TNF-α和FAS在6個地方豬種血液中的含量與肉質(zhì)性狀的關(guān)系研究

楊雪梅，顧以韌，陶 璇，梁 艷，楊躍奎，鐘志君，王 言，陳曉暉，龔建軍，呂學(xué)斌

（四川省畜牧科學(xué)研究院，動物遺傳育種四川省重點(diǎn)實驗室，四川 成都 610066）

脂肪酸合成酶（Fatty acid synthase,FAS）是影響機(jī)體脂肪沉積的關(guān)鍵酶，是一種關(guān)于脂肪酸再生能力并起重要作用的限速酶，肥胖就是由于它過度的表達(dá)，導(dǎo)致了生物體內(nèi)脂肪的沉積。然而當(dāng)脂肪酸合成酶的活力較低時，脂肪酸不能及時的催化生產(chǎn)，而是在逐漸在細(xì)胞內(nèi)堆積，通過對下丘腦進(jìn)行作用，從而來控制食物的攝入量[1]。腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factor-α,TNF-α）是脂肪細(xì)胞分泌的信號分子之一，研究認(rèn)為TNF-α參與調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞生理功能的各個方面，調(diào)節(jié)葡萄糖動態(tài)平衡、脂肪酸的代謝和誘導(dǎo)胰島素抵抗的發(fā)生。脂肪組織釋放的TNF-α通過旁分泌和自分泌作用，促進(jìn)脂肪分解，降低脂蛋白脂酶（lipoprotein lipase,LPL）的生成和活性，減少脂肪細(xì)胞生成，促進(jìn)脂肪分解，能抑制C2C12細(xì)胞的分化，并誘導(dǎo)C2C12細(xì)胞的凋亡[2-3]。豬肌內(nèi)脂肪含量、肌纖維直徑、眼肌面積和瘦肉率均是評價豬肉品質(zhì)優(yōu)劣的指標(biāo)，肌內(nèi)脂肪含量越高，豬肉多汁性越好，肌纖維越細(xì)，瘦肉率適中，則豬肉品質(zhì)越好。

本研究以四川省6個地方豬種（內(nèi)江豬、成華豬、丫杈豬、青峪豬、雅南豬、烏金豬）為研究對象，采用ELISA方法對豬血清樣本中TNF-α和FAS含量與肉質(zhì)性狀的差異進(jìn)行了研究。該研究將為地方豬保種和培育優(yōu)質(zhì)高效的新品種/配套系提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗動物及采樣

6個豬種均由四川省畜牧科學(xué)研究院從各個地方豬場采購，于2015年4—10月統(tǒng)一在四川省畜牧科學(xué)研究院科研豬場進(jìn)行飼養(yǎng)試驗。每個品種隨機(jī)選擇30頭，共計180頭。所有試驗豬只于同一時間開始組建群體，35日齡斷奶，采用相同營養(yǎng)水平和飼喂方式，達(dá)到9月齡時每個品種選擇8頭進(jìn)行屠宰，采血并離心，收集血清，液氮中保存。采集倒數(shù)3～4肋骨間對應(yīng)處的背部皮下肌肉樣品。

1.2 肌內(nèi)脂肪含量測定

屠宰后采集倒數(shù)3～4肋骨間背最長肌樣品10 g左右，采用索氏抽提-殘余法測定鮮肉肌內(nèi)脂肪含量，所用儀器為瑞士BUCHI索氏抽提器。

1.3 肌纖維面積測定

采用KD-2508型切片機(jī)（Kedee,China）制作背最長肌樣本的冰凍切片，H.E染色后用顯微成像系統(tǒng)（Optec,China）采集代表性區(qū)域圖像，通過Motic Images Advanced 3.2顯微圖像分析軟件測定每個樣品中100根肌纖維的面積。

1.4 眼肌面積和瘦肉率測定

測量左胴體倒數(shù)3～4肋眼肌的寬、高，按照寬×高×0.7計算眼肌面積。按《豬胴體性狀測定技術(shù)規(guī)范（NY/T 825—2004）》測定并計算瘦肉率。

1.5 酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）方法測定TNF-α、FAS含量

用ELISA試劑盒測定各血清樣品中TNF-α OD值，每個樣品做3個重復(fù)，以標(biāo)準(zhǔn)物的濃度為橫坐標(biāo)，OD值為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)樣品的OD值由標(biāo)準(zhǔn)曲線查出相應(yīng)的濃度；再乘以稀釋倍數(shù)；或用標(biāo)準(zhǔn)物的濃度與OD值計算出標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程式，將樣品的OD值代入方程式，計算出樣品濃度，再乘以稀釋倍數(shù)，即為樣品的實際濃度。

1.6 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Sigmaplot 12.0對性狀指標(biāo)和TNF-α、FAS含量進(jìn)行ANOVA分析，相關(guān)性采用Pearson Correlation程序分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 相關(guān)肉質(zhì)指標(biāo)含量

丫杈豬、內(nèi)江豬、烏金豬、青峪豬、雅南豬和成華豬的相關(guān)肉質(zhì)指標(biāo)含量見表1。由表1可知，在6個地方豬種中，雅南豬的肌內(nèi)脂肪含量最高（5.07%），其次為內(nèi)江豬（4.67%），均屬于高肌內(nèi)脂肪含量豬種，青峪豬最低（3.29%），其中雅南豬和內(nèi)江豬的肌內(nèi)脂肪含量極顯著地高于成華豬、丫杈豬、青峪豬和烏金豬（P＜0.01）。6個地方豬種，肌內(nèi)脂肪含量在3.29%～5.07%之間，肉質(zhì)優(yōu)良；肌纖維直徑在73～80 μm之間，均較細(xì)，而肌纖維直徑越細(xì)，肉質(zhì)就越細(xì)嫩、味美；6個地方豬種的眼肌面積在16～23 cm2之間，成華豬和青峪豬的眼肌面積顯著低于其它地方豬種（P＜0.05）；6個地方豬種中，青峪豬的瘦肉率最低（42.61%），其次為內(nèi)江豬（43.20%），烏金豬的瘦肉率最高（49.27%），烏金豬和丫杈豬的瘦肉率顯著高于成華豬、雅南豬、內(nèi)江豬和青峪豬（P＜0.05）。胴體瘦肉率是評價胴體品質(zhì)的主要指標(biāo)，與眼肌面積成極顯著正相關(guān)，與肌內(nèi)脂肪含量成負(fù)相關(guān)，6個地方豬種的胴體瘦肉率在42%～50%之間，屬脂肪型豬種。

表1 不同豬種相關(guān)肉質(zhì)指標(biāo)含量

2.2 TNF-α和FAS含量

丫杈豬、內(nèi)江豬、烏金豬、青峪豬、雅南豬和成華豬的TNF-α和FAS含量測定結(jié)果見表2。由表2可知，TNF-α 含量，成華豬最高（183.10 pg/mL），內(nèi)江豬的含量最低（138.97 pg/mL）。丫杈豬和成華豬差異不顯著，烏金豬、青峪豬和雅南豬差異不顯著；丫杈豬和成華豬極顯著高于內(nèi)江豬（P＜0.01），顯著高于烏金豬、青峪豬和雅南豬（P＜0.05）；烏金豬、青峪豬和雅南豬顯著高于內(nèi)江豬（P＜0.05）。FAS含量，丫杈豬最高（8.47 ng/mL），雅南豬最低（6.43 ng/mL），成華豬顯著低于烏金豬（P＜0.05），雅南豬和內(nèi)江豬極顯著低于丫杈豬、青峪豬和烏金豬（P＜0.01），丫杈豬極顯著高于青峪豬（P＜0.01）。

表2 不同豬種血液中TNF-α和FAS含量

2.3 TNF-α和FAS含量與肉質(zhì)相關(guān)指標(biāo)含量的相關(guān)性

采用Sigmaplot 12.0分析了肉質(zhì)性狀相關(guān)指標(biāo)與TNF-α和FAS在血液中含量的相關(guān)性，由表3可知，TNF-α和FAS在血液中的含量與肌內(nèi)脂肪含量和肌纖維直徑呈負(fù)相關(guān)（r肌內(nèi)脂肪含量=-0.80～-0.64；r肌纖維直徑=-0.39～-0.26）；TNF-α 在血液中的含量與眼肌面積呈負(fù)相關(guān)（r眼肌面積=-0.58），F(xiàn)AS在血液中的含量與眼肌面積呈正相關(guān)（r眼肌面積=0.31）；TNF-α和FAS在血液中的含量與瘦肉率呈正相關(guān)（r瘦肉率=0.11～0.82），其中FAS與瘦肉率呈顯著地正相關(guān)（r肌纖維直徑=0.82，P＜0.05）。

表3 TNF-α、FAS與肉質(zhì)相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性分析

3 討論

3.1 肌內(nèi)脂肪含量、肌纖維面積、眼肌面積和瘦肉率對肉質(zhì)的影響

隨著社會的發(fā)展和人類生活水平的提高，豬肉品質(zhì)是決定肉價和市場受歡迎度的一個重要因素。近年來育種學(xué)家在豬肉質(zhì)的調(diào)控機(jī)理方面做了大量研究[4-6]。影響豬肉質(zhì)風(fēng)味的因素很多，其中肌內(nèi)脂肪含量是重要決定因素之一，肌內(nèi)脂肪是指位于骨骼肌內(nèi)部的，有時能從某些特定部位肉的切面看見的脂肪花紋（大理石花紋）[7]，大理石花紋是由肌內(nèi)脂肪（組織）沉積形成的，肌內(nèi)脂肪與豬肉的系水力、嫩度和風(fēng)味等都有一定的相關(guān)性[7-8]，同時也是影響消費(fèi)者購買與否的關(guān)鍵因素之一。肌肉中的脂肪越多，則肉的多汁性越好，在6個地方豬種中，肌內(nèi)脂肪含量在3.29%以上，其中雅南豬的肌內(nèi)脂肪含量達(dá)5.07%，肉質(zhì)優(yōu)良。肌纖維直徑越細(xì)，肉質(zhì)就越細(xì)嫩，味美。研究顯示6個地方豬種的肌纖維直徑均在70～80 μm之間，肉質(zhì)細(xì)嫩；胴體瘦肉率是評價胴體品質(zhì)的主要指標(biāo)，與眼肌面積正相關(guān)，與肌內(nèi)脂肪含量成負(fù)相關(guān)，6個地方豬種的胴體瘦肉率在42%～50%之間，屬脂肪型豬種。本研究所測的地方豬種均屬于肉質(zhì)優(yōu)良豬種，其肉質(zhì)優(yōu)異，但瘦肉率較低，可作為優(yōu)質(zhì)風(fēng)味豬培育的育種素材，要加強(qiáng)對地方豬種的保護(hù)，利用外種豬進(jìn)行雜交改良。

3.2 TNF-α和FAS含量對肌肉生長和脂肪沉積的影響

動物脂肪代謝是機(jī)體能量平衡的一個重要環(huán)節(jié)，脂肪代謝的失衡會引起脂肪的沉積，從而引起動物體脂過多、背膘過厚以及瘦肉率下降等問題，影響畜牧生產(chǎn)的效益。TNF-α對脂肪代謝的調(diào)控有著密切的關(guān)系，脂肪組織釋放的TNF-α通過降低動物的攝食量和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收率，提高動物體的產(chǎn)熱量；降低脂蛋白脂酶（LPL）活性，刺激脂解作用；降低葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因表達(dá)量，提高機(jī)體的胰島素抗性，抑制血液中葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)，從而減少動物體脂肪的沉積。本研究通過對TNF-α在血液中的含量與相關(guān)肉質(zhì)指標(biāo)含量的相關(guān)性分析可知，肌內(nèi)脂肪含量和TNF-α含量呈負(fù)相關(guān)，試驗結(jié)果與相關(guān)報道[9]的結(jié)果一致，TNF-α含量與肌纖維直徑、眼肌面積呈負(fù)相關(guān)，與瘦肉率呈正相關(guān)，表明肌內(nèi)脂肪含量與肌纖維直徑、眼肌面積呈正比，與瘦肉率呈反比，這與生產(chǎn)實際情況相一致，地方豬肌內(nèi)脂肪含量、肌纖維直徑、眼肌面積比外種豬低，瘦肉率比外種豬高；FAS對脂肪代謝具有重要的調(diào)控功能，F(xiàn)AS表達(dá)水平的升高能夠顯著地增加甘油三酯在體內(nèi)的沉積而導(dǎo)致肥胖[10]，但動物脂肪的沉積是一個動態(tài)過程，它包含兩個相反的作用過程，即脂肪的合成和脂肪的分解，激素敏感脂酶表達(dá)水平的升高能顯著降低甘油三酯在脂肪細(xì)胞內(nèi)的沉積。本研究通過對FAS在血液中的含量與相關(guān)肉質(zhì)指標(biāo)含量的相關(guān)性分析可知，F(xiàn)AS含量與肌內(nèi)脂肪含量、肌纖維直徑呈負(fù)相關(guān)，試驗結(jié)果與相關(guān)報道的結(jié)果一致[11]，可能是由于激素敏感脂酶表達(dá)水平升高的程度大于FAS在合成肌內(nèi)脂肪合成過程中的能力，也正表明了動物脂肪沉積是一個動態(tài)過程，F(xiàn)AS含量與眼肌面積、瘦肉率呈正相關(guān)，其中與瘦肉率呈顯著地正相關(guān)，因此推斷可以通過對血液中FAS含量的調(diào)控來間接調(diào)控豬的胴體瘦肉率。通過TNF-α和FAS含量與豬肉質(zhì)的相關(guān)性研究，為可以調(diào)控其表達(dá)水平實現(xiàn)對豬肉質(zhì)風(fēng)味的改善提供了可能，同時研究豬的TNF-α和FAS含量對肌內(nèi)脂肪代謝的影響，將有助于對人類肥胖的研究。

鑒于地方豬種優(yōu)良的肉質(zhì)性能，我們應(yīng)加大對地方豬的保護(hù)和利用，在目前非洲豬瘟嚴(yán)重影響了我國生豬產(chǎn)業(yè)的形式下，更應(yīng)加強(qiáng)對地方豬遺傳資源的保護(hù)，在當(dāng)今和未來地方豬遺傳資源都是我國重要的育種素材；同時TNF-α和FAS對豬肌肉生長和脂肪沉積具有重要的調(diào)控功能，有必要對其具體調(diào)控機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。本研究結(jié)果可為闡明豬肉品質(zhì)形成的分子機(jī)理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并為畜牧業(yè)中的優(yōu)質(zhì)風(fēng)味豬育種提供新的研究思路。