淮南豬皮下與肌內脂類代謝相關基因表達差異的研究

屈博文,金朝,李永輝,李艷敏,薛佳佳,周光亮,苗志國

(河南科技學院,河南新鄉(xiāng)453003)

淮南豬皮下與肌內脂類代謝相關基因表達差異的研究

屈博文,金朝,李永輝,李艷敏,薛佳佳,周光亮,苗志國

(河南科技學院,河南新鄉(xiāng)453003)

運用RT-PCR方法對淮南豬背部皮下脂肪與背最長肌肌內脂肪組織中激素敏感脂肪酶(HSL)、脂肪酸合成酶(FAS)、脂蛋白脂酶(LPL)基因表達進行測定.試驗結果表明:相關基因與淮南豬肌內脂肪組織相關,皮下脂肪組織中HSL mRNA豐度下降了32.91%(P＜0.05);FAS mRNA豐度提高了75%(P＜0.05),FAS/HSL比值提高了2.89倍(P＜0.01);LPL mRNA豐度提高了51.28%(P＜0.05).表明淮南豬皮下與肌內脂類代謝相關基因表達存在顯著差異.

淮南豬;脂肪組織;脂類代謝;基因表達;差異

豬肉品質的好壞與人類的健康息息相關[1],脂肪組織在體內不同部位的分布與沉積是影響豬胴體品質和肉質風味的關鍵因素[2].若皮下脂肪沉積過高會增加膽固醇的含量,降低豬肉品質.消費者攝入之后易導致肥胖癥的發(fā)生,并可能誘發(fā)心血管疾病、Ⅱ型糖尿病、冠心病、動脈硬化和高血壓等[3-4],嚴重損害消費者的身體健康.肌內脂肪含量及組成與豬肉品質密切相關,并可以影響豬肉的大理石紋評分、嫩度和風味等指標[5-8].因此,如何在保證一定瘦肉率和控制背膘厚度的前提下,通過提高肌內脂肪含量來改善肉品質已經(jīng)成為目前豬遺傳改良面臨的嚴峻挑戰(zhàn).

豬是產(chǎn)肉動物中肥胖度最高的動物,大量的脂肪沉積在皮下,僅有少量在肌內沉積,表明豬皮下和肌內的脂肪代謝水平存在較大差異.脂肪酸合成酶(FAS)在動物的脂肪酸合成過程中發(fā)揮了重要作用[9-11],豬脂肪組織中FAS基因表達與胴體脂肪量之間存在正相關關系[12].激素敏感脂肪酶(HSL)是控制動物脂肪合成與脂肪沉積的重要因子[13],是動物脂肪組織中三酰甘油分解的關鍵酶.脂蛋白脂酶(LPL)是脂質代謝中的關鍵酶,主要功能是水解極低密度脂蛋白和乳糜微粒中的三酰甘油,使其轉變?yōu)橄鄬Ψ肿淤|量較小的脂肪酸,以供各種組織貯存和利用.因此,HSL、FAS和LPL在動物脂類代謝過程中起了重要的作用.故本試驗以淮南豬皮下與肌內脂肪沉積效率差異為基礎,通過RT-PCR方法,研究背部皮下與肌內脂肪組織中HSL、FAS、LPL基因表達的差異情況,從而闡明淮南豬皮下與肌內脂類代謝差異的分子機理.

1 材料與方法

1.1 試驗材料及樣品處理

試驗選取90 kg左右的淮南豬6頭(公母各半),空腹12 h后放血屠宰,并分別采集背部皮下脂肪組織與背最長肌肌內脂肪組織30～50 g,置于液氮中速凍后轉入-80℃超低溫冰箱中保存?zhèn)溆?

1.2 總RNA的提取

采用Trizol法提取總RNA,用紫外分光光度計檢測樣品260 nm和280 nm處的吸光值,兩者比值在1.8至2.0間的樣品可用于進一步試驗分析.

1.3 反轉錄

采用反轉錄試劑盒合成cDNA.

1.4 PCR擴增

根據(jù)GeneBank中登錄的豬HSL(AY68675)、FAS(EF58904)、LPL(AY68676)和β-actin(DQ84517)基因序列,分別設計引物,由上海生物技術公司合成.HSL、FAS、LPL和β-actin基因引物序列及產(chǎn)物長度見表1.PCR反應體系為50μL,反應程序分別為:94℃預變性2 min;94℃變性50 s,59℃退火50 s(FAS 57℃退火50 s、LPL 61℃退火50 s,β-actin 57℃退火50 s),共32個循環(huán);72℃延伸10 min,PCR結束之后,將擴增產(chǎn)物用1%瓊脂糖凝膠電泳法檢測目的基因條帶大小.

表1 HSL、FAS、LPL和β-actin基因引物序列及產(chǎn)物長度Tab.1 Specific primers of HSL,FAS,LPL and β-actin gene

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析,試驗結果用平均值±標準差表示,不同組織中的基因表達分析比較采用T檢驗.

2 結果與分析

2.1 HSL基因在淮南豬背部皮下與肌內脂肪組織中的表達規(guī)律

淮南豬皮下與肌內脂肪組織中HSL mRNA表達水平見圖1.

圖1 淮南豬皮下與肌內脂肪組織中HSL mRNA表達水平Fig.1 Expression of HSL mRNA levels in subcutaneous and intramuscular fat tissue of Huainan pig

由圖1可知,淮南豬背部皮下脂肪組織與背最長肌肌內脂肪組織中HSL基因表達存在顯著性差異(P＜0.05).其中皮下脂肪組織中HSL基因表達量比肌內脂肪組織低32.91%(P＜0.05).

2.2 FAS基因在淮南豬背部皮下與肌內脂肪組織中的表達規(guī)律

淮南豬皮下與肌內脂肪組織中FAS mRNA表達水平見圖2.

圖2 淮南豬皮下與肌內脂肪組織中FAS mRNA表達水平Fig.2 Expression of FAS mRNA levels in subcutaneous and intramuscular fat tissue of Huainan pig

由圖2可知,淮南豬皮下脂肪組織與肌內脂肪組織中FAS基因表達存在顯著性差異(P＜0.05).皮下脂肪組織中FAS基因表達量比肌內脂肪組織高75%(P＜0.05).

2.3 FAS/HSL基因在淮南豬背部皮下與肌內脂肪組織中的表達規(guī)律

淮南豬皮下與肌內脂肪組織中FAS/HSL mRNA表達水平見圖3.

圖3 淮南豬皮下與肌內脂肪組織中FAS/HSL mRNA表達水平Fig.3 Expression of FAS/HSL mRNA levels in subcutaneous and intramuscular fat tissue of Huainan pig

由圖3可知,淮南豬皮下與肌內脂肪組織中FAS/HSL基因表達存在顯著性差異(P＜0.01);皮下脂肪組織中FAS/HSL基因表達比值比肌內脂肪組織高2.89倍(P＜0.01).

2.4 LPL基因在淮南豬背部皮下與肌內脂肪組織中的表達規(guī)律

淮南豬皮下與肌內脂肪組織中LPL mRNA表達水平見圖4.

圖4 淮南豬皮下與肌內脂肪組織中LPL mRNA表達水平Fig.4 Expression of LPL mRNA levels in subcutaneous and intramuscular fat tissue of Huainan pig

由圖4可知,淮南豬皮下與肌內脂肪組織中LPL基因表達存在顯著性差異(P＜0.05);皮下脂肪組織中LPL基因表達量比肌內脂肪組織高51.28%(P＜0.05).

3 討論

動物脂肪合成與分解代謝之間的動態(tài)平衡關系,最終決定了胴體脂肪量的增加與減少[14].而HSL與FAS則分別是胴體脂肪合成與分解代謝過程中的限速酶,有研究表明,豬脂肪組織中FAS基因表達水平與胴體脂肪量之間存在顯著性正相關關系[15],脂肪組織中較高的FAS基因表達水平導致了脂肪沉積能力的增加.試驗結果顯示,淮南豬皮下脂肪組織中FAS基因表達水平顯著高于肌內脂肪組織,此結論與其皮下脂肪量顯著高于肌內脂肪的特點相一致.豬脂肪組織中HSL基因表達與脂肪含量之間無顯著性的相關關系,但與FAS/HSL基因表達水平間存在顯著性的正相關關系[16].試驗結果表明淮南豬皮下脂肪組織中FAS/HSL比值遠高于肌內脂肪組織,表明脂肪沉積可以通過促進脂肪合成與抑制脂類動員兩個途徑來實現(xiàn).試驗中淮南豬肌內脂肪組織中含有較少的FAS與較多的HSL基因表達水平,此結果與淮南豬皮下脂肪需要較多的FAS和較少的HSL基因表達以便沉積較多的脂肪含量相一致.此外,有研究發(fā)現(xiàn),LPL是決定脂肪細胞大小的重要因素[17],LPL被認為是影響脂肪沉積的候選基因[18],且在脂肪組織形成階段,LPL表達水平較高有利于增加脂肪沉積[19-20].在本試驗中,淮南豬皮下脂肪組織中LPL水平顯著高于肌內水平,這與淮南豬皮下脂肪量較高的特性相一致.

4 結論

淮南豬背部皮下脂肪組織中HSL mRNA豐度顯著低于肌內脂肪組織,而FAS、FAS/HSL比值和LPL mRNA豐度則顯著高于肌內脂肪組織,表明淮南豬皮下與肌內脂類代謝相關基因表達存在顯著差異.

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（責任編輯：盧奇）

Lipid metabolism related genes expression in subcutaneous and intramuscular adipose tissue of Huainan pigs

QU Bowen,JIN Zhao,LI Yonghui,LI Yanmin,XUE Jiajia,ZHOU Guangliang,MIAO Zhiguo
(Henan Institute of Science and Tecchnolgy,Xinxiang 453003,China)

HSL,FAS and LPL mRNA abundance in subcutaneous and intramuscular adipose tissue of Huainan pigs were tested using semi-quantitative RT-PCR methods.The results showed that compared with intramuscular adipose tissue of Huainan pigs,HSL mRNA abundance in subcutaneous adipose tissue decreased by 32.91% (P<0.05),but FAS and LPL mRNA abundance increased by 75% (P<0.05),FAS/HSL mRNA abundance increased by 2.89 folds and 51.28%(P<0.05),respectively.These result demonstrated that there are difference of genes expression regarding lipid metabolism between subcutaneous and intramuscular adipose tissue of Huainan pigs.

Huainan pigs;adipose tissue;lipid metabolism;genes expression;differences

S182

：A

：1008-7516（2015）05-0040-05

10.3969/j.issn.1008-7516.2015.05.009

2015-06-18

河南科技學院大學學生課外科技活動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目(201310467050)

屈博文(1992-)男,河南許昌人,碩士生.主要從事肉品質營養(yǎng)調控研究.

苗志國(1977-)男,河南安陽人,博士,副教授.主要從事肉品質營養(yǎng)調控研究.