ブロイラーの筋肉タンパク質合成と分解経路に対するメチオニンの影響

この研究では、メチオニン（MET）への補充がブロイラーの食事を補給すると、MET源に応じてタンパク質合成と分解に関連する分子経路の調節により筋肉の成長を増加させるという仮説を調査しました。1日から10日目、11〜21日、22-35日間に、1日前の雄のコブ-500ブロイラー（n = 240）を3つの異なる小麦豆の食事ベースの基底食をfedしました。基底食（MET-グループ、MET+CYS濃度15％NRC推奨事項より15％以下）に0.10％または0.40％がDL-MET（DLM）またはDL-2-ヒドロキシ-4-（メチルチオ）ブタン酸（DLとして補充されました。-HMTBA）（等モル比較）。乳房の筋肉の体重は、すべてのMET添加群と比較してMETグループでは低く、MET補充された食事を与えられた他のグループと比較して、DL-HMTBAの0.10％を補充したブロイラーでは低かった。しかし、遺伝子または相対リン酸化の発現、したがって、タンパク質合成のラパマイシン（mTOR）経路の哺乳類標的、ユビキチン - プロテアソーム経路（UPP）およびタンパク質分解のオートファジー - リソソーム経路の経路の哺乳類標的である、相対リン酸化、したがって、タンパク質の活性化状態の発現、タンパク質合成の阻害に関与するGCN2/EIF2A経路および筋形成に関与するミオスタチン-Smad2/3経路は、MET源の影響を受けませんでした。しかし、亜最適である食事療法+Cys濃度を摂取すると、肝臓と筋肉でのGHRとIGF1の発現が減少し、10日目と21日目にブロイラーの筋肉のUPPに関与するMURF1の発現が増加しましたが、FOXOとATROGIN-1とFOXOの発現を増加させました。リン酸化は影響を受けなかった。さらに、最適ではない食事濃度濃度は、35日目にオートファジー関連遺伝子ATG5およびBECN1の発現を増加させました。これらのデータは、タンパク質合成が分子レベルで影響を受けなかったことを示していますが、タンパク質の分解は食事のMET投与量によってわずかに影響を受けました。

This study investigated the hypothesis that supplementation of methionine (Met) to broiler diets increases muscle growth due to regulation of molecular pathways related to protein synthesis and degradation depending on the Met source. Day-old male Cobb-500 broilers (n = 240) were phase-fed three different wheat-soya bean meal-based basal diets during days 1-10, 11-21 and 22-35. Basal diets (Met- group, Met + Cys concentration 15% below NRC recommendations) were supplemented with 0.10% or 0.40% Met either as DL-Met (DLM) or DL-2-hydroxy-4-(methylthio) butanoic acid (DL-HMTBA) (equimolar comparison). Breast muscle weights were lower in the Met- group compared to all Met-supplemented groups and were lower in broilers supplemented with 0.10% of DL-HMTBA compared to the other groups fed Met-supplemented diets. However, the expression of genes or relative phosphorylation and thus activation state of proteins involved in the somatotropic axis, the mammalian target of rapamycin (mTOR) pathway of protein synthesis, the ubiquitin-proteasome pathway (UPP) and autophagy-lysosomal pathway of protein degradation, the GCN2/eIF2a pathway involved in the inhibition of protein synthesis and in the myostatin-Smad2/3 pathway involved in myogenesis were not affected by Met source. Feeding diets with suboptimum Met + Cys concentrations, however, decreased expression of GHR and IGF1 in liver and muscle and increased that of MURF1 involved in the UPP in the broiler's muscle at day 10 and 21, while that of FOXO and atrogin-1 and FOXO phosphorylation remained unaffected. Additionally, suboptimum dietary Met concentrations increased expression of the autophagy-related genes ATG5 and BECN1 at day 35. Met supplementation neither affected gene expression nor phosphorylation of proteins involved in the GNC2/eIF2a and mTOR pathways. These data indicate that protein synthesis was not affected on the molecular level, while protein degradation was marginally affected by dietary Met dosage.