二丁酰環(huán)腺苷酸對(duì)肥育豬胴體品質(zhì)和肉質(zhì)的影響及機(jī)理研究.pdf

1、本課題主要探討二丁酰環(huán)腺苷酸對(duì)肥育豬胴體品質(zhì)和肉質(zhì)的影響及作用機(jī)理，主要包括動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)、脂肪前體細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)和骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)三部分。
　　 動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)：選用72頭平均體重約60kg的杜×大×長(zhǎng)肥育閹公豬，隨機(jī)分為3個(gè)處理，每個(gè)處理6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)4頭豬。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧，試驗(yàn)組在基礎(chǔ)日糧中分別添加10mg/kg和20mg/kg dbcAMP，自由采食和飲水，飼養(yǎng)至90kg左右結(jié)束試驗(yàn)，每重復(fù)隨機(jī)選出1頭豬屠宰，研

2、究dbcAMP對(duì)肥育豬生產(chǎn)性能、胴體品質(zhì)和肌肉品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：1）飼糧添加dbcAMP未顯著影響肥育豬平均日增重、日采食量和料重比。2）添加10mg/kg dbcAMP顯著降低肥育豬宰后花板油所占比例和第一肋骨處的背膘厚，第十肋骨處的背膘厚略有降低的趨勢(shì)；顯著提高瘦肉率，無(wú)脂瘦肉日增重有升高的趨勢(shì)，眼肌面積也提高了13.92％。3）添加10mg/kgdbcAMP顯著提高了腹部肌肉所占比例，添加dbcAMP臀部肌肉所占比例呈線性上升

3、的趨勢(shì)變化，背部肌肉所占比例提高了1.71％～1.27％，而前腿和后腿肌肉所占比例有所下降。4）隨著dbcAMP添加量的增加，肥育豬背部脂肪細(xì)胞直徑分別降低了4.37％和7.68％（P<0.05），肌纖維直徑有線性上升的趨勢(shì)（P=0.06）。5）飼糧添加dbcAMP顯著增加了血漿環(huán)腺苷酸（cAMP）、總蛋白（TP）、甲狀腺素（T4）的含量，腎上腺素含量有線性增加趨勢(shì)（P=0.06），未顯著影響血漿膽固醇（CHO）、甘油三酯（TG）、生長(zhǎng)

4、激素（GH）、胰島素（INS）、胰島素樣生長(zhǎng)因子（IGF-1）和瘦素（Leptin）的含量（P>0.05）。6）飼糧添加dbcAMP對(duì)肥育豬背最長(zhǎng)肌、股二頭肌和半腱肌的pH值、肉色、大理石紋、嫩度和肌內(nèi)脂肪均無(wú)顯著影響（P>0.05），添加10mg/kg dbcAMP顯著降低了股二頭肌宰后24h的滴水損失值（P<0.05），處理組背最長(zhǎng)肌和半腱肌宰后24h、48h的滴水損失值均低于對(duì)照組（P>0.05）。7）添加10mg/kg dbcA

5、MP顯著提高了背脂中激素敏感脂酶（HSL）活性、β腎上腺素受體（β-AR）、生長(zhǎng)激素受體（GHR）mRNA表達(dá)量（P<0.05），而添加20mg/kg dbcAMP顯著降低了過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體（PPARγ2）和脂肪型脂肪酸結(jié)合蛋白（A-FABP）mRNA表達(dá)量（P<0.05）；添加10mg/kg和20mg/kg dbcAMP均顯著提高腹脂中G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）mRNA表達(dá)量（P<0.05）和降低胰島素受體（INSR）mRN

6、A表達(dá)量（P<0.05），同時(shí)10mg/kg dbcAMP顯著提高了β-AR、GHR mRNA表達(dá)量（P<0.05），20mg/kg dbcAMp顯著提高了cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（CREB）、IGF-1 mRNA表達(dá)量（P<0.05）；添加10mg/kg和20mg/kg dbcAMP均顯著抑制腎周脂中的INSR、CCAAT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白α（C/EBPα）、A-FABP mRNA表達(dá)量（P<0.05），而20mg/kg dbcAMP顯

7、著提高了HSL活性、GPCR、CREB、IGF-1 mRNA表達(dá)量以及降低脂肪酸合成酶（FAS）、脂蛋白脂酶（LPL）活性（P<0.05）。8）添加10mg/kg和20mg/kg dbcAMP均顯著提高了背最長(zhǎng)肌中腺苷酸環(huán)化酶（AC）活性、生肌決定因子（MyoD）、α-肌動(dòng)蛋白（ct-actin）mRNA表達(dá)量（P<0.05），同時(shí)10mg&g dbcAMP顯著提高了GPCR、IGF-1、肌球蛋白重鏈（MHC）mRNA表達(dá)量（P<0.0

8、5）；添加10mg/kg和20mg/kg dbcAMP均顯著提高了腹肌中cAMP依賴性蛋白激酶（PKA）活性、GPCR、MHC mRNA表達(dá)量（P<0.05），同時(shí)10mg/kg dbcAMP顯著提高了腹肌中的cAMP含量、CREB、MyoDmRNA表達(dá)量（P<0.05）；添加10mg/kg和20mg/kgdbcAMP均顯著促進(jìn)股二頭肌中IGF-1、MyoD、MHC mRNA表達(dá)量（P<0.05），同時(shí)10mg/kgdbcAMP顯著提高

9、了GPCR、CREB、a-actin mRNA表達(dá)量（P<0.05）；添加dbcAMP顯著促進(jìn)半腱肌中的MyoD mRNA表達(dá)量以及降低肌抑素（Myostatin）mRNA表達(dá)量（P<0.05）。綜合上述結(jié)果提示，飼糧添加dbcAMP可以改善胴體品質(zhì)，促進(jìn)蛋白質(zhì)沉積而減少脂肪沉積，且10mg/kg組效果較好。
　　 脂肪前體細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)：選用7日齡杜×大×長(zhǎng)三元雜交仔豬，無(wú)菌條件下分離背部皮下脂肪進(jìn)行脂肪前體細(xì)胞培養(yǎng)。使用0、0

10、.001、0.01、0.1、1、10、100、10001μmol/LbcAMP處理細(xì)胞1、2、3、4、5、6天，研究dbcAMP對(duì)脂肪前體細(xì)胞增殖的影響；處理細(xì)胞2、4、6、8、10、12天，研究dbcAMP對(duì)脂肪前體細(xì)胞分化的影響；使用0、0.001、0.1、10、1000μmol/LdbcAMP處理細(xì)胞4天，研究dbcAMP對(duì)脂肪細(xì)胞內(nèi)與脂肪代謝沉積相關(guān)的酶活和基因表達(dá)的影響。結(jié)果表明：1）添加0.001～1000μmol/Ldbc

11、AMP均有抑制脂肪前體細(xì)胞增殖的趨勢(shì)，其中處理前期dbcAMP濃度大于0.01μmol/L即有顯著的抑制效果（P<0.05），而處理后期濃度增大至100～1000μmol/L的抑制增殖作用最大（P<0.05）。2）dbcAMP對(duì)脂肪前體細(xì)胞分化的影響也存在添加濃度和處理時(shí)間效應(yīng)，短期處理（2～6天）時(shí)細(xì)胞的分化呈先下降再上升的二次曲線變化（P<0.05），且0.1～1μmol/L的抑制分化作用最大（P<0.05），隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)（1

12、0～12天），0.1～1000μmol/L均顯著抑制脂肪前體細(xì)胞分化（P<0.05），其中最大抑制分化濃度增大到100～1000μmol/L（P<0.05）。3）向脂肪前體細(xì)胞培養(yǎng)液中添加dbcAMP顯著提高了細(xì)胞內(nèi)cAMP含量、PKA活性（P<0.05）和GPCR、β-AR、GHR和CREB mRNA表達(dá)量（P<0.05），而顯著降低C/EBPα、PPARγ2和A-FABPmRNA表達(dá)量（P<0.05）。以上結(jié)果提示，添加適量的dbc

13、AMP可抑制脂肪前體細(xì)胞增殖和分化，并有抑制脂肪合成的作用。
　　 骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)：選用7日齡杜×大×長(zhǎng)三元雜交仔豬，無(wú)菌條件下分離背最長(zhǎng)肌進(jìn)行骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞培養(yǎng)。使用0、0.001、0.01、0.1、1、10、100、1000μmol/LdbcAMP處理細(xì)胞1、2、3、4、5、6天，研究dbcAMP對(duì)骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞增殖的影響；使用0、0.001、0.1、10、1000μmol/LdbcAMP處理細(xì)胞4天，研究dbcAM

14、P對(duì)骨骼肌細(xì)胞內(nèi)與蛋白質(zhì)代謝沉積相關(guān)的酶活和基因表達(dá)的影響。結(jié)果表明：1）隨著dbcAMP濃度的增加骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞的增殖呈先升高后下降的二次曲線變化（P<0.0001），除第1天0.1μmol/LdbcAMP顯著促進(jìn)骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞增殖（P<0.05）外，2～6天時(shí)均為0.001～0.1μmol/LdbcAMP有促進(jìn)細(xì)胞增殖的趨勢(shì)，且0.1μmol/L組效果最好（P>0.05），1～1000μmol/L時(shí)有抑制細(xì)胞增殖的趨勢(shì)，且1000μ

15、mol/L組的抑制增殖作用最大（P<0.05）。2）向骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞培養(yǎng)液中添加dbcAMP顯著提高了cAMP含量、AC活性（P<0.05）以及GPCR、MHC mRNA表達(dá)量（P<0.05）；顯著降低了calpain活性（P<0.05）以及Myostatin mRNA表達(dá)量（P<0.05），而有升高calpastatin活性的趨勢(shì)（P=0.07）；此外，0.1μmol/LdbcAMP均有提高GHR、CREB、IGF-1、MyoD、α-

16、aetin mRNA表達(dá)量的趨勢(shì)（P>0.05）。上述結(jié)果提示：一定濃度的dbcAMP可促進(jìn)骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞增殖，并有促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和抑制蛋白質(zhì)降解的作用。
　　 綜合三個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果得出，在本試驗(yàn)條件下，細(xì)胞中最佳dbcAMP添加濃度為0.1μmol/L，而動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)中的最佳劑量為10mg/kg，同時(shí)得出dbcAMP調(diào)控脂肪沉積的可能機(jī)理是：適量添加dbcAMP能促進(jìn)脂肪中β-AR mRNA表達(dá)量的增加，dbcAMP與β-AR結(jié)

17、合，激活Gs蛋白，進(jìn)而活化AC，促使細(xì)胞內(nèi)cAMP含量增加，而后激活PKA，活化的PKA釋放催化亞基去催化細(xì)胞內(nèi)其它蛋白質(zhì)（如CREB或HSL）的磷酸化，HSL濃度的提高可使線粒體進(jìn)入解偶聯(lián)呼吸狀態(tài)，底物氧化耗能增加，最終使脂肪分解代謝增強(qiáng)；也可通過(guò)降低FAS、LPL的活性和PPARγ2、A-FABP mRNA的表達(dá)，抑制脂肪細(xì)胞分化，降低脂肪沉積；還可通過(guò)降低INSR數(shù)量，減少INS與受體結(jié)合的機(jī)會(huì)，抑制INS對(duì)體脂沉積的促進(jìn)作用。得

18、出dbcAMP調(diào)控蛋白質(zhì)沉積的可能機(jī)理是：通過(guò)GPCR-AC-cAMP-PKA途徑，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子CREB的活性，加速了基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，從而使蛋白質(zhì)合成增多；通過(guò)增加骨骼肌內(nèi)結(jié)構(gòu)蛋白α-actin和Mt-IC的mRNA表達(dá)量以及生肌決定因子MyoD的表達(dá)，提高蛋白質(zhì)的合成量，同時(shí)降低肌抑素Myostatin mRNA表達(dá)，減少蛋白質(zhì)的降解量；還可通過(guò)GH/IGF-1途徑，IGF-1 mRNA表達(dá)量的提高，能直接誘導(dǎo)骨骼肌細(xì)胞分化，促進(jìn)D