孔　敏　王寶維*　葛文華　張名愛(ài)　馬傳興　張　肖

(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)優(yōu)質(zhì)水禽研究所，國(guó)家水禽產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系營(yíng)養(yǎng)與飼料功能研究室，青島266109；2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，青島266109)

泛酸干預(yù)脂肪甘油三酯脂肪酶和長(zhǎng)鏈脂酰輔酶A合成酶1基因表達(dá)對(duì)鵝生長(zhǎng)和脂類代謝的反向調(diào)控

孔敏1,2王寶維1,2*葛文華1張名愛(ài)1馬傳興1,2張肖1,2

(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)優(yōu)質(zhì)水禽研究所，國(guó)家水禽產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系營(yíng)養(yǎng)與飼料功能研究室，青島266109；2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，青島266109)

摘要：本試驗(yàn)通過(guò)研究泛酸對(duì)5～16周齡五龍鵝肝臟中脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)和長(zhǎng)鏈脂酰輔酶A合成酶1(ACSL1)基因表達(dá)的影響，并分析其與生長(zhǎng)性能、屠宰性能、肉品質(zhì)的相關(guān)性，旨在從分子角度確定鵝飼糧中泛酸的適宜添加水平。選擇5周齡五龍鵝360只，隨機(jī)分為6個(gè)組，每個(gè)組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10只鵝。各組飼糧中泛酸添加水平分別為0(對(duì)照)、5、10、20、40、80 mg/kg。試驗(yàn)期12周。結(jié)果表明： 1)隨著飼糧泛酸添加水平的提高，ATGL mRNA的表達(dá)量呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，ACSL1 mRNA表達(dá)量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。由回歸方程得出，當(dāng)飼糧泛酸添加水平為13.86 mg/kg時(shí)，ATGL mRNA表達(dá)量最低；當(dāng)添加水平為22.07 mg/kg時(shí)，ACSL1 mRNA表達(dá)量最高。2)與對(duì)照組相比，飼糧泛酸添加水平為10～20 mg/kg時(shí)極顯著提高了五龍鵝的體重和平均日增重(P<0.01)，同時(shí)極顯著降低料重比(P<0.01)。3)ATGL mRNA表達(dá)量與胸肌率、腿肌率、屠宰率、半凈膛率和全凈膛率呈負(fù)相關(guān)；ACSL1 mRNA表達(dá)量與胸肌率、腿肌率、屠宰率、半凈膛率和全凈膛率呈正相關(guān)；二者mRNA表達(dá)量與腹脂率均呈負(fù)相關(guān)。4)ACSL1 mRNA表達(dá)量與紅度和滴水損失顯著相關(guān)(P<0.05)。5)ATGL mRNA表達(dá)量與血清脂類代謝各項(xiàng)指標(biāo)呈正相關(guān)；ACSL1 mRNA表達(dá)量與血清脂類代謝各項(xiàng)指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)。由此表明，ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量對(duì)鵝機(jī)體生長(zhǎng)速度、屠宰性能和脂類代謝呈同步反向調(diào)控機(jī)制；從ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量?jī)?yōu)勢(shì)分析，建議5～16周齡鵝飼糧中泛酸適宜添加水平為13.86～22.07 mg/kg。

關(guān)鍵詞：泛酸；ATGL；ACSL1；基因調(diào)控；生長(zhǎng)發(fā)育；脂類代謝

泛酸即維生素B5，是畜禽所必需的維生素之一，具有水溶性，也是機(jī)體內(nèi)多種生理和生化過(guò)程所必需的輔助因子，泛酸廣泛參與多種基因的表達(dá)調(diào)控。脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一種新的脂肪酶，它主要參與體內(nèi)甘油三酯水解第一步的反應(yīng)[1]，參與脂肪動(dòng)員過(guò)程，能防止脂肪在體內(nèi)的過(guò)度積累，調(diào)節(jié)機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育。研究發(fā)現(xiàn)，ATGL的活性并不依賴于蛋白激酶A(PKA)的調(diào)控[2]，激素、過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體激動(dòng)劑、飼料等都會(huì)影響ATGL基因和蛋白質(zhì)的表達(dá)水平[3]。脂肪酸進(jìn)行β氧化之前需要活化生成脂酰輔酶A，活化后生成的脂酰輔酶A進(jìn)入脂肪酸β-氧化過(guò)程，此步反應(yīng)由長(zhǎng)鏈脂酰輔酶A合成酶1(acyl-CoA synthetase，ACSL1)催化[4]，需要ATP、鎂離子(Mg2+)、輔酶A等參與[5]，ACSL1在甘油三酯、磷脂和膽固醇脂的合成中也起著關(guān)鍵作用。泛酸在體內(nèi)不能儲(chǔ)存，在組織中泛酸被轉(zhuǎn)化成輔酶A及其他化合物，在肝臟和腎臟中的濃度較高[6]。由此可見(jiàn)，在動(dòng)物體內(nèi)脂肪代謝過(guò)程中，ATGL和ACSL1都扮演了重要的角色。然而，目前關(guān)于泛酸對(duì)ATGL和ACSL1基因表達(dá)的影響在家禽研究上尚未報(bào)道，國(guó)內(nèi)鵝養(yǎng)殖業(yè)中對(duì)泛酸的添加水平主要以NRC(1994)[7]為參考，4周齡以后鵝的泛酸的添加水平為10 mg/kg。為此，本試驗(yàn)以5～16周齡五龍鵝為試驗(yàn)對(duì)象，通過(guò)研究飼糧中不同泛酸添加水平對(duì)鵝肝臟中ATGL和ACSL1基因表達(dá)的影響，并分析基因表達(dá)量與生長(zhǎng)性能、屠宰性能和胴體品質(zhì)的相關(guān)性，以確定泛酸對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育、肉品質(zhì)和脂類代謝調(diào)控規(guī)律和適宜添加水平，為指導(dǎo)養(yǎng)鵝生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)動(dòng)物與設(shè)計(jì)

選擇初始體重差異不顯著(P>0.05)的5周齡五龍鵝360只，隨機(jī)分為6個(gè)組，每個(gè)組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10只鵝(公母各占1/2)。各組(Ⅰ～Ⅵ組)飼糧中泛酸添加水平以NRC(1994)標(biāo)準(zhǔn)為主要參考依據(jù)；Ⅰ組為對(duì)照組，飼喂基礎(chǔ)飼糧；Ⅱ～Ⅵ組分別飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加5、10、20、40、80 mg/kg泛酸的試驗(yàn)飼糧。試驗(yàn)鵝由國(guó)家水禽產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系育種基地高密銀河潤(rùn)雁鵝業(yè)有限公司提供。試驗(yàn)用泛酸鈣(純度為98%)購(gòu)自青島普興生物科技有限公司。

1.2試驗(yàn)飼糧

基礎(chǔ)飼糧營(yíng)養(yǎng)水平參照NRC(1994)家禽營(yíng)養(yǎng)需要量設(shè)計(jì)配方。基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。采用高效液相色譜法測(cè)得基礎(chǔ)飼糧中泛酸含量為9.45 mg/kg。

表1　基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1)多維和微量元素(不含泛酸)為每千克飼糧提供 The multivitamin and trace elements (without pantothenic acid) provided the following per kg of the diet：VA 1 500 mg，VD3200 IU，VE 12.5 mg，VK31.5 mg，VB12.2 mg，VB25.0 mg，煙酸 nicotinic acid 65 mg，VB62 mg，生物素 biotin 0.2 mg，葉酸 folic acid 0.5 mg，膽堿 choline 1 000 mg，F(xiàn)e 85 mg，Cu 5 mg，Mn 80 mg，Zn 80 mg，I 0.42 mg，Se 0.3 mg，Co 2.5 mg。

2)泛酸為實(shí)測(cè)值，其他營(yíng)養(yǎng)水平為計(jì)算值。Pantothenic acid was a measured value, while other nutrient levels were calculated values.

1.3飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)前對(duì)鵝舍進(jìn)行全面消毒；全期采取舍飼，地面厚墊料分欄飼養(yǎng)；試驗(yàn)鵝自由飲水和采食；少喂勤添；注意觀察鵝群的健康狀況。

1.4測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1生長(zhǎng)性能指標(biāo)

16周齡末，分別以重復(fù)為單位對(duì)試驗(yàn)鵝進(jìn)行空腹稱重，計(jì)算5～16周齡鵝的平均日增重(ADG)，每日統(tǒng)計(jì)飼料消耗量，計(jì)算平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.4.2屠宰性能指標(biāo)

16周齡末，翅靜脈采血后對(duì)各組試驗(yàn)鵝進(jìn)行屠宰(共72只，公母各占1/2)；宰前禁食12 h，按照《家禽生產(chǎn)性能名詞術(shù)語(yǔ)和度量統(tǒng)計(jì)方法》(NY/T 823—2004)[8]測(cè)定屠體重、半凈膛重、全凈膛重、腹脂重、胸肌重和腿肌重，并計(jì)算屠宰率、全凈膛率、半凈膛率、腹脂率、腿肌率和胸肌率6項(xiàng)屠宰性能指標(biāo)。

1.4.3肌肉品質(zhì)

16周齡末，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇2只鵝，6個(gè)組共72只(公母各占1/2)，翅靜脈采血，屠宰后采用《肉制品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 9695)[9]測(cè)定肌肉品質(zhì)。把整個(gè)胸肌從胸骨上剝離，取前端胸大肌作為肉樣，用日本全自動(dòng)色彩色差計(jì)測(cè)定胸肌肉色，用物性測(cè)試儀(TA-XT PLUS)測(cè)定剪切力，用HANHA-HI9025便攜式酸度計(jì)測(cè)定pH，用自然蒸發(fā)法(吊袋法)測(cè)滴水損失，用壓力計(jì)測(cè)失水率。

1.4.4血清生化指標(biāo)

16周齡末，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇2只鵝，6個(gè)組共72只(公母各占1/2)，翅下靜脈采血5 mL，3 000 r/min離心10 min，取上清液。血清中甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇含量均用試劑盒測(cè)定，所用試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。

1.4.5基因表達(dá)量測(cè)定

16周齡末，對(duì)試驗(yàn)鵝進(jìn)行屠宰時(shí)，取肝臟樣品用液氮保存?zhèn)溆?。將肝臟樣品從液氮中取出，迅速剪取50～100 mg，加入1 mL RNAisoTMPlus試劑，按照說(shuō)明書(shū)方法提取總RNA。用分光光度計(jì)(UV-1100)檢查總RNA濃度及純度；用瓊脂糖凝膠電泳鑒定RNA質(zhì)量，將RNA溶液稀釋為1.0 μg/μL。

按照試劑盒說(shuō)明書(shū)，用PrimeScriptTMRT Reagent Kit(TaKaRa,DRR037D)對(duì)提取的RNA立即進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄試驗(yàn)。反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系為20 μL：10 μL 2×RT Buffer，1 μL隨機(jī)引物(100 pmol/μL)，1 μL RT-mix，5 μL模板(RNA)，3 μL焦碳酸二乙酯(DEPC)水。反應(yīng)條件：輕輕攪拌；25 ℃ 10 min，42 ℃ 60 min，85 ℃ 5 min，反應(yīng)結(jié)束后，將反轉(zhuǎn)產(chǎn)物cDNA置于-20 ℃保存。

根據(jù)GenBank發(fā)表的鵝的ATGLmRNA序列(GenBank登錄號(hào)HQ 914789)和ACSL1 mRNA序列(GenBank登錄號(hào)GQ 891991)與鵝的全部基因組序列相對(duì)比，應(yīng)用Primer5.0軟件進(jìn)行引物設(shè)計(jì)，ATGL基因上游引物5′-TCGCAACCTCTACCGCCTCT-3′，下游引物5′-TCCGCACAAGCCTCCATAAGA-3′；ACSL1基因上游引物5′-GGAGGAAGAGTAAGGCTGATGGT-3′，下游引物5′-CCAGGAACCGACAGTGAGCAT-3′；β-肌動(dòng)蛋白(β-actin)為內(nèi)參基因，上游引物5′-GTTCTTGACTCTGGCGATGG-3′，下游引物5′-TAAGGTTTCAGGACAGCGGA-3′。預(yù)測(cè)擴(kuò)增長(zhǎng)度為130 bp左右，基因擴(kuò)增設(shè)計(jì)的引物由上海生工生物公司合成。

用實(shí)時(shí)定量PCR儀(Bio-Rad CFX)對(duì)反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物cDNA進(jìn)行定量PCR，PCR反應(yīng)體系為50 μL：25 μL 2×PCR Buffer，1.2 μL Primer (25 pmol/μL)，0.3 μL SYBR Green Ⅰ，1 μL模板(cDNA)，22.5 μL DEPC水。反應(yīng)條件：94 ℃ 4 min；94 ℃ 20 s；60 ℃ 30 s；72 ℃ 30 s；循環(huán)35次，觀察擴(kuò)增曲線。

1.5數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用2-△△Ct法處理試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)，然后再將所得數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，顯著性檢驗(yàn)用LSD法，并在對(duì)比中選擇多項(xiàng)式進(jìn)行一次線性和二次曲線分析，同時(shí)對(duì)該基因表達(dá)量與其他指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行分析。

2結(jié)果與分析

2.1飼糧泛酸添加水平對(duì)鵝肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量的影響

由表2可知，飼糧泛酸添加水平對(duì)ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量有極顯著影響(P<0.01)。ATGLmRNA表達(dá)量隨飼糧泛酸添加水平增加，呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，Ⅲ組ATGLmRNA表達(dá)量顯著或極顯著低于其他組(P<0.05或P<0.01)。ACSL1 mRNA表達(dá)量隨飼糧泛酸添加水平的增加，呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，Ⅲ、Ⅳ組ACSL1 mRNA表達(dá)量顯著或極顯著高于其他組(P<0.05或P<0.01)。

以上結(jié)果表明，飼糧泛酸添加水平較低時(shí)，試驗(yàn)鵝體內(nèi)過(guò)氧化物酶體脂肪酸β-氧化受到抑制，同時(shí)ATGLmRNA表達(dá)量逐漸減少，ACSL1 mRNA表達(dá)量升高，有助于機(jī)體內(nèi)長(zhǎng)鏈脂肪酸的合成，機(jī)體脂肪沉積量逐漸增加，促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育；隨著飼糧泛酸添加水平的增多，泛酸在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)逐漸積累，對(duì)體內(nèi)脂肪酸β-氧化的抑制作用逐漸消除，ATGLmRNA表達(dá)量開(kāi)始上升。

表2　飼糧泛酸添加水平對(duì)鵝肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量的影響

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)相同小寫字母或無(wú)字母表示差異不顯著(P>0.05)，相鄰小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相間小寫字母差異極顯著(P<0.01)。下表同。

In the same row, values with the same small or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with adjacent small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with alternate small letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01). The same as below.

以ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量(Y1、Y2)分別與飼糧中泛酸添加水平(X)進(jìn)行二次曲線擬合，建立回歸方程如下：

Y1=0.007X2-0.194X+0.898

(R2=0.913，PQ=0.000)；

Y2=-2.03E-4X2+0.09X+1.327

(R2=0.726，PQ=0.000)。

由上述曲線回歸方程得出：飼糧泛酸添加水平為13.86 mg/kg時(shí)，ATGLmRNA表達(dá)量最低；添加水平為22.07 mg/kg時(shí)，ACSL1 mRNA表達(dá)量最高。

2.2鵝肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量與生長(zhǎng)性能的相關(guān)性

由表3可知，飼糧泛酸添加水平對(duì)試驗(yàn)鵝的體重、平均日增重和料重比影響顯著(P<0.05)，且均呈顯著的二次曲線關(guān)系(P=0.070、P=0.017和P=0.006)，隨著飼糧泛酸添加水平的提高，試驗(yàn)鵝的體重和平均日增重有先升高再降低的趨勢(shì)，料重比有先降低后升高的趨勢(shì)。飼糧泛酸添加水平對(duì)試驗(yàn)鵝平均日采食量影響不顯著(P>0.05)。

以上結(jié)果表明，飼糧泛酸添加水平為10～20 mg/kg時(shí)，能極顯著提高鵝的體重和平均日增重，降低料重比。

表3　飼糧泛酸添加水平對(duì)鵝生長(zhǎng)性能的影響

由表4可知，ATGLmRNA表達(dá)量與體重(P>0.05)、平均日增重(P<0.05)呈負(fù)相關(guān)，與料重比(P<0.05)、泛酸添加水平(P>0.05)呈正相關(guān)；ACSL1 mRNA表達(dá)量與體重(P<0.05)、平均日增重(P>0.05)和平均日采食量(P>0.05)呈正相關(guān)，與料重比(P>0.05)、泛酸添加水平(P>0.05)呈負(fù)相關(guān)。

由此可見(jiàn)，隨著飼糧泛酸添加水平的提高，ACSL1 mRNA的表達(dá)能夠促進(jìn)體重的增長(zhǎng)，提高平均日增重；而ATGLmRNA的表達(dá)則抑制體重增長(zhǎng)；以上結(jié)果表明，2基因?qū)ιL(zhǎng)速度呈同步反向調(diào)控規(guī)律，機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育存在平衡調(diào)控機(jī)制。

表4　肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量與生長(zhǎng)性能的相關(guān)性

*、**分別表示在0.05、0.01水平上的差異顯著。下表同。

* and ** mean significant difference at 0.05 and 0.01 levels, respectively. The same as below.

2.3鵝肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量與屠宰指標(biāo)的相關(guān)性

由表5可知，ATGLmRNA表達(dá)量與胸肌率、腿肌率、屠宰率、半凈膛率和全凈膛率呈負(fù)相關(guān)，而ACSL1 mRNA表達(dá)量與胸肌率、腿肌率、屠宰率、半凈膛率和全凈膛率呈正相關(guān)；二者mRNA表達(dá)量對(duì)腹脂率均呈負(fù)相關(guān)。

以上結(jié)果表明，ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量對(duì)鵝機(jī)體組織的構(gòu)成有密切相關(guān)，并呈同步反向調(diào)控規(guī)律。

表5　肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量與屠宰性能的相關(guān)性

2.4鵝肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量與胴體品質(zhì)的相關(guān)性

由表6可知，肝臟中ATGLmRNA表達(dá)量與鵝胴體品質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)均無(wú)顯著相關(guān)性(P>0.05)；而肝臟中ACSL1 mRNA表達(dá)量與紅度呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與滴水損失呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。

以上結(jié)果表明，ACSL1 mRNA與鵝胴體品質(zhì)有關(guān)，隨著ACSL1 mRNA表達(dá)量的提高，紅度隨之顯著增加，滴水損失顯著下降，有助于提高胴體品質(zhì)。

表6　肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量與胴體品質(zhì)的相關(guān)性

2.5鵝肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量與血清脂類代謝指標(biāo)的相關(guān)性

由表7可知，肝臟中ATGLmRNA表達(dá)量與甘油三酯呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與高密度脂蛋白膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與總膽固醇無(wú)顯著相關(guān)性(P>0.05)；肝臟中ACSL1 mRNA表達(dá)量與甘油三酯呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。

以上結(jié)果表明，ATGLmRNA能顯著促進(jìn)脂類代謝，隨著ATGLmRNA表達(dá)量的提高，血清中各項(xiàng)脂類代謝指標(biāo)也隨著增加；而ACSL1 mRNA對(duì)脂類代謝具有抑制作用，隨著ACSL1 mRNA表達(dá)量的提高，血清中各項(xiàng)脂類代謝指標(biāo)出現(xiàn)不同程度的降低；二者之間存在著同步反向調(diào)控機(jī)制。

表7　肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量與血清脂類代謝指標(biāo)的相關(guān)性

3討論

3.1飼糧泛酸添加水平對(duì)鵝肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量的影響

泛酸是一種水溶性維生素，是輔酶A(CoA)和?；d體蛋白(ACP)生物合成的重要前體物質(zhì)，參與生物體內(nèi)碳水化合物、脂肪酸、蛋白質(zhì)和能量代謝反應(yīng)；還可以通過(guò)修飾蛋白來(lái)影響蛋白質(zhì)的定位、穩(wěn)定性和活性。迄今為止，國(guó)內(nèi)外關(guān)于泛酸對(duì)鵝肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量影響的研究尚處于空白。本試驗(yàn)結(jié)果表明，各組試驗(yàn)鵝肝臟中的ATGLmRNA表達(dá)量隨飼糧泛酸添加水平的增加呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，ACSL1 mRNA表達(dá)量隨飼糧泛酸添加水平的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，兩者呈同步反向調(diào)控規(guī)律。ATGLmRNA表達(dá)量的最低值出現(xiàn)在飼糧泛酸添加水平為10 mg/kg時(shí)；ACSL1 mRNA表達(dá)量的最高值出現(xiàn)在飼糧泛酸添加水平為20 mg/kg時(shí)。分析其原因，泛酸在生物體內(nèi)的吸收機(jī)制是主動(dòng)積累的過(guò)程，依靠一種廣泛存在于機(jī)體中的Na+依賴轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)泛酸進(jìn)入細(xì)胞，每轉(zhuǎn)運(yùn)1個(gè)泛酸需要2個(gè)Na+協(xié)同[10]，具有種間相似性。泛酸缺乏時(shí)，會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)脂肪酸β-氧化受到抑制，體內(nèi)主要產(chǎn)能過(guò)程受到抑制，不利于機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育，隨著飼糧泛酸添加水平的增多，泛酸在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)逐漸積累，體內(nèi)脂肪酸β-氧化的抑制作用逐漸消除，伴隨機(jī)體大量能量的產(chǎn)生，ACSL1 mRNA表達(dá)量開(kāi)始上升，促進(jìn)長(zhǎng)鏈脂肪酸的合成，利于機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育。隨著脂肪酸在體內(nèi)的積累，ATGLmRNA表達(dá)量逐漸下降，與Schoenborn等[11]關(guān)于ATGL基因與機(jī)體內(nèi)游離脂肪酸的水平成反向調(diào)控的研究相一致。

從本試驗(yàn)的結(jié)果還可以看出，當(dāng)飼糧泛酸添加水平達(dá)到13.86 mg/kg時(shí)，ATGLmRNA表達(dá)量最低，當(dāng)添加水平達(dá)到22.07 mg/kg時(shí)，ACSL1 mRNA表達(dá)量最高，不僅表明ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量與飼糧泛酸添加水平有著直接關(guān)系，而且顯示其表達(dá)量達(dá)到極值時(shí)泛酸添加水平明顯高于最佳生長(zhǎng)性能狀態(tài)下的添加水平，其內(nèi)部調(diào)控機(jī)制還有待于繼續(xù)研究。

3.2鵝肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量與生長(zhǎng)性能的相關(guān)性

泛酸為輔酶A的組分，對(duì)于各種組織內(nèi)的內(nèi)源性代謝能量交換都很重要，其主要作用包括營(yíng)養(yǎng)物的利用、脂肪的合成和分解代謝、檸檬酸循環(huán)等過(guò)程。Coelho[12]研究表明，飼糧中添加B族維生素能明顯提高畜禽的日增重。Deyhim等[13]研究證實(shí)，泛酸可以促進(jìn)肉雞生長(zhǎng)。祁風(fēng)華等[14]試驗(yàn)結(jié)果表明，肉仔雞飼糧中泛酸的添加水平為10 mg/kg時(shí)，可以提高粗蛋白質(zhì)、粗脂肪等的代謝率，促進(jìn)脂肪酸的合成，提高機(jī)體增重，當(dāng)添加水平為15 mg/kg時(shí)，增重不顯著且會(huì)增加飼養(yǎng)成本。本試驗(yàn)研究表明，飼糧添加10～20 mg/kg的泛酸能極顯著提高五龍鵝的體重和平均日增重，同時(shí)極顯著降低料重比，與上述的研究結(jié)果具有一致性。在鵝的飼糧中添加泛酸會(huì)促進(jìn)ACSL1 mRNA的表達(dá)，增加脂肪的形成與沉積，并通過(guò)減少ATGLmRNA的表達(dá)，抑制相關(guān)酶的活性，促進(jìn)體重的增長(zhǎng)，2個(gè)基因?qū)τ跈C(jī)體的生長(zhǎng)階段均有顯著相關(guān)性。

在家禽肉品質(zhì)量的營(yíng)養(yǎng)中，嫩度、多汁性、肉色是決定禽肉品質(zhì)的重要因素。這些因素主要取決于動(dòng)物或胴體內(nèi)的一些代謝和生物學(xué)指標(biāo)[15]。胴體品質(zhì)中的紅度值主要取決于肉色中的色素物質(zhì)、肌紅蛋白和血紅蛋白含量及化學(xué)狀態(tài)[16]。脂質(zhì)氧化過(guò)程中產(chǎn)生的自由基可直接促進(jìn)肌肉色素發(fā)生氧化，或者通過(guò)破壞色素還原系統(tǒng)間接作用導(dǎo)致肉色變差，肉質(zhì)下降[17]。本試驗(yàn)研究表明，肝臟中ACSL1 mRNA表達(dá)量與紅度值呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明泛酸通過(guò)調(diào)節(jié)ACSL1 mRNA的表達(dá)，在一定程度上調(diào)控了機(jī)體中肌紅蛋白、血紅蛋白等色素物質(zhì)的產(chǎn)生，對(duì)機(jī)體的抗氧化功能具有一定的影響。

3.3鵝肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量與血清脂類代謝指標(biāo)的相關(guān)性

國(guó)外研究表明，ATGL參與了脂肪組織中95%的甘油三酯水解代謝，為甘油三酯分解過(guò)程中的關(guān)鍵脂肪酶。Ong等[18]研究顯示，由腺病毒介導(dǎo)的肝臟ATGL基因敲除小鼠體內(nèi)出現(xiàn)肝脂肪變性，同時(shí)原代肝細(xì)胞內(nèi)甘油三酯降解速率受到抑制；與此同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)脂肪酸氧化在ATGL基因超表達(dá)小鼠體內(nèi)得到增加，而在ATGL基因敲除小鼠體內(nèi)卻得到相反的結(jié)果。Smirnoval等[19]研究表明，野生型ATGL基因在非脂肪細(xì)胞中的過(guò)量表達(dá)導(dǎo)致脂滴大小顯著下降，相反，失去催化活性的突變體盡管具有保留定位于脂滴周圍的能力，但已失去降解脂滴的作用；與此同時(shí)，他們對(duì)ATGL基因進(jìn)行干擾試驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)脂滴大小顯著增加，這說(shuō)明ATGL基因在細(xì)胞脂滴周轉(zhuǎn)更新過(guò)程中起著重要的作用。Zechner等[20]進(jìn)一步研究證實(shí)，ATGL催化機(jī)體整個(gè)脂解過(guò)程中的第1步，也是脂解限速的關(guān)鍵一步。大量研究表明，在哺乳動(dòng)物中ACSL1基因主要表達(dá)于脂肪組織和肝臟，與甘油三酯的合成和脂肪酸的攝取有關(guān)[21]。Bionaz等[22]研究發(fā)現(xiàn)，與初期相比，奶牛泌乳高峰期乳腺中ACSL1的表達(dá)量呈極顯著上升，乳汁中甘油三酯含量也急劇上升。在HepG2細(xì)胞中，過(guò)表達(dá)ACSL1導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)甘油三酯的含量增加了40%，并且長(zhǎng)鏈脂酰輔酶A的含量也增加了60%[23]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，ATGLmRNA表達(dá)量與血清中甘油三酯含量呈極顯著正相關(guān)，與Coleman等[24]研究結(jié)果相一致。在五龍鵝的飼養(yǎng)過(guò)程中隨著飼糧中泛酸添加水平的增加，肝臟中ACSL1 mRNA的表達(dá)量受到不同程度的影響，并且其表達(dá)量與血清中甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇含量的變化呈顯著正相關(guān)。這暗示在五龍鵝的組織生長(zhǎng)脂肪沉積過(guò)程中ATGL和ACSL1基因?qū)Υ龠M(jìn)脂質(zhì)合成和脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)都發(fā)揮了積極的作用。

4結(jié)論

① 飼糧泛酸添加水平對(duì)鵝肝臟中ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量影響顯著，飼糧泛酸添加水平為13.86 mg/kg時(shí)，ATGLmRNA表達(dá)量最低；添加水平為22.07 mg/kg時(shí)，ACSL1 mRNA表達(dá)量最高。

② 飼糧中添加10～20 mg/kg泛酸能極顯著提高五龍鵝的體重和平均日增重，同時(shí)極顯著降低料重比。

③ATGL和ACSL1 mRNA表達(dá)量對(duì)鵝機(jī)體生長(zhǎng)速度、屠宰性能和脂類代謝呈同步反向調(diào)控機(jī)制。

④ 建議5～16周齡五龍鵝飼糧中泛酸的適宜添加水平為13.86～22.07 mg/kg。

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(責(zé)任編輯武海龍)

Pantothenic Acid Intervention of Adipose Triglyceride Lipase and Long-Chain-Fatty-Acid CoA Ligase 1 Gene Expression and Reverse Regulation of Growth and Lipid Metabolism of Geese

KONG Min1,2WANG Baowei1,2*GE Wenhua1ZHANG Ming’ai1MA Chuanxing1,2ZHANG Xiao1,2

(1. Nutrition and Feed Laboratory of China Agriculture Research System, Institute of High Quality Waterfowl,Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China; 2. College of Animal Science and Technology,Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China)

Abstract:This experiment was conducted to study the impact of pantothenic acid on liver adipose triglyceride lipase (ATGL) and long-chain-fatty-acid CoA ligase 1 (ACSL1) gene expression of Wulong geese aged from 5 to 16 weeks, to analyzed the correlation of growth performance, slaughter performance and meat quality with ATGL and ACSL1 genes, and to find the appropriate supplemental level of pantothenic acid of geese from the molecular point of view. A total of 360 five-week-old Wulong geese were randomly divided into 6 groups with 6 replicates per group and 10 geese per replicate. Geese in the 6 groups were fed the basal diet supplemented with 0 (control), 5, 10, 20, 40 and 80 mg/kg pantothenic acid, respectively. The experiment lasted for 12 weeks. The results showed as follows: 1) with the dietary pantothenic acid supplemented level increasing, the ATGL mRNA expression showed a firstly decreased and then increased trend and the ACSL1 mRNA expression showed a firstly increased and then decreased trend. Derived from the regression equation, the ATGL mRNA expression was the lowest when dietary supplemented with 13.86 mg/kg pantothenic acid, and the ACSL1 mRNA expression was the highest when dietary supplemented with 22.07 mg/kg pantothenic acid. 2) Compared with the control group, dietary supplemented with 10 to 20 mg/kg pantothenic acid significantly improved the body weight and average daily gain (P<0.01), and significantly reduced the feed to gain (P<0.01). 3) The ATGL mRNA expression with percentage of breast muscle, percentage of leg muscle, dressed percentage, percentage of half-eviscerated yield and percentage of eviscerated yield was negatively correlated; the ACSL1 mRNA expression with percentage of breast muscle, percentage of leg muscle, dressed percentage, percentage of half-eviscerated yield and percentage of eviscerated yield was positively correlated; and two genes mRNA expression with percentage of abdominal were negatively correlated. 4) The ACSL1 mRNA expression was significantly correlated with red value and water loss (P<0.05). 5) The ATGL mRNA expression was positively correlated with the serum lipid metabolism indicators, and the ACSL1 mRNA expression was negatively correlated with serum lipid metabolism indicators. In conclusion, the ATGL and ACSL1 mRNA expression of geese with body growth speed, slaughter performance and lipid metabolism shows a synchronous reverse regulation mechanism; from ACSL1 mRNA and ATGL mRNA advantage analysis of expression, the dietary appropriate pantothenic acid supplemental level of geese aged from 5 to 16 weeks is 13.86 to 22.07 mg/kg.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(5)：1433-1441]

Key words:pantothenic acid; ATGL; ACSL1; gene regulation; growth and development; lipid metabolism

doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2016.05.019

收稿日期：2015-12-10

基金項(xiàng)目：國(guó)家水禽產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)基金(CARS-43-11)；山東省良種工程(2014LZ19)

作者簡(jiǎn)介：孔敏(1988—)，男，山東煙臺(tái)人，碩士研究生，從事動(dòng)物遺傳育種與繁育。E-mail: 364253720@qq.com *通信作者：王寶維，教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail: wangbw@qau.edu.cn

中圖分類號(hào)：S835

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-267X(2016)05-1433-09

*Corresponding author, professor, E-mail: wangbw@qau.edu.cn