动物营养学报    2019, Vol. 31 Issue (2): 669-680    PDF    
叶酸和维生素B12对五龙鹅肝脏中磷脂酸磷酸酯酶1基因表达量的影响及其与血清脂类代谢、脂肪沉积和肉品质指标的相关性分析
程漫漫, 王宝维, 张廷荣, 孔敏, 张名爱, 岳斌, 葛文华     
青岛农业大学优质水禽研究所, 国家水禽产业技术体系营养与饲料功能研究室, 青岛 266109
摘要: 本试验旨在探究饲粮中添加不同水平叶酸和维生素B12对五龙鹅肝脏中磷脂酸磷酸酯酶1(Lpin1)基因表达量的影响及在不同组织中的表达差异性,并分析Lpin1基因表达量与血清脂类代谢、脂肪沉积、肉品质指标之间的相关性。试验选用5周龄五龙鹅420只,随机分为7个组,每个组6个重复,每个重复10只鹅。试验采用2×3两因素(叶酸添加水平×维生素B12添加水平)交叉等重复的析因设计,空白对照组饲喂基础饲粮,不添加叶酸和维生素B12;试验组饲粮叶酸添加水平分别为0.25、2.00 mg/kg,维生素B12添加水平分别为0.003、0.009、0.018 mg/kg。试验期为4周。结果表明:1)不同添加水平的叶酸和维生素B12的互作对五龙鹅的末重影响显著(P < 0.05)。2)不同添加水平的叶酸和维生素B12的互作对皮脂率、腹脂率、肌间脂带宽、胸肌肌内脂肪率和腿肌肌内脂肪率影响显著(P < 0.05)。3)不同添加水平的叶酸和维生素B12及其互作对五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量影响显著(P < 0.05)。4)Lpin1基因在五龙鹅的心脏、肝脏、肾脏、腹脂、肺脏、肌胃、腺胃、胸肌、腿肌、脾脏、胰腺11个组织中均有表达,其中Lpin1基因表达量表达量最高的为腹脂,显著高于其他组织(P < 0.05);其次为肌胃、胰腺、肺脏,显著高于腺胃、心脏、肾脏、腿肌、胸肌(P < 0.05)。5)五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与血清甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇含量呈显著负相关(P < 0.05),与血清葡萄糖、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇含量呈负相关(P>0.05)。6)五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与腹脂率、腿肌肌内脂肪率呈显著正相关(P < 0.05),与胸肌肌内脂肪率、肌间脂带宽呈极显著正相关(P < 0.01),与皮脂率呈负相关(P>0.05)。7)五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与胸肌和腿肌pH、肉色、剪切力、失水率均无显著相关性(P>0.05),但与腿肌滴水损失呈显著正相关(P < 0.05)。由此可见,不同添加水平的叶酸和维生素B12及其互作对五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量有显著影响,且Lpin1基因表达量与血清脂类代谢、脂肪沉积和肉品质指标有一定的相关性。
关键词: 叶酸     维生素B12     五龙鹅     磷脂酸磷酸酯酶1     脂肪代谢     肉品质    
Effects of Folic Acid and Vitamin B12 on Liver Lipid Phosphate Phosphohydrolase 1 Gene Expression and Its Correlation with Serum Lipid Metabolism, Fat Deposition and Meat Quality Indices of Wulong Geese
CHENG Manman, WANG Baowei, ZHANG Tingrong, KONG Min, ZHANG Ming, YUE Bin, GE Wenhua     
Nutrition and Feed Laboratory of China Agriculture Research System, Institute of High Quality Waterfowl, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China
Abstract: This study was conducted to investigated the effect of dietary different supplemental levels of folic acid and vitamin B12 on liver lipid phosphate phosphohydrolase 1 (Lpin1) gene expression of Wulong geese and its expression difference in different tissues, and to further analysis the correlation of Lpin1 gene expression with serum lipid metabolism, fat deposition and meat quality indices. A total of 420 five-week-old Wulong geese were randomly divided into 7 groups with 6 replicates per group and 10 geese per replicate. The trial used a 2×3 two factors (folic acid supplemental level×vitamin B12 supplemental level) across-equal factorial design, geese in the blank control group were fed a basal diet without folic acid and vitamin B12; geese in experimental groups were fed experiment diets, which folic acid supplemental levels were 0.25, 2.00 mg/kg, respectively, and vitamin B12 supplemental levels were 0.003, 0.009, 0.018 mg/kg, respectively. The experiment lasted for 4 weeks. The results showed as follow:1) the interaction of different supplemental levels of folic acid and vitamin B12 had significant effect on the final weight of Wulong geese (P < 0.05). 2) The interaction of different supplemental levels of folic acid and vitamin B12 had significant effects on the percentage of subcutaneous fat, percentage of abdominal fat, intermuscular fat bandwidth, intramuscular fat rate of breast muscle, intramuscular fat rate of leg muscle of Wulong geese (P < 0.05). 3) Different supplemental levels of folic acid and vitamin B12 and their interaction had significant effect on the liver Lpin1 gene expression of Wulong geese (P < 0.05). 4) The Lpin1 gene expression was detected in 11 tissues of heart, liver, kidney, abdominal fat, lung, gizzard, glandular stomach, breast muscle, leg muscle, spleen and pancreas; the Lpin1 gene expression in abdominal fat was the highest, and it significantly higher than that in other tissues (P < 0.05); secondly was in gizzard, pancreas and lung, significantly higher than that in glandular stomach, heart, kidney, leg muscle and breast muscle (P < 0.05). 5) The liver Lpin1 gene expression of Wulong geese had significant negative correlations with the contents of triglyceride and high density lipoprotein cholesterol in serum (P < 0.05), and had negative correlations with the contents of glucose, total cholesterol, low density lipoprotein cholesterol in serum (P>0.05). 6) The liver Lpin1 gene expression of Wulong geese had significant positive correlations with the percentage of abdominal fat and intramuscular fat rate of leg muscle (P < 0.05), had significant positive correlations with the intermuscular fat bandwidth, intramuscular fat rate of breast muscle (P < 0.01), and had a negative correlation with the percentage of subcutaneous fat (P>0.05). 7) The liver Lpin1 gene expression of Wulong geese had no significant correlation with the pH, meat color, shearing force and water loss rate in breast muscle and leg muscle (P>0.05), but had a significant positive correlation with the drip loss of leg muscle (P < 0.05). In conclusion, different supplemental levels of folic acid and vitamin B12 and their interaction have significant effects on the liver Lpin1 gene expression of Wulong geese, and the Lpin1 gene expression has a certain correlation with serum lipid metabolism, fat deposition and meat quality indices.
Key words: folic acid     vitamin B12     Wulong geese     lipid phosphate phosphohydrolase 1     lipid metabolism     meat quality    

脂类代谢受到遗传因素和环境的共同作用,过多的脂肪沉积严重影响家禽的生产效益和胴体品质。目前,营养等因素调控脂类代谢相关基因表达的研究成为了热点。对于禽类而言,胴体脂肪的90%是在肝脏中合成的,仅很少一部分是在脂肪组织中合成的。肝脏合成的脂肪通过血浆载脂蛋白的形式被转移到其他组织中发挥作用或在脂肪组织中贮存起来。叶酸作为一碳单位代谢的重要辅助因子,因携带活性甲基基团,并作为S-腺苷甲硫氨酸(SAM)合成的甲基提供者,可通过对DNA的甲基化作用,改变表观遗传[1]。维生素B12作为一碳代谢的辅酶,可以提高叶酸的利用率,促进多种DNA合成反应[2]。Stekol等[3]研究了维生素B12和叶酸在大鼠体内胆碱合成中的作用,结果表明维生素B12的缺乏减少了甘氨酸的利用,叶酸的缺乏减少了丝氨酸的利用,也较小程度减少了甘氨酸的利用,这2种氨基酸能够形成乙醇胺,进而合成胆碱。研究表明,叶酸和维生素B12在免疫调节机制中发挥着重要作用。叶酸和维生素B12缺乏除导致白细胞数量减少外,还可使淋巴细胞功能损害,影响体液免疫,造成中性粒细胞杀菌能力下降[4]

磷脂酸磷酸酯酶(Lpin)是动物脂肪形成过程中的限速酶,其催化磷脂酸形成甘油二酯,对甘油三酯(TG)的形成起关键作用[5]。研究显示,Lpin1具有磷脂酸磷酸化酶的活性,是影响脂肪沉积的重要候选基因[6]Lpin1是通过对脂肪肝脂质营养不良(FLD)突变小鼠突变体进行候选位置克隆获得的。FLD突变小鼠患有脂肪营养不良症,表现为脂肪组织数量的严重缺乏。目前,有关叶酸和维生素B12联合干预脂类代谢相关基因Lpin1的研究还未见报道。因此,本试验旨在探究饲粮中不同添加水平的叶酸和维生素B12及其互作对Lpin1基因表达量的影响及Lpin1基因在鹅不同组织器官中的表达差异性,并分析肝脏Lpin1基因表达量与脂肪沉积、血清脂类代谢、肉品质之间的相关性,进一步探究饲粮叶酸和维生素B12水平及其互作对家禽脂类代谢调控的分子机制,为研究Lpin1基因在家禽脂类代谢的功能机制奠定基础。

1 材料与方法 1.1 试验材料及饲粮

试验所用叶酸和维生素B12均由宁夏金维制药股份有限公司生产,其中叶酸的有效成分含量为96%,维生素B12的有效成分含量为1%。按照试验设计要求,将叶酸和维生素B12按添加量混入载体中,并逐级搅入饲粮中,再放入搅拌机混合6 min。

饲粮以NRC(1994)[7]标准为主要参考依据配制,基础饲粮组成及营养水平见表 1。采用高效液相色谱法测得基础饲粮中叶酸和维生素B12含量分别为0.40和0.00 mg/kg。

表 1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis)
1.2 试验设计及饲养管理

试验用鹅由国家水禽产业技术体系育种基地高密银河润雁鹅业有限公司提供。选择初始平均体重差异不显著(P>0.05)的5周龄五龙鹅420只,随机分为7个组,每个组6个重复,每个重复10只鹅,公母各1/2。Ⅰ~Ⅵ组为试验组,Ⅶ组为空白对照组;试验采用2×3(叶酸×维生素B12)两因素交叉等重复的析因设计,空白对照组饲粮不添加叶酸和维生素B12。试验组饲粮叶酸的添加水平分别为0.25、2.00 mg/kg,维生素B12的添加水平分别为0.003、0.009、0.018 mg/kg。试验设计见表 2。试验期为5~8周,

表 2 试验设计 Table 2 Experimental design

试验前鹅舍要进行彻底全面的消毒,防止疾病的传播;试验鹅采用网床平养,自由饮水和采食,少喂勤添;搞好鹅舍内环境卫生,保持地面洁净干燥,随时观察鹅的健康状况。

1.3 试验试剂和设备

试验试剂:Trizol提取试剂盒、4S Red Plus核酸染色剂(BBI A606695)、琼脂糖,第1链cDNA合成试剂盒(RevertAid Premium Reverse Transcriptase)。

试验设备:SW-CJ-1D洁净工作台(江苏苏洁净化设备厂)、HC-2518R高速冷冻离心机(安徽中科中佳仪器有限公司)、DYY-6C型稳压稳流电泳仪(北京六一仪器厂)、H6-1微型电泳槽(上海精益有机玻璃制品仪器厂)、FR980凝胶成像系统(上海复日科技有限公司)、SMA4000微量分光光度计[美林恒通(北京)仪器有限公司]、PCR反应扩增仪(Bio-Rad公司,美国)、移液器(100~100 0 μL,20~200 μL,0.5~10.0 μL)(BBI公司,加拿大)。

1.4 样品采集与测定 1.4.1 生长性能测定

试验鹅第8周龄末,停饲12 h,逐只空腹称重,统计各组试验鹅的初重、末重,计算平均日增重(ADG)和料重比(F/G)

1.4.2 样品采集与制备

试验鹅第8周龄末,各重复随机选择2只鹅,公母各1/2,颈静脉放血致死后迅速剖开腹腔,无菌操作取出心脏、肝脏、肾脏、腹脂、肺脏、肌胃、腺胃、胸肌、腿肌、脾脏、胰腺组织样品,迅速收集到冻存管后置于液氮中,然后转移到-80 ℃冰箱保存待测。

1.4.3 脂肪沉积指标测定

试验鹅第8周龄末,空腹称重,各重复随机选择2只鹅,翅静脉采血致死,用湿法拔毛沥干水分后称重,按照《家禽生产性能名词术语和度量统计方法》(NY/T 823—2004)[7]测定其屠宰性能,并计算脂肪沉积指标。

皮脂重:将拔毛后的皮和皮脂一同剥离,一起称重。

腹脂重:腹部板油及肌胃周围的脂肪剥离称重。

皮脂厚:测量尾椎前端、沿被测正中线切开部位的皮肤厚度。

肌间脂带宽:用游标卡尺测定胸肌边缘脂肪带的宽度,即胸骨剑突末端处脂肪带的宽度。这条脂肪带起于腋窝,沿胸大肌边缘止于胸骨末端。

腿肌、胸肌肌内脂肪率测定:将样品从-20 ℃冰箱中取出解冻,剪碎称重,置于105 ℃烘箱中烘干,用电子天平称量其绝对干重,将脱脂滤纸在105 ℃烘箱中烘干后称重,然后将样品磨碎后取2 g左右包在滤纸中,再在烘箱中烘至绝干,在电子天平上称出其准确重量,然后,将滤纸包好,放入索氏提取器中用乙醚抽提12 h,水浴温度为70~80 ℃,脱脂后的样包烘干后称出其脱脂后样包重。

1.4.4 肉品质的测定

8周龄末屠宰后取左侧胸肌、腿肌,采用《肉品质检测标准》GB/T 9695—2008[8]的方法测定肌肉品质。具体方法如下。

肉色:用德国MATTHAUS胴体肉质颜色测定仪测肉色。

剪切力:用物性测试仪(TA-XT PLUS)测定剪切力。

pH:用HANHA-HI9025便携式酸度计测定pH。

滴水损失(吊袋法):用自然蒸发法,称新鲜肉样(约2 cm×3 cm×5 cm)重(W1),后将肉样悬挂在充气塑料袋中,于4 ℃冰箱内贮存24 h,称重(W2),利用下列公式计算。

失水率(加压法):失水率必须在现场屠宰试验后2 h内进行,取相同部位的肉样(厚度在1 cm左右,面积大约6 cm2)称重初始重(W1),然后放置于钢环允许膨胀压缩仪平台,平台上下两侧各放1块硬质塑料垫板和18层吸水纸,加压34~36 kg(系水力仪表指向刻度97)压力,持续恒定加压5~10 min后,撤去压力后称重(W2);利用以下公式计算。

1.4.5 基因相对表达量的测定 1.4.5.1 RNA的提取及cDNA的合成

选取各肝脏样品50 mg,加入1 mL的TRNzol(Roche)试剂粉碎匀浆后抽提RNA。使用Bio-Photometer型核酸蛋白测定仪测定其浓度和纯度,将检验合格的RNA用反转录试剂盒逆转录成cDNA用于基因表达量试验。同样对心脏、肝脏、肾脏、腹脂、肺脏、肌胃、腺胃、胸肌、腿肌、脾脏、胰腺等组织样品将RNA逆转录成cDNA用于组织表达差异性试验。

1.4.5.2 引物设计及合成

根据NCBI鹅Lpin1基因登录号(NW_013185664),引物序列由Primer 5.0软件设计,由3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)为内参基因,引物由生工生物(上海)有限公司合成。

表 3 Lpin1和GAPDH基因引物序列 Table 3 Lpin1 and GAPDH gene primer sequences
1.4.5.3 实时荧光定量PCR

实时荧光定量PCR反应体系见表 4。每个样品设置3次重复,采用2-△△CT法计算各样本中Lpin1基因表达量。

表 4 实时荧光定量PCR反应体系 Table 4 Reaction system of real-time quantitative PCR
1.5 统计分析

利用SPSS 17.0软件中GLM模型分析主效应和互作效应,用ANOVA和LSD法对数据进行差异显著性分析, P<0.05为差异显著。

2 结果与分析 2.1 不同添加水平的叶酸和维生素B12对五龙鹅生长性能的影响

表 5可知,不同添加水平的叶酸和维生素B12的互作对五龙鹅的末重影响显著(P < 0.05),对平均日增重、料重比影响不显著(P>0.05);Ⅴ组的末重最大,显著高于Ⅰ、Ⅵ和Ⅶ组(P < 0.05)。

表 5 不同添加水平的叶酸和维生素B12对五龙鹅生长性能的影响 Table 5 Effects of different supplemental levels of folic acid and vitamin B12 on growth performance of Wulong geese
表 6 不同添加水平的叶酸和维生素B12对五龙鹅脂肪沉积指标的影响 Table 6 Effects of different supplemental levels of folic acid and vitamin B12 on fat deposition indices of Wulong geese
表 7 不同添加水平的叶酸和维生素B12对五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量的影响 Table 7 Effects of different supplemental levels of folic acid and vitamin B12 on liver Lpin1 gene expression of Wulong geese
2.2 不同添加水平的叶酸和维生素B12对五龙鹅脂肪沉积指标的影响

表 6可知,不同添加水平的叶酸和维生素B12的互作对五龙鹅的皮脂厚影响不显著(P>0.05),对皮脂率、腹脂率、肌间脂带宽、胸肌肌内脂肪率和腿肌肌内脂肪率影响显著(P < 0.05)。Ⅴ组的皮脂率、腹脂率、皮脂厚和腿肌肌内脂肪率均最低。

2.3 五龙鹅组织RNA提取结果

提取的肝脏和心脏、肝脏、肾脏、腹脂、肺脏、肌胃、腺胃、胸肌、腿肌、脾脏、胰腺组织RNA经1%琼脂糖凝胶电泳检测,结果如图 1所示。由图可见,条带清晰,浓度较高,无降解且无蛋白质的残留,结果符合要求。

M:RNA 标记 RNA marker。 图 1 组织琼脂糖凝胶电泳结果 Fig. 1 Results of agarose gel electrophoresis of tissues
2.4 Lpin1基因在五龙鹅肝脏中表达的检测

以试验组的cDNA为模板,进行PCR扩增,Lpin1基因和内参基因(GAPDH)的扩增曲线和熔解曲线分别如图 2图 3所示,由图可知,2个基因的扩增曲线的拐点均很清楚,基线平直,S型曲线较好;基因扩增曲线走势正常,熔解曲线显示单峰且峰值单一,说明PCR参数恰当,引物特异性比较好,检测体系比较稳定,可靠性高。

图 2 Lpin1基因扩增曲线(A)和熔解曲线(B) Fig. 2 Amplification curve (A) and melt curve (B)of Lpin1 gene
图 3 GAPDH基因扩增曲线(A)和熔解曲线(B) Fig. 3 Amplification curve (A) and melt curve (B) of GAPDH gene
2.5 不同添加水平的叶酸和维生素B12对五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量的影响

表 7可知,不同添加水平的叶酸和维生素B12及其互作对五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量影响显著(P < 0.05)。Ⅰ~Ⅴ组五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量均显著高于Ⅵ和Ⅶ组(P < 0.05),Ⅵ组与Ⅶ组之间差异不显著(P>0.05);Ⅱ组五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量最高,显著高于其他各组(P < 0.05)。

2.6 Lpin1基因在五龙鹅不同组织中的表达差异

Lpin1基因在五龙鹅不同组织中的表达差异见图 4Lpin1基因在五龙鹅的心脏、肝脏、肾脏、腹脂、肺脏、肌胃、腺胃、胸肌、腿肌、脾脏、胰腺11个组织中均有表达,表达量由高到低依次为腹脂、肌胃、胰腺、肺脏、肝脏、脾脏、腺胃、心脏、肾脏、腿肌、胸肌。其中Lpin1基因表达量最高的为腹脂,显著高于其他组织(P < 0.05);其次为肌胃、胰腺、肺脏,显著高于腺胃、心脏、肾脏、腿肌、胸肌(P < 0.05)。

图 4 五龙鹅Lpin1基因在不同组织中的表达量 Fig. 4 Lpin1 gene expression in different tissues of Wulong geese
2.7 五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与血清脂类代谢指标的相关性

表 8可知,五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与血清甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量呈显著负相关(P < 0.05);与血清葡萄糖(GLU)、总胆固醇(TCH)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量呈负相关,但差异不显著(P>0.05)。这表明Lpin1基因表达对血清脂类代谢具有调控作用。

表 8 五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与血清脂类代谢指标的相关性 Table 8 Correlation between liver Lpin1 gene expression and serum lipid metabolism indices of Wulong geese
2.8 肝脏中Lpin1基因表达量与脂肪沉积指标的相关性

表 9可知,五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与腹脂率、腿肌肌内脂肪率呈显著正相关(P < 0.05),与胸肌肌内脂肪率、肌间脂带宽呈极显著正相关(P < 0.01),与皮脂率呈负相关,但差异不显著(P>0.05)。这表明,Lpin1基因表达量与鹅机体脂肪的沉积密切相关,叶酸和维生素B12联合可通过调控Lpin1基因表达量来改善体内脂肪代谢与组织构成。

表 9 五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与脂肪沉积指标的相关性 Table 9 Correlation between liver Lpin1 gene expression and fat deposition indices of Wulong geese
2.9 五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与肉品质指标的相关性

表 10可知,五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与胸肌pH、肉色、剪切力、失水率、滴水损失均无显著相关性(P>0.05);与腿肌pH、肉色、剪切力、失水率均无显著相关性(P>0.05),但与腿肌滴水损失呈显著正相关(P < 0.05)。

表 10 五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与肉品质指标的相关性 Table 10 Correlation between liver Lpin1 gene expression and meat quality indices of Wulong geese
3 讨论 3.1 不同添加水平的叶酸和维生素B12对五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量的影响

研究表明,叶酸对脂类代谢有一定的干预作用,叶酸为肉碱和肌酸的合成提供甲基,增强线粒体中游离脂肪酸的氧化,进而起到降低或重分配体脂的作用[9]。而维生素B12作为一碳代谢的辅酶,可以提高叶酸利用率,促进多种DNA合成等反应。Lpin是动物脂肪形成过程中的限速酶,其催化磷脂酸形成甘油二酯,对甘油三酯的形成起关键作用。研究显示,Lpin1具有磷脂酸磷酸化酶的活性,是影响脂肪沉积的重要候选基因[5]。转基因研究表明,Lpin1基因不表达、正常表达、过量表达均能引起小鼠脂肪沉积的剧烈变化,引起脂肪组织含量的改变[10]。本试验结果表明,不同添加水平的叶酸和维生素B12及其互作对五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量影响显著,Ⅱ组五龙鹅肝脏中Lpin1基因的表达量最高。从生长性能结果分析,不同添加水平的叶酸和维生素B12及其互作对8周龄五龙鹅平均日增重、料重比影响不显著,但与对空白照组相比有提高平均日增重的趋势。此外,不同添加水平的叶酸和维生素B12的互作对五龙鹅的末重影响显著,其中Ⅴ组的末重最大,显著高于Ⅰ、Ⅵ和Ⅶ组。

3.2 Lpin1基因的组织表达特异性

Donkor等[11]采用实时荧光定量PCR研究了人和小鼠Lpin1基因的组织表达图谱发现,人的Lpin1基因在肌肉和脂肪中表达量最高,小鼠Lpin1基因在肌肉中表达量最高。He等[12]检测成年通城猪Lpin1基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉、脂肪和小肠中的表达情况,发现Lpin1基因在肝脏、脾脏、肌肉和脂肪中表达量较高,在心脏、肺脏和肾脏中表达量较低,在小肠中不表达。本试验结果表明,Lpin1基因在腹脂中的表达量最高,相比其他组织差异显著;其次为肌胃、胰腺、肺脏,显著高于腺胃、心脏、肾脏、腿肌、胸肌。由此可以推断Lpin1基因在不同物种的组织表达差异性是不同的。

3.3 肝脏中Lpin1基因表达量与血清脂类代谢指标的相关性

动物脂肪的合成代谢主要包括脂肪酸和甘油三酯的合成。血液中甘油三酯的分解和脂肪酸的从头合成是脂肪酸的主要来源。血液中的甘油三酯的降解主要由脂蛋白酯酶(LPL)来催化完成[13]。对于禽类而言,胴体脂肪的90%是在肝脏中合成的,仅很少一部分是在脂肪组织中完成的。肝脏合成的脂肪通过载脂蛋白这个载体被转移到其他组织中发挥作用或到脂肪组织中贮存起来。Eseceli等[14]研究表明,叶酸可降低血清胆固醇的含量。而妊娠期母大鼠饲粮补充5 mg/kg叶酸则可显著降低子代血清葡萄糖和甘油三酯含量[15]。本试验结果表明,五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与血清甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇含量呈显著负相关;与血清葡萄糖、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇含量呈负相关,但不显著。主任表明,Lpin1基因表达对血清脂类代谢具有调控作用。可以推断,饲粮中叶酸和维生素B12水平及其互做可通过改变Lpin1基因表达量来改善机体脂肪代谢,维护心血管健康,这也许是叶酸和维生素B12联合影响鹅脂类代谢指标高低的重要原因之一。

3.4 肝脏中Lpin1基因的表达量与脂类沉积指标的相关性

Phan等[16]研究发现,具有Lpin1基因缺陷的FLD小鼠采食量正常,但饲料转换率下降,显示了该基因在能量代谢平衡上的重要功能。Lpin1蛋白还具有2种不同的细胞功能:首先,Lpin1蛋白作为一种磷脂酸磷酸化酶,参与甘油三酯和磷脂合成;其次,Lpin1蛋白作为一个转录辅激活因子,与过氧化物酶体增殖剂激活受体α(PPARα)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活子1α(PGC-1α)直接相互作用并形成复合物,以调节脂肪酸利用及脂类合成相关基因的表达[17]。近期的研究也进一步显示了Lpin1基因效应的广泛性。Douglas等[18]发现,Lpin1基因突变可导致小鼠伴随严重短暂后肢麻痹的外周神经疾病。Michot等[19]研究表明,Lpin1基因的几个缺失突变可导致儿童横机纤维溶解、肌病等疾病的反复发作。本试验结果表明,不同添加水平的叶酸和维生素B12的互作对五龙鹅皮脂率、腹脂率、肌间脂带宽、胸肌肌内脂肪和腿肌肌内脂肪影响显著。五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与腹脂率、腿肌肌内脂肪率呈显著正相关,与胸肌肌内脂肪率、肌间脂带宽呈极显著正相关。由此可见,Lpin1基因表达量与鹅机体脂肪的沉积密切相关,叶酸和维生素B12联合可通过调控Lpin1基因表达量来改善体内脂肪代谢与组织营养构成。

3.5 肝脏中Lpin1基因的表达量与肉品质指标的相关性

鹅肉品质指标可以用于鹅品种选育及鉴定工作,同时也是评价鹅饲养管理状况和营养状况的重要参考指标,肌肉的化学成分主要由水分、蛋白质和脂肪等构成,其含量的高低直接影响着鹅肉的营养价值,同时也与肉质的多汁性、嫩度和口感有着密切的关系[20]。目前,关于Lpin1基因的表达量与肉品质指标关系的研究在鸡上取得了一些进展,而在鹅上的研究基本处于空白,还有待于进一步的验证探究。Wang等[21]研究表明,鸡Lpin1基因的表达对体重、屠宰率、器官重量以及血清乳酸脱氢酶活性、葡萄糖和白蛋白含量有重要影响。Li等[22]对鸡Lpin1基因的5′侧翼区域进行克隆时发现的该基因与肌纤维性状显著相关,表明Lpin1在肌纤维发育中也发挥作用。本试验研究结果表明,五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与胸肌pH、肉色、剪切力、失水率、滴水损失均无显著相关性,与腿肌pH、肉色、剪切力、失水率均无显著相关性,但与腿肌滴水损失呈显著正相关。

4 结论

① 不同添加水平的叶酸和维生素B12及其互作对五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量影响显著,其中Ⅱ组肝脏中Lpin1基因表达量最高。Lpin1基因在五龙鹅的心脏、肝脏、肾脏、腹脂、肺脏、肌胃、腺胃、胸肌、腿肌、脾脏、胰腺组织中均有表达,其中表达量最高的为腹脂,其次为肌胃、胰腺和肺脏。

② 五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与血清甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇含量呈显著负相关;与血清葡萄糖、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇含量呈负相关,但差异不显著。

③ 五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与腹脂率、腿肌肌内脂肪率呈显著正相关,与胸肌肌内脂肪率、肌间脂带宽呈极显著正相关。

④ 五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与胸肌和腿肌的pH、肉色、剪切力、失水率均无显著相关性,与腿肌滴水损失呈显著正相关。

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