屈博文,金朝,李永輝,李艷敏,薛佳佳,周光亮,苗志國(guó)

(河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003)

淮南豬皮下與肌內(nèi)脂類代謝相關(guān)基因表達(dá)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(guó)

(河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003)

運(yùn)用RT-PCR方法對(duì)淮南豬背部皮下脂肪與背最長(zhǎng)肌肌內(nèi)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(dá)進(jìn)行測(cè)定.試驗(yàn)結(jié)果表明:相關(guān)基因與淮南豬肌內(nèi)脂肪組織相關(guān),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(nèi)脂類代謝相關(guān)基因表達(dá)存在顯著差異.

淮南豬;脂肪組織;脂類代謝;基因表達(dá);差異

豬肉品質(zhì)的好壞與人類的健康息息相關(guān)[1],脂肪組織在體內(nèi)不同部位的分布與沉積是影響豬胴體品質(zhì)和肉質(zhì)風(fēng)味的關(guān)鍵因素[2].若皮下脂肪沉積過高會(huì)增加膽固醇的含量,降低豬肉品質(zhì).消費(fèi)者攝入之后易導(dǎo)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(dòng)脈硬化和高血壓等[3-4],嚴(yán)重?fù)p害消費(fèi)者的身體健康.肌內(nèi)脂肪含量及組成與豬肉品質(zhì)密切相關(guān),并可以影響豬肉的大理石紋評(píng)分、嫩度和風(fēng)味等指標(biāo)[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(nèi)脂肪含量來改善肉品質(zhì)已經(jīng)成為目前豬遺傳改良面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn).

豬是產(chǎn)肉動(dòng)物中肥胖度最高的動(dòng)物,大量的脂肪沉積在皮下,僅有少量在肌內(nèi)沉積,表明豬皮下和肌內(nèi)的脂肪代謝水平存在較大差異.脂肪酸合成酶(FAS)在動(dòng)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(dá)與胴體脂肪量之間存在正相關(guān)關(guān)系[12].激素敏感脂肪酶(HSL)是控制動(dòng)物脂肪合成與脂肪沉積的重要因子[13],是動(dòng)物脂肪組織中三酰甘油分解的關(guān)鍵酶.脂蛋白脂酶(LPL)是脂質(zhì)代謝中的關(guān)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(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)分子質(zhì)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(dòng)物脂類代謝過程中起了重要的作用.故本試驗(yàn)以淮南豬皮下與肌內(nèi)脂肪沉積效率差異為基礎(chǔ),通過RT-PCR方法,研究背部皮下與肌內(nèi)脂肪組織中HSL、FAS、LPL基因表達(dá)的差異情況,從而闡明淮南豬皮下與肌內(nèi)脂類代謝差異的分子機(jī)理.

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及樣品處理

試驗(yàn)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(zhǎng)肌肌內(nèi)脂肪組織30～50 g,置于液氮中速凍后轉(zhuǎn)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(jì)檢測(cè)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(jìn)一步試驗(yàn)分析.

1.3 反轉(zhuǎn)錄

采用反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA.

1.4 PCR擴(kuò)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(shè)計(jì)引物,由上海生物技術(shù)公司合成.HSL、FAS、LPL和β-actin基因引物序列及產(chǎn)物長(zhǎng)度見表1.PCR反應(yīng)體系為50μL,反應(yīng)程序分別為:94℃預(yù)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(gè)循環(huán);72℃延伸10 min,PCR結(jié)束之后,將擴(kuò)增產(chǎn)物用1%瓊脂糖凝膠電泳法檢測(cè)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(zhǎng)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(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,試驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,不同組織中的基因表達(dá)分析比較采用T檢驗(yàn).

2 結(jié)果與分析

2.1 HSL基因在淮南豬背部皮下與肌內(nèi)脂肪組織中的表達(dá)規(guī)律

淮南豬皮下與肌內(nèi)脂肪組織中HSL mRNA表達(dá)水平見圖1.

圖1 淮南豬皮下與肌內(nèi)脂肪組織中HSL mRNA表達(dá)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(zhǎng)肌肌內(nèi)脂肪組織中HSL基因表達(dá)存在顯著性差異(P＜0.05).其中皮下脂肪組織中HSL基因表達(dá)量比肌內(nèi)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(nèi)脂肪組織中的表達(dá)規(guī)律

淮南豬皮下與肌內(nèi)脂肪組織中FAS mRNA表達(dá)水平見圖2.

圖2 淮南豬皮下與肌內(nèi)脂肪組織中FAS mRNA表達(dá)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(nèi)脂肪組織中FAS基因表達(dá)存在顯著性差異(P＜0.05).皮下脂肪組織中FAS基因表達(dá)量比肌內(nèi)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(nèi)脂肪組織中的表達(dá)規(guī)律

淮南豬皮下與肌內(nèi)脂肪組織中FAS/HSL mRNA表達(dá)水平見圖3.

圖3 淮南豬皮下與肌內(nèi)脂肪組織中FAS/HSL mRNA表達(dá)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(nèi)脂肪組織中FAS/HSL基因表達(dá)存在顯著性差異(P＜0.01);皮下脂肪組織中FAS/HSL基因表達(dá)比值比肌內(nèi)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(nèi)脂肪組織中的表達(dá)規(guī)律

淮南豬皮下與肌內(nèi)脂肪組織中LPL mRNA表達(dá)水平見圖4.

圖4 淮南豬皮下與肌內(nèi)脂肪組織中LPL mRNA表達(dá)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(nèi)脂肪組織中LPL基因表達(dá)存在顯著性差異(P＜0.05);皮下脂肪組織中LPL基因表達(dá)量比肌內(nèi)脂肪組織高51.28%(P＜0.05).

3 討論

動(dòng)物脂肪合成與分解代謝之間的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)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(dá)水平與胴體脂肪量之間存在顯著性正相關(guān)關(guān)系[15],脂肪組織中較高的FAS基因表達(dá)水平導(dǎo)致了脂肪沉積能力的增加.試驗(yàn)結(jié)果顯示,淮南豬皮下脂肪組織中FAS基因表達(dá)水平顯著高于肌內(nèi)脂肪組織,此結(jié)論與其皮下脂肪量顯著高于肌內(nèi)脂肪的特點(diǎn)相一致.豬脂肪組織中HSL基因表達(dá)與脂肪含量之間無顯著性的相關(guān)關(guān)系,但與FAS/HSL基因表達(dá)水平間存在顯著性的正相關(guān)關(guān)系[16].試驗(yàn)結(jié)果表明淮南豬皮下脂肪組織中FAS/HSL比值遠(yuǎn)高于肌內(nèi)脂肪組織,表明脂肪沉積可以通過促進(jìn)脂肪合成與抑制脂類動(dòng)員兩個(gè)途徑來實(shí)現(xiàn).試驗(yàn)中淮南豬肌內(nèi)脂肪組織中含有較少的FAS與較多的HSL基因表達(dá)水平,此結(jié)果與淮南豬皮下脂肪需要較多的FAS和較少的HSL基因表達(dá)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(xì)胞大小的重要因素[17],LPL被認(rèn)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(dá)水平較高有利于增加脂肪沉積[19-20].在本試驗(yàn)中,淮南豬皮下脂肪組織中LPL水平顯著高于肌內(nèi)水平,這與淮南豬皮下脂肪量較高的特性相一致.

4 結(jié)論

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

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（責(zé)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(xué)院大學(xué)學(xué)生課外科技活動(dòng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目(201310467050)

屈博文(1992-)男,河南許昌人,碩士生.主要從事肉品質(zhì)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控研究.

苗志國(guó)(1977-)男,河南安陽人,博士,副教授.主要從事肉品質(zhì)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控研究.