PPARδ和Myoglobin基因表達對豬肉色的影響及機制研究.pdf

1、肌紅蛋白(Myoglobin，Mb)是豬肉肉色形成的重要物質(zhì)基礎。本研究以我國地方優(yōu)良純種肉脂型豬金華豬(以下簡稱金華豬)和國外純種瘦肉型豬長白豬(以下簡稱長白豬)為動物模型，利用Real time-PCR和免疫組化等方法研究了不同生長階段豬背最長肌(Longissimus Dorsi muscle，LD)中的Mb等肉色相關基因表達的變化規(guī)律及品種差異，闡明了Mb等肉色基因與肉色、肌纖維類型關系密切相關；并進一步通過體內(nèi)和體外試驗研究了

2、PPARδ對豬肉色關鍵功能基因Mb等表達的影響及分子機理。主要研究結果如下：
　　 1.豬LD中Mb等肉色相關基因的表達趨勢和品種差異研究
　　 以金華豬和長白豬為研究對象，在比較了不同日齡豬肉色表觀指標的基礎上，進一步研究了Mb及其他肉色相關基因在豬LD中的表達趨勢與品種差異，結果表明：兩個品種豬肉色表觀指標隨日齡變化規(guī)律基本一致，其中L*值與b*值隨豬日齡的增大而減小，a*值隨豬日齡的增大而增大；可溶解肌紅蛋白含量(

3、Soluble myoglobin content，SM)在金華豬和長白豬LD中皆隨豬日齡的增大而增加，但金華豬LD中SM濃度各日齡之間變化差異顯著(P<0.05)，而長白豬則差異不顯著(P>0.05)；金華豬Mb基因表達豐度隨日齡的增大而增大，且與初生相比均差異顯著(P<0.05)，長白豬Mb基因表達豐度隨日齡的增大也增大，但與初生相比僅在120 d和150 d差異顯著(P<0.05)；PGC-1α和PPARδ基因表達豐度在豬LD中變

4、化與Mb基因表達豐度的變化規(guī)律類似，均在初生時較低。不同品種間，L*值無顯著差異(P>0.05)，a*值除初生階段差異均顯著(P<0.05)，b*值僅在120 d和150 d差異顯著(P<0.05)；金華豬LD中Mb基因表達豐度和SM濃度均高于長白豬，且Mb mRNA水平和SM濃度在初生之后均顯著高于長白豬(P<0.05)；金華豬PGC-1α mRNA水平僅在120 d時顯著高于長白豬(P<0.05)，而金華豬PPARδ mRNA水平在

5、初生之后各日齡均顯著高于長白豬(P<0.05)。上述結果揭示，豬肉肉色有隨日齡增加而逐漸加深的趨勢且金華豬肉色較長白豬更鮮紅，Mb基因的表達調(diào)控主要處于轉(zhuǎn)錄水平且在不同日齡豬LD中Mb基因和SM濃度與PPARδ基因變化規(guī)律類似。
　　 2.豬LD中Mb基因表達與肌纖維類型、肉色相關性分析研究
　　 兩品種豬肌纖維類型整體隨日齡變化的趨勢基本一致。MyHCⅠ基因在初生金華豬LD中表達豐度較高，隨后顯著下降(P<0.05)并

6、保持一個相對穩(wěn)定的水平，而MyHCⅠ基因在長白豬LD中表達豐度的變化規(guī)律與金華豬類似，但差異不顯著(P>0.05)；MyHCⅡa基因和MyHCⅡx基因在兩品種豬LD中表達豐度的變化規(guī)律類似，都是在初生豬LD中表達豐度較高，隨后顯著下降(P<0.05)并在120 d達到最低，之后在金華豬LD中又顯著升高(P<0.05)而在長白豬LD中升高變化不顯著(P>0.05)；MyHCⅡb基因在兩個品種豬LD中表達豐度變化規(guī)律也類似，都在初生豬LD中

7、表達豐度較低，之后顯著升高并維持在一個較穩(wěn)定的水平(P<0.05)。不同品種間，初生、60d、90d，金華豬LD中Ⅰ型纖維含量顯著高于長白豬(P<0.05)，而其他肌纖維含量品種間差異不顯著(P>0.05)。120 d，金華豬LD中Ⅰ和Ⅱa含量顯著高于長白豬(P<0.05)，而Ⅱb型肌纖維含量顯著低于長白豬(P<0.05)。150 d，金華豬LD中Ⅰ、Ⅱa和Ⅱx含量顯著高于長白豬(P<0.05)，而Ⅱb型肌纖維含量顯著低于長白豬(P<0

8、.05)。在SPSS15.0軟件中進行Pearson相關性分析以上結果則發(fā)現(xiàn)，Mb和PPARδ的基因表達豐度及SM濃度與肉色a值的相關系數(shù)高達0.72、0.84和0.77，且Mb基因表達豐度與PPARδ基因表達豐度及SM濃度相關系數(shù)高達0.78和0.82，從而說明Mb與肉色變化息息相關和Mb基因的調(diào)控主要處于轉(zhuǎn)錄水平且與PPARδ關系密切，提示PPARδ可能是調(diào)控Mb的關鍵基因。
　　 3.PPARδ對豬肌紅蛋白關鍵功能基因Mb

9、等表達的影響
　　 在前面研究的基礎上，通過豬肌衛(wèi)星細胞體外培養(yǎng)模型的成功建立，利用PPARδ的激動劑(GW501516)和抑制劑(GSK0660)探討了PPARδ對肉色關鍵功能基因Mb等表達的影響。研究結果表明：在肌衛(wèi)星細胞中用2％馬血清(HS)誘導前，添加一定濃度GW501516激活了PPARδ基因表達，同時顯著提高了肌衛(wèi)星細胞中Mb及PGC-1α基因的mRNA水平(P<0.05)，而用GSK0660抑制PPARδ基因表達后

10、，顯著降低了肌衛(wèi)星細胞中Mb及PGC-1α基因的mRNA水平(P<0.05)；用2％HS誘導成熟后，GW501516能顯著提高細胞內(nèi)PPARδ的基因表達(P<0.05)，同時Mb的mRNA水平也顯著提高(P<0.05)；GSK0660抑制PPARδ基因表達后，Mb及PGC-1α基因的mRNA水平也顯著降低(P<0.05)。上述結果揭示：PPARδ能夠影響豬肉色關鍵功能基因Mb及PGC-1α的基因表達，并且PPARδ可以正調(diào)控Mb基因的表

11、達。
　　 4.PPARδ激動劑對小鼠骨骼肌中肌纖維類型及Mb等肉色相關基因表達的影響研究
　　 為了進一步揭示PPARδ激動劑GW501516對肌纖維類型以及Mb等肉色相關基因表達的影響及機理，進行了體內(nèi)小鼠灌胃試驗，試驗動物選用清潔級35d的C57B6J小鼠50只，隨機分成5組，每組10只(雌雄各半)，分別灌胃不同劑量的GW501516：正常對照組，灌胃生理鹽水；Ⅰ組，灌胃GW501516，10mg/Kg·B.W.；

12、Ⅱ組，灌胃GW501516，20mg/Kg·B.w.；Ⅲ組，灌胃GW501516，30mg/Kg·B.W.；Ⅳ組，灌胃GW501516，100mg/Kg·B.W.。試驗期15d，在試驗的第1d、6d和15d稱重。試驗結束后頸椎脫臼處死、取樣，用于檢測骨骼肌中Mb、PGC-1α和PPARδ基因的mRNA表達豐度、SM濃度以及Mb和PPARδ的蛋白表達檢測。結果表明，不同濃度GW501516處理C57BJ6小鼠15d后，高劑量組小鼠體重顯著

13、下降(P<0.05)；隨著GW501516處理濃度的提高，小鼠骨骼肌中SM濃度顯著增加(P<0.05)；GW501516處理后顯著提高了C57BJ6小鼠骨骼肌中MyHCⅠ和MyHCⅡx基因表達(P<0.05)，同時顯著降低了MyHCⅡb基因表達(P<0.05)，因而影響了肌纖維類型。GW501516處理顯著提高了C57BJ6小鼠骨骼肌中PPARδ基因mRNA和蛋白水平(P<0.05)，同時顯著提高了C57BJ6小鼠LD中Mb的mRNA和