淮南猪皮下与肌内脂类代谢相关基因表达差异的研究

屈博文,金朝,李永辉,李艳敏,薛佳佳,周光亮,苗志国

(河南科技学院,河南新乡453003)

淮南猪皮下与肌内脂类代谢相关基因表达差异的研究

屈博文,金朝,李永辉,李艳敏,薛佳佳,周光亮,苗志国

(河南科技学院,河南新乡453003)

运用RT-PCR方法对淮南猪背部皮下脂肪与背最长肌肌内脂肪组织中激素敏感脂肪酶(HSL)、脂肪酸合成酶(FAS)、脂蛋白脂酶(LPL)基因表达进行测定.试验结果表明:相关基因与淮南猪肌内脂肪组织相关,皮下脂肪组织中HSL mRNA丰度下降了32.91%(P＜0.05);FAS mRNA丰度提高了75%(P＜0.05),FAS/HSL比值提高了2.89倍(P＜0.01);LPL mRNA丰度提高了51.28%(P＜0.05).表明淮南猪皮下与肌内脂类代谢相关基因表达存在显著差异.

淮南猪;脂肪组织;脂类代谢;基因表达;差异

猪肉品质的好坏与人类的健康息息相关[1],脂肪组织在体内不同部位的分布与沉积是影响猪胴体品质和肉质风味的关键因素[2].若皮下脂肪沉积过高会增加胆固醇的含量,降低猪肉品质.消费者摄入之后易导致肥胖症的发生,并可能诱发心血管疾病、Ⅱ型糖尿病、冠心病、动脉硬化和高血压等[3-4],严重损害消费者的身体健康.肌内脂肪含量及组成与猪肉品质密切相关,并可以影响猪肉的大理石纹评分、嫩度和风味等指标[5-8].因此,如何在保证一定瘦肉率和控制背膘厚度的前提下,通过提高肌内脂肪含量来改善肉品质已经成为目前猪遗传改良面临的严峻挑战.

猪是产肉动物中肥胖度最高的动物,大量的脂肪沉积在皮下,仅有少量在肌内沉积,表明猪皮下和肌内的脂肪代谢水平存在较大差异.脂肪酸合成酶(FAS)在动物的脂肪酸合成过程中发挥了重要作用[9-11],猪脂肪组织中FAS基因表达与胴体脂肪量之间存在正相关关系[12].激素敏感脂肪酶(HSL)是控制动物脂肪合成与脂肪沉积的重要因子[13],是动物脂肪组织中三酰甘油分解的关键酶.脂蛋白脂酶(LPL)是脂质代谢中的关键酶,主要功能是水解极低密度脂蛋白和乳糜微粒中的三酰甘油,使其转变为相对分子质量较小的脂肪酸,以供各种组织贮存和利用.因此,HSL、FAS和LPL在动物脂类代谢过程中起了重要的作用.故本试验以淮南猪皮下与肌内脂肪沉积效率差异为基础,通过RT-PCR方法,研究背部皮下与肌内脂肪组织中HSL、FAS、LPL基因表达的差异情况,从而阐明淮南猪皮下与肌内脂类代谢差异的分子机理.

1 材料与方法

1.1 试验材料及样品处理

试验选取90 kg左右的淮南猪6头(公母各半),空腹12 h后放血屠宰,并分别采集背部皮下脂肪组织与背最长肌肌内脂肪组织30～50 g,置于液氮中速冻后转入-80℃超低温冰箱中保存备用.

1.2 总RNA的提取

采用Trizol法提取总RNA,用紫外分光光度计检测样品260 nm和280 nm处的吸光值,两者比值在1.8至2.0间的样品可用于进一步试验分析.

1.3 反转录

采用反转录试剂盒合成cDNA.

1.4 PCR扩增

根据GeneBank中登录的猪HSL(AY68675)、FAS(EF58904)、LPL(AY68676)和β-actin(DQ84517)基因序列,分别设计引物,由上海生物技术公司合成.HSL、FAS、LPL和β-actin基因引物序列及产物长度见表1.PCR反应体系为50μL,反应程序分别为:94℃预变性2 min;94℃变性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个循环;72℃延伸10 min,PCR结束之后,将扩增产物用1%琼脂糖凝胶电泳法检测目的基因条带大小.

表1 HSL、FAS、LPL和β-actin基因引物序列及产物长度Tab.1 Specific primers of HSL,FAS,LPL and β-actin gene

1.5 数据处理

数据采用SPSS 13.0统计软件进行统计分析,试验结果用平均值±标准差表示,不同组织中的基因表达分析比较采用T检验.

2 结果与分析

2.1 HSL基因在淮南猪背部皮下与肌内脂肪组织中的表达规律

淮南猪皮下与肌内脂肪组织中HSL mRNA表达水平见图1.

图1 淮南猪皮下与肌内脂肪组织中HSL mRNA表达水平Fig.1 Expression of HSL mRNA levels in subcutaneous and intramuscular fat tissue of Huainan pig

由图1可知,淮南猪背部皮下脂肪组织与背最长肌肌内脂肪组织中HSL基因表达存在显著性差异(P＜0.05).其中皮下脂肪组织中HSL基因表达量比肌内脂肪组织低32.91%(P＜0.05).

2.2 FAS基因在淮南猪背部皮下与肌内脂肪组织中的表达规律

淮南猪皮下与肌内脂肪组织中FAS mRNA表达水平见图2.

图2 淮南猪皮下与肌内脂肪组织中FAS mRNA表达水平Fig.2 Expression of FAS mRNA levels in subcutaneous and intramuscular fat tissue of Huainan pig

由图2可知,淮南猪皮下脂肪组织与肌内脂肪组织中FAS基因表达存在显著性差异(P＜0.05).皮下脂肪组织中FAS基因表达量比肌内脂肪组织高75%(P＜0.05).

2.3 FAS/HSL基因在淮南猪背部皮下与肌内脂肪组织中的表达规律

淮南猪皮下与肌内脂肪组织中FAS/HSL mRNA表达水平见图3.

图3 淮南猪皮下与肌内脂肪组织中FAS/HSL mRNA表达水平Fig.3 Expression of FAS/HSL mRNA levels in subcutaneous and intramuscular fat tissue of Huainan pig

由图3可知,淮南猪皮下与肌内脂肪组织中FAS/HSL基因表达存在显著性差异(P＜0.01);皮下脂肪组织中FAS/HSL基因表达比值比肌内脂肪组织高2.89倍(P＜0.01).

2.4 LPL基因在淮南猪背部皮下与肌内脂肪组织中的表达规律

淮南猪皮下与肌内脂肪组织中LPL mRNA表达水平见图4.

图4 淮南猪皮下与肌内脂肪组织中LPL mRNA表达水平Fig.4 Expression of LPL mRNA levels in subcutaneous and intramuscular fat tissue of Huainan pig

由图4可知,淮南猪皮下与肌内脂肪组织中LPL基因表达存在显著性差异(P＜0.05);皮下脂肪组织中LPL基因表达量比肌内脂肪组织高51.28%(P＜0.05).

3 讨论

动物脂肪合成与分解代谢之间的动态平衡关系,最终决定了胴体脂肪量的增加与减少[14].而HSL与FAS则分别是胴体脂肪合成与分解代谢过程中的限速酶,有研究表明,猪脂肪组织中FAS基因表达水平与胴体脂肪量之间存在显著性正相关关系[15],脂肪组织中较高的FAS基因表达水平导致了脂肪沉积能力的增加.试验结果显示,淮南猪皮下脂肪组织中FAS基因表达水平显著高于肌内脂肪组织,此结论与其皮下脂肪量显著高于肌内脂肪的特点相一致.猪脂肪组织中HSL基因表达与脂肪含量之间无显著性的相关关系,但与FAS/HSL基因表达水平间存在显著性的正相关关系[16].试验结果表明淮南猪皮下脂肪组织中FAS/HSL比值远高于肌内脂肪组织,表明脂肪沉积可以通过促进脂肪合成与抑制脂类动员两个途径来实现.试验中淮南猪肌内脂肪组织中含有较少的FAS与较多的HSL基因表达水平,此结果与淮南猪皮下脂肪需要较多的FAS和较少的HSL基因表达以便沉积较多的脂肪含量相一致.此外,有研究发现,LPL是决定脂肪细胞大小的重要因素[17],LPL被认为是影响脂肪沉积的候选基因[18],且在脂肪组织形成阶段,LPL表达水平较高有利于增加脂肪沉积[19-20].在本试验中,淮南猪皮下脂肪组织中LPL水平显著高于肌内水平,这与淮南猪皮下脂肪量较高的特性相一致.

4 结论

淮南猪背部皮下脂肪组织中HSL mRNA丰度显著低于肌内脂肪组织,而FAS、FAS/HSL比值和LPL mRNA丰度则显著高于肌内脂肪组织,表明淮南猪皮下与肌内脂类代谢相关基因表达存在显著差异.

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（责任编辑：卢奇）

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

河南科技学院大学学生课外科技活动创新创业训练项目(201310467050)

屈博文(1992-)男,河南许昌人,硕士生.主要从事肉品质营养调控研究.

苗志国(1977-)男,河南安阳人,博士,副教授.主要从事肉品质营养调控研究.