Acute immobilization stress in prone position in susceptible Pietrain and resistant Duroc pigs. I: comparison of protein degradation in Duroc and Pietrain pigs' skeletal muscle and liver

Autor: S. J. Rosochacki, A. B. Piekarzewska, J. Połoszynowicz
Rok vydání: 2000
Předmět:
Zdroj: Journal of Animal Breeding and Genetics. 117:261-273
ISSN: 1439-0388
0931-2668
DOI: 10.1046/j.1439-0388.2000.00234.x
Popis: Summary The experiment was conducted to determine the relationship between lysosomal proteinase activities in skeletal muscle and liver of stressed pigs. Six-month-old Duroc (D) and Pietrain (P) pigs were randomly assigned to either control (group I) or stressed groups (5 min of stress, group II; 15 min of stress, group III; 30 min of stress, group IV; 60 min of stress, group V). At slaughter, the longissimus dorsi muscle and the liver were taken. The tissues were analysed for cathepsin D, acid autolytic activities without and with pepstatin (inhibitor of cathepsin D) and leupeptin (inhibitor of cysteine proteinases). Both tissues were also analysed for RNA, DNA and protein content. The acute immobilization stress in the prone position caused changes in longissimus dorsi muscle in DNA (26% decrease in D and 35% increase in P pigs), functional cell size, protein/103DNA (FCS) (34% increase in D and 25% decrease in P pigs), increase in acid autolytic activity (AAA) (by 48.3%), pepstatin insensitive acid autolytic activity (PIA) (by 111.8%), leupeptin insensitive acid autolytic activity (LIA) (by 35.8%) in D, but in P pigs by 13.5%, 16.6% and 54%, respectively. The interaction between strain of pigs and stress was also observed, mostly in DNA and AAA's. In the liver, RNA was decreased by 10% in D and by 12.3% in P pigs, DNA by 13% and 24% in D and P pigs, FCS was increased by 13.2% in D and by 22.7% in P pigs; the activity of cathepsin D (CatD) and pepstatin sensitive cathepsin D (PSCatD) increased after 15 min of stress by 9.2% and 9.3% and LIA by 13.7% in D pigs but in P pigs the maximal increase was after 15 min of stress in AAA by 10.3%, in PIA by 13.6% and in LIA by 3.2%. The experiment showed that the proteinase activities in the two different strains of pigs were different. The highest changes were in AAA's in the longissimus dorsi muscle and in CatD and PSCatD in the liver. There was more CatD in the longissimus dorsi muscle and liver of D than P pigs. Although it should be taken with caution, this suggests that other proteinases may be also responsible for the catabolism of proteins. Zusammenfassung Ziel des Versuches war es, den Zusammenhang zwischen Aktivitaten von lysosomalen Proteinasen in den Skelettmuskeln und in der Leber von Schweinen wahrend eines Immobilisierungstresses zu bestimmen. Die Schweine der Rassen Duroc (D) und Pietrain (P) wurden im Alter von 6 Monaten in folgende Gruppen eingeteilt: Kontrollgruppe (I) und Gruppen, die dem Immobilisierungstress durch 15 Minuten (Gruppe II), 30 Minuten (Gruppe III) und 60 Minuten (Gruppe IV) ausgesetzt wurden. Die Gewebeproben wurden nach dem Schlachten vom M. longissimus dorsi (LDM) und von der Leber (L) entnommen. In diesen Geweben wurde die Aktivitat von Cathepsin D, die saure autolytische Aktivitat mit und ohne Pepstatin (Inhibitor von Cathepsin D) sowie mit bzw. ohne Leupeptin (Inhibitor von schwefelhaltigen Proteinasen) analysiert. Daruber hinaus wurde der Gehalt an RNA, DNA und Eiweis untersucht. Der Immobilisierungstress in liegender Stellung verursachte im LDM eine Senkung von DNA um 26% in D-Schweinen und eine Zunahme von DNA um 35% in P-Schweinen, eine Zunahme von FSC um 34% in D-Schweinen und eine Senkung um 25% in P-Schweinen, eine Erhohung der AAA-Aktivitat um 48,3%, von PIA um 111,8% von LIA um 35,8% in D-Schweinen und entsprechend um 13,5%, 16,6% und 54% in P-Schweinen. Der RNA-Gehalt in der Leber nahm um 10% in D-Schweinen und um 12,3% in Pietrain, und der DNA-Gehalt entsprechend um 13% und 24% ab. FCS nahm um 13,2% in Duroc und um 22,7% in Pietrain zu. Die Aktivitat von CatD und PSCatD nach 15 Min. Stress erhohte sich um 9.2% und 9.3%, die Aktivitat von LIA um 13.7% in Duroc, wurde dagegen die grosste Erhohung in Pietrain nach 15 Min. Stress beobachtet und betrug fur AAA-10,3%, PIA 13,6% und LIA 3,2%. Es konnten Unterschiede der Aktivitat von Proteinasen in den untersuchten Schweinerassen festgestellt werden. Die grossten Veranderungen wurden in den autolytischen Aktivitaten (AAA) in LDM und in den CatD sowie PSCatD in der Leber beobachtet. Trotz deutlicher Unterschiede sollten die Ergebnisse vorsichtig bewertet werden, weil sie darauf hinweisen, das andere Proteinasen auch fur den Eiweiskatabolismus verantwortlich sein konnen.
Databáze: OpenAIRE
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