ニワトリにおけるセレン補給の異なる形態による脂質代謝指数の変化

Scientific Reports volume 12、記事番号: 13817 (2022) この記事を引用

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セレンは、多くの代謝プロセスにとって重要な必須元素です。 鶏の栄養補給に使用される飼料成分、特に穀物にはセレンが不足している可能性があるため、セレンの補給が必要です。 繁殖の進歩、したがってこの元素に対する鳥の需要の増加を考慮すると、鶏の食事中のセレン投与量の増加を調査することは明らかであるように思われます。 研究の目的は、鶏の胸筋と肝臓における脂肪酸のプロファイルと代謝に対する、0.5 mg/kg 飼料の用量に増量したさまざまな形態のセレンを強化した飼料の影響を評価することでした。 この研究は、標準的な条件下で42日間飼育された300羽のRoss 308鶏を対象に実施されました。 対照群には、飼料１ｋｇ当たり０．３ｍｇの用量で亜セレン酸ナトリウムを添加した飼料を与えた。 研究グループには、さまざまな形態のセレン（セレン酸ナトリウム、セレン化酵母、ナノセレン）を、飼料1kgあたり0.5mgの用量に増量して摂取させた。 この研究では、飼料中のさまざまな形態のセレンの投与が胸筋と肝臓のセレン濃度に影響を与えることが示されました (p ≤ 0.01)。 ナノセレンは、他の形態のセレンと比較して、生体利用効率が高いだけでなく、毒性のリスクが低いことが判明しました。 異なる形態のセレン (p ≤ 0.01) を 0.5 mg/kg 飼料の用量で使用すると、胸筋および肝臓の脂肪酸プロファイル、脂質および脂肪酸代謝の酵素指数が大幅に変更される可能性があります。

単胃動物では、反芻動物とは異なり、不飽和脂肪酸 (UFA) は飼料から生物水素化されません。 このため、食物から摂取される脂肪酸 (FA) と家禽などの動物の組織に沈着する脂肪酸との間には相関関係があります 1,2。 飼料中の多価不飽和FA（PUFA）濃度が高いと、組織脂質の酸化に対する感受性が高まるリスクがあり、その結果、肉の味と香り（腐敗）、および栄養価が変化する可能性があります。 酸化プロセスを防ぐために、家禽の飼料混合物には、酸化安定性を維持し、これによって肉の脂質の酸化バランスも維持する抗酸化特性を備えた添加剤が添加されます3。 セレン (Se) は、一般的に使用される酸化防止剤の 1 つです。 通常、動物の飼料には 2 つの形態で使用されます。無機形態では亜セレン酸ナトリウム (Na2SeO3) またはセレン酸ナトリウム (Na2SeO4; SS)、有機形態ではセレノメチオニン (SeMet) またはセレノシステイン (SeCys) として使用されます。 セレンは必須の生体元素であり、亜鉛やヨウ素などの他の微量元素とともに、さまざまな生物の適切な機能、発生、成長に重要な役割を果たします4。 これまでのところ、ブロイラー鶏の飼料混合物には主に無機形態の Se が添加されてきました。 しかし、Se の研究が進むにつれて、特に SS やセレン酸ナトリウムと比較して組織に吸収されやすい Se など、他の形態も実用化されています 5。 Se は UFA の酸化ストレスと過酸化損傷を軽減し、動物組織における脂肪酸生合成の有効性に影響を与えます 6,7。 食事中のセレン欠乏は、リノレン酸（ALA）のエイコサペンタエン酸（EPA）およびドコサヘキサエン酸（DHA）への変換に悪影響を及ぼし、その結果、組織脂質のn-6/n-3比が有益ではなくなる可能性があります。 また、家畜の飼料に Se を添加すると、肉の脂肪酸プロファイルが変化します 8、9、10、11、12。 鶏肉の消費量は、他の肉に比べて年々増加しています。 したがって、適切な形態の Se を用いて家禽の飼料を強化すれば、人間の食事に不可欠な高品質の n-3 脂肪酸が豊富な家禽肉の生産が可能になります。 最近の研究では、特に長鎖 n-3 PUFA が心血管疾患の予防に重要な役割を果たしていることが示されています 2,13,14。 さらに、ナノ Se はセレノタンパク質に組み込まれる前に代謝される必要がなく、SS よりも効果的に体内に吸収される可能性があるため、Se ナノ粒子でブロイラーの飼料を強化することは、より効果的であることが示されています15,16。 生体アクセス性と吸収性の向上 17,18,19、飼料転換率の改善、筋細胞の成長と発達の促進、腸内細菌叢の改善、鳥のコクシジウム症予防のサポートなど、ナノ粒子を使用することの複数の利点を考慮すると、ナノ粒子の Se は可能性が高いと思われます。鶏肉に PUFA が強化される可能性も高まりますが、この点に関するデータは不足しています。

この研究は、ブロイラー鶏の脂肪酸代謝と健康状態に対するさまざまな形態の Se の影響を比較することを目的としました。

胸の筋肉 (BM) と肝臓のサンプルについて収集されたデータの暫定的な調査には、主成分分析 (PCA) が使用されました。 BM 筋肉内脂肪のサンプルに対して実行された PCA により、総分散の 90.68% を占める 1.0 (カイザー基準) を超える固有値を持つ 6 つの主成分を区別することができました。 このグループ化に寄与する変数 (固有値が 0.7 より大きい) には、次の脂肪酸 (図 1): C14:1、C16:0、C16:1、および C18:2 (PCA 1 の正の値) が含まれていました。 C17:0、C18:0、C18:1 cis-9、C20:0、ALA、C20:3 all-cis-11、14、17、C20:4、C22:5、および DHA (PCA 1 の負の値) ）。 PCA 2 の場合、重要なのは負電荷のみであることが判明しました: C20:2、C20:3 all-cis-8,11,14、および C24:1。 PCA 1 と並んだこのような点分布は、CON および T1 食で使用される SS 用量 (それぞれ 0.3 mg/kg および 0.5 mg/kg) よりも高用量の他の Se 形態 (T2 および T3) を使用した場合の FA プロファイルへの影響を反映しています。 BMの筋肉内脂肪において。 肝臓脂肪サンプルに対して実行された PCA により、総分散の 90.98% を占める 1.0 (カイザー基準) を超える固有値を持つ 4 つの主成分を区別することができました。 PCA 1 のこの点のグループ化に寄与する変数 (固有値が 0.7 より高い) には、次の脂肪酸が含まれていました (図 2): C12:0、C14:0、C15:0、C16:0、および C18:1 トランス-9 (正の相関) および C14:1、C16:1、C17:1、C18:1 cis-9、C18:2、C20:0、C20:2、C20:3、C22:1、C20: 3、C20:4、EPA、C24:1、DHA (負の相関)。 PCA 2 (13.90%) の場合、C17:0、C18:3、C21:0、および C22:0 のみが負の相関を示しました。 BM 筋肉内脂肪のサンプルで観察されたように、PCA 1 に沿った点の分布は、鶏の飼料における無機 Se 以外の他の形態の Se、つまりセレン化酵母 (SY) およびナノ Se の使用、および脂肪酸の修飾の影響を反映しています。さまざまな形態の Se を食事に補給することによって引き起こされる BM および肝臓のプロファイル。

胸筋サンプルの変数の因子負荷の分布、つまり主変数と主成分の間の脂肪酸の相関関係。 リノール酸 (LA、C 18:2) は、第 1 主成分と最も強く正の相関がありました。

肝臓サンプルの変数の因子負荷量の分布、つまり主変数と主成分の間の脂肪酸の相関関係。 ペンタデカン酸 (C15:0) は PCA 1 と最も強い正の相関があり、ベヘン酸 (C22:0) は PCA 2 と最も強い負の相関がありました。

この研究では、さまざまな形態の Se を飼料 kg あたり 0.5 mg の用量で補充した飼料混合物を分析しました。これは、鶏の飼料中の有機 Se 補充の上限です。 特定の実験グループからの鳥のBM筋肉内脂肪と肝臓脂肪の脂肪酸プロファイルの比較により、さまざまなSe形態の増加した用量の投与が、濃度を含む検査した組織の脂質組成に有意に影響を与えることが実証されました（p ≤ 0.01）。 SFA、MUFA、PUFA、および n-3 および n-6 FA の濃度（表 1）。 PUFA 含有量の違いの原因となる主な FA は、BM サンプルでは C18:2 酸 (LA)、肝臓サンプルでは C20:4 酸 (n-6) でした。 鶏の給餌に SY またはナノ Se を使用すると、BM 中の MUFA 含有量と PUFA 含有量を大幅に増加させることができます。BM 筋肉内脂肪のサンプル中の n-3 FA 含有量が最も高かったのは、鳥に栄養価の高い飼料を与えたグループ T1 で決定されました。 SSの量を増やしました。 n-3 脂肪酸の含有量が増加すると、n-6 脂肪酸の含有量が最低になり、n-6/n-3 比が低くなります。 肝脂肪サンプルの場合、最も有益な n-6/n-3 比は CON グループで決定され、さらに n-3 脂肪酸の含有量が最も高いことが特徴でした。 SY およびナノ Se をブロイラー飼料に補給すると、BM 筋肉内脂肪中の PUFA 含有量が有意に増加しました (p ≤ 0.01)。 肝臓脂肪サンプルの場合、同じ効果 (p ≤ 0.01) は、0.3 mg/kg 飼料の Se 用量を含む飼料補給で達成されました。 LA および ALA 脂肪酸の含有量は、ブロイラーの飼料に使用される Se 型に大きく依存します。 BM 中の最も高い LA 含量はグループ T2 で決定され、一方、最も低いものはグループ T1 で決定されました。 ALA含量はLA含量に反比例した。 最も高いＡＬＡ含量は、増加したＳＳ用量を含む食餌を与えたグループＴ１で決定され、一方、最も低いものはグループＴ２およびＴ３で決定された。 BM および肝臓の DHA 含有量の分析により、SS を添加した飼料を投与したブロイラーのグループでは、それらの含有量が有意に (p ≤ 0.01) 高いことが実証されました。

胸筋中の Se 濃度が最も高かったのは、SY を含む飼料を与えたグループ T2 (p ≤ 0.01) (表 2) で、一方、グループ T3 のブロイラーの BM では最も低かった。 肝臓サンプルの場合、最も高い Se 濃度は、推奨される SS 用量 (飼料 kg あたり 0.3 mg Se) を補充した飼料を与えられた CON 群で測定されました。 脂質酸化指数の分析では、Se の形態に応じてその値に有意な (p ≤ 0.01) 差異があることが示されました。 TBAはSS（CONおよびT1）を含む食餌を与えられたグループで有意に高かったが、ラジカル消去法（DPPH、1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジル）およびGSHで測定された総抗酸化能力はBMおよびGSHで有意に高かった。 T2 および T3 グループの鳥の肝臓。

ブロイラーの飼料に使用される Se の形態は、BM の PUFA/SFA 比に有意な影響を及ぼさなかったが (p ≥ 0.05)、肝臓サンプルの値は群間で有意に異なり (p ≤ 0.01)、PUFA:SFA が最も高かった。比率はグループCONに見られます（表3）。 n-6/n-3 比は、検査した組織に関係なく、CON および T1 グループで有意に高かった。 グループおよび T の BM 脂肪および鳥の肝臓は AI 値が有意に (p ≤ 0.01) 低かったのに対し、CON、T2、および T3 グループの BM 脂肪、およびグループ T1 の肝臓脂肪は AI 値が有意に (p ≤ 0.01) 低かった。 TI値。 試験した高用量のセレン酸ナトリウム（0.5 mg/kg 飼料、グループ T1）を鳥に投与すると、BM の TI 値に負の影響があったのに対し、肝臓サンプルでは、​​ナノ Se を餌に補給した場合にも同じ効果が観察されました。 低コレステロール血症指数と高コレステロール血症指数 (h/H) の値は、胸筋と肝臓の両方で、SS 添加食を与えたグループで有意に (p ≤ 0.01) 高かった。 さらに、食事形態の Se は、DI (18)、DI (16)、総 DI、チオエステラーゼ指数 (BM のみ)、および Δ5-デサチュラーゼ + Δ6-活性の値に有意な (p ≤ 0.01) 影響を及ぼしました。デサチュラーゼ。 エロンガーゼ活性 (EI) はグループ間で有意に異なりました (p ≤ 0.05)。 SSを添加した餌を与えたグループの鳥のBMと肝臓の両方で最も高い活性が測定されました。 中性コレステロール酸と低コレステロール血症 (DFA) の含有量は、検査した組織間で大きく異なりました。 最高の DFA 濃度は、対照鳥の BM と肝臓の両方で測定されました。 飽和指数 (S/P) の値と高コレステロール血症 FA (HFA) の含有量は有意に異なりました (p ≤ 0.01)。 これらのパラメーターの最低値は、SS を添加した餌を与えた鳥のグループで決定されました。

セレンは、動物の体の多くの生理学的プロセスにおいて重要な役割を果たす必須元素です。 それは適切な成長、生殖能力、免疫反応に影響を与えます21。 鳥類において、Se はセレノシステイン、つまりグルタチオン ペルオキシダーゼ (GSH-Px)、チオレドキシン レダクターゼ、ヨードチロニン デイヨージナーゼなどの代謝プロセスに関与するセレノタンパク質の構成要素であるアミノ酸の合成に不可欠です。 ブロイラーの飼料に使用される主に穀物などの食物成分は、主に土壌中のセレンの不足によりセレンが欠乏する可能性があります。 したがって、ブロイラー鶏の飼料における Se の欠乏を防ぐために、家禽生産において Se が補充されています 23,24。 ブロイラーの体における Se の需要量は、飼料 kg あたり 0.15 mg と確立されています25。 次に、他の著者は、この用量を飼料 kg あたり 0.3 および 0.75 mg に増やすことを推奨しています 26,27。 ブロイラー鶏の成長率がますます増加しており、その結果、体の代謝が速くなっていることから、セレンを含む食事の補給を増やすことが、活性酸素種に対する体の保護に及ぼす影響を調べることが賢明であると思われます。 これは、有益な脂肪酸プロファイルを備えた、上質な脂肪が豊富な高品質の肉を消費者に提供するのに役立ちます27,28。

ブロイラー鶏の飼料に Se を補給すると、肉中の Se 含有量に影響します 29。一方、Se の形態は鳥の体内での Se の吸収、保持、利用にも影響します 30。 セレン酸セレンは単純な拡散を介して身体に吸収されますが、SY は能動輸送を介して吸収されます。 これにより、鳥は組織内に Se を蓄積し、ストレスが高まった場合にそれを酸化防御に使用することができます 31。 29 による研究では、BM および肝臓組織中の最も高い Se 濃度は、SY を添加した餌を与えられた鳥で測定されました。 これらの著者らは、有機 Se は無機 Se に比べて身体に吸収されやすいことも示しました。 次に、本研究では、BM 中の最も高い Se 濃度は、SY の用量を増やした餌を与えたグループ T2 の鳥で達成されましたが、肝臓中の最も高い Se 濃度は、グループ T1 (SS) の鳥で測定されました。 、０．５ｍｇ／ｋｇ）。 この結果は、32 によって報告された調査結果とも矛盾します。 実施された研究では、ナノ Se が他の Se 形態、特に SS よりも高い生物学的利用能と低い毒性リスクを示すことが確認されました 33。 本研究の結果を考慮すると、ブロイラー飼料に 0.3 ～ 0.5 mg/kg のナノ Se を補給するという推奨は正当化されているように思われます 26。 さらに、ナノ-Se をブロイラーの飼料に推奨上限量 (0.5 mg/kg) で添加すると、胃腸管の適切な機能を助ける可能性があります。 これにより、鳥類の免疫の適切な発達に影響を及ぼし、鳥類の高い福祉と最終製品の最高品質を確保することができます。

無機形態は組織に蓄積しやすいため毒性のリスクが高まることを考慮すると、他の形態の Se に関する研究が必要です。これは、鶏の福祉と人間の食品の安全性の両方を考慮して、現代の家禽生産に重要な情報を提供します。 飼料中のナノ Se 濃度が高い飼料 (0.5 mg/kg) を与えられた鶏の胸筋 100 g は、成人の推奨 1 日摂取量 (Se の RDI = 70 μg/日) の 17% を提供できます 35。 T2 鶏の胸筋の消費により、RDI の最大 60% が提供されます。 対照的に、Se は肝臓に強く集中する傾向があります。 CON、T1、（無機 Se）飼料を与えられた鶏の肝臓では、推奨 RDI が連続して 4 ～ 5 倍高かったのに対し、T2 グループの肝臓では RDI が 1 倍以上高かったため、人間の健康にリスクをもたらす可能性があります。 T2 鶏の肝臓は、この元素の RDI の最大 70% を提供できる可能性があります (鶏レバー 100 g あたり)。 用量を増やしてナノ Se を適切に補給すると (0.5 mg/kg)、機能性食品と呼ばれる、栄養価が増加した最終製品が得られます。 これは、この方法でナノ Se を強化した肉とレバーが、ブロイラー鶏におけるこの元素の必要性を維持し、正常な成長、健康、ひいては福祉を確保しながら、消費者の健康の改善に貢献できる貴重で安全な Se 源であることを裏付けています。レベル。 鶏の飼料に最大 0.5 mg/kg のナノ Se を使用することは、鶏と鳥から得られる原材料の品質の両方に相互利益をもたらすため、欧州連合の規制によって許可されています 36。 また、ナノ-Se は、ブロイラー鶏肉とモツの脂肪酸プロファイルを調節するのに効果的であると考えられます。 これらの発見は、本研究のような用量でブロイラー飼料にナノサイズ形態の Se を補給することは、肉に Se を強化するという点で他の形態と同様に安全であり、これは消費者の健康にとって重要である可能性があることを示している。 さらに、ナノ Se は、ブロイラー鶏の肝臓を Cr(VI)37 の有害な影響から保護します。 彼らの研究 38 では、ブロイラーの飼料に SY を 0.5 mg/kg の用量で補充したところ、セレンが 0.256 mg/kg 含まれ、n-3 FA が総 FA の最大 6.71% まで強化された肉を生産できることがわかりました。 SYを補給したグループで得られた結果を比較すると、BM中のSe濃度が最も高く(0.42mg/kg)、n-3脂肪酸の含有量が実質的に低い(総FAの1.54%)ことが特徴であることが実証されました。 人間の推奨食餌に関する本研究結果の分析は、より高い SS 用量 (0.5 mg/kg 飼料) をブロイラーの餌に補充することで、BM 中の最高の Se 濃度、つまり最良の n-6/n-3 比を達成できることを示しています。 、そして最高のALA濃度。

ブロイラー飼料に SS を補給すると、試験した他の添加物と比較して、BM および肝臓中の C14:0 および C:16 の含有量が低下しました。 これらの FA は心血管疾患の潜在的な促進因子となる可能性があるため、上記の発見は人間の栄養学の観点から不可欠です 39。 ブロイラーに SS を添加した飼料 (CON および T1 グループ) も、試験した他の Se 型と比較して、n-3 PUFA 濃度が増加する明らかな傾向を引き起こしました。 この相関関係は、無機 Se によって確実に保護される効果が大きく、したがって酸化プロセスにおける PUFA の分解が減少することによって説明できます 40。 後者は、グルタチオンペルオキシダーゼ（GPx）、すなわちセレン依存性酵素の活性によるものであり、その主な機能はフリーラジカルを除去し、その結果、特にPUFAを含むFAを保護することである。 セレンは GSH-Px の重要な成分ですが、セレンを補給するとニワトリの肝臓における mRNA GSH-Px1 の発現を高めることができます 41。 本研究では、SY およびナノ Se の形で使用された Se が、BM での PUFA 蓄積に顕著な影響を及ぼし、肝臓での PUFA 蓄積を減少させることが判明しました。 これはBMや肝臓の機能と関係しています。 胸筋はPUFAを主に脂質に蓄積しますが、肝臓はPUFAの体内への分布を担当します。 食事中の PUFA、特に n-3 PUFA のレベルの増加は、脂質の過酸化を引き起こし、その結果、肝機能の障害を引き起こす可能性があります 42,43。 我々は、SS 型以外の Se を使用すると、鳥の適切な脂質代謝により有益な効果があることを証明しました。

n-3 FA と n-6 FA は 2 つの異なるファミリーに属しており、哺乳類や鳥類の生物体では合成できません。 ある家族の脂肪酸が過剰になると、他のグループの脂肪酸​​の代謝が損なわれます。 したがって、最適な n-6/n-3 比を維持することが不可欠です。 本研究で鶏の飼料に SS を使用すると、虚血性心疾患の予防に推奨されるより有益な n-6/n-3 比が確保され、FA 組成が大幅に変更されることが判明しました 44。 n-6/n-3比の乱れは炎症誘発性エイコサノイドの過剰産生を引き起こし、サイトカインや急性期タンパク質の合成を刺激し、ひいては新生物、心血管疾患、アテローム性動脈硬化、肥満、2型糖尿病などの疾患の引き金となります。 、またはアルツハイマー病45,46。 次に、ラウリン酸 (C12:0)、ミリスチン酸 (C14:0)、およびパルミチン酸 (C16:0) は、アテローム性動脈硬化症、肥満、または虚血性心疾患の発生リスクと強い相関があります 47,48。これらの酸の含有量は、食品品質評価のパラメータであると考えられています49。 本研究では、SS を栄養補助食品として摂取すると、BM 中の飽和脂肪酸の含有量が有意に減少し (p ≤ 0.01)、人間の栄養の観点から重要であると考えられる ALA 含有量が増加しました。

TBARS 値 (サンプル kg あたりの MDA mg) はさまざまな組織における脂質酸化の状態を示しますが、DPPH はフリーラジカルを消去する能力を測定するのに役立ちます 50,51。 アテローム生成性 (AI) および血栓形成性 (IT) の指標の値は、可能な限り低くする必要があります。 それらの値が低いほど、ヒトにおけるアテローム性動脈硬化の発生と血栓の発生の確率は小さくなります52。

AI 指数や TI 指数とは異なり、アテローム性動脈硬化症候群の危険因子である高コレステロール血症から消費者を守るには、低コレステロール血症指数と高コレステロール血症指数 (h/H) の値をできるだけ高くする必要があります 53。 本研究では、酸化促進効果を引き出す脂質とミネラルを多く含む肝臓サンプルでは、​​BM と比較して TBARS 値が高かった。セレン酸塩 (0.3 mg/kg) とナノ Se (0.5 mg/kg) を食事に添加すると、肝臓サンプルの TBARS 値が高かった。肝臓組織における脂質酸化生成物の含有量の有意な（p ≤ 0.05）減少、すなわちそれぞれ 2.08 および 2.04 μg MDA/g への減少。 また、フリーラジカルによって引き起こされる変化に対する肝臓組織に対する Se の保護効果も観察されました 54。 彼らは、ナノ Se を食事に補給すると、脂質酸化生成物の含有量が C 群の 0.55 mg MDA/g から修正群の 0.30 mg MDA/g まで大幅に減少することを示しました。

デルタ-9 デサチュラーゼは、中鎖および長鎖 SFA の個々の MUFA、すなわちそれぞれ C16:0 および C18:0 および C16:1 および C18:1 への変換を触媒します 55。 デルタ 9 デサチュラーゼ活性は、鳥の食事と年齢に依存します 56 が、本研究で示されているように、食事に含まれる Se の形態にも依存します。 SS添加食を与えたグループにおけるデルタ-9デサチュラーゼ活性の増加により、BM中のC16:1およびC18:1脂肪酸が優先してC16:0およびC18:0 FAの含有量が減少した。そして鳥はアセチルCoAからLAやALAのような必須PUFAを合成することができないが、餌を与えるとより不飽和の長鎖必須FAに変換することができる。 これらの酸の変換は、とりわけデサチュラーゼによって触媒されます。 Δ5 + Δ6-デサチュラーゼ指数は、LA および ALA57 から長鎖 FA を合成する鳥の能力を評価するために使用されます。 Δ5 + Δ6-デサチュラーゼ指数の値が高いほど、長鎖 FA 合成の有効性が高いことを示します。 ブロイラー鶏は ALA から DHA と EPA を合成することができ、この合成はデサチュラーゼとエロンガーゼによって触媒されます58。 本研究では、SS を添加した餌を与えた鳥の BM と肝臓の両方で DHA 含有量の増加が確認されました。 EPA 含量は BM サンプル間で有意な差はありませんでした (p ≥ 0.05) が、肝臓サンプル間ではその含量に有意な差 (p ≤ 0.01) が認められました。 EPA および DHA の含有量の増加は、CON および T グループにおける Δ5 + Δ6-デサチュラーゼの活性が著しく高いことによって確認され、SS の形での Se の添加が長鎖 FA 合成の有効性に重大な影響を及ぼしたと結論付けることができます。 。

この研究では、飼料1kg当たり0.5mgの用量でセレンを補給すると、胸筋と肝臓のセレン濃度、脂肪酸プロファイルの変化、酸化指数、脂質代謝に大きな影響を与えることが示されました。 ナノ Se を飼料 1 kg あたり 0.5 mg の量で使用すると、PUFA の含有量が大幅に増加し、活性酸素種の作用から脂質が保護され、生体利用効率が高く、ニワトリ生体に対する毒性が低いという特徴があります。 飼料中のセレンの使用量を増加させることは、ニワトリのますます急速な成長速度とオルガスム代謝への対応です。 これにより、良質な脂肪を豊富に含む高品質な製品を消費者に提供することができます。

実験は、ロス 308 鶏ブロイラー 300 羽を用いて、ランダムに 4 つの実験グループに割り当て、5 回の繰り返しで、1 回の繰り返しにつき 15 羽で実施されました。 ブロイラーは標準条件下で 42 日間飼育されました。 彼らは水に自由にアクセスでき、制御された光サイクルの下で保管されました。 最初の 10 日間、すべての鳥に、栄養要求を満たすバランスのとれた同じスターター フードを与えました (表 4)。 生後 11 日目に、それぞれの餌を与え始めました (表 5)。 実験グループは、食事に含まれるセレンの形態の点で異なりました。つまり、次のとおりです。

CON - 対照群 - 無機 Se の基本 (推奨) 用量 (SS - 0.3 mg/kg 飼料) を含むロス 308 ブロイラーの栄養要求を満たす飼料、

T1 (SS) - 無機 Se を上限用量含む飼料 (SS 0.5 mg/kg 飼料)、

T2 (SY) - 有機形態の Se を上限用量含む飼料 (SY、市販品) (0.5 mg/kg 飼料)、

T3 (Nano-Se) - ナノ粒子の形態で Se を上限用量含む飼料 (市販製剤) (0.5 mg/kg 飼料)。

グループ平均と同様の体重を有する生後42日齢で屠殺するために、40羽のニワトリ(各処理から10羽、各反復につき2羽)が選ばれた。 生化学分析および抗酸化分析のために組織サンプルが収集されました。

胸筋および肝臓の Se 含有量の測定は、認定検査機関で PB-28/LF 法に従って実行されました (PCA 認定証明書番号 AB 1095 発行番号 19、2022 年 1 月 1 日付け)。 PN-EN 13804 規格に従ってサンプルを調製し、その後、PN-EN 13805 規格に従って石灰化 (MARS 5) を実施しました。 組織内の Se 含有量の測定は、ICP-MS 技術 (Thermo XSERIES 2 システム) を使用して実行されました。 結果を ICP 多元素標準溶液 (希硝酸中の 19 元素、CERTIPUR、115474 Merck Millipore) と比較しました。

組織中の 2-チオバルビツール酸 (TBA) は、脂肪酸化生成物 (主にマロンアルデヒド) と TBA の間の反応の結果として発色する着色溶液の吸光度を測定することを含む、59 による抽出方法によって測定されました。 約 2 g の脂肪を 0.01 g 単位まで秤量して遠心分離管に入れ、それに 5 cm3 の 10% トリクロロ酢酸を加えました。 次いで、混合物をガラス棒で２分間粉砕した。 次に、5 cm3 の 0.02 モル TBA 溶液を加え、サンプルを再度 2 分間粉砕し、4000 rpm で 10 分間遠心分離しました。 遠心分離後、溶液を濾過してガラス管に移し、開口部をポリエチレンシートで密封した後、室温で24時間発色させた。 その後、比色測定のためにサンプルを収集しました。 吸光度は、Hitachi U-1100 分光光度計を使用して試薬ブランクに対して 532 nm で測定しました。 試薬ブランクは、5 cm 3 の 10% トリクロロ酢酸および 5 cm 3 の 0.02 モル TBA 溶液をガラス管に加えることによって調製しました。

分析された組織におけるラジカル消去活性の測定は、合成 DPPH ラジカル (1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジル) を使用する日常的なアッセイ手順 60 によって実行されました。 Folin-Ciocâlteu 試薬を酸化試薬として使用し、すべての化学薬品は SIGMA-ALDRICH CHEMIE GMBH (ミュンヘン、ドイツ) から入手可能な最高純度のものを購入しました。

組織内のグルタチオン (GSH) 濃度は、OXISRESEARCH BIOXYTECH GSH/GSSG_412™ テスト (米国カリフォルニア州フォスターシティ) を使用して測定しました。 分析前に、サンプルは M2VP (1-メチル-2-ビニル-ピリジウム トリフルオロメタンスルホネート) を添加して 80 °C の温度で凍結されました。 放出され、減少した GSH は、キットの製造者によって提供された詳細な指示に従って決定されました。 吸光度の読み取り (λ412) と反応速度論の測定は、マイクロプレート リーダー Synergy 4 (BIOTEK; Winooski, VT, USA) を使用して実行されました。 結果は、Gen5 ソフトウェア (BIOTEK) を使用して計算されました。 GSH濃度はチオール基(mmol-SH基)で表した。

組織からの総脂質は、Folch et al.61 によって記載された手順に従って抽出されました。 脂肪酸プロファイルは、Ciemniewska-Żytkiewicz62 による以前と同様に、PN-EN ISO: 5509、PN-EN ISO: 5508 に従って、FID 検出器を備えたガスクロマトグラフで測定しました。 Restek-2330 キャピラリカラム、105 m、0.25 mmID、0.2 μm df (90% ビスシアノプロピル/10% フェニルシアノプロピル ポリシロキサン) を使用しました。 初期カラム温度 100 °C で 4 分間。 次に、3 °C/分で 240 °C まで昇温しました。 最終温度は、最後のクロマトグラフィーピークが溶出するまで最低値に保たれた。 FID 検出器温度 300 °C。 FID 検出器での H2 流量 30 ml/分、FID 検出器での空気流量 350 ml/分、FID 検出器での N2 流量 (メイクアップ) 15 ml/分。 標準に基づいて決定されたすべての脂肪酸に対して、単一点検出器の校正が使用されました。 キャリブレーション中に、各脂肪酸メチルエステルの RF (応答係数) が決定されました。 認定された BCR-162R 基準物質を使用した検量線。 基本標準には、標準「Supelco 37 Component Fame Mix」と同じまたは類似の組成を持つ 37 種類の脂肪酸が含まれており、未溶解またはヘキサンに溶解しています (製造元の指示に従って保存)。 脂肪酸プロファイルの決定は、認定研究室で実施されました (PCA 認定証明書番号 AB 439 発行番号 18、2019 年 8 月 2 日付け)。

不飽和指数は、次のように、生成物の含有率を前駆体の含有率を参照することによって計算されました 63:

エロンガーゼ指数 (EI) とチオエステラーゼ指数 (TI) は次のように計算されました 64:

Δ5-デサチュラーゼ + Δ6-デサチュラーゼの活性は、次の方程式を使用して決定されました65:

確立された脂肪酸プロファイルにより、n-3/n-6 比、PUFA/SFA 比、一価不飽和脂肪酸 (MUFA)/SFA 比、UFA/SFA 比の計算が可能になりました。 飽和指数（S/P）、アテローム形成性（AI）および血栓形成性（TI）指数は次のように計算されました47。

DFA、HFA、および h/H 比は次のように計算されました 66:

本研究のすべての手順は、欧州連合およびポーランドの動物保護法の原則に従って実行されました。 痛みや苦しみを伴う行為は一切行われませんでした。 動物の飼育と使用に関して適用されるすべての施設ガイドラインに従った。 この研究で実施された実験手順は、ワルシャワ生命科学大学の第2回動物実験地域倫理委員会によって承認されました（2021年9月1日）。 この研究は、Animal Research: Reporting of in Vivo Experiments (ARRIVE) ガイドラインに従って実施されました。

STATISTICA 13.0 ソフトウェアを使用して、暫定的なデータ探索のために主成分分析 (PCA) を実行しました。 分析されたサンプル中の脂肪酸含有量の平均値は、一元配置分散分析 (ANOVA) を使用する PS IMAGO PRO 6.0 統計パッケージを使用して処理されました。 Tukey の検定を使用して、検査したグループ間の差異の有意性を決定しました。 次に、Student の t 検定を使用して 2 つのグループを比較しました。

上述の分析は、食餌中のさまざまな形態のセレンの使用が、鶏ブロイラーの選択された組織における脂肪酸プロファイルの変化にプラスの影響を与えるかどうかという疑問に対する明確な答えを提供すると期待されていた。 同時に、肉の品質を改善し、それによって人間の食事を高品質の脂肪で豊かにするために、ブロイラーの飼料に使用する最も適切なセレンの形態を確立することが可能になります。

この調査中に利用および分析されたデータセットは、責任著者からの合理的な要求に応じて入手できます。

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この研究は、国立科学センターの助成金番号 2018/29/B/NZ9/01351「ニワトリの腸管免疫学的および完全性の可能性の維持におけるカンナビジオールとナノセレンの生物活性」によって支援されました。

ワルシャワ生命科学大学動物科学研究所動物育種学科、Ciszewskiego 8、02-786、ワルシャワ、ポーランド

ダミアン・ビエン & モニカ・ミハルチュク

動物栄養学科、キエラノフスキー動物生理学栄養研究所、ポーランド科学アカデミー、Instytucka 3、05‑110、ヤブウォナ、ポーランド

ドミニカ・シュコペック、ミッサ・キンズナー、パヴェウ・コニエチカ

オルシュティンのワルミア・マズリ大学家禽科学部、10-719、オルシュティン、ポーランド

パウェウ・コニエチカ

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DB.、MM、PK はプロジェクトのアイデアを考案し、調査を設計し、プロジェクトを監督しました。 DBMM は実験を実行しました。 DB、MM、PK、DS、MK は実験室での作業を行いました DB、MM、PK はデータを分析し、原稿を書きました。 リストされている著者は全員原稿を読み、すべての内容に同意しています。

ダミアン・ビエンまたはモニカ・ミハルチュクとの通信。

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転載と許可

Bień, D.、Michalczuk, M.、Szkopek, D. 他鶏におけるセレン補給の異なる形態の結果としての脂質代謝指数の変化。 Sci Rep 12、13817 (2022)。 https://doi.org/10.1038/s41598-022-18101-2

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受信日: 2022 年 3 月 18 日

受理日: 2022 年 8 月 5 日

公開日: 2022 年 8 月 15 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-18101-2

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