培养液中铜水平对PK15细胞内铜离子浓度与CuZn-SOD活性的影响

在 PK15细胞无血清液体培养基中添加 0、7.8、15 .6、31.2、6 2 .5 μmol/L Cu,观察了培养液中不同铜水平对PK15细胞内铜离子浓度和 Cu Zn- SOD活性的影响及二者的相关性。结果表明 ,PK15细胞内铜离子浓度及 Cu Zn-SOD活性均随培养液中添加铜离子浓度升高和培养时间的延长而有不同程度的升高 ,其中以添加 Cu31.2 μmol/L组最高 (P<0 .0 5 )。PK15细胞内 Cu Zn- SOD活性与细胞内铜离子浓度和培养时间呈强正相关 (培养时间 :r=0 .873～0 .980 ,P<0 .0 5 ;铜离子浓度 :r=0 .90 0～ 0 .972 ,P<0 .0 5 )     

不同铜源对Caco-2细胞内铜-ATP酶二价金属离子转运体1和金属硫蛋白含量的影响

利用Caco-2细胞模型研究不同浓度硫酸铜,微米氧化铜,纳米氧化铜(铜水平2、4、8、16 mg/L)对细胞铜-ATP酶、二价金属离子转运体1(Divalent Metal Transporter 1,DMT1)、金属硫蛋白(metallothionein,MT)含量的影响。结果显示,培养液中添加铜离子能提高Caco-2细胞铜-ATP酶、MT含量,低浓度铜离子能提高细胞DMT1含量,高浓度铜离子降低细胞DMT1含量。纳米氧化铜对几种铜转运蛋白的作用与硫酸铜类似,但纳米氧化铜对铜-ATP酶、MT、DMT1含量的影响更加明显。     

介导锌和铜吸收、利用的载体

载体被发现前,人们认为哺乳动物体内的锌和铜是以阴离子复合物的形式协同运输,比如金属离子与一个氨基酸结合形成螯合物或与转铁蛋白等受体结合。1995年,第一个锌离子载体(ZnT)基因ZnT1在哺乳动物中被发现。现在人们认为有两个蛋白家族参与锌的转运。ZnT蛋白家族促进胞内锌外流或内流入胞内小囊泡,降低胞内锌浓度。ZnT蛋白逆浓度梯度转运锌的机制尚不明确,然而,只有ZnT1是位于质膜上,它在动物组织中以多种方式参与锌的转运。我们实验室发现,在药理锌浓度下,ZnT1与金属硫蛋白的锌转运机制相同。第二个是Zip蛋白家族,介导细胞外液或细胞内小囊泡中的锌转运进入细胞质中,但这种蛋白却没有在家畜中发现。目前,尚未找到合适的指标来评价体内铜的状态。然而,随着近年来铜载体和伴侣蛋白的发现,研究人员认为,铜运输的调节依赖于后翻译机制介导的调节位点蛋白结构的改变。铜载体Ctr1和Ctr3,调控铜吸收的高亲和力位点。在人类的肝脏中发现一种小分子胞质蛋白MURR1,但其在铜代谢中的作用机理尚不清楚。铜伴侣蛋白可促进蛋白对铜的吸收,这可能成为衡量铜状态的一个合适的指标。研究证实,适量的高锌日粮诱导缺铜大鼠,这些大鼠组织内的Cu/Zn超氧化物歧化酶铜伴侣蛋白(CCS)含量增加,我们最近在仔猪体内也发现CCS。其他已证明的铜伴侣蛋白包括COX17和Atox1,与CCS相同,他们与细胞内的apo-酶对铜的利用有关。这些分子领域的新发现,对于评估家畜铜、锌的生物利用率和营养需要非常必要。     

肾脏铜稳态平衡调控机制研究进展

哺乳动物的生命活动过程中,几乎离不开铜和铁的氧化还原特性反应,并且铜常以Cu~(2+)的形式与其相关蛋白结合的形式作为一些功能性蛋白的辅基,同时铜结合蛋白的结构在其发挥生物学功能过程中具有重要作用。肾脏是铜排泄的器官,肾脏细胞内铜的吸收、储存、释放、转运对肾脏铜稳态很重要,肾脏铜稳态的失衡使肾脏线粒体结构发生断裂,肾脏细胞脱落导致肾脏排泄发生障碍。随着对肾脏铜转运因子与靶细胞器研究的逐步深入,论文综述了胞内的线粒体、高尔基体、胞浆分别与铜伴侣蛋白、铜转运蛋白的结合途径,阐明了铜转运蛋白(CTR1)的表达机制,铜离子转出蛋白(ATP7A)、铜离子转出蛋白(ATP7B)在高铜情况下的再分配机制,为揭示肾脏铜稳态机制奠定理论基础。     

铜的代谢

铜(Cu)是所有动植物细胞必需的微量元素,缺铜是家畜常见的矿物质不足的现象,但铜稍微过量又危及生命。虽然铜参与各种生物学功能(主要是含铜酶),但铜的使用必须适当控制,以防中毒。铜蛋白(Copper Protein)铜蛋白为储存蛋白、转运蛋白或含铜酶。储存蛋白主要是金属巯因(MT)和过氧化物歧化酶(SOD)。金属巯因是小分子量蛋白,半胱氨酸含量高达33％。在正常情况下组织内MT浓度较低,但铜、锌或镉可引起组织内MT浓度升高。锌和镉提高MT浓度的能力远比铜高,但铜对MT的亲和力比锌或镉大,铜甚至可取代     

宁夏利通区产奶期奶牛铜盈缺状况调查

对宁夏吴忠市利通区4个奶牛场和10户农户进行奶牛产奶期铜营养状况进行了调查,分别测定了奶牛盛乳期、产奶中期、产奶后期血清和毛铜的含量和血清中铜蓝蛋白、SOD的活性.结果表明:在盛乳期、产奶后期,散户(产奶后期)、中户奶牛血液铜、毛铜含量偏低,但未出现明显缺乏症状,处于亚临床缺乏状态;产奶中期各户奶牛各项指标均在正常范围之内,混合料中的铜符合标准.各期小户奶牛各项指标基本正常,饲喂状况良好.产奶各期血液铜蓝蛋白、SOD的活性变化范围较小,处于正常范围之内.     

铜对中国荷斯坦奶牛泌乳、肝脏铜代谢蛋白及相关酶基因表达的影响

选取60头产奶量、泌乳天数与胎次相近的荷斯坦奶牛,按随机分配原则分为4组,分别在基础饲粮上添加0,10,15与20 mg/kg铜,试验Ⅰ组(铜水平8.09 mg/kg)、试验Ⅱ组(铜水平18.09 mg/kg)、试验Ⅲ组(铜水平23.09 mg/kg)与试验Ⅳ组(铜水平28.09 mg/kg),每组15头,试验期共90 d。试验表明:与试验Ⅰ组相比,试验Ⅱ、Ⅲ组与Ⅳ组泌乳量显著升高(P<0.05);乳体细胞数极显著降低(P<0.01);随着饲粮铜水平的增加,各试验组乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、非脂固形物与乳总固形物的含量差异不显著(P>0.05)。随着饲粮铜水平的增加,奶牛肝脏铜转运基因铜离子转出蛋白B(ATP7B)与铜蓝蛋白(CP) mRNA的相对表达量极显著提高(P<0.01);与试验Ⅰ组相比,试验Ⅱ组铜代谢MURR1域蛋白质1(COMMD1)mRNA相对表达量提高了9%(P>0.05),Ⅲ组与Ⅳ组分别降低了54%与78%(P<0.01)。含铜酶相关基因相对表达量分析显示,随着饲粮铜水平的增加,超氧化物歧化酶1(SOD1)、赖氨酰氧化酶(LOX)、单胺氧化酶A(MAOA) mRNA相对表达量显著性提高;与试验Ⅰ组相比,试验Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ组单胺氧化酶B(MAOB) mRNA的相对表达量分别降低了24%,34%与60%(P<0.01)。综上所述,饲粮中添加铜能够提高奶牛的生产性能,促进机体内铜的代谢与含铜蛋白的合成和提高机体的抗氧化能力。在本试验条件下,泌乳牛饲粮铜水平为18.09～23.09 mg/kg时,既能促进泌乳牛生产性能的提高,又能有效上调泌乳牛肝脏铜代谢蛋白及相关酶基因的表达。     

酷蛋白铜对仔猪生长及血清铜蓝蛋白和SOD活性的影响

选取体重 2 0kg左右杜长大仔猪 90头 ,随机分为 3组 ,分别饲喂添加 5 ,2 4 0mg/kg铜 (CuSO4·5H2 O)和5 0mg/kg酪蛋白铜的饲粮 ,试验期 3 0d ,试验第 1 5d和结束时对猪只称重 ,探讨酪蛋白铜对仔猪生长性能的影响 ,并对血液相关指标进行分析。结果表明 ,与 5mg/kg硫酸铜组相比 ,在生长前期 ,2 4 0mg/kg硫酸铜 (高铜 )的促生长效果最佳 ,日增重提高了 1 2 .3 %(P <0 .0 5 ) ,酪蛋白铜组日增重提高了 9.5 %(P <0 .0 5 ) ,但在生长后期 ,酪蛋白铜促生长作用超过了高铜 ,日增重提高了 1 7.0 %(P <0 .0 5 )。就整个生长期而言 ,酪蛋白铜的促生长效果最佳 ,日增重提高了 1 3 .6 %(P <0 .0 5 )。高铜明显降低了饲料转化率 ,降幅为 9.5 %(P <0 .0 5 ) ;高铜和酪蛋白铜组铜蓝蛋白活性分别提高了 3 4 .2 8%和 3 5 .71 %(P <0 .0 1 ) ,SOD分别提高 76 .4 %和 80 .8%(P <0 .0 1 )。由此可见 5 0mg/kg酪蛋白铜可显著影响猪的生长及血清相关指标水平 ,达到高剂量硫酸铜的效果     

不同铜源和水平对生长猪组织铜含量和含铜酶的影响

选用54头体重约17 kg杜长大生长猪进行试验,研究日粮中添加不同铜源、不同水平铜对猪血液生化指标及组织铜沉积的影响。试验猪随机分为9个处理,每个处理3个重复,每个重复2头。各处理日粮分别为基础日粮添加以氨基酸铜（Cu-AA）、硫酸铜(CuSO4)和碱式氯化铜(TBCC)为铜源的铜10、150和250 mg/kg的日粮。研究结果表明：添加不同铜源、不同剂量铜,猪日增重和料重比均无显著差异(P＞0.05);肝、肾铜含量随铜添加水平的升高而显著升高(P＜0.01),在心肌铜含量方面,添加250 mg/kg铜水平显著高于添加10和150 mg/kg铜水平(P＜0.01); 高剂量铜可显著提高血清铜兰蛋白活性(P＜0.01),添加150 mg/kg铜可显著提高血清超氧化物歧化酶（SOD）活性(P＜0.05);硫酸铜源可显著降低肌肉铜含量(P＜0.01),氨基酸铜源可显著提高血清铜兰蛋白活性(P＜0.01)。     

日粮中不同钼铜水平对肉牛血液生化指标的影响

本研究旨在探讨日粮中不同钼铜水平对肉牛血液生化指标的影响。选用性别一致、年龄、体重相近(340±10)kg的3头健康未去势公牛作为试验动物。试验采用3×3拉丁方设计,分2期进行,第一期日粮钼的水平为0.27 mg/kg DM,第二期钼的水平为5.27 mg/kg DM。每期日粮铜的添加量分别为:10 mg/kg(低铜组),25 mg/kg(中铜组),50 mg/kg(高铜组)3个水平。颈静脉采血测定血铜、血清铜蓝蛋白(ceruloplasmin,Cp)和血浆中过氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性。试验结果表明:在同一钼水平下,随铜水平的增加,牛体内血铜含量、血浆中SOD活性和血清Cp的活性逐渐增加。其中钼水平为0.27 mg/kg时,这种变化不显著(P>0.05)。钼水平为5.27 mg/kg时,添加10 mg/kg铜,血铜含量和血浆中SOD活性显著小于其他2个铜水平(P<0.05),Cp活性小于其他2个铜水平,且差异极显著(P<0.01)。在同一铜水平下,低钼组2种酶的活性普遍高于高钼组。日粮钼水平为0.27 mg/kg时,添加10 mg/kg铜可满足机体需要;日粮钼水平为5.27 mg/kg时,添加25 mg/kg铜较适宜:牛在缺铜时,与血浆SOD的活性比较,血清Cp更宜作为评价铜营养缺乏的指标;铜满足机体需要后,血铜、血清Cp和血浆SOD均对铜和钼的变化不敏感。血铜和血清铜蓝蛋白与日粮铜水平呈强相关。