燕 艷 李 牧 季志會* 杜 偉 董 金 張春蘭 陳 健
(1.北京市通州區(qū)科學技術委員會,北京 101101;2.北京市通州區(qū)植物保護站,北京 101117)
金屬硫蛋白(Metallothionein,MT)是一類廣泛存在于生物體內的低分子量富含半胱氨酸、能被金屬結合的蛋白[1]。MT的生物學意義涉及生物機體微量元素貯存運輸和代謝、重金屬解毒、拮抗電離輻射、清除自由基以及機體生長發(fā)育、生殖衰老、腫瘤發(fā)生、免疫應激反應等各個方面,其研究涉及農業(yè)、醫(yī)藥保健、生物工程、環(huán)境保護等各個領域[2]。因此,開展金屬硫蛋白在不同豬源豬肝中金屬硫蛋白產量規(guī)律研究,對提高金屬硫蛋白產量方面有著重要意義。
本研究以不同品種雜交豬為試驗對象,利用ZnS04·7H2O進行腹腔注射,驗證高劑量鋅對不同豬種作用,研究其對肝臟金屬硫蛋白含量的影響。對高劑量鋅在不同豬源中誘導豬肝金屬硫蛋白含量進行檢測,為提高豬肝金屬硫蛋白含量的應用提供科學依據。
品種Ⅰ 杜×長×大三元雜交豬購于東方種豬場。
品種Ⅱ 雜種野豬(野豬♂×杜洛克♀)購于通州區(qū)特種經濟動物養(yǎng)殖總場。
品種Ⅲ 國內品種豬種 大白(♂)×榮昌(♀)。
品種Ⅳ 杜洛克(♂)×大白(♀)。
表1 試驗日糧配方及其營養(yǎng)成分
主要試驗儀器:組織勻漿器(英國,MSN公司);高速冷凍離心機(日立公司);超濾機及膜包(美國PALL公司);低溫凍干機(德天佑公司);AKTA系統(tǒng)(美國GE公司);UV分光光度計(上海尤尼柯公司)
鋅誘導劑:ZnS04·7H2O(分析純)MT(購自American)
巰基試劑的配制:稱取DTNB 297.15 g,鹽酸胍85.95 g,EDTA 55.8 mg用0.1 MPBS溶解并定容至500 ml。
飼養(yǎng)試驗共4個品種平均重量8 kg左右的豬,在相同飼養(yǎng)管理條件下預試7 d后,分成4組(每組設3個重復,每個重復10頭)。每組用配制好的ZnSO4·7H2O溶液采用腹腔注射法進行誘導,每隔1 d誘導1次。共誘導5次,每次劑量分別為10 mg/kg、20 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg、150 mg/kg,累計330 mg/kg,誘導結束24 h屠宰取肝臟[3]。
1.3.1 金屬硫蛋白的提取
取新鮮豬肝樣3~5 kg用0.02 mol/LTris-HCl(pH8.6)與豬肝同體積搗碎攪拌勻漿,冷凍離心(8 000 r/min,4℃,30 min),取上清液于另一離心管;再加同體積無水乙醇,攪拌5min,冷凍離心(8 000 r/min,4℃,30 min),離心后取上清液于另一離心管;放入80℃的水浴鍋內水浴5 min,取出后迅速冷卻至室溫,再冷凍離心(8 000 r/min,4℃,30 min),取上清液超濾濃縮至200 ml的溶液。
進行SephedexG50柱層析,用0.01mol/LNH4HCO3進行洗脫,用巰基試劑進行檢測,收集著色洗脫液;在-80℃下冷凍25 h,所得凍干樣即為MT。
1.3.2 金屬硫蛋白的巰基顯色檢測法
將金屬硫蛋白粗提液加入巰基試劑(1∶1),在分光光度計420 nm處讀取吸光度A值。用標準MT純品制作標準曲線,根據A值可在標準曲線上讀出生產的MT濃度[4]。
采用純的MT(純度為99.7%)配成1 mg/ml、1.5 mg/ml、2 mg/ml、2.5 mg/ml、3mg/ml的MT標準液,用紫外可見光分光光度計在420 nm下讀取以上各標準液的吸光度A值,MT的濃度與A值的關系為:
Y=0.0713X (Y為A值,X為MT的濃度,R2=0.9916)
鋅誘導不同豬源豬肝中MT的含量,可通過巰基顯色,并用分光光度計讀取各誘導樣的A值,然后再從MT標準曲線上查出(見表2)。
表2 鋅誘導不同豬源豬肝金屬硫蛋白的合成量
鋅誘導生成的Zn-MT能被多種金屬置換,在重金屬解毒方面起著重要作用,同時結合在MT中的Zn還能夠行使其它生物學功能,因此鋅被公認為最安全最有效的MT誘導劑[5]。
腹腔注射誘導乳豬會增強乳豬對鋅的耐受性和適應性,本試驗通過硫酸鋅誘導后研究結果表明:由表1可見不同品種平均體重8 kg左右的乳豬,經過屠宰誘導后豬肝平均體重依次為,品種Ⅲ>品種Ⅳ>品種Ⅰ>品種Ⅱ,金屬硫蛋白含量70%以上的提取量大小依次為,品種Ⅲ>品種Ⅳ>品種Ⅰ>品種Ⅱ。經分析表明榮昌與大白雜交的乳豬品種具有體軀較長、腹大而深、肝臟較大等特點,在相同飼養(yǎng)和誘導條件下可以提高金屬硫蛋白產量,每頭體重在8kg左右的乳豬金屬硫蛋白提取量達到了1.08 mg,相對市售杜長大大雜交豬提取金屬硫蛋白含量提高了36%。因此該品種可降低生產成本,適合產業(yè)化生產。
[1] 張桂春.金屬硫蛋白的功能及應用前景[J].煙臺師范學院學報,2005,21(1):142-145
[2] 邢樹禮,王洪光.金屬硫蛋白的功能及應用前景[J].生物技術通報,2008,(2):45-48
[3] 張龍翔,張庭芳,李令媛.生化實驗方法和技術[M].北京:高等教育出版社,1987,216-218
[4] 許梓榮,王敏奇.高劑量鋅促進豬生長的機理探討[J].畜牧獸醫(yī)學報,2001,32(1):11-17
[5] 張博潤,蔡向榮,懷文輝,等.金屬硫蛋白的研究進展及應用前景[J].微生物學通報,1999,26(5):355-357