長能力と飼料効率が大幅に改善されましたが、これは同じ種に関する以前の研究とは異なります[12]。 このような違いの正確な理由は明らかではありません。 前回の研究 (1.98 パーセント) と比較して、今回の対照食のグリシン レベル (1.61 パーセント) が低いことが違いを生んだと予想されました。 ただし、2 つの研究における対照魚の成長パフォーマンスはほぼ同様でした。
したがって、他の要因がそのような違いに寄与する可能性があります。 1 つの説明は、2 つの研究間の食事のアミノ酸組成の変化である可能性があります。 今回の研究では、2つの主要な成長制限アミノ酸であるリジンとメチオニンが以前の研究よりも高く、これらのアミノ酸の食事レベルが最適以下であるため、窒素、アミノ酸、グリシンの保持が低下する[29,30]。 。 今回の結果は、グリシンの食事摂取により魚の成長パフォーマンスが改善されたという、ナイルティラピア [8] とオオクチバスに関する以前の研究 [9] と一致しています。 非必須アミノ酸は魚体内で合成できますが、その合成速度は生物学的要件を満たすには不十分である可能性があります。 したがって、本研究におけるグリシン処理における増殖性能の向上は、増殖および維持の要件を満たすためのより高いグリシンの利用可能性によるものである可能性がある。
血液学的研究により、魚の健康状態とガス動員状態がわかります。 赤血球数とヘモグロビン含有量の減少は、組織の酸素化と二酸化炭素のクリアランスを妨げます[31]。 したがって、いくつかの研究では、アミノ酸補給 [35-37] を含む栄養操作 [32-34] がさまざまな魚種の血液学的パラメーターに及ぼす役割を評価しています。 魚の血液学的パラメーターにおけるグリシンの役割についてはほとんど知られていません。 ミナミナマズ、Ictalurus punctatus に関する研究では、哺乳類 [17] で観察されているように、赤血球がグルタチオン合成に使用できるグリシンを細胞質に積極的に輸送していることが明らかになりました [15]。 ヘモグロビンの存在により、赤血球は常に酸化の脅威にさらされており、グルタチオンは赤血球の酸化ストレスの防止に重要な役割を果たしています[15]。
今回の結果によれば、グルタチオン関連の抗酸化パラメータの改善（GSH含有量の増加とGR活性の低下）が、グリシン処理魚の赤血球数の増加と溶血耐性の原因となっている可能性がある。 魚の赤血球は酸化条件に非常に敏感であり、その条件下では GSH 含有量の大幅な低下（酸化による）と GPx の増加、脂質過酸化、溶血が発生することが明らかになっている [38-40]。 本研究において GPx 活性に変化がないことは、おそらく治療間で酸化条件に違いがないことを示唆しています。 したがって、5 GL および 10 GL 処理における GSH 含有量の増加は、グリシン利用可能性の下でのグルタチオン合成の改善によるものである可能性があります。 GSH合成の増加は細胞の生物学的要件を満たすことができるため、GSSGをさらにリサイクルする必要がなく、これが5 GLおよび10 GL処理におけるGR活性の低下を説明しています。
白血球は、宿主が外来細菌と戦うのを助ける多様な機能を持つ重要な免疫細胞です [41]。 栄養補助食品後の白血球の増加は、さまざまな魚種の病気に対する抵抗力を増強することがわかっています[42、43]。 グリシンに関しては、今回の結果と同様に、栄養補助食品がシロイルカの白血球を増加させることがわかっています[10]。 好中球は、魚が病原体の攻撃に遭遇したときに最初に白血球を防御します。 それらは食作用によって病原体を殺し、反応性分子の形成につながります[44]。 単球は、食作用機能を持つ他の免疫細胞です [45]。
これらの細胞はさまざまな酸化促進分子を生成するため、生き残るためには強力な抗酸化システムが必要です。 ヒト細胞に関する研究では、グルタチオンが好中球と単球の生存能力と機能に決定的に必要であることが明らかになっている[46,47]が、魚に関するこのトピックに関する情報は限られている。 コイに関する研究では、食作用またはリポ多糖誘導中に好中球のグルタチオン含有量が増加することが明らかになりました[48]。 ナイル川のティラピア単球を酸化促進剤（銅ナノ粒子）に曝露すると、アポトーシス、酸化ストレス、GSH 含有量の枯渇が誘発されました [45]。
したがって、本研究におけるグリシン処理魚の血中好中球および単球数/パーセンテージの上昇は、細胞のGSH含有量の改善の結果であると推測されます。 しかし、グリシンは血中のリンパ球集団に重大な影響を及ぼさず、グリシン処理された魚のリンパ球の割合の減少は、他の種類の白血球の割合が増加した結果でした。 まとめると、これらの結果は、食事によるグリシンの補給が自然免疫システムの強度を向上させることを示唆しています。
リゾチームは、循環中の血液好中球によって分泌される殺菌剤として作用します[49]。 したがって、グリシン処理した魚における血漿リゾチームの増加は、血中好中球数またはそのリゾチーム産生の増加によるものと推測されます。 同様に、魚の飼料にさまざまな飼料添加物を添加した後、血漿リゾチーム活性の上昇は血中好中球数の上昇を伴いました[50,51]。
本研究と同様に、食事によるグリシンの補給により、シロイルカ [10] およびコイ [11] の血漿リゾチーム活性が大幅に増加しました。 補体系は魚の殺菌剤およびオプソニン化剤として機能し、肝臓で生成されるいくつかのタンパク質で構成されています[52]。 食事によるグリシンの補給は、ベルーガの血漿 ACH50 活性を増加させることがわかっています [10]。 しかし、グリシンを添加した餌を短期間与えても、コイでは血漿 ACH50 活性に有意な変化は誘発されなかった[11]。 グリシンが血漿 ACH50 活性を改善する正確なメカニズムは明らかではありませんが、食事によるグルタチオンの補給により、モクズガニ (Eriocheir sinensis) の体液中の補体タンパク質の濃度が大幅に増加したため、GSH が寄与している可能性があり、これは肝膵臓の健康状態が向上した結果である可能性があります。およびGSHの利用可能性によって引き起こされるタンパク質合成[53]。
したがって、食事性グリシンは GSH 濃度を増加させる可能性があり、それが本研究における ACH50 活性の上昇に関与している可能性があると推測されます。 さらに、補体活性を上方制御するグリシンが豊富な分子であるプロパージンが、肝臓、皮膚、好中球、単球などの魚のさまざまな組織で同定されている[54,55]。 この分子はコイで同定されている [56] ため、本研究ではグリシンの利用可能性がプロパージン生成の増加と ACH50 活性の増加をサポートしているのではないかと推測されています。
水は主な病原体の伝達物質として機能し、強力な粘膜免疫は新しい魚への病原体の侵入を防ぐことができるため、皮膚粘膜免疫は水産養殖の実践における病気を防ぐために非常に重要です[57]。 皮膚粘膜リゾチームは、血漿リゾチームと同様に、殺菌剤として作用します[49]。 皮膚粘液中のプロテアーゼは病原体を殺し、粘液の完全性を低下させ、粘液層の脱落を増加させ、他の免疫パラメータを活性化します[58]。 皮膚粘膜ペルオキシダーゼは、強力な殺菌剤および細胞毒性物質であるペルオキシダーゼ-H2O2-ハロゲン化物複合体の形成に関与しています[58]。 皮膚粘液中の ALP 活性は、微生物によって生成される炎症誘発性化合物を解毒することができます [59]。 比較できる同様の研究はありませんが、今回の結果は、食事によるグリシンの補給がコイの皮膚粘膜免疫を改善できることを示唆しています。
5。結論
結論として、食事によるグリシンの補給は GSH 合成をサポートし、赤血球の抗酸化能力と溶血抵抗性を改善します。 さらに、食事によるグリシンの補給は血中の好中球と単球の数を増加させますが、これはこれらの細胞における GSH の保護的役割によるものと考えられます。 興味深いことに、グリシンは魚の体への侵入を改善する可能性があります。 これらの利点に基づいて、一般的なコイの飼料補給には 5 g/kg のグリシンを食事から補給することが推奨されます。
著者の寄稿:
概念化、ATM、SMH、および HVD。 方法論、MA、HR。 ソフトウェア、SHH; 形式分析、SHH および SMH。 調査、MA および SMH。 データキュレーション、ATM。 執筆—原案の準備、MA および SMH。 執筆—レビューと編集、SMH。 視覚化、HR。 SMH監修。 プロジェクト管理、ATM、SMH。 資金調達、HVD すべての著者は原稿の出版版を読み、同意しました。
資金提供:
この研究には資金は受け取られませんでした。
治験審査委員会の声明:
動物研究プロトコルは、動物を含む研究に関して、内陸水域水産資源研究センターの倫理審査委員会 (ET.CG/2; 2021 年 9 月 9 日) によって承認されました。
インフォームド・コンセントの声明:
適用できない。
データの可用性に関する声明:
この研究のデータは、責任著者からの要求に応じて入手できます。
謝辞:
この研究作業はチェンマイ大学によって部分的に支援されました。
利益相反:
著者は利益相反がないことを宣言します。
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