CN107412216B

CN107412216B - α-酮戊二酸在改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤方面的应用

Info

Publication number: CN107412216B
Application number: CN201710620043.3A
Authority: CN
Inventors: 王松波; 江青艳; 束刚; 张枫琳; 朱晓彤; 王丽娜; 高萍
Original assignee: South China Agricultural University
Current assignee: South China Agricultural University
Priority date: 2017-07-26
Filing date: 2017-07-26
Publication date: 2020-08-07
Anticipated expiration: 2037-07-26
Also published as: CN107412216A

Abstract

本发明公开了α‑酮戊二酸在改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤方面的应用。本发明提供了α‑酮戊二酸的新用途，α‑酮戊二酸可以显著改善高脂饮食导致的动物发情周期、卵巢形态和功能以及性激素分泌的异常，进而改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤，具体是α‑酮戊二酸通过改善高脂饮食造成的发情周期紊乱、黄体数量减少、卵泡膜细胞厚度增加、卵泡刺激素含量降低、以及黄体生成素含量的升高，从而使高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤得到显著改善。而且，本发明中α‑酮戊二酸不含对动物或人体有害的物质，添加量较少，可以直接加入动物饲料中，具有安全、有效、不会引起毒副作用等优点，在改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤方面具有良好的推广应用前景。

Description

α-酮戊二酸在改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤方面的应用

技术领域

本发明属于动物繁殖发育技术领域，涉及α-酮戊二酸在改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤方面的应用，具体涉及α-酮戊二酸在改善高脂饮食动物发情周期紊乱、卵巢形态和功能以及性激素分泌的异常等方面的应用。

背景技术

在日常生活、生产和临床实践中，长时间食用高脂食物的动物及人体往往伴随着多种代谢疾病，如胰岛素抵抗、糖尿病和多囊卵巢综合征等。摄入高脂食物过多的雌性动物往往会出现发情异常、雄激素过高和排卵障碍等症状，进而影响其繁殖和生育功能。如研究显示，经常性高脂饮食的母猪会影响其发情和配种成功率，而过量摄入高脂食物的女性其怀孕率也低于脂肪摄入量正常的女性。研究发现，妇女每天平均摄入10g饱和脂肪，则发生卵巢癌的危险性上升20％；若每日摄取100mg胆固醇，发生卵巢癌的危险性上升42％。因此，如何调控改善高脂饮食对动物繁殖功能损伤的不良影响，对于动物生产及人体健康均具有重要的意义。

雌性动物繁殖功能受到下丘脑-垂体-卵巢轴的调控。下丘脑促性腺激素释放激素(GnRH)会促进垂体促性腺激素(卵泡刺激素/FSH和黄体生产素/LH)的分泌，进而调控卵巢卵泡发育、排卵及雌激素(E2)的分泌。雌性动物性成熟后，会呈现周期性的卵泡发育、排卵和性激素分泌等现象，称为发情周期。雌性动物发情周期分为发情前期、发情期、发情后期和发情间期。动物发情周期、卵泡发育、黄体的数量及性激素水平等均是判断动物繁殖功能的重要标准。长期高脂饮食可引起动物机体发生代谢综合征，这往往会导致动物发情周期、排卵和性激素分泌异常。一些营养物质可通过降低动物体内脂肪含量进而改善高脂饮食动物的繁殖功能，但其内在机制尚不清楚。而且目前有关单一组分对高脂饮食动物繁殖功能损伤的改善的报道较少。

α-酮戊二酸是三羧酸循环中的重要中间产物。研究报道表明，在饲料中添加α-酮戊二酸可提高动物的抗应激力、免疫力。同时，α-酮戊二酸还可以提高蛋白质合成，促进骨骼肌的肥大。此外，α-酮戊二酸还可以提高成年线虫的寿命，延缓年龄相关疾病。以上结果显示，α-酮戊二酸广泛参与机体的多种生理功能的调节。但是，目前有关改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤方面，特别是α-酮戊二酸对改善高脂饮食动物的发情周期紊乱、卵巢形态和功能以及性激素分泌等异常方面的研究尚属空白，无相关技术报道，也影响了α-酮戊二酸的进一步推广应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中对高脂饮食动物繁殖功能损伤改善的研究不足以及α-酮戊二酸的应用不足，提供α-酮戊二酸在改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤方面的应用，拓宽α-酮戊二酸的应用范围的同时，使高脂饮食动物的繁殖功能显著改善，是一种通过营养调控手段改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤的技术，对于动物生产及人体健康均具有重要的意义，为α-酮戊二酸在改善高脂饮食动物繁殖功能损伤方面的应用提供有力的技术理论基础。

本发明的目的是提供α-酮戊二酸在改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤方面的应用。

本发明的另一个目的是提供一种高脂饮食动物繁殖功能的改善剂。

本发明的再一目的是提供一种对动物繁殖功能无不良影响的高脂饲料。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供了α-酮戊二酸在改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤方面的应用。

本发明还提供了α-酮戊二酸在作为或制备改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤的制品方面的应用。

本发明采用动物实验，通过吉姆萨瑞氏染色实验表明，α-酮戊二酸可延长高脂饮食动物的发情期，缩短其发情间期，表明α-酮戊二酸可缓解高脂饮食动物的发情周期紊乱；通过HE染色检测α-酮戊二酸对动物卵巢中黄体数量及卵泡膜细胞厚度的影响，并利用ELISA检测方法检测α-酮戊二酸对动物血清中性激素(卵泡刺激素、黄体生成素)水平的影响，初步探讨α-酮戊二酸对改善高脂饮食动物繁殖功能的调控机理。本发明为α-酮戊二酸在改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤方面的应用提供了技术理论基础，为提高动物的繁殖、生育功能提供参考。

具体地，所述改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤是指改善高脂饮食动物发情周期紊乱、卵巢形态和功能以及性激素分泌的异常。

更具体地，所述改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤是指减缓发情周期紊乱、增加卵巢中黄体数量、降低卵泡膜细胞厚度、提高卵泡刺激素含量、降低黄体生成素含量和/或降低黄体生成素与卵泡刺激素的比值。

优选地，所述α-酮戊二酸可作为营养物质应用于动物饲料中。

优选地，所述应用是将α-酮戊二酸直接添加到动物饲料中，α-酮戊二酸的添加量为动物饲料总重量的0.1％～5％。

优选地，应用对象为哺乳动物。

更优选地，所述哺乳动物是雌鼠、母猪、奶牛或母羊等。

作为一种优选的实施案例，所述应用是将α-酮戊二酸与载体(优选载体为硅藻土、石粉或硬酯酸)按质量比1:1～5复配后，再将复配物添加到动物饲料中，复配物的添加量为动物饲料总重量的0.1％～5％。

本发明还提供了一种高脂饮食动物繁殖性能的改善剂，所述改善剂中含有α-酮戊二酸。该改善剂为动物饲料。

一种对动物繁殖功能无不良影响的高脂饲料，含有α-酮戊二酸；所述α-酮戊二酸的质量百分含量为0.1％～5％。

更优选地，所述α-酮戊二酸的质量百分含量为1％～3％。

更优选地，所述α-酮戊二酸的质量百分含量为2.0％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过动物饲养试验证明，在动物饲料或饮用水中添加少量的α-酮戊二酸能显著改善高脂饮食动物发情周期紊乱、卵巢形态和功能以及性激素分泌的异常，进而改善高脂饮食动物的繁殖功能损伤，具体是通过延长高脂饮食动物的发情期，同时缩短其发情间期，增加卵巢中黄体数量，同时降低卵泡膜细胞厚度，提高卵泡刺激素含量，降低黄体生成素含量，同时降低黄体生成素与卵泡刺激素的比值，使得长期高脂饮食动物的繁殖生育功能显著提高，为α-酮戊二酸在改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤方面的应用提供有力的技术理论基础，为提高动物的育种工作提供参考。

本发明所述的α-酮戊二酸为动物机体代谢中间产物，不含对动物或人体有害的物质，安全且易获取，添加量较少，可以直接加入动物饲料中，发挥的生理活性高，具有安全、方便、有效、不会引起毒副作用等优点，在改善高脂饮食动物的繁殖功能损伤方面具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是α-酮戊二酸对高脂饲喂小鼠发情周期的影响；其中，A图为不同组小鼠具体发情周期状况；B图为不同组小鼠正常和异常发情个体数统计表；C图为不同组小鼠各个发情阶段所占比例。

图2是α-酮戊二酸对高脂饲喂小鼠卵巢中黄体数量及卵泡膜细胞厚度的影响；其中，A图是不同组小鼠卵巢中黄体数量；B图为不同组小鼠卵巢中卵泡膜细胞厚度。

图3是α-酮戊二酸对高脂饲喂小鼠血清中性激素的影响；其中，A图是不同组小鼠血清中卵泡刺激素的水平；B图为不同组小鼠血清中黄体生成素的水平；C图是不同组小鼠血清中卵泡刺激素与黄体生成素的比值。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。

实施例1α-酮戊二酸能缓解高脂饲喂小鼠发情周期的异常

1、为研究α-酮戊二酸对高脂饲喂小鼠发情周期的影响，试验以10周龄的雌性C57BL/6小鼠为研究对象。

2、实验方法

(1)动物饲养方法：1只/箱，单养；饲养温度与湿度：22～26℃，40％～70％；采用12h:12h昼夜间断照明；饲养室条件始终保持稳定，以保证试验结果的可靠性。饲养期间动物自由进食饮用水，饲料和饮用水均由广东省医学实验动物中心提供。对购入SPF级C57BL/6小鼠预饲7d。期间每日检查动物一次。

(2)动物分组及处理：将10周龄大的小鼠随机分为对照组、高脂组、高脂+α-酮戊二酸组共3组，其中对照组7只小鼠，高脂组10只小鼠和高脂+α-酮戊二酸组10只小鼠。对照组小鼠饲喂正常饲粮，高脂组小鼠仅饲喂高脂饲粮，高脂+α-酮戊二酸饲喂高脂饲粮，并在饮用水中添加2％α-酮戊二酸。实验共进行20周。

(3)取样及检测：在实验进行到第12周时，连续9天检测小鼠发情周期。采用制作阴道涂片的方法，进行吉姆萨瑞氏染色，检测小鼠的发情周期。

3、结果如图1所示：

(1)结果如图1A和1B所示，与正常日粮组(对照组)相比，高脂组小鼠的发情周期(包括发情前期、发情期、发情后期、发情间期)出现明显紊乱；而与高脂组相比，饮用水添加α-酮戊二酸可显著减缓高脂饲喂导致的小鼠发情周期紊乱；且与对照组相比，饮用水添加α-酮戊二酸可使高脂组母鼠的发情周期包括发情前期、发情期、发情后期、发情间期基本恢复到正常水平。

(2)结果如图1C所示，与对照组相比，高脂组母鼠的发情前期及发情期明显缩短，而发情间期显著延长；而与高脂组相比，饮用水添加α-酮戊二酸后，可明显延长高脂组母鼠的发情前期及发情期，显著缩短其发情间期。实验结果表明，饮用水添加2％α-酮戊二酸可明显减缓高脂饲喂导致的小鼠发情周期紊乱。

实施例2饮用水添加2％α-酮戊二酸对小鼠卵巢形态和功能的影响

1、为研究α-酮戊二酸对高脂饲喂小鼠巢形态和功能的影响，试验以10周龄的雌性C57BL/6小鼠为研究对象。

2、实验方法

(1)动物饲养方法：同实施例1。

(2)动物分组及处理：同实施例1。

(3)取样及检测：实验进行20周，试验结束当天，颈椎脱臼处死小鼠，共采集9只小鼠的卵巢，做石蜡切片和HE染色。检测α-酮戊二酸对小鼠卵巢中黄体数量及卵泡膜细胞厚度的影响。

3、结果如图2所示：

(1)如图2A所示，与正常日粮组(对照组)相比，高脂组小鼠的卵巢中黄体数量显著减少；而与高脂组相比，饮用水添加α-酮戊二酸可显著增加小鼠卵巢中黄体数量。以上结果提示，高脂饮食导致小鼠排卵减少，而α-酮戊二酸可改善高脂饲喂导致的排卵减少。

(2)如图2B所示，与正常日粮组(对照组)相比，高脂组小鼠的卵巢中卵泡膜细胞厚度显著增加；而与高脂组相比，饮用水添加α-酮戊二酸可显著降低高脂组小鼠卵泡膜细胞的厚度；且与正常日粮组(对照组)相比，饮用水添加α-酮戊二酸可使高脂组小鼠卵泡膜细胞的厚度恢复到正常水平。以上结果提示，α-酮戊二酸可改善高脂饲喂导致的卵巢形态变化。

实施例3饮用水添加2％α-酮戊二酸对小鼠血清性激素的影响

1、为研究α-酮戊二酸对高脂饲喂小鼠血清性激素的影响，试验以10周龄的雌性C57BL/6小鼠为研究对象。

2、实验方法

(1)动物饲养方法：同实施例1。

(2)动物分组及处理：同实施例1。

(3)取样及检测：实验进行20周，试验结束当天，颈椎脱臼处死小鼠，眼球采血，分离血清。用ELISA试剂盒检测α-酮戊二酸对小鼠血清中性激素(卵泡刺激素、黄体生成素)水平的影响。

3、结果如图3所示：

(1)如图3A、3B和3C所示，与对照组相比，高脂组小鼠血清中卵泡刺激素水平显著降低，黄体生成素水平显著升高，二者比值(黄体生成素/卵泡刺激素)显著升高；与高脂组相比，饮用水添加α-酮戊二酸可显著提高高脂组小鼠血清中卵泡刺激素含量，显著降低高脂组小鼠血清中黄体生成素含量，同时显著降低高脂组小鼠黄体生成素/卵泡刺激素的比值。以上结果显示，饮用水添加2％α-酮戊二酸可改善高脂饲喂导致的小鼠血清中性激素水平的异常。

(2)在有卵泡刺激素存在下，黄体生成素与其协同作用，刺激卵巢雌激素分泌，使卵泡成熟与排卵，使破裂卵泡形成黄体并分泌雌激素和孕激素。但如果黄体生成素过高，则极容易发展为多囊卵巢。多囊卵巢是由于丘脑下部-垂体-卵巢轴功能失调，破坏了相互之间的依赖与调节，因而致使卵巢长期不能排卵。以上结果提示，饮用水添加2％α-酮戊二酸可能通过有效抑制高脂饲喂小鼠的多囊卵巢形成来改善高脂饲喂小鼠的繁殖生育功能。

Claims

1.α-酮戊二酸在制备改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤的制品方面的应用，其特征在于，所述改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤是指改善高脂饮食动物发情周期紊乱、卵巢形态和功能以及性激素分泌的异常；所述应用是将α-酮戊二酸直接添加到动物饲料中，α-酮戊二酸的添加量为动物饲料总重量的1％～3％。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述改善高脂饮食导致的动物繁殖功能损伤是指减缓发情周期紊乱、增加卵巢中黄体数量、降低卵泡膜细胞厚度、提高卵泡刺激素含量、降低黄体生成素含量和/或降低黄体生成素与卵泡刺激素的比值。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，应用对象为哺乳动物。