吡啶羧酸铬对肥育猪皮下脂肪组织脂肪酸合成酶mRNA表达的影响

吡啶羧酸铬对肥育猪皮下脂肪组织脂肪酸合成酶mRNA表达的影响 吡啶羧酸铬对肥育猪皮下脂肪组织脂肪酸 合成酶mRNA表达的影响 2007年6月 第25卷第3期 龙岩学院 JOURNALOFL0NCYANUNIVERSITY June2007 Vo1.25No.3 毗啶羧酸铬对肥育猪皮下脂肪组织脂肪酸台成酶 mRNA表达的影响 黄其春,陈小红,陈彤 (龙岩学院生物科学与工程系福建龙岩364000) 摘要:选用体重58kg左右的斯格x斯格x杜洛克三元杂交肥育猪48头,按试验要求分成2组,每组3个重复, 分别饲喂添加0,200l~g/kg吡啶羧酸铬的玉米一豆粕型饲粮.结果表明.吡啶羧酸铬能明显改善肥育猪的胴体组 成,胴体瘦肉率提高了6.1%(P<0.05),眼肌面积增大了13.4%(P<0.05),胴体脂肪率和平均背膘厚分别降低了 13.5%(P<0.05),11.1%(P<0.05);皮下脂肪组织FASmRNA丰度减少了23.9%(P<0.05),FAS活性降低了19.4% (P<0.05).提示吡啶羧酸铬可通过降低肥育猪皮下脂肪组织FAS的mRNA表达及其活性.从而减少脂肪沉积,改 善胴体组成. 关键词:吡啶羧酸铬:脂肪酸合成酶;mRNA表达;肥育猪 中图分类号:$816.4;Q78文献标识码:A文章编号:1673--4629(2007)03—0071-03 铬是动物必需的痕量元素.20世纪90年代以来.动物 营养学家发现,三价铬尤其是有机铬(如吡啶羧酸铬,酵母 铬等)具有提高猪的生长性能,降低胴体脂肪和背膘厚,增 加瘦肉率等功效1.猪的脂肪主要在脂肪组织中合成.熊 文中等同报道.猪脂肪组织中脂肪酸合成酶(VAS)的活性与 胴体脂肪量,胴体脂肪率呈极显着正相关.但有关有机铬 对肥育猪脂肪组织FASmRNA表达的影响,目前国内外尚 未见报道.为此,本试验以吡啶羧酸铬为有机铬源,以一肌 动蛋白(-actin)为内标.用优化的半定量RT—PCR方法研 究有机铬对肥育猪皮下脂肪组织FASmRNA表达的影响. 以从分子水平阐明有机铬减少肥育猪体脂沉积,改善胴体 组成的机理. 1与方法 1.1材料吡啶羧酸铬(含铬2%),购自浙江黄岩荣耀化工 厂.试验动物为永定金丰种猪扩繁场的斯格x斯格x杜洛克 三元杂交猪.试验饲粮.参照美国NRc(1998)肥育猪营养需 要配合而成的粉状配合饲料,其组成及主要营养成分见表1. Trizol,M—MuLV反转录酶,TaqDNA聚合酶等均购自上海 生工生物工程技术服务有限公司. 1.2试验与饲养管理选48头58左右的斯格x 斯格x杜洛克三元杂交肥育猪.按试验要求分成2组.每组 设3个重复,每个重复8头.公母各半.分别饲喂添加0或 200Ixg/kg吡啶羧酸铬(以纯品计)的玉米一豆粕型饲粮.试 验猪采用群食自由采食,自由饮水.试验预试期7d,期间 对试验猪进行打耳号,驱虫和防疫注射.试验猪体重达 90kg左右时.饲养试验结束. 袁1试验饲粮组成及主要营养成分 注:4%预混料含矿物质,维生素,氨基酸等.消化能系 根据原料组成计算所得. 1.3屠宰试验及样品采集饲养试验结束后.从每个重复 中各选体重相近的试验猪2头(公母各半),共12头,在自 由饮水下禁食24h,称重后屠宰.按常规方法进行胴体品 质评定,并在左侧胴体第10肋处取50g皮下脂肪组织,装 表2脂肪酸合成酶,B一肌动蛋白引物序列 收稿日期:2006—12—28 作者简介:黄其春(1969_一),男,福建永定人,博士,讲师,主要研究方向:分子营养与 代谢调控. 基金项目:福建省教育厅B类项目资助(JB02220) 71 入塑料袋中立即浸入液氮,然后转移至一70~C冰箱中保存, 待分析用. 1.4引物设计与合成根据GeneBank查阅的猪FAS,13一 aetin基因序列,设计FAS,13一aetin基因的引物(见表2).引 物由上海生工生物工程技术服务有限公司合成. 1.5脂肪组织总RNA的提取参照文献阿提取总RNA. 测定A和A鳓的值,根据A蛳和A的比值判断所提取 的总RNA纯度,并用RNA甲醛变性电泳检测其完整性. 根据A的值估计RNA的浓度. 1.6反转录聚合酶链式反应(1iT—PCR1法扩增FASRT— PCR方法参照试剂盒说明书.并对PCR反应条件进行优 化.PCR反应体系(5O1)为:lOxBuffer(~M)5l,MgC12 (25retool/L)3t~1,dNTP(10mmol/L)1,上下游引物各1l, 所得的eDNA产物2l,Taq酶0.5l,无酶水36.5l(以 上在冰上操作).PCR反应程序:(i)94oc2rain:~94oc50s, 67~c(13一aetin则为57~c)5os,72~C1rain;?第2步循环29 次:~;r72oc10rain;(曼)4?10rain. 1.7mRNA丰度测定各样品取2.0ILLeDNA,分别进行 PCR扩增,并对增产物进行电泳检测,最后用影像分析 系统软件(I哪-辫西井VDS3.0Software)扫描PCR产物的 光密度(IOD),并进行定量分析.以FAS基因的PCR产物 IOD与13一aetin基因的PCR产物IOD之比值来表示FAS mRNA的相对含量,即FASmRNA丰度. 1.8脂肪组织FAS活性的测定参照Gibson等(1972)嘲 的方法,并略作修改.FAS的活性定义为:每分钟氧化1 nmolNADPH的酶量为1单位酶活,用比活力(t//rng蛋白 质)表示. 1.9数据分析数据以X+SD表示,采用SAS软件进行统 计分析.差异显着性以P<O.05表示. 2结果 表3吡啶羧酸铬对肥育猪胴体组成的影响 项目 吡啶羧酸铬(~LeCkg) 0200 屠宰率)74.86?1.1275.37?1.71 瘦肉率f%)59.28?0.9662.91?0.87 脂肪率(%)19.79?0.7417.11?0.87 皮肤比率(%)7.79?0.327.52?0.29 骨骼比率)10.84?0.9410.37?0.72 板油重(1'g)0.75?0.090.68?0.10 眼肌面积(cm!)30.63?1.4634.73?1.91 平均背膘厚(cm)2.43?0.222.16?0.19 注:?同一行数据间上标字母不相同者,差异显着; ?平均背膘厚为嵴甲部,第6,7肋骨处,第10肋骨 处和最后肋骨处4点背膘厚的平均值. 2.1胴体组成添加200~Lg/kg吡啶羧酸铬明显改善了肥 育猪的胴体组成(见表3).与对照组相比,试验组猪的胴体 瘦肉率提高了6.1%(P<0.05),眼肌面积增大了13.4%(P< 0.o5),胴体脂肪率和平均背膘厚分别降低了13.5%(P< 72 0.05),I】.1%(P<0.o5).但吡啶羧酸铬对肥育猪的屠宰率, 皮肤比率,骨骼比率及板油重无显着影响r|)>0.o5). 2.2皮下脂肪组织FASmRNA丰度利用RT—PCR得到 的FAS,13一aetin扩增产物见图1.定量分析结果(表4)表 明,添加ZOO~Lg/kg吡啶羧酸铬后,肥育猪皮下脂肪组织 FASmRNA丰度降低了23.9%(P<0.05). F^S(6p) 13-tmt'411b,) 图1RT—PCR产物琼脂糖凝胶电泳图 1-6:试验组;7—12:对照组; M:100bpDNAmalkePs. 袁4吡啶羧酸铬对肥育猪皮下脂肪组织 FASmRNA表达和FAS活性的影响 项目 吡啶羧酸铬(g,kg) 020o 注:同一行数据间上标字母不相同者.差异显着 2,3皮下脂肪组织FAS的活性由表4可见.添加200 ~Lg/kg吡啶羧酸铬后.肥育猪皮下脂肪组织FAS活性降低 了19.4%(P<0.05).而且,FAS活性与FASmRNA丰度高度 相关(r=O.86,P<O.O1). 3讨论 3.1吡啶羧酸铬对肥育猪胴体组成的影响本研究表明. 吡啶羧酸铬可提高肥育猪胴体瘦肉率,跟肌面积,降低胴 体脂肪率和背膘厚.这与前人的研究结果相符f,{m.但也 有试验发现吡啶羧酸铬猪的胴体组成没有影响flLL1.究其 原因,吡啶羧酸铬的添加效果可能与饲粮铬水平和形式, 猪铬营养状态及补铬时间长短,猪品种和性别,饲粮蛋白 质和氨基酸水平等有关. 3.2吡啶羧酸铬对肥育猪脂肪组织FAS基因表达和FAS 活性的影响FAS是催化机体内脂肪酸合成途径中最后 一 步的关键酶.其活性高低决定着动物体内脂肪含量水 平.熊文中等呶道.猪脂肪组织中FAS的活性与胴体脂肪 量,胴体脂肪率呈极显着正相关.本试验结果发现,饲粮中 添加200~Lg/kg吡啶羧酸铬后,肥育猪皮下脂肪组织FAS mRNA丰度,FAS活性显着降低,而且两者高度相关,表明 吡啶羧酸铬可以在转录水平调控FAS基因表达,最终使 FAS基因的水平下降.FAS活性降低,可使动物体内脂 肪合成能力减弱,体脂沉积减少,表现在试验猪胴体脂肪 率和平均背膘厚显着降低.这一结果与熊文中等的研究 结论是一致的. 参考文献: [1]PageTG,SouthemLL'WardTL,eta1.Effectof chromiumpicolinateongrowthand~elRlmandcarcasstraits growing-finishingpigs[3-1.J.Anim.Sci.,1993,71:656-662. 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(责任编辑:黄素华) EffectsofChromiumPicolinateonmRNAExpressionofFattyAcidSynthaseinSubcutaneous AdiposeTissueofFinishingPigs HUANGQi—chun,CHENXiao—hong,CHENTong Abstract:Forty-eightfinishingpigs(Seghers×Seghem× Duroc)weighingabout58kgaredividedintotwogroups.eachwith threereplicatesofeightpigs(fourbarrowsandfourgilts)perreplicate,andfedwithcom— soybeanmealbasaldietssupplenmnted withchromiumpicolinateat0or200g/l 【gfeed.TheresultsshowthatChromiumPicolinatecansignificantlyimprovecarcass composition.Carcassleanpercentageandlongissimusmuscleareaareincreasedby6.1%(P<0.05)and13.4%(P<o.05) respectively;carcassfatpercentageandaveragebackfatthicknessarcdecreasedby13.5%(P<0.05)and11.1%(P<0.05) respectively;mRNAabundanceandenzymeactivityforFASinsubcutaneousadiposetissuearealsodecreasedby23.9%(P< 0.05)and19.4%(P<0.05)respectively.nlisstudysuggeststhatChromiumPicolinatecanreducefatdepositionviaadecreasein adiposetissueFASmRNAexpressionanditsactivity,thusresultinginanimprovementofcarcasscharacteristics. Keywords:ChromiumPicolinate;fattyacidsynthase;mRNAexpression;finishingpigs 73