飽和與不飽和脂肪酸對豬肌纖維組成的影響及其AMPK途徑研究.pdf

1、肌纖維類型及其組成決定豬骨骼肌的生長速度和肌肉的能量代謝方式，是影響豬肉品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。AMPK（腺苷一磷酸激活的蛋白激酶）與機(jī)體的能量代謝密切相關(guān)，小鼠中研究表明AMPK能夠調(diào)節(jié)肌肉的糖脂代謝進(jìn)而影響肌纖維類型轉(zhuǎn)化，脂肪酸作為能量物質(zhì)可以調(diào)控小鼠AMPK基因的表達(dá)。但是AMPK與豬肌纖維組成的關(guān)系以及脂肪酸是否能夠通過AMPK能量代謝通路影響肌纖維組成尚不明確。因此本研究設(shè)計以下三個試驗:首先以肉質(zhì)性狀存在顯著差異的金華豬和長白豬

2、為試驗動物，比較研究了兩品種豬肌纖維組成及AMPK表達(dá)的品種差異，探討了AMPK與豬肌纖維組成的關(guān)系;在此基礎(chǔ)上，以小鼠為動物模型，通過體內(nèi)外試驗比較研究了飽和與不飽和脂肪酸對小鼠肌肉中AMPK基因表達(dá)和肌纖維組成的影響;最后探討了在妊娠后期和哺乳期母豬日糧中添加飽和或不飽和脂肪酸對后代哺乳仔豬肌肉中AMPK表達(dá)和肌纖維組成的影響，旨在初步揭示AMPK與豬肌纖維組成的關(guān)系以及脂肪酸是否能夠通過AMPK代謝途徑調(diào)控肌纖維組成。主要研究結(jié)果

3、如下:
　　試驗一、金華豬和長白豬AMPK表達(dá)與肌纖維組成的品種差異研究
　　本試驗以肉質(zhì)性狀存在顯著差異的金華豬和長白豬為試驗動物，比較研究了30、90和150日齡兩品種豬比目魚肌中肌纖維組成及AMPK等肌纖維類型轉(zhuǎn)化相關(guān)基因表達(dá)的品種差異。結(jié)果表明:30日齡金華豬比目魚肌中肌球蛋白重鏈MyHCⅠ基因（Ⅰ型肌纖維）表達(dá)顯著低于長白豬(p＜0.05);而90日齡和150日齡金華豬比目魚肌中肌球蛋白重鏈MyHCⅠ和MyHCⅡa

4、（Ⅱ a型肌纖維）基因表達(dá)顯著高于長白豬(p＜0.01)，同時MyHCⅡb（Ⅱb型肌纖維）基因表達(dá)顯著低于長白豬(p＜0.01)。肌肉酶活檢測結(jié)果顯示，30日齡時金華豬氧化型SDH酶活性低于長白豬，90日齡和150日齡SDH酶活性金華豬顯著高于長白豬(p＜0.05)，這與肌纖維組成的品種差異結(jié)果一致。MDH酶活性30日齡和90日齡金華豬低于長白豬，而150日齡金華豬高于長白豬，表明SDH與MDH表達(dá)規(guī)律存在差異。與長白豬相比，30日齡金

5、華豬比目魚肌中AMPKα的基因表達(dá)顯著降低(p＜0.01)，但是90日齡和150日齡金華豬比目魚肌中AMPKα基因的mRNA水平(p＜0.05)和磷酸化蛋白水平(p＜0.05)均顯著升高，與肌纖維類型轉(zhuǎn)化相關(guān)的基因如PGC-1α、MEF2c和NFAT等基因表達(dá)的品種差異與AMPK一致。提示，AMPK可能通過調(diào)控下游肌纖維類型轉(zhuǎn)化相關(guān)基因PGC-1α等的表達(dá)影響豬肌纖維組成。
　　試驗二、日糧添加飽和或不飽和脂肪酸對小鼠AMPK基因

6、表達(dá)和肌纖維組成的影響研究
　　在上述研究的基礎(chǔ)上，本試驗以小鼠為試驗動物模型，探討飽和與不飽和脂肪酸日糧對小鼠肌肉中AMPK基因表達(dá)和肌纖維組成的影響。生長性能和血清指標(biāo)檢測結(jié)果表明，與5％飽和脂肪酸（主要成分為棕櫚酸）相比，日糧中添加5％的不飽和脂肪酸（主要成分為亞油酸）顯著降低了小鼠的平均日采食量，提高了小鼠血清中脂聯(lián)素(Adiponectin)的水平(p＜0.01)，對瘦素（Leptin）無顯著影響;肌纖維組成結(jié)果表明，不

7、飽和脂肪酸組小鼠肌肉中（比目魚肌和趾長伸?。┘∏虻鞍字劓淢yHCⅠ基因表達(dá)顯著高于飽和脂肪酸組(p＜0.01)，MyHCⅡb基因表達(dá)顯著低于飽和脂肪酸組(p＜0.01);AMPK等基因表達(dá)檢測結(jié)果顯示，日糧中添加不飽和脂肪酸顯著提高了肌肉中AMPK基因(p＜0.01)及下游與肌纖維類型轉(zhuǎn)化相關(guān)基因PGC-1α等的表達(dá);不飽和脂肪酸組小鼠肌肉中脂肪分解基因Sirt1和CPT1的表達(dá)也顯著升高。進(jìn)一步，通過體外試驗比較研究了不同類型脂肪酸對

8、小鼠C2C12細(xì)胞中AMPK基因表達(dá)和肌纖維類型轉(zhuǎn)化相關(guān)基因表達(dá)的影響。結(jié)果表明，不同類型脂肪酸對AMPK基因表達(dá)影響的時間依賴效應(yīng)趨勢一致;飽和脂肪酸顯著抑制了C2C12細(xì)胞中AMPK的基因表達(dá)，同時降低了AMPK下游與肌纖維類型轉(zhuǎn)化相關(guān)的基因PGC-1α等的基因表達(dá)。不飽和脂肪酸尤其是多不飽和脂肪酸處理后AMPK基因表達(dá)顯著高于飽和脂肪酸處理組，MyHCⅠ基因表達(dá)也顯著升高，與小鼠體內(nèi)試驗結(jié)果一致。提示，與飽和脂肪酸相比，日糧中添加

9、5％不飽和脂肪酸可以提高小鼠肌肉中Ⅰ型（氧化型）肌纖維的比例，不同類型脂肪酸對小鼠肌纖維組成的影響與AMPK能量代謝通路有關(guān)。
　　試驗三、母豬日糧中添加飽和或不飽和脂肪酸對仔豬肌肉中AMPK表達(dá)和肌纖維組成的影響
　　在研究了飽和與不飽和脂肪酸對小鼠肌纖維組成及AMPK等肌纖維轉(zhuǎn)化相關(guān)基因表達(dá)影響的基礎(chǔ)上，本試驗選取妊娠后期（妊娠80 d）母豬為試驗動物，在妊娠后期和哺乳期母豬日糧中添加飽和脂肪酸（主要成分為棕櫚酸）或不飽

10、和脂肪酸（主要成分為亞油酸），探討母豬日糧脂肪酸類型對后代仔豬肌肉中AMPK表達(dá)和肌纖維組成的影響。對乳品質(zhì)影響的結(jié)果表明，日糧添加3％不飽和脂肪酸顯著提高了母豬初乳和常乳中總不飽和脂肪酸比例(p＜0.05)，顯著降低了乳中總飽和脂肪酸比例(p＜0.05)。進(jìn)一步研究了母豬日糧脂肪酸類型對后代哺乳仔豬肌肉中肌纖維組成的影響，結(jié)果顯示，母豬日糧中添加不飽和脂肪酸顯著促進(jìn)了哺乳仔豬肌肉中肌球蛋白重鏈MyHCⅠ、MyHCⅡ a、MyHCⅡ x

11、和MyHCⅡb基因的表達(dá)。同時利用免疫熒光技術(shù)檢測了肌肉中慢速氧化型肌纖維特異性蛋白TroponinⅠ-SS的表達(dá)情況，結(jié)果表明，不飽和脂肪酸組仔豬肌肉中TroponinⅠ-SS蛋白表達(dá)較高，氧化型肌纖維比例顯著高于飽和脂肪酸組。AMPK及肌纖維類型轉(zhuǎn)化相關(guān)基因表達(dá)檢測結(jié)果顯示，不飽和脂肪酸組仔豬肌肉中AMPK基因表達(dá)和蛋白磷酸化水平均顯著高于飽和脂肪酸組(p＜0.05)。與AMPK表達(dá)趨勢一致，不飽和脂肪酸組仔豬肌肉中肌纖維類型相關(guān)基