Suplementação de ácido guanidinoacético no desempenho e mecanismo moleculares de ganho de massa magra em leitões

Valini, Graziela Alves da Cunha; Duarte, Marcio de Souza; Rodrigues, Gustavo de Amorim; Veroneze, Renata; Saraiva, Alysson; Hausman, Gary; Rocha, Gabriel Cipriano

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ANIMAL PRODUCTION • Cienc. Rural 50 (8) • 2020 • https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20190948 copiar

Suplementação de ácido guanidinoacético no desempenho e mecanismo moleculares de ganho de massa magra em leitões

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO:

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do ácido guanidinoacético (GAA) no desempenho de leitões, bem como um possível mecanismo de ação molecular no ganho de massa magra. Setenta e dois leitões, desmamados aos 21 dias, pesando 6,80 ± 1,2 kg, foram distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado com três tratamentos dietéticos (controle, controle + 1,2 g / kg ou controle + 2,4 g / kg GAA) e 8 repetições por tratamento. A dieta controle não continha proteína animal e foi formulada a base de milho e farelo de soja. O desempenho dos animais foi avaliado aos 35, 49 e 56 dias. Ao final do experimento, um animal por unidade experimental foi abatido e amostras do músculo Vastus lateralis foram coletadas para análise de RT-qPCR e abundância de proteínas. A suplementação com GAA melhorou a eficiência alimentar (P<0,03) aos 56 dias. O músculo dos leitões suplementados apresentou maior expressão de mRNA de Akt (P<0,04) e RPS6KB2 (P <0,01). Em conclusão, a suplementação de 2,4 g / kg de GAA em leitões (21 a 56 d) melhora a eficiência alimentar e ativa mecanismos moleculares importantes para o ganho de massa magra.

Palavras-chave:
ácido guanidinoacético; desempenho; expressão gênica; leitões; síntese proteica

Autoria

Graziela Alves da Cunha Valini

Departmento de Zootecnia, Universidade Federal de Viçosa (UFV), 36570-900, Viçosa, MG, Brasil. Universidade Federal de Viçosa (UFV)BrazilViçosa, MG, BrazilDepartmento de Zootecnia, Universidade Federal de Viçosa (UFV), 36570-900, Viçosa, MG, Brasil.

http://orcid.org/0000-0002-8933-5100

Marcio de Souza Duarte

http://orcid.org/0000-0002-5795-6420

Gustavo de Amorim Rodrigues

http://orcid.org/0000-0001-9187-6996

Renata Veroneze

http://orcid.org/0000-0003-2715-7545

Alysson Saraiva

http://orcid.org/0000-0002-1603-0955

Gary Hausman

Department of Animal and Dairy Science, University of Georgia (UGA), 30602, Athens, Georgia, United States of America.University of Georgia (UGA)USAAthens, Georgia, USADepartment of Animal and Dairy Science, University of Georgia (UGA), 30602, Athens, Georgia, United States of America.

http://orcid.org/0000-0002-7931-0217

Gabriel Cipriano Rocha ^*E-mail: gcrocha@ufv.br. *Corresponding author.

http://orcid.org/0000-0001-7671-9271

E-mail: gcrocha@ufv.br. ^*Corresponding author.

DECLARATION OF CONFLICT OF INTERESTS

The authors declare no conflict of interest. The founding sponsors had no role in the design of the study; in the collection, analyses, or interpretation of data; in the writing of the manuscript, and in the decision to publish the results.

AUTHORS’ CONTRIBUTIONS

All authors contributed equally for the conception and writing of the manuscript.

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Figuras (2)
Tabelas (3)

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Figure 1
Effects of 0.0 (Control) or 2.4 g/kg dietary guanidinoacetic acid (GAA) on mRNA expression on skeletal muscle of nursery pigs. Values are the means of eight replicates per treatment (one pig/pen), and error bars indicate the SEM. Akt, Serine/threonine kinase 1; RPS6KB2, Ribosomal protein S6 kinase B2; 4E-BP1, Translation initiation factor 4E binding protein 1; RPS6KB1, Ribosomal protein S6 kinase B1.

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Figure 2
Representative images of western-blot analysis and protein abundance for p-AMPK (A) and p-mTOR (B). The protein abundance was measured in skeletal muscle of nursery pigs supplemented with 0.0 (Control) and 2.4 g/kg guanidinoacetic acid (GAA). Values are the means of eight replicates per treatment (one pig/pen), and error bars indicate the SEM.

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Table 1
Ingredients and calculated nutritional composition of the control diets fed from 21 to 35, 35 to 49 and 49 to 56 days old.

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Table 2
List of primers sequences for gene expression analysis by RT-qPCR.

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Table 3
Performance of nursery pigs supplemented with 0.0, 1.2 or 2.4 g/kg of guanidinoacetic acid¹.

Figure 1 Effects of 0.0 (Control) or 2.4 g/kg dietary guanidinoacetic acid (GAA) on mRNA expression on skeletal muscle of nursery pigs. Values are the means of eight replicates per treatment (one pig/pen), and error bars indicate the SEM. Akt, Serine/threonine kinase 1; RPS6KB2, Ribosomal protein S6 kinase B2; 4E-BP1, Translation initiation factor 4E binding protein 1; RPS6KB1, Ribosomal protein S6 kinase B1.

Figure 2 Representative images of western-blot analysis and protein abundance for p-AMPK (A) and p-mTOR (B). The protein abundance was measured in skeletal muscle of nursery pigs supplemented with 0.0 (Control) and 2.4 g/kg guanidinoacetic acid (GAA). Values are the means of eight replicates per treatment (one pig/pen), and error bars indicate the SEM.

Table 1 Ingredients and calculated nutritional composition of the control diets fed from 21 to 35, 35 to 49 and 49 to 56 days old.

Ingredients¹, g/kg	-------------------------------------------------Days of age---------------------------------------------
	21-35	35-49	49-56
Corn	449.6	507.3	561.2
Soybean meal	148.7	175.0	261.5
Soybean micronized	180.0	180.0	100.0
Dried whey	130.0	100.0	50.0
Milk whole, dried	50.0	0.0	0.0
Dicalcium phosphate	15.9	15.5	13.4
Limestone	5.7	6.9	7.6
Salt	3.7	3.4	3.6
Zinc Oxide	3.0	2.0	0.0
Mineral-vitamin premix²	2.0	2.0	2.0
L-lysine, 78%	4.9	3.9	0.5
DL-methionine	2.5	1.8	0.2
L-threonine	2.3	1.6	0.0
L-valine	1.2	0.4	0.0
L-tryptophan	0.5	0.2	0.0
----------------------------------------------------------------Calculated nutritional composition----------------------------------------------------------
Metabolized energy, kcal/kg	3400	3375	3230
Crude protein, %	21.00	21.00	21.00
SID lysine³, %	1.45	1.33	1.07
SID threonine, %	0.91	0.83	0.70
SID Met + Cys	0.81	0.74	0.60
SID tryptophan	0.26	0.23	0.22
SID valine	1.00	0.91	0.88
Calcium, %	0.85	0.82	0.77
Available phosphorus, %	0.50	0.45	0.38
Sodium, %	0.28	0.23	0.20

¹Experimental diets were obtained by adding CreAMINO^® (purity > 96%, Evonik Degussa Gmbh, Essen, Germany) at 1.2 and 2.4 g/kg into the control diet on top.
²Vitamin-mineral premix provided the following per kilogram of complete diet: vitamin 12,000 IU; vitamin D3 - 2,250 IU; vitamin E - 65 IU; vitamin K - 3 mg; thiamine - 2.25; riboflavin - 6mg; pyridoxine - 2.25 mg; vitamin B12 - 27mcg; folic acid - 400mcg; biotin - 150 mcg; pantothenic acid - 22.5mg; niacin - 45mg; copper - 10 mg; iodine - 1.5mg; iron - 100 mg; manganese - 40mg; selenium 0,3 mg; zinc - 100 mg;
³SID = standardized ileal digestible.

Table 2 List of primers sequences for gene expression analysis by RT-qPCR.

Item¹	GeneBank no.	Primer sequence	Size (bp)
4E-BP1	NM_001244225.1	F: CAGCCAGGCCTTATGAAAG	134
		R: AGGCACATGGAGGTATCTG
Akt	NM_001159776.1	F: TCAGGGCTGCTCAAGAA	112
		R: CATACACATCCTGCCACAC
RPS6KB1	XM_021067293.1	F: CAGTGAAAGTGCCAACCA	109
		R: TCGAGGTGACCGGATTT
RPS6KB2	XM_021082757.1	F: GCAATGCCAAGGACACA	127
		R: CACTCGAGGATGAGGTAGAG

Abbreviation: 4E-BP1, Translation initiation factor 4E binding protein 1; Akt, Serine/threonine kinase 1; RPS6KB1, Ribosomal protein S6 kinase B1; RPS6KB2, Ribosomal protein S6 kinase B2; F: Forward; R: Reverse; Annealing temperature: 60 °C.

Table 3 Performance of nursery pigs supplemented with 0.0, 1.2 or 2.4 g/kg of guanidinoacetic acid¹.

Item²	------------------------Guanidinoacetic acid, g/kg---------------------			SEM³	P-value
	0.0	1.2	2.4
21-35 d
Initial BW, kg	7.2	6.6	6.9	-	-
BW 35 d, kg	10.9	10.9	11.0	0.38	0.96
ADG 35 d, g	288	283	294	27.4	0.96
ADFI 35 d, g	384	380	370	31.1	0.94
G:F 35 d	744	743	785	21.7	0.31
21-49 d
BW 49 d, kg	20.4	19.9	20.4	0.66	0.84
ADG 49 d, g	481	464	481	23.7	0.84
ADFI 49 d, g	697	664	664	35.8	0.75
G:F 49 d	693	702	727	11.8	0.13
21-56 d
BW 56 d, kg	24.3	23.9	24.7	0.75	0.71
ADG 56 d, g	495	482	507	21.6	0.71
ADFI 56 d, g	791	761	768	33.2	0.79
G:F 56 d	627a	634ab	661b	9.4	0.03

¹Values are the means of eight replicates per treatment with 3 pigs per pen.
²BW, Body weight; ADG, average daily weight gain; ADFI, average daily feed intake; G:F, feed efficiency.
³Standard error of the mean.
^a-bMeans within a row with different letters differ (P < 0.05) using the Tukey test.

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