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Metabolism of 2-hydroxy-4-(methylthio)butanoate (HMTBA) in lactating dairy cows

Lapierre, H., Vázquez-Añón, M., Parker, D., Dubreuil, P., Holtrop, G., et Lobley, G.E. (2011). « Metabolism of 2-hydroxy-4-(methylthio)butanoate (HMTBA) in lactating dairy cows. », Journal of Dairy Science (JDS), 94(3), p. 1526-1535. doi : 10.3168/jds.2010-3914  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Nous avons réalisé l’étude présentée ici pour déterminer le devenir du 2-hydroxy-4-(méthylthio)butanoate (HMTBA) et étudier le rôle de cette molécule dans la cinétique de la méthionine (Met) dans l’ensemble de l’organisme ainsi qu’aux niveaux splanchnique et mammaire. Nous avons utilisé pour ce faire 4 vaches (31,3 kg de lait par jour; 17,7 kg de consommation de matière sèche par jour) pourvues de cathéters multiples dans une expérience réalisée suivant un dispositif croisé, avec des périodes de 1 semaine; nous avons déterminé le devenir métabolique du HMTBA et les effets de cette molécule sur le métabolisme de la Met. Pendant les 2 derniers jours de chaque période, nous avons administré aux vaches une perfusion de solution saline ou de HMTBA (Alimet, Novus International Inc., St. Louis, Mo) dans la veine jugulaire, à raison de 36 g/jour. Durant les 8 dernières heures, la solution de HMTBA a été remplacée par une solution équimolaire de [1- 13C]HMTBA (8,79 mmol/h) et de L[méthyl- 2H3]Met (1,31 mmol/h), administrée en perfusion à toutes les vaches. Au cours des 5 dernières heures, des échantillons de sang ont été prélevés toutes les heures (n = 6) dans une artère et dans les veines porte, hépatique et mammaire pour la mesure des débits plasmatiques, de l’enrichissement isotopique (EI) et des concentrations plasmatiques de HMTBA (13C) et de Met (13C et 2H3). Nous avons aussi déterminé l’EI en [13C] et [2H3]Met des protéines d’échantillons de lait prélevés durant la dernière heure de la perfusion chez les vaches recevant le HMTBA. La perfusion de HMTBA a entraîné une augmentation de 6,5 mmol/h (de 17,9 à 24,4 mmol/h) du flux plasmatique de Met dans l’ensemble de l’organisme. D’après les valeurs d’enrichissement en Met marquée au 13C, 3,8 mmol/h de la Met du flux plasmatique provenait directement du HMTBA. Ces deux estimations rendaient compte de 43 à 74 % de la dose de HMTBA administrée en perfusion et contribuant à l’augmentation de la quantité de Met disponible dans l’ensemble de l’organisme. L’extraction du HMTBA administré en perfusion par les viscères drainés par la veine porte, le foie et la glande mammaire a atteint, respectivement, 11, 37 et 3,4 %, mais les flux nets de Met dans les tissus sont demeurés inchangés (viscères drainés par la veine porte, glande mammaire) voire ont baissé (foie : −7,9 par comparaison à −2,4 ± 0,6 mmol/h). Ainsi, par rapport aux sujets témoins, l’apport post-splanchnique net de Met a baissé, passant de 7,0, chez les témoins, à 2,9 mmol/h, chez les vaches ayant reçu la perfusion de HMTBA, les besoins attribuables à la sécrétion de protéines laitières étant respectivement de 7,6 et 8,1 mmol/h. Le HMTBA a directement fourni 15 % de la Met nécessaire à la sécrétion des protéines laitières; une portion de 0,2 mmol/h a été synthétisée dans la glande mammaire, tandis qu’une autre portion de 1,1 mmol/h a été produite dans d’autres tissus et transportée jusqu’à la glande mammaire par le sang. Le reste des besoins de la glande mammaire a été comblé par de la Met non marquée qui a été libérée par la décomposition des protéines dans les tissus extra-splanchniques et qui n’a pas été réutilisée dans la synthèse protéique intracellulaire, cette fonction étant remplie par la Met synthétisée à partir du HMTBA in situ. Le HMTBA absorbé a donc servi à produire de la Met et à en stocker pour les besoins de la glande mammaire.

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