تاثیر سطح بالای مکمل عنصر روی بر غلظت لپتین، انسولین و برخی از فراسنجه‌های خونی گاو هلشتاین در دوره انتقال

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری تغذیه دام، دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران

2 دانشیار گروه علوم دامی، دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران

3 استاد گروه علوم دامی، دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران

چکیده

    عنصر روی، انسولین و لپتین نقش مهمی در متابولیسم انرژی ایفا می­کنند.  عنصر روی باعث افزایش اشتها و نیز باعث افزایش غلظت لپتین و انسولین در سرم خون می­شود.  لپتین و انسولین اشتها را کاهش می­دهند.  با توجه به این که در دوره­ی انتقال، سطح سرمی فراسنجه‌های مرتبط با مصرف خوراک اهمیت زیادی دارد، هدف این مطالعه بررسی تأثیر سطح بالای مکمل روی بر لپتین، انسولین و متابولیت­های مربوط به متابولیسم مانند اسیدهای چرب غیراستریفه (NEFA) و بتا هیدروکسی بوتیریک اسید (BHBA) می­باشد.  جیره­ی گاوهای هلشتاین به عنوان تیمار شاهد قبل و بعد از زایش به ترتیب حاوی 75 و 150 میلی­گرم در کیلوگرم و تیمار دوم به ترتیب 110 و 250 میلی­گرم در کیلوگرم عنصر روی بود.  جیره‌ها از نظر انرژی و پروتئین مشابه بودند و تنها در مقدار روی تفاوت داشتند.  در روزهای 25-، 5-، 7 و 21 نسبت به روز زایمان از ورید دمی 24 گاو در هر تیمار خون‌گیری شد.  غلظت سرمی عنصر روی، لپتین، انسولین، گلوکز، NEFA و BHBA اندازه­گیری شد.  سطح بالای مکمل روی در خوراک باعث افزایش عنصر روی، لپتین و انسولین سرم در قبل و بعد از زایش شد، اما مقدار گلوکز ثابت بود.  غلظت NEFA تحت تأثیر عنصر روی قرار گرفت و افزایش یافت اما BHBA در روز هفتم بعد از زایش کاهش نشان داد.  بنابراین، افزایش سطح مکمل روی در خوراک باعث افزایش سطح سرمی روی شد و در پی آن غلظت لپتین و انسولین سرم را قبل و بعد از زایش افزایش داد.  بنابراین، می­توان گفت که افزایش سطح روی در خوراک باعث افزایش غلظت سرمی آن در گاوهای دوره­ی انتقال شده و غلظت لپتین، انسولین و اسیدهای چرب غیراستریفه در پی آن افزایش می­یابند.

کلیدواژه‌ها


Ahima, R.S. and Flier, J.S. (2000). Leptin. Annual Review of Physiology, 62: 413-37.
Ajuwon, K.M.; Kuske, J.L.; Anderson, D.B.; Hancock, D.L.; Houseknecht, K.L.; Adeola, O. and Spurlock, M.E. (2003). Chronic leptin administration increases serum NEFA in the pig and differentially regulates PPAR expression in adipose tissue. The Journal of Nutritional Biochemistry, 14: 576-83.
Allen, M.S.; Bradford, B.J. and Oba, M. (2009). Board-invited review: The hepatic oxidation theory of the control of feed intake and its application to ruminants. Journal of Animal Science, 87: 3317-3334.
Baltaci, A.K.; Mogulkoc, R. and Halifeoglu, I. (2005). Effects of zinc deficiency and supplementation on plasma leptin levels in rats. Biological Trace Element Reserch, 104: 41-46.
Baltaci, A.K. and Mogulkoc, R. (2012). Leptin and zinc relation: In regulation of food intake and immunity. Indian Journal of Endocrinology and Metabolism, 16:  611-616.
Block, S.S.; Butler, W.R.; Ehrhardt, R.A.; Bell, A.W.; Van Amburgh, M.E. and Boisclair Y.R. (2001). Decreased concentration of plasma leptin in periparturient dairy cows is caused by negative energy balance. Journal of Endocrinology, 171: 339-348.
Block, S.S.; Rhoads, R.P.; Bauman, D.E.; Ehrhardt, R.A.; McGuire, M.A.; Crooker, J.M. et al. (2003). Demonstration of a Role for Insulin in the Regulation of Leptin in Lactating Dairy Cows. Journal of Dairy Science, 86: 3508-3515.
Brody, T. (1999). Nutritional biochemistry. 2 ed. Academic Press. Pp: 311-378.
Chalmeh, A.; Pourjafar, M.; Nazifi, S.; Momenifar, F. and Mohamadi, M. (2015). Insulin resistance in different physiological states of high producing Holstein dairy cows. Acta Scientiae Veterinariae. 43: 1255-1259.
Chen, M.D. and Lin P.Y. (2000). Zinc-induced hyperleptinemia relates to the amelioration of sucrose-induced obesity with zinc repletion. Obesity Research, 8: 525-529.
Chilliard, Y.; Delavaud, C. and Bonnet M. (2005). Leptin expression in ruminants: Nutritional and physiological regulations in relation with energy metabolism. Domestic Animal Endocrinology, 29: 3-22.
 Delavaud, C.; Ferlay, A.; Faulconnier, Y.; Bocquier, F.; Kann, G. and Chilliard, Y. (2002). Plasma leptin concentration in adult cattle: Effects of breed, adiposity, feeding level, and meal intake. Journal of Animal Science, 80: 1317-1328.
Emilsson, V.; Liu, Y.L.; Cawthorne, M.A.; Morton, N.M. and Davenport, M. (1996). Expression of functional leptin receptor mRNA in pancrcatic islets and direct inhibitory action of leptin on insulin secretion. Diabetes, 313: 313-316.
Friedman, J.M. and Halaas, J.L. (1998). Leptin and the regulation of body weight in mammals. Nature, 395: 763-70.
Hardie, L.J.; Guilhot, N. and Trayhurn, P. (1996). Regulation of leptin production in cultured mature white adipocytes.  Hormone and Metabolic Research. 28: 685-689.
Hayirli, A. (2006). The role of exogenous insulin in the complex of hepatic lipidosis and ketosis associated with insulin resistance phenomenon in postpartum dairy cattle. Veterinary Research Communications, 30: 749-774.
Kannan, K.; Mason, W.A. and Cuttance, E.L. (2016). Variability in concentrations of zinc in serum and feed when using zinc oxide as a supplement for the prevention of facial eczema.  New Zealand Veterinary Journal, 64: 356-359.
Kellogg, D.W.; Tomlinson, D.J.; Socha, M.T. and Johnson, A.B. (2004). Review: Effects of zinc methionine complex on milk produc-tion and somatic cell count of dairy cows: Twelve-trial summary. Profetional Animal Science, 20: 295-301.
Konukoglu, D.; Turhan, M.S.; Ercan, M. and Serin, O. (2004). Relationship between plasma leptin and zinc levels and the effect of insulin and oxidative stress on leptin levels in obese diabetic patients. The Journal of Nutritional Biochemistry, 15: 757-760.
Kraus, D.; Fasshauer, M.; Ott, V.; Meier, B.; Jost, M. and Klein, H.H. (2002). Leptin secretion and negative autocrine crosstalk with insulin in brown adipocytes. Journal of Endocrinology, 175: 185-191.
Kume, S.; Yamamoto, E.; Kudo, T.; Toharmat, T. and Nonaka, J. (1998). Effect of parity on mineral concentration in milk and plasma of Holstein cows during early lactation. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 11: 133-138.
Leury, B.L.; Baumgard, L.H.; Block, S.S.; Segoale, N.; Ehrhardt, R.A.; Rhoads, R.P. et al.  (2003). Effect of insulin and growth hormone on plasma leptin in periparturient dairy cows. American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, 285: R1107-R1115.
Lynch, C.J.; Patson, B.J.; Goodman, S.A.; Trapolsi, D. and Kimball, S. (2001). Zinc stimulates the activity of the insulin and nutrient-regulated protein kinase mTOR. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 28: E25-E34.
Mangian, H.F.; Lee, R.G.; Paul, G.L.; Emmert, J.L. and Shay, N.F. (1998). Zinc deficiency suppresses plasma leptin concentrations in rats. Nutritional Biochemistry, 9: 47-51.
Mantzoros, C.S.; Prasad, A.S.; Beck, W.J.; Grabowski, S.; Kaplan, J.; Adair, C. and Brewer, G.J. (1998). Zinc may regulate serum leptin concentrations in humans. Journal of the American College of Nutrition. 17(3): 270-275.
Marreiro, D.N.; Geloneze, B.; Tambascia, M.A.; Lerario, A.C.; Halpern. A. and Cozzolino, S.M.F. (2006). Effect of zinc supplementation on serum leptin levels and insulin resistance of obese women. Biological Trace Element Research, 112: 109-118.
McDowell, L.R. (2003). Minerals in animal and human nutrition. 2nd edition. Elsevier Science press, Pp: 357-395.
Miller, W.J.; Amos, H.E.; Gentry, R.P.; Blackmon, D.M.; Durrance, R.M.; Crowe, C.T. et al. (1989). Long-term feeding of high zinc sulfate diets to lactating and gestating dairy cows. Journal of Dairy Science, 72: 1499-1508.
Myers, M.G.; Cowley, M.A. and Munzberg, H. (2008). Mechanisms of leptin action and leptin resistance. Annual Review of Physiology, 70: 537-56.
Nayeri, A.; Upah, N.C.; Sucu, E.; Sanz-Fernandez, M.V.; Defrain, J.M.; Gorden, P.J. and Baumgard, L.H. (2014). Effect of the ratio of zinc amino acid complex to zinc sulfate on the performance of Holstein cows. Journal of Dairy Science, 97: 4392-4404.
Niswender, K.D. and Schwartz, M.W. (2003). Insulin and leptin revisited: adiposity signals with overlapping physiological and intracellular signaling capabilities. Frontiers in Neuroendocrinology, 24: 1-10.
Ott, E.S. and Shay, N.F. (2001). Zinc deficiency reduces leptin gene expression and leptin secretion in rat adipocytes. Experimental Biology and Medicine, 226: 841-846.
Roth, H.P. and Kirchgessner, M. (1981). Zinc and Insulin Metabolism. Biological Trace Element Research. 3: 13-32.
Schwartz, M.W. (2006). Central nervous system regulation of food intake. Obesity, 14: 1S-8S.
Schwartz, M.W.; Wood, S.C. and Baskin, D.G. (2000). Central nervous system control of food intake [Insight Review Article]. Nature, 404: 661-671.
Wiking, L.; Larsen, T. and Sehested, J. (2007). Transfer of dietary zinc and fat to milk evaluation of milk fat quality, milk fat precursors, and mastitis indicators. Journal of Dairy Science, 91: 1544-1551.