Dietary fats and energy levels differently affect tissue lipogenic enzyme activity in finishing pigs

Abstract

The aim of the present study was to determine the relationship between high and low digestible energy levels (9.5 vs. 15.4 MJ ME/kg) and either tallow or soy oil supplementation (5%rpar; on lipogenic activities and fatty acid profile of the backfat tissue outer layer and liver tissue in finishing pigs. Twenty Large White pigs averaging 30 (initial) to 106 kg (final) live weight were allocated into four dietary groups and fed the diets ad libitum. The lipid content and fatty acid composition of the tissues were determined and glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH), malic enzyme (ME), and fatty acid synthase (FAS) activity were measured. Growth performance and carcass measurements were affected by the dietary energy levels but not by the fat sources. Lipid deposition rate of animals fed the low energy diets was lowered regardless whether tallow or soy oil was supplemented. Unlike lipid deposition, fatty acid profile was influenced by both dietary factors. Pigs fed the low energy diet supplemented with soy oil exhibited the lowest level of saturated (P<0.001), monounsaturated (P<0.001), and the highest level of polyenic fatty acids in the backfat, the opposite was the case for the pigs fed the high energy diet supplemented with beef tallow. The fatty acid profile of the adipose tissue of animals fed the other two diets were intermediate, but clear distinction of the profile due to diets was visible. Independent of dietary treatments, lipogenic activities were up to 10 times higher in the backfat than in the liver. G6PDH activity was higher (P<0.05) due to high energy diet, whereas the activities of ME and FAS were not affected. Animals fed the high energy diet either supplemented with tallow or soy oil exhibited higher ME activity lpar;P<0.05) in the backfat, without any effects on G6PDH activity. In contrast, dietary fat sources affected the FAS activity, with lower activity lpar;P<0.05) exhibited in the backfat of animals fed the soy oil diets. The present results indicate that dietary manipulation, which change the flux through the pathway of lipogenesis and pentose-phosphate must affect differently the activities of the involved enzymes. The effect of the dietary energy level was stronger and overwhelmed the inducing effect of the PUFA on the activities of the collateral enzymes. In contrast the immediately involved lipogenic enzyme FAS responded more to dietary PUFA stimulation than to the energy supply. Einfluß von Energiezufuhr und Art des Futterfettes auf die Lipogenese in Fettgewebe und Leber beim Schwein.Das Ziel der Untersuchung war es, den Effekt unterschiedlich hoher Zufuhr an verdaulicher Energie (9,5 (L) vs. 15,4 MJ/kg (H)) und der beiden Fettzusätze (5 %) Rindertalg (R) oder Sojaöl (S) auf die Regulation der Lipogenese und die Zusammensetzung der Lipidfraktion des Rückenspecks und der Leber beim wachsenden Schwein zu prüfen. Zwanzig kastrierte männliche Schweine der Rasse Edelschwein im Lebendgewichtsbereich zwischen 30 und 106 kg wurden mit den vier Diäten LT, HT, LS oder HS ad libitum gefüttert. Untersucht wurden Fettgehalt und -zusammensetzung des Fettgewebes und der Leber sowie die Aktivität der Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase (G6PDH), des Malatenzyms (ME) und der Fettsäurensynthase (FAS). Die Wachstums- und Schlachtleistung wurde durch die unterschiedliche Fettsupplementierung nicht, durch den Energiegehalt der Ration aber deutlich beeinflußt. Der Fettansatz der Tiere der Varianten LT und LS war unabhängig von der Fettsupplementierung deutlich verringert. Im Gegensatz dazu wurde das Fettsäuremuster des Auflagenfettes sowohl durch die Energiezufuhr als auch die Art des zugesetzten Fettes beeinflußt. Bei den Tieren der Variante LS war der Gehalt an gesättigten lpar;P<0,001) und einfach ungesättigten lpar;P<0,001) Fettsäuren im Auflagenfett am geringsten und derjenige der mehrfach ungesättigten Fettsäuren am höchsten lpar;P<0,001). Das gegenteilige Ergebnis wurde bei der Variante HT ermittelt. Die Fettsäurenzusammensetzung des Fettgewebes der Tiere aus den Varianten LT und HS lag dazwischen, unterschied sich aber bedingt durch die Behandlungen deutlich voneinander. Unabhängig von Fettquelle und Energiezufuhr war die Aktivität der lipogenen Enzyme im Fettgewebe 10mal höher als in der Leber. Die Aktivität der G6PDH war bedingt durch die hohe Energiezufuhr in der Leber höher lpar;P<0,05), während die Aktivität des ME und der FAS durch die Fütterung nicht beeinflußt wurde. Die Tiere der Varianten HT und HS wiesen im Fettgewebe eine höhere ME-Aktivität auf, G6PDH wurde hingegen nicht beeinflußt. Die Art des zugesetzten Fettes beeinflußte deutlich die FAS-Aktivität, wobei die Tiere der Sojaöl-Gruppen geringere Werte aufwiesen lpar;P<0,05). Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, daß futterbedingte Einflüsse, welche direkt die metabolischen Vorgänge der Lipogenese und des Pentosephosphat-Zyklus betreffen, die Aktivität der beteiligten Enzyme unterschiedlich beeinflussen. Die Aktivität der kollateralen Enzyme wurde weniger durch die PUFA als durch die Futterenergie beeinflußt. Im Gegensatz dazu wurde der Multienzymkomplex FAS, der direkt an der Denovo-Synthese von gesättigten Fettsäuren beteiligt ist, deutlich durch den Gehalt an PUFA und nicht durch den Energiegehalt des Futters beeinflußt.