Підкислення в їжі покращує засвоюваність фосфору, але зменшує експресію H K -ATP-ази у

В експерименті з підкисленням (другий) експеримент зразки калу збирали в кінці періоду годування шляхом видалення з прямої кишки шести риб за дієтичну обробку та аналізували окремо на вміст Р, Са та нерозчинної в кислоті золи (АІА) для визначення засвоюваності P, Ca та сухої речовини згідно з методикою, описаною раніше (Sugiura and Ferraris, 2004).

вимірювання рН

Для першого експерименту рН шлунка, пілоричної цеки, тонкої кишки та товстої кишки вимірювали в різні постпрандіальні періоди (0, 0,5, 1, 2, 3, 6, 12 та 24 год) для порівняння рН ШКТ між райдужної форелі та щурів, а також між двома різними розмірами райдужної форелі, використовуючи смужки індикатора рН з декількома діапазонами (смужки індикатора рН з декількома діапазонами одиниць інтервалу; colorpHast, EMD Chemicals, Нью-Джерсі, США).

У другому експерименті харчовий рН визначали шляхом приготування суспензії їжі дистильованою водою та використанням рН-електрода (Orion, Нью-Йорк, США). РН різних ділянок тракту шлунково-кишкового тракту риб (N = 4 риби на дослідну дієту) визначали за допомогою рН-смужок ~ 12 год після годування. Після калібрування за допомогою рН-електрода, рН-смужки дозволяли швидко визначати рН рідин, що прилипають до поверхні тканини, які можуть відрізнятися від просвіту (Berne and Levy, 2000). Попередня робота показала, що рН шлунка змінюється на .02,0 одиниць рН як функція часу після їжі та відрізняється на 3 одиниці рН між щурами та мишами, різниці легко виявляються за допомогою смужок. Наступні розділи шлунково-кишкового тракту вивчали для рівня просвіту (хімусу) та рідини, що прилипає до тканини: шлунок (область тіла); пілорична цека; пілорична тонка кишка (безпосередньо ззаду від пілоричного сфінктера з безліччю кишкових з’єднань); тонка (проксимальна) кишка; і товстий (дистальний) кишечник. Визначення тканин були описані раніше (Sugiura and Ferraris, 2004).

Визначення кількості мРНК

Після їжі рН просвіту шлунку у риб та щурів. Години після прийому їжі (вісь х) знаходяться в логарифмічному масштабі (0 год - величина перед початком їжі), а рН просвіту шлунка (вісь у) відображається як середнє значення ± с.е.м. (як похибки, N = 8 для риби та N = 4 для щурів). Досліджуваними рибами були чотири райдужні форелі віком 2 місяці (10,24 ± 0,54 г; середня маса тіла ± с.м.м.) та чотири райдужні форелі віком 15 місяців (211,4 ± 2,4 г). Оскільки між цими дрібними та середніми рибами не було суттєвої різниці, їх об’єднали для статистичного порівняння з щурами. Досліджуваними щурами були чотири 1-2-місячні щури (120,3 ± 3,2 г). Різниця між рибами та щурами у рівні просвіту шлунку у кожну годину після їжі позначена зірочками: * P ** P 0,1).

Від 0 до 24 год після годування рН кишечника коливався від 7,15 (середнє значення для чотирьох риб кожного часу) до 8,25 у дрібних риб і від 7,38 до 8,65 у риб середнього розміру. Час відбору проб був таким самим, як на рис. 1, але явно не було впливу часу на рН кишечника та слізої кишки (Р = 0,6), що вказує на те, що просвітній рН у цих органах регулюється в жорстких межах. Рівність сліпої кишки становила від 7,03 до 7,58 у дрібних риб і від 7,10 до 7,53 у риб середнього розміру. Суттєвої різниці між дрібними та середніми рибами в рН кишечника та сліпої кишки не було (Р = 0,1 для рН кишечника; Р = 0,7 для рН сліпої кишки за допомогою парного t-тесту). Однак як у дрібних, так і середніх риб рН сліпої кишки був значно нижчим, ніж рН кишечника (Р = 0,01 для дрібних риб; Р = 0,001 для риб середнього розміру). У щурів рН дванадцятипалої кишки, тонкої кишки та клубової кишки були однаковими (Р = 0,03-0,9) протягом усіх годин після їжі. Значення рН (середнє значення чотирьох щурів у кожну часову точку) коливалося від 7,42 до 7,95 в дванадцятипалій кишці, 7,41-7,83 в тонкій кишці та 7,52-7,85 в клубовій кишці. Кишковий рН риби (діапазон 7,5-8,3) суттєво не відрізнявся (Р = 0,1) від щурів (7,5-7,8), але рН сліпої кишки був значно нижчим (Р Переглянути цю таблицю:

Переглянути вбудований
Переглянути спливаюче вікно

РН досліджуваних дієт та травного тракту риб через 12 год після їжі

Риби, які харчуються дієтою, що містить 3,5% H2SO4 або 5% оцтової кислоти, виділяють значно менше P з калом (P Переглянути цю таблицю:

Переглянути вбудований
Переглянути спливаюче вікно

Екскреції калу та засвоюваність фосфору та кальцію у випробуваних дієтах, що годуються рибою

Філогенетичне дерево гастрину та H +/K + -ATPase

Форелевий гастрин-подібний тег експресованої послідовності (EST) має 64% схожості (у 117 амінокислотних послідовностях) з гастрином палтуса, 57% схожістю з гастрином з риболовлі (фугу) (Kurokawa et al., 2003), але подібність до ∼40% до CCK форелі (рис. 2А). Форель H +/K + -ATPase-подібний EST на 98% гомологічна камбалі ATP4A (у послідовності 257 амінокислот), 95% гомологічна ATP4A людини, але лише 75-78% гомологічна ізоформам Na +/K + -ATPase форелі (ATP1A) (Рис. 2B). Цей EST був зареєстрований як райдужна форель ATP4A (приєднання до GenBank: DQ103514).

Молекулярні адаптації до екзогенних кислот

Рівень стаціонарного рівня мРНК гастриноподібного гена не змінювався залежно від споживання харчової кислоти (рис. 3А). Крім того, мРНК гастрину розподілялася однаково в корпусі (тілі) та антральних відділах форелевого шлунку. ІРНК SST1 було багато в антральному відділі, але рідко в корпусі (рис. 3B). Дієтична кислота не впливала на експресію SST1. Антацид (CaCO3) мав тенденцію до зменшення кількості мРНК SST1 в антральному відділі. Рівень мРНК ATP4A був високим у корпусі та рідкісним у антральному відділі шлунка (рис. 3С). Таким чином, схема розподілу ATP4A в тканинах була протилежною до схеми SST1. Харчова кислота зменшила кількість мРНК ATP4A, однак дієта CaCO3 не збільшила кількість мРНК ATP4A. МРНК двох ізоформ SST2 була достатньою як в тілі, так і в антральному відділі шлунка (рис. 3D, F), схема розподілу відрізнялася від схеми розподілу SST1, розташованої виключно в антральному відділі. Експресія двох ізоформ SST2 не залежала від харчової кислоти або антациду в антральному відділі та в організмі шлунка. МРНК NBC було багато в шлунку тіла, тоді як приблизно третина цієї кількості також була виявлена в антральному відділі шлунка (рис. 3Е). Як у корпусі, так і в антральному відділі шлунку, кількість рибної мРНК NBC зменшилася у риб, що отримували підкислений раціон. Індуковані кислотою зміни експресії мРНК ATP4A та NBC сильно корелювали між собою; y = 0,784x + 0,520, R 2 = 0,708 (рис. 4).

Філогенне споріднення форелі гастриноподібним EST (A) та форелі ATP4A-подібним EST (B) з такими, як інші види. Виходячи з перекладеної амінокислотної послідовності, гастрин-подібний EST форелі має 64% гомології з гастрином палтуса, а EST-подібний форель EST на 98% гомологічний камбалі ATP4A. Гастрин і CCK належать до одного сімейства пептидів, але гастрин-подібний EST форелі належить до кластеру гастринів, який достатньо видалений з кластера CCK форелі (не показано). Газ, гастрин; CCK: холецистокінін; ATP4A: H +/K + -ATPase; ATP1A: Na +/K + -ATPase. Форель EST1 (gi: 42752688) та форель EST2 (gi: 42817423) у В на 97% гомологічні одна одній у послідовності нуклеотидних основ.

Вплив різних дієтичних кислот (вісь х) на відносну експресію генів (вісь у) в антральних та корпусних (тілесних) областях шлунка райдужної форелі. Одну з наступних кислот або антацидів додавали до базальної дієти (без кислоти) (мас./Мас.). HCl: 12 моль 1 -1 HCl 5,0%; H2SO4h, 18 моль л -1 H2SO4 3,5%; H2SO4L: 18 моль л -1 H2SO4 1,0%; оцтова: крижана оцтова кислота 5,0%; антацидні: CaCO3 5,0%. Відсутність кислоти: базальна дієта (див. Таблицю 1). Сірі смуги представляють дані про шлунок тіла; білі смужки представляють дані антрального відділу шлунка. Кожен стовпець представляє середнє значення (+ s.e.m. як бар похибки) чотирьох риб. Колонки в кожній області шлунка, позначені різними літерами, суттєво відрізняються (P +/K + -ATPase; SST, соматостатин; NBC, Na +/котранспортер бікарбонату). Відмінності між вмістом мРНК між антральним відділом та шлунком тіла (усі методи лікування включно) були наступними: Гастриноподібний ген (Р = 0,8); ATP4A (P = 0,0003); SST1 (P = 0,02); SST2 (P = 0,002); SST2-2 (P = 0,8); NBC (P = 0,0007).