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α-硫辛酸对肉鸡脂肪代谢和线粒体功能的调节作用及机制研究

张慧慧

α-硫辛酸对肉鸡脂肪代谢和线粒体功能的调节作用及机制研究

张慧慧1
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作者信息

  • 1. 南京农业大学
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摘要

随着国人健康饮食观念的日益增强,人们对畜禽产品的消费需求已从“量”上向“质”上发生了根本转变,绿色、营养、健康的畜禽产品已成为消费者的首选。鸡肉因具有高蛋白、低脂肪及价格相对低廉等优点,已成为我国肉制品消费中仅次于猪肉的第二大品类。为满足消费者需求,家禽养殖已形成集约化、规模化、智能化的养殖模式;然而过度强调生长速度的生产方式固然满足了消费者的需求,但也导致了肉鸡脂肪沉积过多、免疫器官发育不成熟而造成免疫力低下等弊端。脂肪沉积过多不仅降低了肉鸡生长性能,而且会导致胴体品质降低而严重影响了肉鸡产业健康发展;重要的是,长期食用“低品质”肉质品会增加人类患非酒精性脂肪肝病、肥胖、2 型糖尿病等多种慢性疾病的发病风险。因此,降低脂肪沉积、改善胴体品质已成为保障肉鸡产业健康发展需要解决的现实问题之一。α-硫辛酸(Alpha-lipoic acid,ALA)是机体中存在的一种天然有机化合物,其具有促进动物生长、抗炎、抗氧化、增强免疫机能等作用,然而其发挥有益生物学效应的机制仍不十分清楚。因此,本试验以生长速度快、脂肪沉积较多的AA肉鸡为研究对象,探讨不同剂量的α-硫辛酸对肉鸡脂肪沉积和线粒体生物学功能的影响及其机制,旨在为 ALA 作为一种降脂调节剂在促进家禽健康养殖中的应用提供一定的理论依据。 1.α-硫辛酸对肉鸡生产性能和脂肪代谢的调节作用 本部分试验以AA肉鸡为研究对象,探讨日粮中添加不同剂量ALA对肉鸡生产性能和脂肪代谢的影响。144羽体重相近的21日龄AA肉鸡被随机分为对照组和不同剂量ALA处理组共4个处理组,对照组饲喂基础日粮,不同剂量ALA处理组在基础日粮中分别添加50 mg/kg、100 mg/kg、150 mg/kg的ALA,每个处理组设3个重复,每个重复12羽,试验为期28 d。试验结束后采集血清、肝脏、肌肉等样本,采用试剂盒测定肉鸡血清和肝脏中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、游离脂肪酸(NEFA)含量以及脂蛋白酯酶(LPL)和肝酯酶(HL)活性,RT-qPCR法检测脂肪酸合成关键因子ATP-柠檬酸裂解酶(ACLY)、固醇调节元件结合蛋白-1c(SREBP-1c)、乙酰辅酶 A 羧化酶(ACC)、脂肪酸合成酶(FAS)以及脂肪分解关键因子脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)、脂肪酸转运蛋白1(FATP1)和肉碱棕榈酰转移酶1(CPT-1)表达水平。结果显示,与对照组相比,ALA处理显著增加肉鸡平均日增重、降低料重比和腹脂率。与对照组相比,ALA处理显著降低肉鸡血清和肝脏中TG、TC和LDL-C含量并显著提高血清中HDL-C含量;此外,ALA处理显著提高肉鸡血清LPL活性和NEFA含量以及肝脏中HL活性。与对照组相比, ALA处理显著降低肉鸡肝脏中脂肪合成相关因子ACLY、SREBP-1c、ACC和FAS的mRNA表达水平,同时显著升高脂肪酸分解相关因子ATGL、PPARα、FATP1和CPT-1的mRNA表达水平。结果提示,日粮中添加ALA处理可通过抑制脂肪酸合成及促进脂肪分解相关基因的表达,进而降低体内甘油三酯含量,最终减少肉鸡腹肪沉积。 2.α-硫辛酸调节肉鸡脂肪代谢的机制研究 本部分试验以AA肉鸡为研究对象,探讨日粮中添加ALA处理调节肉鸡脂肪代谢的作用机制。144羽体重相近的21日龄AA肉鸡被随机分为对照组和不同剂量ALA处理组共4个处理组,对照组饲喂基础日粮,不同剂量ALA处理组在基础日粮中分别添加50 mg/kg、100 mg/kg、150 mg/kg的ALA,每个处理组设3个重复,每个重复12羽,试验为期28 d。试验结束后,采集血清和肝脏样本,待测。试验以酶联免疫吸附法(ELISA)检测肉鸡血清脂联素水平,RT-qPCR法检测脂联素受体(AdipoR1和AdipoR2)mRNA表达水平,Western blot法分析沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)、AMP-依赖性蛋白激酶(AMPKα)、p-AMPKα、肝激酶(LKB1)以及脂肪代谢关键因子(ACCα、p-ACCα、CPT-1)蛋白表达水平。结果显示,与对照组相比,ALA处理显著增加肉鸡血清中脂联素水平以及肝脏脂联素受体AdipoR1和AdipoR2的mRNA表达水平。此外,ALA 处理明显提高肝脏组织中 SIRT1 的蛋白表达水平,同时显著提高肉鸡肝脏组织中LKB1、p-AMPKα、p-ACCα和CPT-1蛋白表达水平。结果提示, ALA处理通过促进脂联素的分泌而激活SIRT1-AMPK信号通路,进而增强下游因子ACCα的磷酸化水平和促进CPT-1的表达而减少肉鸡腹脂沉积。 3.α-硫辛酸对肉鸡肝脏线粒体功能的影响及其机制研究 本部分试验以AA肉鸡为研究对象,探讨日粮中添加ALA处理对肉鸡肝脏线粒体功能的影响及其机制。144羽体重相近的21日龄AA肉鸡被随机分为对照组和不同剂量ALA处理组共4个处理组,对照组饲喂基础日粮,不同剂量ALA处理组在基础日粮中分别添加50 mg/kg、100 mg/kg、150 mg/kg的ALA,每个处理组设3个重复,每个重复12羽,试验为期28 d。试验结束后,取血清和肝脏样本,待测。试验采用试剂盒分析琥珀酸脱氢酶(SDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量,RT-qPCR 法检测过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)、核因子E2相关因子2(NRF2)、血红素加氧酶 1(HO-1)、超氧化物歧化酶 2(SOD2)和谷胱甘肽 S-转移酶(GST) mRNA表达水平,Western blot法分析线粒体核呼吸因子1(NRF1)、NRF2和Kelch样ECH相关蛋白1(KEAP1)的蛋白表达水平。结果表明,ALA处理通过升高肉鸡血清和肝脏中SOD和CAT活性并降低MDA含量,提高肉鸡抗氧化能力;同时,ALA处理通过提高肉鸡肝脏中SDH和MDH活性而增强线粒体功能。与对照组相比 ALA处理显著提高了肉鸡肝脏组织中PGC-1α、NRF2、HO-1、SOD2和GST的mRNA表达水平以及NRF1、NRF2蛋白表达水平,并降低了肉鸡肝脏组织中KEAP1的蛋白表达水平。结果提示,日粮中添加 ALA 处理可通过激活 PGC-1α 通路促进下游 NRF1和NRF2的表达,增强线粒体生物功能而促进脂肪酸氧化代谢,最终减少肉鸡脂肪沉积。

关键词

肉鸡/α-硫辛酸/脂肪代谢/线粒体功能/调节作用

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授予学位

硕士

学科专业

兽医学;基础兽医学

导师

马海田

学位年度

2021

学位授予单位

南京农业大学

语种

中文

中图分类号

S8
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