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本试验主要探讨共轭亚油酸(CLA)调控肥育猪脂肪沉积的机理,包括动物试验和细胞培养试验两部分。动物试验主要研究肥育猪的生产性能、胴体性状、肉质指标、背最长肌和背部脂肪组织酶活性和基因表达量以及背最长肌蛋白质组变化;细胞培养试验主要研究前体脂肪细胞的增殖、分化以及细胞内基因表达量变化。旨在通过体内与体外试验相结合的方法研究CLA对肥育猪脂肪沉积的影响,进一步丰富机理。
动物试验选择72头平均体重约60.7±2.8kg的杜×大×长三元杂小母猪,随机分为3个处理,每个处理6个重复,每个重复4头猪。肥育猪饲喂玉米豆粕型饲粮,其中CLA添加水平为0、1.25%和2.5%,对照组以葵花籽油代替。猪饲养至100±5.7kg体重时结束试验。动物试验结果表明:饲粮中添加CLA未影响肥育猪屠宰率、后腿比例、日增重、增重/耗料比、脂肪百分比、最后肋骨处背膘厚度、腰荐椎结合处背膘厚度以及眼肌面积(P>0.10),显著降低第十肋骨处背膘厚度(P<0.05)、第一肋骨处背膘厚度(P=0.05)和采食量达3.4%~7.6%(P=0.04),提高瘦肉率达3.5%~4.7%(P=0.07)。添加CLA对肥育猪肝脏、心脏以及肾脏重量没有显著影响(P>0.10)。添加CLA对肥育猪背最长肌pH值、肉色(L*、a*、b*)、大理石纹评分和滴水损失无显著影响(P>0.10),显著降低放置2天背最长肌丙二醛(MDA)含量(P<0.05),显著提高背最长肌肌内脂肪含量(P<0.05)和剪切力(P<0.05)。饲粮中添加CLA未影响肥育猪血清中甘油三酯、胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和瘦素含量(P>0.10),显著提高游离脂肪酸含量(P<0.05)。肥育猪背最长肌和背部脂肪组织中脂肪细胞直径未受到CLA添加的影响(P>0.10)。饲粮中添加CLA显著提高背部脂肪和背最长肌组织中饱和脂肪酸(SFA)(P<0.05)和两种CLA单体含量(P<0.05),显著降低单不饱和脂肪酸(MUFA)含量(P<0.05)和A9去饱和酶指数(P<0.05)。添加CLA显著降低背部脂肪和肝脏中脂蛋白脂酶(LPL)活性(P<0.05),不影响背最长肌中LPL活性;降低背部脂肪脂肪酸合成酶(FAS)活性达35.6%~53.6%(P=0.02),未影响背最长肌和肝脏中FAS活性。添加CLA未影响背最长肌、背部脂肪和肝脏组织中LPL mRNA表达量;提高肝脏硬酯酰辅酶A去饱和酶(SCD)mRNA表达量达51.7%~143.9%(P=0.05),未影响背最长肌和背部脂肪中SCD mRNA表达量:提高背最长肌内脂肪细胞脂肪酸结合蛋白(A-FABP)mRNA表达量达31.3%~147.5%(P=0.02),未影响背部脂肪和肝脏组织中A-FABP mRNA表达量:显著降低肝脏过氧化物酶体增殖物激活受体γ2(PPARγ2)mRNA表达量(P<0.05),未影响背最长肌和背部脂肪中PPARγ2mRNA表达量。饲粮中添加2.5%CLA显著提高背最长肌组织中48个蛋白点的丰度表达(P<0.05),其中有两个蛋白点在数据库的哺乳动物种属中没有找到合适的序列配比,为未知蛋白,在这48个差异蛋白点中与肌内脂肪代谢相关的蛋白点为中链特异酰基CoA脱氢酶(MCAD)、5-AMP-活化蛋白激酶亚基r3(AMPKγ3)、AMP-活化蛋白激酶非催化亚基β1(AMPKβ1)、SCD、碳酸酐酶 3、天冬氨酸转氨酶。
细胞培养试验选用7日龄杜×大×长三元杂交仔猪,无菌条件下分离背部脂肪进行前体脂肪细胞培养。前体脂肪细胞培养2天后,使用含有不同浓度CLAs(顺9,反11-CLA,反10,顺12-CLA、CLA混合体(CLA-M))和亚油酸(LA)的培养液处理前体脂肪细胞2、4、6、8、10天。试验结果表明:CLAs和LA对脂肪细胞增殖与分化的影响与脂肪酸添加浓度和处理时间长短有关,除400μmol/L CLAs一直存在的显著抑制细胞增殖作用(P<0.05)。脂肪酸的添加浓度越高,作用时间越长。促进脂肪细胞增殖与分化的作用越明显。添加100、200和400μmol/L CLAs和LA可以抑制前体脂肪细胞PPARγ2 mRNA表达量,其中顺9,反11-CLA在100和200μmol/L时显著其表达量(P<0.05),反10,顺12-CLA和LA在100μmol/L时显著抑制其表达量(P<0.05)。CLA-M在400μmol/L时显著抑制其表达量(P<0.05);顺9,反11-CLA在100、200和400μmol/L时促进LPL mRNA表达量,反10,顺12-CLA、CLA-M和LA在100和200μmol/L促进LPL mRNA表达量,400μmol/L时则抑制其表达量:添加100、200和400μmol/LCLAs和LA可以促进A-FAB PmRNA表达量,其中顺9,反11-CLA在100、200和400μmol/L时显著促进其表达量(P<0.05),反10,顺12-CLA在100和200μmol/L时显著促进其表达量(P<0.05),CLA-M在200和400μmol/L时显著促进其表达量(P<0.05),LA在100μmol/L时有显著的促进作用(P<0.05)。
由以上试验结果得出,CLA调控脂肪沉积的可能机理是,通过抑制背部脂肪组织中LPL和FAS活性来抑制背部脂肪沉积的;通过降低背部脂肪组织中△9去饱和酶指数降低背部脂肪沉积;通过增加背最长肌A-FABP mRNA表达量增加肌内脂肪沉积;通过提高天冬氨酸转氨酶和AMPKγ3蛋白丰度表达增加肌内脂肪沉积;通过高浓度下抑制脂肪细胞增殖减少脂肪沉积,低浓度下促进脂肪细胞增殖促进肌内脂肪沉积。