2024年4月6日发(作者:红怜南)
沈阳农业大学学报,2012—02,43(1):67-71
f
Shenyang Agr
Journal o
ieuhural University,201 2-02,43(1):67-7 1
肥育猪背最长肌NF—KB,IKB0【和p94蛋白表达量
与其剪切力的相关性研究
张 勇 a,朱宇旌h,邓 科lb孙 璀lb陶 亮h,崔 岩h,季文彦2 7邵彩梅
(1.沈阳农业大学a.畜牧兽医学院,b,生物科学技术学院,沈阳110161;
2.辽宁禾丰牧业股份有限公司,沈阳110164)
摘要:研究饲粮不同蛋白水平对猪骨骼肌中NF—KB、InBa和p94蛋白表达量的影响,并探讨其与剪切力的相关性。试验选用90
头约50kg的杜洛克x长白x?2白l一元杂交猪(公母各半,公猪去势),随机分为3个处理组,每个处理组3个重复,每个重复10头,
分别饲喂蛋白质水平为12%、16%和20%的饲粮,各饲粮能量及氨基酸模式相同,饲养58d后屠宰取样,用蛋白质免疫印迹法测
定猪背最长肌中NF—KB、IKBct和p94在骨骼肌中的蛋白含量。结果表明:饲粮蛋白水平对猪骨骼肌中NF—KB蛋白含量影响不显
著(p>0.O5),但对IKBc ̄和p94蛋白含量和肌肉剪切力影响显著(p<0.05),且随着饲粮蛋白水平升高,叽肉IKBa蛋白含量呈升高
趋势,p94和NF—KB蛋白含量呈降低趋势,肌肉剪切力呈升高趋势。肌肉IKBtx蛋白含量与剪切力呈_吐:相关,p94蛋白含量与剪切
力呈负相关,NF—KB蛋白含量与剪切力不相关。
关键词:肥育猪;饲粮蛋白水平;核因子KB;抑制蛋白KBoL;p94;肌肉剪切力
中图分类号:¥828.9.1 文献标识码:A 文章编号:1000—1700(2012)01—0067—05
The Relationships Between NF-KB,IKB0[,and p94 Protein Expression and
Shear Force in Longissimus Muscle in Finishing Pig
ZHANG Yong a,ZHU Yu-jing a,DENG Ke h,SUN Cui b,CUI fan |l,
TAO Liang d'.JI Wen-yan ̄SHAO Cai-mei。
(1.a.College of Veterinary and Animal Science,b.College of Biological Science and Technology;Shenyang Agricultural University,Shenyang
1 10161,China;2.Liaoning Wellhope Agri-Tech Co.Ltd.Shenyang 1 10164,China)
Abstract:This study aimed to examine the effect of dietary protein levels on NF—KB,IKBc ̄and p94 protein expression and
muscle shear force in swine pig skeletal muscle.Ninety crossed—bred(Duroe ̄LandraeexYorkshme)pigs with an average weight of
50 kg,were randomly assigned to three dietary treatments with three replicates and ten pigs in each pen,and fed with diets of
three protein levels(12%,16%and 20%)respectively.The energy level and amino acid pattern in the three diets were kept the
same.The whole feeding tria1 lasted for 58 days.Then Western Blotting was used to determine the proteomies relative expression
of NF—KB.IKBot and p94 in skeletal muscle.The results showed that different levels of dietary pr一9tein had no effects on the
NF—KB >0.05)。but had effects on the IKB and p94 proteonfics relative expression and the muscle shear force in skeletal
muscle(p<0.05).with the inerease of diet protein 1eve1.the relative expression of IKBot and the shear foree in 1ongissimus muscle
inereased.the relative expression of NF—KB and p94 decreased.The relative expression of IKBc ̄correlated with muscle shear
oree positfively,but p94 correlated with muscle shear ferce negatively,while NF—KB did not correlated with muscle shear force.
Key words:finishing pig;diet protein level;NF-KB;IKBc ̄;p94;muscle shear force
钙蛋白酶系统(calpains)在肌细胞再生和细胞凋亡过程中发挥着重要的调节作用,也是动物宰后肌肉剪切
力的关键酶系。骨骼肌特异性蛋白酶p94(ealpain一3,CAPN3)是钙蛋白酶(calpains)系统的一员,与肌肉生成和
细胞凋亡密切相关,同时也被认为参与了蛋白降解过程。核转录因子NF—KB广泛存在=F真核生物中,是一个由
复杂的多肽亚基组成的蛋白质家族,在肌肉细胞形成、肌肉细胞再生和细胞增殖中发挥了重要作用Ill。Is:B蛋白
家族是NF—KB的抑制剂,主要家族成员有IKBa,IKBI3,IKB ,Is:Be,IKB∈和Bcl一3[21。p94一NF—KB—ICBet信号途
径被认为是肌肉降解过程中的关键酶系_3-41。本课题组近期研究表明,通过不同饲喂方式或改变饲粮蛋白水平
收稿日期:2011—10—31
基金项目:国家自然科学基金项目(30972112)
作者简介:张 勇(1972一),男,沈阳农业大学教授,博士,从事单胃动物营养研究。
‘
68‘ 沈 阳 农 业 大 学 学 报 第43卷
可以改变肥育猪钙蛋白酶系统基因表达状况同时改变猪肉剪切力[5-61,饲喂不同蛋白水平的饲粮还对肥育猪
NF—KB,IKBo ̄和p94mRNA丰度有一定影响I5_蜘,但饲喂不同蛋白水平的饲粮是否影响肌肉p94.NF—KB和IKB
的蛋白表达量还不清楚,NF—KB—IKBcx—p94信号途径是否在猪肉嫩度调控过程中发挥作用有待研究。本试验通
过饲喂肥育猪不同蛋白水平的饲粮来改变猪肉剪切力,通过蛋白质免疫印迹法检测猪骨骼肌中p94,NF—KB和
I ̄:BoL蛋白表达量,探讨p94,NF—KB和IKBc ̄蛋白表达量与猪肉剪切力的相关性,以明确p94一NF—KB—IKB 在
猪肉嫩度调控过程中发挥的作用
1材料与方法
1.1材料
试验动物选用杜洛克×长白×大白三元杂交猪9O头,公母各半。参照美国NRC(1998) ̄1E育猪的营养需要配
制3种粉状全价料,3种饲粮消化能保持相同,氨基酸模式相同,但蛋白水平不同(12%、16%和20%)。饲粮配
方、营养水平见表1
表1基础饲粮的组成及营养水平(风干基础)
Table 1 Composition and ingredients of experimental diets(air-dry basis)
原料
[ngredient
/%
CP 16% CP 12%
饲粮配方Composition of diets
CP 20% CP 16% CP 12%
营养水平Nutrient levels
CP 20%
玉米Corn
豆粕Soybean Mealf 44%1
玉米DDGS
58.12
29.76
6
69.O1
18.02
6
83.o9
9.03
一
消化能DE/MJ・kg-’
粗蛋白质CP
钙Ca
12.94
20
0.65
12.94
16
0.7
12.94
12
0.7
膨化大豆Expanded Soybean
石粉Limestone
2
1 17
2
1_18
2
0.96
有效磷AP
真可消化赖氨酸TDLys
0.28
0 O
0.30
O.80
0.33
0.78
磷酸氢钙CaHPO
玉米油Corn oil
盐NaC1
DL一蛋氨酸DL—Met.
65%赖氨酸盐酸L—Lys.HC1
植酸酶Phytase
0.56
0.67
0.29
一
—
0.02
0.84
0.67
0.42
0.04
0.38
0.02
1.2
0.67
0.5
0.12
0.8l
0.02
真可消化蛋氨酸TDMet
真可消化苏氨酸TDThr
真可消化色氨酸TDTrp
0,31
0.64
O.18
O.28
0.50
0.15
0.29
0.50
0.09
L一苏氨酸L—threonine
甜味剂Sweeter
预混料Premix
一
0.02
1.4
0.Ol
0.02
1.4
0.16
0.02
1,4
合计Totla 100.O0 100.00 100.O0
原料成本Cost/元・kg- 2.40 2.26 2.23
注:每千克预混料含有:VA 1300IU;VD 150 IU;VE 20mg;VK3 0.5rag;VB1 lmg;VB2 2mg;VB6 lmg;VB12 0,006rag;烟酸7.5rag;泛酸
7rag;叶酸0.3mg; ̄0.05mg;氯化胆碱300mg;Fe 50mg;Zn 50mg;Cu 3.5mg;Mn 2.0mg;1 0.14rag;Se 0.25mg;Lys 70g。
Note:Provided per kilogram of premix:VA 1300IU;VD 150 IU;VE 20mg;VK3 0.5mg;VBI 1mg;VB2 2mg;VB6 lmg;VB12 0.006rag;
Nicotinic acid 7.5mg;D-pantothenic acid 7mg;Folic acid 0.3mg;Biotin 0.05rag;Choline chloride 300rag;Fe 50rag;Zn 50mg:Cu 3.5mg;
Mn 2.Omg;1 0.14mg;Se 0.25mg;Lys 70g.
1.2方法
选择90头日龄、胎次、体重相近,身体健康,初始重约为50kg杜洛克×长白×大白三元杂交猪,公母各半,公
猪去势。随机分为3个处理组,每个处理组3个重复,每个重复10头猪,每个处理组中随机抽取9头进行采样。3
个处理组分别饲喂3种蛋白质水平的饲粮(12%、16%、2O%)。水泥地面圈养,自动添料器饲喂,保证试验猪自由采
食、自由饮水。保持舍内清洁,观察记录饲养期间猪的食欲、精神状况、粪便等情况。试验开始前完成驱虫、防疫、
编号等工作。预试期7d,正试期58d,进行屠宰试验,取猪背最长肌样本,肌肉样本迅速用液氮冷冻,一80 ̄C保存。
1.3肌肉剪切力测定
样品采集与测定按张勇等方法[7I。
1.4用蛋白质免疫印迹法测定猪背最长肌中NF—KB和IKB0I在骨骼肌中的蛋白表达量
1.4.1 总蛋白质的提取及蛋白质含量的测定按张勇等方法 。
第1期 张 勇等:肥育猪背最长肌NF—KB,bd3ot和p94蛋白表达量与其剪切力的相关性研究 ・69
1.4.2蛋白质免疫印迹法将蛋白质样品(每个样品上样量约为lOlL)用浓缩胶T==3%,分离胶T=12%的
SDS一聚丙烯酰胺凝胶分离。然后在100V电压下,电转移90min至NC膜(ImBlotterTM-NC,普利莱)上。内参抗
体为鼠单克隆抗体B—Actin c4(santa Cruz),稀释比例为1:1000,其二抗为山羊抗小鼠IgG(中杉金桥),稀释比
例为1:2500:对于NF—KB,IKB和P94蛋白,NFKB抗体为免多克隆抗体abcam),稀释比例为1:1000;IKB抗体
为免多克隆抗体(博士德),稀释比例为1:1000;P94抗体为免多克隆抗体Calpain 3(Santa Cruz),稀释比例为1:
1000,其二抗均为山羊抗免IgG—HRP(华安生物),稀释比例为1:2000;采用HRP—DAB底物显色试剂盒
(PAl09,天根公司)检测蛋白质信号。
1.5数据统计与分析
用捷达凝胶成像系统JD801拍照,并进行图像处理及得出IOD值,根据NF—KB、IKBe ̄与B—Actin的IOD
值的比值得出NF—KB、IKBc ̄在背最长肌中的相对含量。用SPSS13.0软件进行ANOVA分析、相关和回归分析,
结果用平均值±标准差表示。
2结果与分析
2.1不同蛋白质水平对p94。NF—KB和hcBo ̄在骨骼肌中的蛋白表达量及肌肉剪切力的影响
不同饲粮蛋白饲喂肥育猪对其骨骼肌p94,NF—KB和IKBa蛋白质表达的影响见图1。p94,NF—KB和IKBet
蛋白质在猪背最长肌中的相对含量及背最长肌剪切力测定结果表明(表2):NF—KB蛋白相对表达量随蛋白水
平的升高而降低,但各个处理组间差异均不显著(p>O.05);IKBot蛋白相对表达量随蛋白水平的升高而升高,中
蛋白组与高、低蛋白组差异显著(p<0.05),而高蛋白组与低蛋白组差异极显著(p<0.01);p94蛋白相对表达量随
蛋白水平升高而降低,且高蛋白组与低蛋白组间差异极显著(p<0.01);剪切力随蛋白水平的升高而升高,其中
高蛋白组与低蛋白组差异显著(p<0.05)。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 NF-kB
一
Lp
一
LP
—
MP
—
MP
—HP
—HP
—
Lp
一
—
MP
—HP
图1不同饲粮蛋白水平下NF—KB、IKBa、p94与13一Aetin的蛋白表达
LP.低蛋白饲粮组(CP=12%);MP,中蛋白饲粮组(CP=16%);HP.高蛋白饲粮组(CP=20%)
Figure 1 The expressions of NF-KB,IKBo ̄,p94 and 13-Aetin in diferent diet protein levels
LP.Low protein level(cP=12%);MP.Moderate protein level(CP=16%);HP.High protein level(CP=20%)
2.2 NF—w,B,IKBa和p94在骨骼肌中的蛋白表达量与肌肉剪切力的相关性
由表3可见,NF—KB蛋白相对表达量与剪切力呈负相关,相关系数为一0.474,且差异不显著(p>0.O5);IKBot
蛋白相对表达量与剪切力呈正相关,相关系数为O.663,且差异极显著(p<0.01),IKBe ̄蛋白相对表达量越高剪
切力越高;p94蛋白相对表达量与剪切力呈负相关,相关系数一0.511,且差异显著(p<0.05),p94蛋白相对表达量
越高剪切力越低。
2.3 NF—KB、IKBoL和p94蛋白相对表达量三者之间的相关性
NF—KB与I ̄Bot蛋白相对表达量差异显著(p<0.05),相关系数为一0.473,两者呈负:泪关;p94与NF—KB蛋白
相对表达量的相关系数0.297,差异不显著(p>0.05);p94与IKB蛋白相对表达量的相关系数为一0.566,且差异
70‘ 沈 阳 农 业
大 学 学 报 第43卷
表2 NF-KB和IKBo ̄在猪背最长肌中的相对含量及背最
表3 NF-KB,IKBoL和p94在骨骼肌中相对表达量与背最
长肌剪切力值
长肌剪切力的回归方程
Table 2 NF—-KB and IKBoL relative concentration and
the shear force value in longissimus dorsi of pigs
Table 3 Regression equation between NF--KB,IKBoL and
p94 relative content in longissimus dorsi and shear force
Pmtein reladve c0ntent 20% 16% 12%
注:同行 表示差异显著 <0 05), {表示差异极显著(P<O.O1),未标表
示差异不 著 >O.05)。下表同
Note:In the same cohlmn, indicates signiifcant difference(p<O.051. in—
dicales significant diference(p<0.O1).The same below.
显著 <0.05)。
表4 NF—KB,IKB 和p94相对蛋白表达量间的相关性
Table 4 Regression equation between NF-KB,IKBo ̄
and p94 relative concentration
3 讨论
3.1饲粮中不同蛋白质水平对肌肉剪切力的影响
饲粮中蛋白质含量只有与猪生长所需蛋白质的
量相适应,才能获得最大的蛋白质沉积,保证瘦肉的
生长 本试验结果中随着蛋白质水平的提高肌肉的
剪切力也有提高的趋势,与DAVEY等,GOERL等【
9J研究结果相一致。低蛋白质水平能提高肉的嫩度,
其原因可能是肌肉内脂肪含量的升高和低蛋白饲粮
促使体内蛋白质周转加快所致 。
3.2 NF—KB,IKBoL和p94蛋白表达量对肌肉剪切力的影响
肉的嫩度主要决定于肌纤维、肌节长度、肌内脂肪和结缔组织等,肌纤维的数量在出生时就决定了,出生后
肌纤维生长只限于肌纤维长度和横切面积的增长。研究表明 ,NF—KB家族的所有成员都参与了肌肉形成。
NADINE.A指m…I,NF—KB既可以作为肌原细胞分化与增殖的催化剂,也可以作为其抑制剂;但在成熟肌肉细
胞中干扰NF—KB信号通路可以加速再生性的肌细胞生成,反过来说,这个途径负调控成熟肌细胞的分化。说明
在成熟肌细胞中,NF—KB主要作用还是调控肌细胞再生,对于肌肉嫩度并没有直接的影响。这也与试验中NF—
KB与剪切力间不存在相关性的结果相符合。
GUTTR1DGE D C研究表明旧,通过提高IKBc ̄的表达可以抑制NFkB信号途径,并增加肌细胞生成素(myogenin)
的表达及加速肌小管(myotube)的形成。此外.研究发现ll3。4=I,很多抑制剂可以阻碍分化或最少使NF—KB失活,
从而阻碍细胞融合和骨骼肌特异性蛋白p94的表达。也有研究证明p94通过调节核因子1KB(x而与控制细胞
凋亡问存在关联[15-161。本试验中IKBc ̄蛋白表达量之所以与剪切力呈一定的相关性,可能是与骨骼肌特异性蛋
白p94的表达有关。骨骼肌特异性蛋白p94作为钙蛋白酶(calpains)家族的一员有可能参与或是调控了蛋白质
降解过程,且有研究I17-]81发现,calpain首先水解的是N2线(N21ine)。而p94与N2线的组分之一肌联蛋白紧密
结合在一起。通过本试验的结果来看,p94蛋白相对表达含量降低的同时肌肉剪切力升高,且相关性显著,说明
p94应当是参与了蛋白降解过程。前期研究中的p94mRNA丰度呈现的规律与本试验蛋白表达量检测结果不一
致,可能是因为p94mRNA在转录后所表达的原蛋白必须经过激活后才能表达活性 ,这点也与国外的一些研
究相同I】9I。
3.3饲粮中不同蛋白质水平对NF—KB。IKBo ̄和p94蛋白表达量的影响
试验中饲粮中不同蛋白质水平对IKB(x的蛋白表达差异显著,且蛋白水平上升IKBc ̄蛋白表达量升高。而
p94与NF~KB的蛋白表达均降低。其分子机理可能与p94有关,目前尚未见到这方而的报道..而IKB 作为
NF-KB的抑制剂,IKBc ̄蛋白表达量的提高必定会抑制NF—KB的表达,但h<Bc ̄并不是NF—KB唯一的的抑制
第1期 张 勇等:肥育猪背最长肌NF—KB,IKBot和p94蛋白表达量与其剪切力的相关性研究 ・71・
剂,这也解释了试验中两者蛋白表达量相关系数不高的情况,同样,也解释了试验中NF。-KB蛋白表达量与饲粮
中蛋白质水平之间差异不显著的情况。p94与肌肉剪切力和IKBc ̄的蛋白相对表达含量呈负相关,说明p94蛋
白相对表达量的升高可以抑制IKBc ̄的表达同时降低肌肉剪切力。SORIMACHI于2000年也曾在试验中指出
[2ol
,
p94可以降解IKBct从而使NF—KB转移进入核内,这与本试验结果也正好相符。
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[责任编辑王娟】
2024年4月6日发(作者:红怜南)
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肥育猪背最长肌NF—KB,IKB0【和p94蛋白表达量
与其剪切力的相关性研究
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(1.沈阳农业大学a.畜牧兽医学院,b,生物科学技术学院,沈阳110161;
2.辽宁禾丰牧业股份有限公司,沈阳110164)
摘要:研究饲粮不同蛋白水平对猪骨骼肌中NF—KB、InBa和p94蛋白表达量的影响,并探讨其与剪切力的相关性。试验选用90
头约50kg的杜洛克x长白x?2白l一元杂交猪(公母各半,公猪去势),随机分为3个处理组,每个处理组3个重复,每个重复10头,
分别饲喂蛋白质水平为12%、16%和20%的饲粮,各饲粮能量及氨基酸模式相同,饲养58d后屠宰取样,用蛋白质免疫印迹法测
定猪背最长肌中NF—KB、IKBct和p94在骨骼肌中的蛋白含量。结果表明:饲粮蛋白水平对猪骨骼肌中NF—KB蛋白含量影响不显
著(p>0.O5),但对IKBc ̄和p94蛋白含量和肌肉剪切力影响显著(p<0.05),且随着饲粮蛋白水平升高,叽肉IKBa蛋白含量呈升高
趋势,p94和NF—KB蛋白含量呈降低趋势,肌肉剪切力呈升高趋势。肌肉IKBtx蛋白含量与剪切力呈_吐:相关,p94蛋白含量与剪切
力呈负相关,NF—KB蛋白含量与剪切力不相关。
关键词:肥育猪;饲粮蛋白水平;核因子KB;抑制蛋白KBoL;p94;肌肉剪切力
中图分类号:¥828.9.1 文献标识码:A 文章编号:1000—1700(2012)01—0067—05
The Relationships Between NF-KB,IKB0[,and p94 Protein Expression and
Shear Force in Longissimus Muscle in Finishing Pig
ZHANG Yong a,ZHU Yu-jing a,DENG Ke h,SUN Cui b,CUI fan |l,
TAO Liang d'.JI Wen-yan ̄SHAO Cai-mei。
(1.a.College of Veterinary and Animal Science,b.College of Biological Science and Technology;Shenyang Agricultural University,Shenyang
1 10161,China;2.Liaoning Wellhope Agri-Tech Co.Ltd.Shenyang 1 10164,China)
Abstract:This study aimed to examine the effect of dietary protein levels on NF—KB,IKBc ̄and p94 protein expression and
muscle shear force in swine pig skeletal muscle.Ninety crossed—bred(Duroe ̄LandraeexYorkshme)pigs with an average weight of
50 kg,were randomly assigned to three dietary treatments with three replicates and ten pigs in each pen,and fed with diets of
three protein levels(12%,16%and 20%)respectively.The energy level and amino acid pattern in the three diets were kept the
same.The whole feeding tria1 lasted for 58 days.Then Western Blotting was used to determine the proteomies relative expression
of NF—KB.IKBot and p94 in skeletal muscle.The results showed that different levels of dietary pr一9tein had no effects on the
NF—KB >0.05)。but had effects on the IKB and p94 proteonfics relative expression and the muscle shear force in skeletal
muscle(p<0.05).with the inerease of diet protein 1eve1.the relative expression of IKBot and the shear foree in 1ongissimus muscle
inereased.the relative expression of NF—KB and p94 decreased.The relative expression of IKBc ̄correlated with muscle shear
oree positfively,but p94 correlated with muscle shear ferce negatively,while NF—KB did not correlated with muscle shear force.
Key words:finishing pig;diet protein level;NF-KB;IKBc ̄;p94;muscle shear force
钙蛋白酶系统(calpains)在肌细胞再生和细胞凋亡过程中发挥着重要的调节作用,也是动物宰后肌肉剪切
力的关键酶系。骨骼肌特异性蛋白酶p94(ealpain一3,CAPN3)是钙蛋白酶(calpains)系统的一员,与肌肉生成和
细胞凋亡密切相关,同时也被认为参与了蛋白降解过程。核转录因子NF—KB广泛存在=F真核生物中,是一个由
复杂的多肽亚基组成的蛋白质家族,在肌肉细胞形成、肌肉细胞再生和细胞增殖中发挥了重要作用Ill。Is:B蛋白
家族是NF—KB的抑制剂,主要家族成员有IKBa,IKBI3,IKB ,Is:Be,IKB∈和Bcl一3[21。p94一NF—KB—ICBet信号途
径被认为是肌肉降解过程中的关键酶系_3-41。本课题组近期研究表明,通过不同饲喂方式或改变饲粮蛋白水平
收稿日期:2011—10—31
基金项目:国家自然科学基金项目(30972112)
作者简介:张 勇(1972一),男,沈阳农业大学教授,博士,从事单胃动物营养研究。
‘
68‘ 沈 阳 农 业 大 学 学 报 第43卷
可以改变肥育猪钙蛋白酶系统基因表达状况同时改变猪肉剪切力[5-61,饲喂不同蛋白水平的饲粮还对肥育猪
NF—KB,IKBo ̄和p94mRNA丰度有一定影响I5_蜘,但饲喂不同蛋白水平的饲粮是否影响肌肉p94.NF—KB和IKB
的蛋白表达量还不清楚,NF—KB—IKBcx—p94信号途径是否在猪肉嫩度调控过程中发挥作用有待研究。本试验通
过饲喂肥育猪不同蛋白水平的饲粮来改变猪肉剪切力,通过蛋白质免疫印迹法检测猪骨骼肌中p94,NF—KB和
I ̄:BoL蛋白表达量,探讨p94,NF—KB和IKBc ̄蛋白表达量与猪肉剪切力的相关性,以明确p94一NF—KB—IKB 在
猪肉嫩度调控过程中发挥的作用
1材料与方法
1.1材料
试验动物选用杜洛克×长白×大白三元杂交猪9O头,公母各半。参照美国NRC(1998) ̄1E育猪的营养需要配
制3种粉状全价料,3种饲粮消化能保持相同,氨基酸模式相同,但蛋白水平不同(12%、16%和20%)。饲粮配
方、营养水平见表1
表1基础饲粮的组成及营养水平(风干基础)
Table 1 Composition and ingredients of experimental diets(air-dry basis)
原料
[ngredient
/%
CP 16% CP 12%
饲粮配方Composition of diets
CP 20% CP 16% CP 12%
营养水平Nutrient levels
CP 20%
玉米Corn
豆粕Soybean Mealf 44%1
玉米DDGS
58.12
29.76
6
69.O1
18.02
6
83.o9
9.03
一
消化能DE/MJ・kg-’
粗蛋白质CP
钙Ca
12.94
20
0.65
12.94
16
0.7
12.94
12
0.7
膨化大豆Expanded Soybean
石粉Limestone
2
1 17
2
1_18
2
0.96
有效磷AP
真可消化赖氨酸TDLys
0.28
0 O
0.30
O.80
0.33
0.78
磷酸氢钙CaHPO
玉米油Corn oil
盐NaC1
DL一蛋氨酸DL—Met.
65%赖氨酸盐酸L—Lys.HC1
植酸酶Phytase
0.56
0.67
0.29
一
—
0.02
0.84
0.67
0.42
0.04
0.38
0.02
1.2
0.67
0.5
0.12
0.8l
0.02
真可消化蛋氨酸TDMet
真可消化苏氨酸TDThr
真可消化色氨酸TDTrp
0,31
0.64
O.18
O.28
0.50
0.15
0.29
0.50
0.09
L一苏氨酸L—threonine
甜味剂Sweeter
预混料Premix
一
0.02
1.4
0.Ol
0.02
1.4
0.16
0.02
1,4
合计Totla 100.O0 100.00 100.O0
原料成本Cost/元・kg- 2.40 2.26 2.23
注:每千克预混料含有:VA 1300IU;VD 150 IU;VE 20mg;VK3 0.5rag;VB1 lmg;VB2 2mg;VB6 lmg;VB12 0,006rag;烟酸7.5rag;泛酸
7rag;叶酸0.3mg; ̄0.05mg;氯化胆碱300mg;Fe 50mg;Zn 50mg;Cu 3.5mg;Mn 2.0mg;1 0.14rag;Se 0.25mg;Lys 70g。
Note:Provided per kilogram of premix:VA 1300IU;VD 150 IU;VE 20mg;VK3 0.5mg;VBI 1mg;VB2 2mg;VB6 lmg;VB12 0.006rag;
Nicotinic acid 7.5mg;D-pantothenic acid 7mg;Folic acid 0.3mg;Biotin 0.05rag;Choline chloride 300rag;Fe 50rag;Zn 50mg:Cu 3.5mg;
Mn 2.Omg;1 0.14mg;Se 0.25mg;Lys 70g.
1.2方法
选择90头日龄、胎次、体重相近,身体健康,初始重约为50kg杜洛克×长白×大白三元杂交猪,公母各半,公
猪去势。随机分为3个处理组,每个处理组3个重复,每个重复10头猪,每个处理组中随机抽取9头进行采样。3
个处理组分别饲喂3种蛋白质水平的饲粮(12%、16%、2O%)。水泥地面圈养,自动添料器饲喂,保证试验猪自由采
食、自由饮水。保持舍内清洁,观察记录饲养期间猪的食欲、精神状况、粪便等情况。试验开始前完成驱虫、防疫、
编号等工作。预试期7d,正试期58d,进行屠宰试验,取猪背最长肌样本,肌肉样本迅速用液氮冷冻,一80 ̄C保存。
1.3肌肉剪切力测定
样品采集与测定按张勇等方法[7I。
1.4用蛋白质免疫印迹法测定猪背最长肌中NF—KB和IKB0I在骨骼肌中的蛋白表达量
1.4.1 总蛋白质的提取及蛋白质含量的测定按张勇等方法 。
第1期 张 勇等:肥育猪背最长肌NF—KB,bd3ot和p94蛋白表达量与其剪切力的相关性研究 ・69
1.4.2蛋白质免疫印迹法将蛋白质样品(每个样品上样量约为lOlL)用浓缩胶T==3%,分离胶T=12%的
SDS一聚丙烯酰胺凝胶分离。然后在100V电压下,电转移90min至NC膜(ImBlotterTM-NC,普利莱)上。内参抗
体为鼠单克隆抗体B—Actin c4(santa Cruz),稀释比例为1:1000,其二抗为山羊抗小鼠IgG(中杉金桥),稀释比
例为1:2500:对于NF—KB,IKB和P94蛋白,NFKB抗体为免多克隆抗体abcam),稀释比例为1:1000;IKB抗体
为免多克隆抗体(博士德),稀释比例为1:1000;P94抗体为免多克隆抗体Calpain 3(Santa Cruz),稀释比例为1:
1000,其二抗均为山羊抗免IgG—HRP(华安生物),稀释比例为1:2000;采用HRP—DAB底物显色试剂盒
(PAl09,天根公司)检测蛋白质信号。
1.5数据统计与分析
用捷达凝胶成像系统JD801拍照,并进行图像处理及得出IOD值,根据NF—KB、IKBe ̄与B—Actin的IOD
值的比值得出NF—KB、IKBc ̄在背最长肌中的相对含量。用SPSS13.0软件进行ANOVA分析、相关和回归分析,
结果用平均值±标准差表示。
2结果与分析
2.1不同蛋白质水平对p94。NF—KB和hcBo ̄在骨骼肌中的蛋白表达量及肌肉剪切力的影响
不同饲粮蛋白饲喂肥育猪对其骨骼肌p94,NF—KB和IKBa蛋白质表达的影响见图1。p94,NF—KB和IKBet
蛋白质在猪背最长肌中的相对含量及背最长肌剪切力测定结果表明(表2):NF—KB蛋白相对表达量随蛋白水
平的升高而降低,但各个处理组间差异均不显著(p>O.05);IKBot蛋白相对表达量随蛋白水平的升高而升高,中
蛋白组与高、低蛋白组差异显著(p<0.05),而高蛋白组与低蛋白组差异极显著(p<0.01);p94蛋白相对表达量随
蛋白水平升高而降低,且高蛋白组与低蛋白组间差异极显著(p<0.01);剪切力随蛋白水平的升高而升高,其中
高蛋白组与低蛋白组差异显著(p<0.05)。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 NF-kB
一
Lp
一
LP
—
MP
—
MP
—HP
—HP
—
Lp
一
—
MP
—HP
图1不同饲粮蛋白水平下NF—KB、IKBa、p94与13一Aetin的蛋白表达
LP.低蛋白饲粮组(CP=12%);MP,中蛋白饲粮组(CP=16%);HP.高蛋白饲粮组(CP=20%)
Figure 1 The expressions of NF-KB,IKBo ̄,p94 and 13-Aetin in diferent diet protein levels
LP.Low protein level(cP=12%);MP.Moderate protein level(CP=16%);HP.High protein level(CP=20%)
2.2 NF—w,B,IKBa和p94在骨骼肌中的蛋白表达量与肌肉剪切力的相关性
由表3可见,NF—KB蛋白相对表达量与剪切力呈负相关,相关系数为一0.474,且差异不显著(p>0.O5);IKBot
蛋白相对表达量与剪切力呈正相关,相关系数为O.663,且差异极显著(p<0.01),IKBe ̄蛋白相对表达量越高剪
切力越高;p94蛋白相对表达量与剪切力呈负相关,相关系数一0.511,且差异显著(p<0.05),p94蛋白相对表达量
越高剪切力越低。
2.3 NF—KB、IKBoL和p94蛋白相对表达量三者之间的相关性
NF—KB与I ̄Bot蛋白相对表达量差异显著(p<0.05),相关系数为一0.473,两者呈负:泪关;p94与NF—KB蛋白
相对表达量的相关系数0.297,差异不显著(p>0.05);p94与IKB蛋白相对表达量的相关系数为一0.566,且差异
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大 学 学 报 第43卷
表2 NF-KB和IKBo ̄在猪背最长肌中的相对含量及背最
表3 NF-KB,IKBoL和p94在骨骼肌中相对表达量与背最
长肌剪切力值
长肌剪切力的回归方程
Table 2 NF—-KB and IKBoL relative concentration and
the shear force value in longissimus dorsi of pigs
Table 3 Regression equation between NF--KB,IKBoL and
p94 relative content in longissimus dorsi and shear force
Pmtein reladve c0ntent 20% 16% 12%
注:同行 表示差异显著 <0 05), {表示差异极显著(P<O.O1),未标表
示差异不 著 >O.05)。下表同
Note:In the same cohlmn, indicates signiifcant difference(p<O.051. in—
dicales significant diference(p<0.O1).The same below.
显著 <0.05)。
表4 NF—KB,IKB 和p94相对蛋白表达量间的相关性
Table 4 Regression equation between NF-KB,IKBo ̄
and p94 relative concentration
3 讨论
3.1饲粮中不同蛋白质水平对肌肉剪切力的影响
饲粮中蛋白质含量只有与猪生长所需蛋白质的
量相适应,才能获得最大的蛋白质沉积,保证瘦肉的
生长 本试验结果中随着蛋白质水平的提高肌肉的
剪切力也有提高的趋势,与DAVEY等,GOERL等【
9J研究结果相一致。低蛋白质水平能提高肉的嫩度,
其原因可能是肌肉内脂肪含量的升高和低蛋白饲粮
促使体内蛋白质周转加快所致 。
3.2 NF—KB,IKBoL和p94蛋白表达量对肌肉剪切力的影响
肉的嫩度主要决定于肌纤维、肌节长度、肌内脂肪和结缔组织等,肌纤维的数量在出生时就决定了,出生后
肌纤维生长只限于肌纤维长度和横切面积的增长。研究表明 ,NF—KB家族的所有成员都参与了肌肉形成。
NADINE.A指m…I,NF—KB既可以作为肌原细胞分化与增殖的催化剂,也可以作为其抑制剂;但在成熟肌肉细
胞中干扰NF—KB信号通路可以加速再生性的肌细胞生成,反过来说,这个途径负调控成熟肌细胞的分化。说明
在成熟肌细胞中,NF—KB主要作用还是调控肌细胞再生,对于肌肉嫩度并没有直接的影响。这也与试验中NF—
KB与剪切力间不存在相关性的结果相符合。
GUTTR1DGE D C研究表明旧,通过提高IKBc ̄的表达可以抑制NFkB信号途径,并增加肌细胞生成素(myogenin)
的表达及加速肌小管(myotube)的形成。此外.研究发现ll3。4=I,很多抑制剂可以阻碍分化或最少使NF—KB失活,
从而阻碍细胞融合和骨骼肌特异性蛋白p94的表达。也有研究证明p94通过调节核因子1KB(x而与控制细胞
凋亡问存在关联[15-161。本试验中IKBc ̄蛋白表达量之所以与剪切力呈一定的相关性,可能是与骨骼肌特异性蛋
白p94的表达有关。骨骼肌特异性蛋白p94作为钙蛋白酶(calpains)家族的一员有可能参与或是调控了蛋白质
降解过程,且有研究I17-]81发现,calpain首先水解的是N2线(N21ine)。而p94与N2线的组分之一肌联蛋白紧密
结合在一起。通过本试验的结果来看,p94蛋白相对表达含量降低的同时肌肉剪切力升高,且相关性显著,说明
p94应当是参与了蛋白降解过程。前期研究中的p94mRNA丰度呈现的规律与本试验蛋白表达量检测结果不一
致,可能是因为p94mRNA在转录后所表达的原蛋白必须经过激活后才能表达活性 ,这点也与国外的一些研
究相同I】9I。
3.3饲粮中不同蛋白质水平对NF—KB。IKBo ̄和p94蛋白表达量的影响
试验中饲粮中不同蛋白质水平对IKB(x的蛋白表达差异显著,且蛋白水平上升IKBc ̄蛋白表达量升高。而
p94与NF~KB的蛋白表达均降低。其分子机理可能与p94有关,目前尚未见到这方而的报道..而IKB 作为
NF-KB的抑制剂,IKBc ̄蛋白表达量的提高必定会抑制NF—KB的表达,但h<Bc ̄并不是NF—KB唯一的的抑制
第1期 张 勇等:肥育猪背最长肌NF—KB,IKBot和p94蛋白表达量与其剪切力的相关性研究 ・71・
剂,这也解释了试验中两者蛋白表达量相关系数不高的情况,同样,也解释了试验中NF。-KB蛋白表达量与饲粮
中蛋白质水平之间差异不显著的情况。p94与肌肉剪切力和IKBc ̄的蛋白相对表达含量呈负相关,说明p94蛋
白相对表达量的升高可以抑制IKBc ̄的表达同时降低肌肉剪切力。SORIMACHI于2000年也曾在试验中指出
[2ol
,
p94可以降解IKBct从而使NF—KB转移进入核内,这与本试验结果也正好相符。
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[责任编辑王娟】