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大熊猫乳汁蛋白组成

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大熊猫乳汁蛋白组成 动 糟 学 研 究 2001.0n.22【5):421~424 Zoological Research 大熊猫乳汁蛋白组成 CN 53—-1040/Q ISSN[1254—-5853 费立松①④ 陈红卫① 郑玉才② 王 强① 王 杰② 李光汉③ 张安居③ (①戚都动物园 成都 610081) (②西南民旅学院动物科学与技术系 成都 610041) c@成都大熊猫鬟育研究基地 成都 6lO081) 摘要:测定了2只大熊猫 (Ailuropoda meiandeucct)乳什中蛋白含量、乳糖含量、乳蛋白组...
大熊猫乳汁蛋白组成
动 糟 学 研 究 2001.0n.22【5):421~424 Zoological Research 大熊猫乳汁蛋白组成 CN 53—-1040/Q ISSN[1254—-5853 费立松①④ 陈红卫① 郑玉才② 王 强① 王 杰② 李光汉③ 张安居③ (①戚都动物园 成都 610081) (②西南民旅学院动物科学与技术系 成都 610041) c@成都大熊猫鬟育研究基地 成都 6lO081) 摘要:测定了2只大熊猫 (Ailuropoda meiandeucct)乳什中蛋白含量、乳糖含量、乳蛋白组成,并与成都麻 羊 (Capra hir,:,ua")初乳和中国荷斯坦牛 (Bos t~urus)乳进行了比较 大熊猫乳蛋白含量平均为 41.52 g/I1.与 中国荷斯坦牛乳接近;乳糖平均含量为 15.41 g/L,极显著低于牛乳和成都麻羊初乳。乳蛋白SDS—PAGE分析表 明,大熊猫乳中酪蛋白 (CN)含量明显低于羊乳和牛乳:乳中存在 3条蛋白含量高的医带,而在成都麻羊和中 国荷斯坦牛乳电泳图谱的相应位置未见明显的区带;乳中上皮粘蛋白MUC1仅存在 1条分子量约为 196 kDa的 区带.未发现多志现象。 美键词:太熊猫;乳;蛋白质;MUCI 中图分类号:Q959 838,Q592 6 文献标识码:A 文章编号:0254—5853(20O1)05一o421—04 乳为哺乳动物新生幼仔提供营养和能量来源, 如蛋白质、脂肪、矿物质、维生素;同时也提供必 要的免疫保护 (免疫球蛋白)和传递来源于母体的 代谢信息 (激素、生长因子) (Larson,1980)。了 解乳中上述成分的含量对认识乳的生物学价值有很 重要的意义。大熊猫在繁育中常出现弃仔 (尤其是 双胞胎)或无力抚养等情况,此时人工育幼是提高 大熊猫幼仔成活率的重要途径 (刘维新等,1994)。 大熊猫新生幼仔十分弱小,其生长发育在相当长一 段时期内完全依赖母乳,因此,研究分析大熊猫乳 的组成对了解幼仔的营养需求有重要理论价值,并 对人工育幼有一定指导意义。 有关大熊猫乳的组成已有一些研究报道,但主 要局限于乳中的营养成分分析,包括蛋白质、乳 脂、糖类、矿物质、维生素含量及氨基酸的组成和 含量等 (刘选珍等,1998)。对大熊猫初乳免疫球 蛋白也有初步报道 (王成东等,2001)。本文报道 对大熊猫乳中蛋白质组成的初步分析结果,以便认 识大熊猫乳的组成特点,为代乳品的研制提供科学 依据,并为不同动物乳的比较生物化学研究提供基 础资料。 1 材料与方法 1.1 材 料 大熊猫 “庆庆”饲养于成都动物园,大熊猫 “成成”饲养于成都大熊猫繁育研究基地,均健康、 成年,分别产第 7、4胎。用人工挤乳的方法分别 挤取常乳乳计约 5 mL;另人工挤取成都麻羊韧乳 约15 mL和中国荷斯坦牛常乳 100 n1l_作对照;猪 乳为太湖猪 (二花脸)泌乳中期的乳,约 10 mL, 采于江苏省。所有样品一4o℃保存至分析。 1.2 方 法 取少量全乳用于乳蛋白和乳糖含量的测定及上 皮粘蛋白(epithelial mucin,MUC1)多态性的分析 . 其余乳样 4℃ 800 g离心 20 min获得脱脂乳,用于 SDS电泳 乳蛋白含量采用染料结合分析法(Brad— f0rd,1976),以牛血清自蛋白为标准;乳糖含量采用 比色法(Tele~etⅡ1.,|978);乳蛋白组分采用 SDS一 聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS—PAGE)在还原条件下分 离(Laemmli,1970),分离胶浓度为12.5%,考马斯亮 收稿 日期:2001—03—14;修改稿收到日期:2001—05—08 基金项目:成都大熊猫繁育研究基盘会资助项目 (199908) ④通讯联系^,通讯地址:四川成都外北动物园,邮编:610081.Tel:(028)3505307 维普资讯 http://www.cqvip.com 动 物 学 研 究 22卷 兰 R一250染色后,经光密度计扫描确定主要蛋白 组分的相对含量;乳MUCl多态性也采用上述 SDS. PAGE法,分离胶浓度为6%,浓缩胶浓度为 3%,每 孔上样 7 uL全乳(Patton&Muller,1991)。电泳后 的凝胶按 Morrissey(1981)的方法进行银染至显示出 清晰的 MUC1区带。 1.3 主要试剂和仪器 丙烯 酰胺 为 Sigma产 品,SDS为 GIBCO BRI 产品 ,用 于 乳 MUCl电 泳 的 高 分 子 量 蛋 白 为 Promega产品,其余为国产或生化规格 主要仪器 包括 Beckman CDS一200型光密度计 、德国Hemde 公司的Z323K型低温高速离心机、721A型分光光 度计 2 结 果 2.1 乳蛋白、乳糖含量 2只大熊猫乳蛋白和乳糖含量个体问差异不 大。乳蛋白含量与中国荷斯坦牛乳接近,但明显低 于成都麻羊初乳;乳糖含量低于中国荷斯坦牛乳和 成都麻羊初乳 结果见表 1 2.2 乳蛋白组成分析 大熊猫脱脂乳蛋白SDS—PAGE图谱与牛乳、山 羊乳和猪乳相比有一些不同之处,见图 1 大熊猫 乳中酪蛋白 (CN)含量明显低于羊乳和牛乳,乳 中有 3条蛋白含量高的区带 (其中 2条区带位置十 分接近 ,见图1箭头指示部位),并且在成都麻 表 1 大熊猫全乳中蛋白质和乳糖的含量 Table 1 Protein and lactose contents in whole milk of the giant panda(g/L 97 4 — 66 2 — 41 7 — — 31 0 — — M 尸1 P2 G B 尸 LF SA lgG—H CN 6·LG 口一LA 图 1 大熊猫脱脂乳蛋白SDS—PAGE图谱 Fig 】 SI)S—PAGE of skim milk proteins of the giant panda M:标准分子量蛋白 (kDa}[m u ⋯ t slmldards(in kDa1];PI:大熊猫 l(pmlda1);I :太熊猫2(p~da2);G:成都 麻羊初乳 (Che,~du Ma~t:at col~trum){B:中国荷斯坦牛常乳 (Chinese Holste.i Jt milk);P:太湖猪 (二花肚)常乳 [Taihu pig tErhuMian plg)mJ]k J LF:乳铁蛋白 (Iact n) SA:血清白蛋白 t帅 m alhumin);l ,H:免疫球蛋白萤链 (h~unoglobu一 ]in.h朗vy cludn) CN:酷蛋白 (c~ein); .LG: .乳球蛋白 ([~-lact删ohulJn);0一LA:a-乳清蛋白 (口.1actalburain);乳样每孔加 40 g蛋白 【40 5 protein/per lane) 一 4 4 维普资讯 http://www.cqvip.com 5期 费立樵等 :大熊猫乳计蛋 白组成 和中国荷斯坦牛乳电泳图谱的相应位置未见明显的 区带 。另外 ,在血清白蛋白 (SA)和免疫球蛋白重 链 (IgG—H)之间,也存在 1条明显的区带,分子 量约为56kDa。大熊猫乳中主要蛋白组分的相对含 量见表 2。 表 2 大熊猫脱脂乳中主要蛋白组分的相对百分含量 Table 2 Rdafive percentages of the lllt~n protein components in skim Tni of the giant panda 日·LG.CN,tgG-H,SA,LF:见图 l注释 (of the~rlotBle of Fig1);18 6 kDa和 19 9 kDa以及 105 kDa和 107 kDa的蛋白区 带位置分别都很接近.在扫描时无法准确定量.故分别台在一起计算 (prote1.c删 e w汕 m ⋯ Iarwe[ tof18 6 kDa and 19 9 kDa.eithertO'5 kDa 107 kDa⋯ seined and cMculated协 山盯 r~peclivBh due their ⋯ l0c 【Ⅲ on1hegel, — speet[~e[y)c 2.3 乳 MUCl电泳分析 全乳 SDS—PAGE 分析 显示,2只大 熊 猫乳 MUC1均只出现 1条区带,分子量约为 196 kDa,未 发现多态现象 区带染色特征与牛乳、羊乳相似, 即在银染时最先着色 值得注意的是,大熊猫乳 MUCl含量极显著高于实验所用的中国荷斯坦牛 乳、成都麻羊乳和青海牦牛乳样,呈高水平表达 3 讨 论 本研究显示,大熊猫乳中乳糖含量明显低于中 国荷斯坦牛常乳和成都麻羊初乳。过多的乳糖如果 不能及时被消化吸收可造成腹泻 (Schmidt,1971); 因此,作者建议在用牛乳或羊乳作为大熊猫幼仔的 代乳品时,可考虑在其中加人乳糖酶,以增加对高 浓度乳糖的消化,保障大熊猫幼仔的健康。另外, 实验用成都麻羊初乳中蛋白质含量很高,在用作代 乳品时可考虑根据大熊猫乳蛋白含量作适当稀释。 由于乳中营养成分的含量与泌乳阶段有很大关系 (Schmidt,1971),因此,有必要对大熊猫在整个泌 乳期中乳的组成进行系统的分析,为大熊猫的育幼 提供更科学的依据 从乳蛋白SDS—PAGE图谱可明显看出,大熊猫 乳中酪蛋白含量明显低于羊乳和牛乳。酪蛋白是 牛、羊等反刍动物乳中的主要蛋白组分 (汪玉松和 邹思湘,l995),在人乳和猪等动物乳 中含量较低 (汪玉松邹思湘,l995;李卫真等,1994)。大熊猫 乳中有3条蛋白区带含量高 (见图 1中箭头指示的 区带),在血清白蛋白和免疫球蛋白重链之间存在 的 1条明显的区带仅发现于大熊猫乳中。这些蛋白 有待于进一步的定性分析。 MUCl是一种高 度糖基化 的膜结 合糖蛋 白 (Patton&Muller,1991),在乳中的含量仅约为 40 mg/L。目前 已经研究的物种中.除小 鼠外,人、 牛、山羊、马、豚鼠等动物乳 MUC1在 SDS—PAGE 上均表现 出多态性 (Patton& Muller,l991;Cam. pana et a1.,1992),可显示出来 自双亲的 2个共显 性等位基因控制的 l条或 2条电泳区带,其多态性 主要与分子中串联的氨基酸重复序列 (2O个左右的 氨基酸)的数 目有关 (Campana et a1.,1992) 乳 MUC1的生理功能目前尚未确定,但乳 MUC1分析 对研究物种进化和亲缘关系有一定价值 (Patton, 1999)。本研究中大熊猫乳 MUC1仅发现 l条分子 量约为 196 kDa的区带 ,没有 出现多态性的原因可 能与实验样品数量少有关,也可能与大熊猫种群数 量少,近亲繁殖造成MUC1多态性丧失有关,需要 进一步适当扩大样本数量研究确定。实验中观察到 的大熊猫乳 MUC1高水平表达的现象也值得研究。 在作者已经研究过的牦牛、黄牛、中国荷斯坦牛、 山羊 (郑玉才等,2002)和大熊猫等动物中,大熊 猫乳 MUC1表达量最高。 参 考 文 献 Bradford M M .1976 A rapid and~ sitive melhod for the qu~filation of m m 阻 qu丑lIu e吕of protein utilizing the ptineiple of protein—d bindittg[J]Ana/ Bkx'hem ,72:248—254. CampanaW M.J0seph胁n R V,Palt~ S,1992.Presence and genetic poiy~ rphism of an epithelialmucininmilkofthe goal(Capra ^ c∞)[J].Gomp Biorhem.Pb ,103B:261—266 维普资讯 http://www.cqvip.com 424 动 物 学 研 究 22卷 Laenlndi U K 1970.Cl~vmge of structurat proteins durmg assemb]v 0fthe head of bacteriophage T4 LJ J fⅢ ,277:680—685 L— l B L.1980 |mm~noglobutin production and tr~ sport by the mam— alary 明d【J J Dairy sc【..63:665—670 W Z,Zou S X,T肌z A F Ⅱf 1994 Studv 0n protein~tmponentsin catost~m of Ethuati~ pig . 】.Jonrnal of舳njingAg~ultura[Urd !州m 3:8I一85 【李卫真,邹思湘,涵艾非等,1994二花膪猪 初乳的蛋白质组舟研究.南京农业大学学报,3:81—85] Liu W X.XJe Z, u Z G .1994.A Slndv of h蚰d—rearing of ne~'bom 蚰 p~da[A J In:zhan£A J,He G x Minutes 0ftheInten~ational Symposium on the Proqecti~ of the Gl肌t P蚰山 l C J.Chin : Siehu~ Sdenee&Technology Press 164一I72 刘维新 ,酣 钟 , 刘志刚等,】994全人工哺育大熊猫出生兽的研究 见:张安居. 何光昕 成都国际大熊猫保护学术研讨会论文集 成都:四川科 学拄术出版社.164~172] Liu X Z,Yu J O,Li S C et a1.1998 Prellmin~ 'study肌 content of amino aeids in the nfilk of captive 蚰 p~das【^ In:Zhang A J, He G X Proceeding of the Internationat Symp~ium 0n the Proleclion of the G1anI Par】da Chengdu,China 1997 C . Chengdu:Sichu~ Sci. &Technology P⋯ I 86一I91.[刘选珍,亲建袱.李绍昌等. I998圈养大熊猫乳汁中氪基酸古量 的初步分析 见 :摧安居.何 兜昕 ’97成都国际大熊猫保护学术研讨害论文集 成都:四川科 学拄术出版社 186—191 ] Momssey J H.1981 Silver staln for prolein in polyac~'lamide gels:a modified p~ dure with enhanced unlfom~act L"tv【J J.^ Mf B 【 m .117:307—310 patton S.1999 Some pr~tical imp]Jcafi~s of the lk mncins【J , Deity Sci .82 l115—1I17. Patton S,Muller L D,1991 Genetic paty Ⅲ of the epithelia] mucin,PAS一】.in milk~ p]es from the,n~jor deaD~brads l J.J De ity Sci ,175:863—868 Schmidt G H.197l Factom affecting the ?ield明 d composition of milk 【A J In:Sch znidt G H Biology ofLactationlM.New York:Fmeal~ Company 182—195 Teles F F r,Y(¨ln C K,Stnil JW ,】978 A alethed for rapid deternfina tion oflaot~e[J J,J Sci.61:506—508. 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M ) (③c Research Base ofGiant Panda B~ding Chengdu 610081.China) Abstract:Protein and lactose concentrations,protein composition were assayed in milk samples from two gi— ant panda jI jviduals.The results were compared with that of Chengdu Ma goat and Chinese Holstein.The average protein concentration in giant panda milk was 41.52 L,similar to Chinese Holstein milk The ax.r— erage lactose content was 15.41 g/L,significantly low— er than goat eolostnJm and bovine milk. The SDS— PAGE profile of skim milk proteins of the giant pandas Key words:Giant panda;Milk;Protein;MUC 1 was different from that of bovine and goat Casein con. tent in the giant panda milk was lower than that of goat colostrum and bovine milk.Three protein bands with hjgl1 content were observed in the giant pandas but not in the Chengdu Ma goat or Chinese Holstein.No poly— mophism of the giant panda milk MUC1 was found in the two milk samples.and only one band w曲 molecu— lar weight of approximately 196 kDa was observed on the SDS—ge1. 维普资讯 http://www.cqvip.com
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