张 婷 钟 伟 罗 婧 周 宁 黄 健 王 卓孙皓然 樊燕燕 李光玉(中国农业科学院特产研究所,吉林省特种经济动物分子生物学省部共建实验室,长春130112)
饲粮脂肪水平对冬毛期银狐生长性能、体脂肪酸组成及空肠中小肠型脂肪酸结合蛋白表达的影响
张 婷 钟 伟 罗 婧 周 宁 黄 健 王 卓孙皓然 樊燕燕 李光玉∗
(中国农业科学院特产研究所,吉林省特种经济动物分子生物学省部共建实验室,长春130112)
摘 要:为研究饲粮脂肪水平对冬毛期银狐生长性能、体脂肪酸组成及空肠中小肠脂肪酸结合蛋白(I⁃FABP)表达的影响,选取145日龄、体重相近的健康雄性银狐50只,随机分成5组(每组10个重复,每个重复1只),分别饲喂含10%、12%、16%、20%、24%混合油脂(鸡油∶豆油=1∶1)的试验饲粮,试验饲粮实测脂肪水平分别为12.85%(A组)、14.71%(B组)、18.72%(C组)、22.23%(D组)、26.11%(E组)。预试期为15 d,正试期为75 d。结果显示:1)饲粮脂肪水平显著影响冬毛期银狐的平均日采食量(ADFI)(P<0.01),ADFI随着饲粮脂肪水平的升高而降低;B、C、D组的平均日增重(ADG)极显著高于A、E组(P<0.01);D组料重比(F/G)显著低于A、B、E组(P<0.05)。2)随着饲粮脂肪水平的升高,肌间脂肪中饱和脂肪酸(SFA)的比例升高,单不饱和脂肪酸(MUFA)的比例下降(P<0.05),而多不饱和脂肪酸(PUFA)的比例无显著变化(P>0.05)。3)饲粮脂肪水平对银狐皮下腹部脂肪中SFA、MUFA和PUFA的比例无显著影响(P>0.05)。4)随饲粮脂肪水平的升高,空肠中I⁃FABP mRNA的相对表达量呈上升趋势,表现为E组显著高于A、B、C组(P<0.05)。由此得出,当饲粮脂肪水平达到18.72%时,冬毛期银狐表现出最佳的生长性能;银狐体脂肪酸组成能够反映饲粮的脂肪酸组成,肌间脂肪脂肪酸组成受饲粮脂肪水平的影响,而皮下脂肪脂肪酸组成相对稳定;此外,提高饲粮脂肪水平可促进冬毛期银狐空肠中I⁃FABP的表达。
关键词:银狐;脂肪水平;生长性能;脂肪酸组成;小肠型脂肪酸结合蛋白
脂肪是最经济有效的能量来源,在冬毛生长期,银狐需要沉积脂肪抵御严寒,因此适量的饲粮脂肪水平有利于能量储存,进而获得较好的生长性能。饲粮中添加脂肪可为动物机体提供生长所需的脂肪酸[1]。大量试验证实,毛皮动物体脂肪酸组成与饲粮脂肪酸组成存在一定的对应关系[2-4],而且不同组织中脂肪酸组成有差异[5]。小肠型脂肪酸结合蛋白(I⁃FABP)特异性地表达于小肠近端上皮吸收细胞,与长链脂肪酸具有高度亲和力,能够促进长链脂肪酸的吸收和转运[6]。毛皮动物饲粮脂肪水平往往高于其他单胃动物,根本原因在于脂肪代谢相关基因的调控不同。银狐的体组织虽然不被食用,但研究银狐体脂肪酸组成是探索银狐体脂肪酸在体内分配利用的基础。本试验旨在研究饲粮脂肪水平对冬毛期银狐生长性能、体脂肪酸组成及空肠中I⁃FABP表达的影响,为银狐脂肪酸营养及脂肪代谢研究提供基础数据。
1.1 试验设计
选取145日龄、体重相近的健康雄性银狐50只,随机分成5组,每组10个重复,每个重复1只,单笼饲养,笼子尺寸为100 cm×80 cm×80 cm。5组银狐分别饲喂含10%、12%、16%、20%、24%混合油脂(鸡油∶豆油=1∶1)的试验饲粮,试验饲粮实测脂肪水平分别为12.85%(A组)、14.71%(B组)、18.72%(C组)、22.23%(D组)、26.11%(E组)。预试期为15 d,正试期为75 d。整个试验在室外自然光照条件下进行,由专人进行饲养。每天早晚各饲喂1次,自由采食并保证充足的饮水,每日观察记录狐狸的健康状况并记录采食量,计算平均日采食量(ADFI)。试验初始和结束各称重1次以计算平均日增重(ADG)。根据ADFI和ADG计算料重比(F/G)。
1.2 试验饲粮
以膨化玉米、豆粕、秘鲁鱼粉、肉骨粉、玉米蛋白粉、干酒糟及其可溶物(DDGS)、鸡油、豆油等为主要原料,同时添加由矿物质、维生素等组成的营养性添加剂制成试验饲粮。试验饲粮组成及营养水平见表1,试验饲粮脂肪酸组成见表2。
表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(air⁃dry basis) %
表2 试验饲粮脂肪酸组成Table 2 Fatty acid composition of experimental diets %
1.3 样品采集
试验结束后,每组随机选取7只银狐,心脏注射5 mL的琥珀乙酰胆碱处死。迅速解剖,取空肠近端1/4处约1 cm,用生理盐水冲洗掉食糜,放入冻存管后立即投入液氮中10 min以上,之后转入-80℃冰箱保存。分别取大腿内侧肌肉、皮下腹部脂肪各50 g,用生理盐水冲洗掉血迹,放入自封袋,-20℃冰箱冷藏待测脂肪酸组成。
1.4 测定方法
1.4.1 常规养分测定
试验饲粮粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定,参照GB/T 6432—1994;粗脂肪含量采用索氏提取仪测定,参照GB/T 6433—1994;粗灰分含量采用高温灼烧法测定,参照GB/T 6438—1992测定;钙含量采用乙二胺四乙酸(EDTA)络合滴定法测定,参照GB/T 6436—1992;磷含量采用钒钼酸铵比色法测定,参照GB/T 6437—1992。
1.4.2 脂肪酸测定
脂肪酸组成测定采用气-质-质联用仪(Agi⁃lent 7890A-7000B)测定。色谱条件:色谱柱DB-5MS(30 m×250 μm×0.25 μm);初始柱温55℃,保持2 min,再以5℃/min的速率升至200℃,保持1 min,再以2℃/min的速率升至230℃,保持3 min,再以5℃/min的速率升至270℃,保持10 min;进样口温度为250℃;载气为氦气(99.999%),1.0 mL/min;进样量为1 μL;分流比为10∶1。质谱条件:电子轰击离子(EI)源;离子源温度230℃;电子能量为70 eV;接口温度为250℃;质荷比(m/z)为50~500。
1.4.3 空肠中I⁃FABP表达的测定
1.4.3.1 总RNA的提取和cDNA的合成
取空肠样品100 mg左右,在液氮中研磨成粉,收集于1.5 mL无RNA酶Eppendorf管中。总RNA的提取采用RNAiso Reagent试剂(TaKaRa公司),提取过程参照试剂盒说明书。提取的总RNA通过凝胶电泳检测其完整性,并测定总RNA 在260和280 nm处的吸光度(OD)值,以检测其纯度。反转录采用10 μL反转录反应体系:总RNA 2.0 μL,5×PrimeScriptTMBuffer 2.0 μL,Ran⁃dom6 mers(100 μmol/L)0.5 μL,PrimeScriptTMRT Enzyme Mix 0.5 μL,Oligo dT Primier (50 μmol/L)0.5 μL,RNase Free dH2O 4.5 μL。反转录反应参数:37℃,15 min,85℃,5 s,4℃保存。反转录cDNA于-20℃冻存备用。
1.4.3.2 I⁃FABP mRNA相对表达量的测定
采用Real time PCR技术(SYBR Green染料法,TaKaRa公司试剂盒)。用β-肌动蛋白(β⁃actin)作为内参基因,引物序列信息见表3,引物由上海生工生物工程股份有限公司合成。采用25 μL Real time PCR反应体系:SYBR Premix Ex TaqTMⅡ(2×)12.5 μL,Forward primer (10 μmol/L)0.5 μL,Reverse primer 0.5 μL,RNase Free dH2O 9.5 μL,PCR反应液2.0 μL。反应程序:预变性95℃1 min,1个循环;PCR反应95℃,5 s,退火25 s(具体退火温度见表3),共40个循环。熔解曲线用于确定扩增产物的特异性,反应程序为:65~95℃,每升高0.5℃分析1次,95℃结束,61个循环。
1.5 数据统计与分析
试验结果以平均值±标准差表示,数据用Excel进行整理并用SAS 8.0软件中的GLM程序进行方差分析,组间的多重比较采用Duncan氏法进行,P<0.01为差异极显著,P<0.05为差异显著,P>0.05为差异不显著。
表3 引物序列Table 3 Primer sequences
2.1 饲粮脂肪水平对冬毛期银狐生长性能的影响
由表4可知,饲粮脂肪水平极显著影响冬毛期银狐的ADFI(P<0.01),ADFI随着饲粮脂肪水平的升高而降低。ADG在B、C、D 3组间无显著差异(P>0.05),但这3组均极显著高于A、E组(P<0.01),其中E组最低,C组最高。料重比(F/G)以D组最低,显著低于A、B、E组(P<0.05)。
表4 饲粮脂肪水平对冬毛期银狐生长性能的影响Table 4 Effects of dietary fat level on growth performance of silver fox during winter fur⁃growing period
2.2 饲粮脂肪水平对冬毛期银狐体脂肪酸组成的影响
2.2.1 饲粮脂肪水平对冬毛期银狐肌间脂肪脂肪酸组成的影响
由表5可知,随着饲粮脂肪水平的升高,银狐肌间脂肪中C16∶1、C18∶1和单不饱和脂肪酸(MUFA)的比例呈降低趋势;其中,A、B组肌间脂肪中C16∶1的比例极显著高于D、E组(P<0.01),A组肌间脂肪中C18∶1的比例显著高于其他各组(P<0.05),A、B组肌间脂肪中MUFA的比例显著高于C、D、E组(P<0.05)。A组银狐肌间脂肪中C16∶0和饱和脂肪酸(SFA)的比例显著低于其他各组(P<0.05)。
2.2.2 饲粮脂肪水平对冬毛期银狐皮下脂肪脂肪酸组成的影响
由表6可知,饲粮脂肪水平显著影响银狐皮下脂肪中C16∶1的比例(P<0.05),而对其他脂肪酸及SFA、MUFA和多不饱和脂肪酸(PUFA)的比例无显著影响(P>0.05)。
2.3 饲粮脂肪水平对冬毛期银狐空肠中I⁃FABP表达的影响
由图1可知,E组银狐的I⁃FABP mRNA相对表达量显著高于A、B、C组(P<0.05),与A组相比,E组银狐的I⁃FABP mRNA相对表达量提高了2.07倍。
表5 饲粮脂肪水平对冬毛期银狐肌间脂肪脂肪酸组成的影响(占总脂肪酸的比例)Table 5 Effects of dietary fat level on fatty acid composition of intermuscular fat of silver fox during winter fur⁃growing period(proportion of total fatty acid) %
3.1 饲粮脂肪水平对冬毛期银狐生长性能的影响
脂肪是高能饲料,饲粮中适量添加可提高能量浓度,有利于提高动物生长性能。前人研究表明,提高饲粮能量浓度可促进毛皮动物生长性能的发挥[7-8]。本试验研究表明,过量添加油脂导致冬毛期银狐ADFI、ADG下降,F/G增加。这与陈萍[9]在兔上的研究结果一致。动物都具有为能而食的天性,饲粮能量浓度过高势必导致采食量下降。采食量的下降是导致生长减慢的关键因素[10]。本试验结果显示,冬毛期银狐ADG随饲粮脂肪水平的升高呈现先增高后降低的趋势,而F/G则呈现相反的趋势,说明适当提高饲粮脂肪水平有利于银狐生长,提高饲料报酬,节约饲料成本。
表6 饲料脂肪水平对冬毛期银狐皮下脂肪脂肪酸组成的影响(占总脂肪酸的比例)Table 6 Effects of dietary fat level on fatty acid composition of subcutaneous fat of silver fox during winter fur⁃growing period(proportion of total fatty acid) %
图1 饲粮脂肪水平对冬毛期银狐空肠中I⁃FABP mRNA相对表达量的影响Fig.1 Effects of dietary fat level on relative expression of I⁃FABP mRNA in jejunum of silver fox during winter fur⁃growing period
3.2 饲粮脂肪水平对冬毛期银狐体脂肪酸组成的影响
有关狐肌间脂肪脂肪酸组成的研究鲜有报道。在其他哺乳动物上的研究表明,饲粮脂肪水平影响肌间脂肪脂肪酸组成。徐海军等[11]研究发现,随饲粮能量水平的升高,育肥猪肌内SFA的比例下降。陈萍[9]研究表明,提高饲粮脂肪水平显著降低肉兔背最长肌MUFA比例。本试验结果显示,银狐肌间脂肪脂肪酸组成反映了饲粮脂肪酸组成,与饲粮相比,C16∶0比例略有升高,C18∶2比例下降,且随脂肪水平的提高SFA比例增加而MUFA(如C18∶1)比例下降,说明高脂饮食促进肌间SFA的沉积。随饲粮脂肪水平的升高,银狐食入的脂肪酸增加,可能影响其机体脂肪酸的转化和分配,导致肌间SFA沉积。与饲粮脂肪酸相比,肌间脂肪中C20∶4比例略有增加,而C18∶3比例减少。这是由于毛皮动物自身可将C18∶3转化成C20∶4等长链PUFA[12]。
本试验表明,银狐皮下脂肪SFA、MUFA、PU⁃FA的比例不受饲粮脂肪水平变化的影响。这与Suarez⁃Belloch等[13]在猪上的研究结果一致。Zalewskil等[14]对貉脂肪组织脂肪酸组成进行研究发现,皮下脂肪中SFA、MUFA和PUFA的比例分别为34.54%、46.94%和10.22%。本试验结果显示,银狐皮下脂肪中MUFA的比例相对较高,可能是由于不饱和脂肪酸(UFA)相对SFA在脂肪酸动员上是有利的,沉积于银狐皮下的UFA更有利于氧化分解以供其能量的需求[15]。银狐皮下脂肪中C18∶2和C18∶3的比例较饲粮中低,这与Rouvinen等[12]在蓝狐上的研究结果一致。
3.3 饲粮脂肪水平对冬毛期银狐空肠中I⁃FABP表达的影响
脂肪的吸收主要发生在小肠的前2/3处,中短链脂肪酸可通过被动扩散穿过细胞膜,而长链脂肪酸需要借助某些蛋白质完成跨膜转运[16]。I⁃FABP是一种与长链脂肪酸高度亲和的蛋白,能够增加长链脂肪酸的水溶性,因此对脂肪酸的吸收以及向细胞内的转运具有重要作用[17-19]。本试验结果显示,银狐空肠中I⁃FABP mRNA相对表达量随饲粮脂肪水平的升高而升高。本试验采用饲粮其脂肪酸组成以长链脂肪酸为主,大量的长链脂肪酸进入小肠促进了I⁃FABP的表达。银狐可能通过增加I⁃FABP的表达促进脂肪的利用,进而减小高脂饮食对机体造成的损伤。这是否是银狐相对其他单胃动物能够耐受较高脂肪的主要原因之一有待进一步研究。
本试验条件下,当饲粮脂肪水平达到18.72%时,冬毛期银狐表现出最佳的生长性能。饲粮脂肪水平影响冬毛期银狐体脂肪酸组成且不同组织脂肪酸沉积规律有差异。随饲粮脂肪水平的升高,银狐肌间脂肪中SFA比例增加而MUFA比例下降,皮下脂肪中脂肪酸组成变化不大。此外,提高饲粮脂肪水平可促进冬毛期银狐空肠中I⁃FABP的表达。
参考文献:
[1] LASSÉN T M,TAUSON A H,AHLSTRØM Ø,et al.Energy and main nutrients in feed for mink and foxes[S].2nd ed.Finland:Nordic Association of Agricul⁃tural Scientists,2012.
[2] ROUVINEN K.Dietary effects of omega⁃3 polyunsat⁃urated fatty acids on body fat composition and health status of farm raised blue and silver foxes[J].Acta Agriculturae Scandinavica,1991,41(4):401-414.
[3] AHLSTRØM Ø,SKREDE A.Liver fatty acid compo⁃sition and peroxisomal fatty acid oxidase activity in blue foxes(Alopex lagopus)and mink(Mustela vi⁃son)fed diets containing different levels of fish oil [J].Comparative Biochemistry and Physiology Part A:Physiology,1997,177(1):135-140.
[4] KÄKELÄ R,PÖLÖNEN I,MIETTINEN M,et al.Effects of different fat supplements on growth and he⁃patic lipids and fatty acids in male mink[J].Acta Ag⁃riculturae Scandinavica,Section A:Animal Science,2001,51(4):217-223.
[5] ROUVINEN K,KIISKINEN T.Influence of dietary fat source on the body fat composition of mink(Mustela vison)and blue foxes(Alopex lagopus)[J].Acta Ag⁃riculturae Scandinavica,1989,39(3):279-288.
[6] ZIMMERMAN A W,VAN MOERKERK H T,VEERKAMP J H.Ligand specificity and conforma⁃tional stability of human fatty acid binding proteins [J].The international Journal of Biochemistry&Cell Biology,2001,33(9):865-876.
[7] 耿业业.育成期蓝狐脂肪消化代谢规律的研究[D].硕士学位论文.北京:中国农业科学院,2011:25-41.
[8] 杨颖.日粮能量水平及来源对水貂生产性能和营养物质消化代谢的影响[D].硕士学位论文.北京:中国农业科学院,2013.
[9] 陈萍.日粮脂肪类型和水平对生长肉兔生长发育、营养物质利用及肉质的影响[D].硕士学位论文.泰安:山东农业大学,2004:45-53.
[10] KHAMPA S,CHAOWARAT P,CHUMPAWADEE S.Effects of malate and cassava hay in high⁃quality feed block on ruminal fermentation efficiency and di⁃gestibility of nutrients in dairy steers[J].Asian Journal of Animal Sciences,2009,3(1):33-38.
[11] 徐海军,都文,李亚君,等.日粮能量水平对肥育猪肌内脂肪含量、肌内和皮下脂肪组织脂肪酸组成的影响[J].畜牧兽医学报,2009,40(7):1019-1027.
[12] NRC.Nutrient requirements of mink and foxes[S].2nd ed.Washington,D.C.:National Academy Press,2006:9-38.
[13] SUAREZ⁃BELLOCH J,SANZ M A,JOY M,et al.Impact of increasing dietary energy level during the finishing period on growth performance,pork quality and fatty acid profile in heavy pigs[J].Meat Science,2013,93(4):796-801.
[14] ZALEWSKI K,MARTYSIAK⁃ZUROWSKA D,STOŁYHWO A,et al.Chemical composition of lipids isolated from selected organs and tissues of the rac⁃coon dog(Nyctereutes procyonoides)[J].Polish Journal of Environmental Studies,2008,17(4):605-611.
[15] BROADHURST C L,SCHMIDT W F,CUNNANE S C.Molecular modeling and experimental confirmation of selective mobilization of polyunsaturates from tria⁃cylglycerols[J].Lipids,1999,34(Suppl.1):S179-S180.
[16] BESNARD D,NIOT I,POIRIER H,et al.New in⁃sights into the fatty acid binding protein(FABP)fam⁃ ily in the small intestine[J].Molecular and Cellular Biochemistry,2002,239(1/2):139-147.
[17] GAJDA A M,STORCH J.Enterocyte fatty acid bind⁃ing proteins(FABPs):different functions of liver⁃and intestinal⁃FABPs in the intestine[J].Prostaglandins,Leukotrienes and Essential Fatty Acids,2015,93:9-16,doi:10.1016/j.plefa.2014.10.001.
[18] NIOT I,POIRIER H,TRAN T T T,et al.Intestinal ab⁃sorption of long⁃chain fatty acids:evidence and uncer⁃tainties[J].Progress in Lipid Research,2009,48(2):101-115.
[19] FRANCHINI G R,STORCH J,CORSICO B.The in⁃tegrity of the α⁃helical domain of intestinal fatty acid binding protein is essential for the collision⁃mediated transfer of fatty acids to phospholipid membranes[J].Biochimica et Biophysica Acta(BBA):Molecular and Cell Biology of Lipids,2008,1781(4):192-199.
Effects of Dietary Fat Level on Growth Performance,Body Fatty acid Composition and the Expression of Intestinal Fatty Acid Binding Protein in Jejunum of Silver Foxes during Winter Fur⁃Growing Period
ZHANG Ting ZHONG Wei LUO Jing ZHOU Ning HUANG Jian WANG Zhuo SUN Haoran FAN Yanyan LI Guangyu
∗
(责任编辑 菅景颖)
(State Key Laboratory of Special Economic Animal Molecular Biology,Institute of Special Animal and Plant Science,Chinese Academy of Agricultural Science,Changchun 130112,China)
Abstract:This experiment was conducted to study the effects of dietary fat level on growth performance,body fatty acid composition and the expression of intestinal fatty acid binding protein(I⁃FABP)in jejunum of silver foxes during winter fur⁃growing period.Fifty 145⁃day⁃old male silver foxes with a similar body weight were randomly divided into 5 groups with 10 replicates per group and 1 fox per replicate.Foxes in those 5 groups were fed the experimental diets contained 10%,12%,16%,20%,and 24%lipid mixture(soybean oil∶chicken oil=1∶1),and measured value of total fat level of those diets was 12.85%(group A),14.71% (group B),18.72%(group C),22.23%(group D)and 26.11%(group E),respectively.The pre⁃test pe⁃riod lasted for 15 days and the trial period lasted for 75 days.The results showed as follows:1)the average daily feed intake(ADFI)was significantly affected by dietary fat level(P<0.01),and the ADFI showed a decrease trend with the dietary fat level increasing;the average daily gain(ADG)in groups B,C and D was significantly higher than that in groups A and E(P<0.01);the feed/gain(F/G)in group D was significantly lower than that in groups A,B and E(P<0.05).2)With the dietary fat level increasing,the proportion of saturated fatty acids(SFA)of intermuscular fat was increased,and the proportion of monounsaturated fatty acids(MUFA)was decreased,while the proportion of polyunsaturated fatty acids(PUFA)had no significant change(P>0.05).3)Dietary fat level had no significant effects on the proportion of SFA,MUFA and PUFA of subcutaneous fat of silver foxes(P>0.05).4)The relative expression of I⁃FABP mRNA in jejunum was in⁃creased with the dietary fat level increasing,and it showed that group E was significantly higher than groups A,B and C(P<0.05).In conclusion,the silver foxes have the best growth performance when fed diets with 18.72%fat during winter fur⁃growing period;body fatty acid composition of silver foxes reflect the dietary fat⁃ty acid composition,the fatty acid composition of intermuscular fat is affected by dietary fat level,while the fatty acid composition of subcutaneous fat is stable;moreover,increasing dietary fat level can improve the ex⁃pression of I⁃FABP in jejunum of silver foxes during winter fur⁃growing period.[Chinese Journal of Animal Nutrition,2015,27(7):2300⁃2308]
Key words:silver foxes;fat level;growth performance;fatty acid composition;intestinal fatty acid binding protein
Corresponding author∗,professor,E⁃mail:tcslgy@126.com
通信作者:∗李光玉,研究员,博士生导师,E⁃mail:tcslgy@126.com
作者简介:张 婷(1988—),女,吉林长春人,硕士研究生,研究方向为野生动植物保护与利用。E⁃mail:zhangting542118@163.com
基金项目:吉林省自然科学基金项目(20140101033JC);吉林省特种经济动物营养与生理研究创新团队项目(20121810)
收稿日期:2015-01-19
doi:10.3969/j.issn.1006⁃267x.2015.07.038
文章编号:1006⁃267X(2015)07⁃2300⁃09
文献标识码:A
中图分类号:S816