고온스트레스 (HS)는 젖소에게 부정적인 영향을 끼치며 나아가 우유 단백질 합성 감소의 원인이 된다. 필수아미노산 중 하나인 류신 (LEU)는 mammalian target of rapamycin (mTOR) 기전을 통해 단백질 인산화 및 우유 단백질 합성을 증가시킨다고 보고되었다. 또한, 아세트산 (ACE)은 세포의 ATP 농도를 증가시키고 β-casein 단백질 증가를 촉진하는 것으로 보고되었다. 하지만 HS 상황에서 LEU과 ACE 첨가를 통해 HS 저감 및 우유 단백질 합성 촉진에 대한 연구는 제한적이다. 따라서 본 연구의 복적은 젖소 유선 상피세포 (MAC-T)에서 다양한 온도의 HS 처리에 따른 부정적인 효과를 확인하고, LEU 및 ACE 첨가를 통해 HS 저감과 단백질 합성 증진에 대한 효과를 확인하고자 수행되었다.
39℃의 HS는 세포 생존율을 증가시킨 반면, 41℃와 43℃의 HS는 세포 생존율을 감소시켰다. 41℃의 HS는 세포 사멸을 유발하고 단백질 합성 관련 유전자를 감소시키는 것이 확인되었다. 따라서, 이러한 결과는 41℃ 이상의 HS가 MAC-T에 있어 부정적인 영향을 끼친다고 사료되고, 추후 실험에 있어 HS 온도를 41℃로 선정하였다. HS 상황에서 1.8 mM의 LEU 추가 급여는 대조군보다 세포 생존율을 회복시켰고, HS를 저감하였다. 또한, 세포 사멸을 억제하고 mTOR 유전자 발현과 단백질 합성 관련 인산화 및 β-casein 단백질 발현을 증가시켰다. 이러한 결과는 LEU이 HS와 세포 사멸을 억제하고 단백질 합성을 촉진한다고 판단된다. 아울러 HS 상황에서 0.9 mM의 ACE 추가 급여는 대조군보다 HS를 저감하고 세포 사멸을 억제하며 β-casein 단백질을 증가시켰다. 따라서 ACE가 세포사멸을 억제하고 β-casein 단백질 합성을 촉진한 다는 것을 보여주었다. 앞선 결과를 토대로, 최적 농도를 선정하여 혼합처리 실험을 진행하였는데, LEU과 ACE를 단독으로 첨가한 처리구와 비교하였을 경우, HS와 세포 사멸 및 단백질 합성에 대한 추가 효과는 발견되지 않았다.
요약하면, HS는 MAC-T의 세포 사멸을 유발하여 부정적인 영향을 끼친다. LEU과 ACE 추가 급여는 HS를 저감하고 단백질 합성에 효과적이었다. 하지만 혼합 처리를 하였을 경우, 추가 효과는 관측되지 않았다. 본 실험의 이러한 결과는 HS 상황에서 LEU과 ACE 추가 급여가 HS 저감 및 단백질 합성을 촉진할 수 있는 잠재력을 가지고 있음을 시사한다.