母猪饲粮添加β-羟基-β-甲基丁酸对后代生长和肌纤维发育的影响及机制

发布时间：2018-02-07 14:43

本文关键词： 母猪仔猪 HMB 肌纤维发育生长肉品质　出处：《四川农业大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：肌纤维数量和类型转化主要取决于宫内发育及新生期,也是决定动物生后骨骼肌发育及生长性能的关键因素。β-羟基--甲基丁酸(β-hydroxy-β-methy lbutyrate, HMB)是亮氨酸的一种代谢产物,可防止骨骼肌萎缩并调控肌纤维的修复。已有研究表明,母猪围产期饲粮添加HMB可提高仔猪初生和断奶重,但母体HMB是否通过调控胎儿肌纤维早期发育并影响后代生长性能仍不清楚。因此,本研究围绕母体HMB是否调控后代肌纤维发育问题,开展了母体妊娠及泌乳饲粮添加HMB对后代生长性能、上市肉品质及肌纤维发育的调控效应研究,并进一步考察了HMB调控肌纤维发育中的作用机制。主要研究内容及结果如下：试验一妊娠饲粮添加β-羟基-β-甲基丁酸对母猪繁殖性能及后代生长、肉品质和肌纤维发育的影响本试验旨在考察妊娠饲粮添加HMB对母猪繁殖性能及新生仔猪肌纤维发育的影响,并进一步考察仔猪断奶至上市(28-180天)的生长性能及肉品质影响。试验选取20头体重(BW,205.6±3.7 kg)相近的3胎长大母猪,在妊娠期35天随机分为对照组和HMB组。HMB组母猪在对照基础饲粮中添加β-羟基--甲基丁酸钙(β-hydroxy-β-methylbutyrate calcium, HMB-Ca)4g/d,其添加时间为妊娠35天至分娩。对照组和HMB组每头母猪分娩后分别选取接近平均体重的1头新生仔猪((?))共计20头屠宰,收集背最长肌和半腱肌样品。剩余仔猪继续饲喂至泌乳28天断奶。仔猪断奶后对照组和HMB组分别选取24头(公母各半),共计48头继续饲养至180日龄,并饲喂相同的阶段性饲粮：即保育(28-66天)、生长(67-108天)、育肥I期(109-150天)及育肥II期(151-180天)。在180日龄考察仔猪断奶至上市(28-180天)的采食量和生长性能,同时,对照组和HMB组育肥猪分别选取接近平均体重的6头(公母各半)屠宰,收集育肥猪背最长肌样品,并测定育肥猪胴体品质及肉品质。结果如下：(1)母猪总产仔数、活产仔数及断奶仔猪数两组无显著差异(P0.05),但妊娠饲粮添加HMB较对照组降低了低出生体重仔猪比例(BW1.0kg, P=0.05),并显著增加了仔猪出生窝重、背最长肌及半腱肌相对重(P0.05)。然而,妊娠饲粮添加HMB极显著降低了母猪泌乳期平均日采食量(P0.01)。(2)后代断奶至上市(28-180天)平均日采食量两组无显著差异(P0.05),但妊娠饲粮添加HMB与对照组相比显著增加了育肥猪109-150天平均日增重(P0.05),并降低了该阶段料重比(P0.05)。(3)妊娠饲粮添加HMB较对照组显著降低了育肥猪背最长肌蒸煮损失和滴水损失(P0.05),并显著增加了背最长肌肉红度α*值(P0.05)。(4)妊娠饲粮添加HMB与对照组相比增加了母猪哺乳第1和28天空腹血浆葡萄糖含量和泌乳第14、28天乳脂肪含量(P0.05)。(5)妊娠饲粮添加HMB与对照组相比提高了仔猪背最长肌和半腱肌中蛋白含量及肌酸肌酶活性(P0.05)。(6)妊娠饲粮添加HMB与对照组相比显著增加了新生仔猪背最长肌和半腱肌生肌分化因子(Myogenic differentiation factor,MyoD)、生肌调节因子(Muscle regulatory factor 4, MRF-4)、胰岛素样生长因子Ⅰ (Insulin-like growth factor-Ⅰ, IGF-Ⅰ)及Ⅱ (Insulin-like growth factor-Ⅱ, IGF-Ⅱ)的mRNA表达(P0.05)；显著降低了育肥猪酵解型肌球蛋白重链(Fast-myosin heavy chain, Fast-MyHC)蛋白表达(P0.05),并增加了其背最长肌纤维总数量(P0.05)。本试验结果表明,妊娠母猪饲粮中添加HMB促进了仔猪出生窝重增加和骨骼肌生长,并通过增加仔猪肌纤维数量改善了育肥猪肉品质。肌纤维数量增加与HMB促进Pax7、MyoD及MRF4等生肌因子表达有关。试验二泌乳饲粮添加β-羟基-β-甲基丁酸对母猪繁殖性能及后代生长、肉质和肌纤维发育的影响本试验旨在考察泌乳饲粮中添加HMB对母猪繁殖性能和断奶仔猪肌纤维发育的影响,并进一步考察对仔猪断奶至上市(28-180天)生长性能及肉品质的影响。试验选取20头体重(252.9士3.6 kg)相近的3胎长大母猪在妊娠期110天随机分为对照组和HMB组,HMB组母猪在对照基础饲粮中添加2 g/kg HMB-Ca,其添加时间为泌乳1-28天。仔猪在泌乳28天断奶后对照组和HMB组分别选取接近平均体重的仔猪6头((?))共计12头屠宰,收集仔猪背最长肌和半腱肌样品。对照组和HMB组剩余仔猪分别选取24头(公母各半),共计48头继续饲养至180日龄,并饲喂相同的阶段性饲粮：即保育(28-66天)、生长(67-108天)、育肥Ⅰ期(109-150天)及育肥Ⅱ期(151-180天)。在180日龄考察仔猪断奶至上市(28-180天)的采食量和生长性能,同时,对照组和HMB组分别选取接近平均体重的6头育肥猪屠宰(公母各半),收集背最长肌样品,并测定育肥猪胴体品质及肉品质。结果如下：(1)泌乳饲粮添加HMB对哺乳期仔猪生长性能和仔猪骨骼肌相对重无显著影响(P0.05),但有增加小肠相对重的趋势(P=0.089)。然而,HMB处理组与对照组相比母猪泌乳期平均日采食量极显著降低(-10%,P0.01)。(2)泌乳饲粮添加HMB对后代断奶至育肥期采食量无显著影响,但增加了育肥猪180天体重(+6.0%,P0.05)、28-180天平均日增重(+6.4%,P0.05),并有降低料重比的趋势(-3.5%,JP=0.069)(3)泌乳饲粮添加HMB与对照组相比显著增加了育肥猪胴体重(+7.7%,P0.01),有增加瘦肉率的趋势(+5.1%,P=0.067),并显著降低了背最长肌pH24h(P0.05)。(4)泌乳饲粮添加HMB与对照组相比显著提高了泌乳28天乳中HMB含量(P0.01)和断奶仔猪背最长肌HMB含量(P0.05),并显著增加了泌乳期第14和28天乳脂含量(P0.05)。(5)泌乳饲粮添加HMB与对照组相比提高了断奶仔猪血浆葡萄糖、亮氨酸及其它必需氨基酸含量(P0.05),血浆胰岛素含量有增加的趋势(P=0.078)。(6)泌乳饲粮添加HMB与对照组相比显著提高了断奶仔猪背最长肌mTOR和Sox6 mRNA表达(P0.05),上调了断奶仔猪和育肥猪背最长肌Ⅱb型肌球蛋白重链(Myosin heavy chain, MyHC)基因和Fast-MyHC蛋白表达(P0.05),并增加了育肥猪眼肌面积和背最长肌Ⅱ型肌纤维横截面积(P0.05)。然而,对照组和HMB组相比育肥猪肌纤维总数量无显著差异(P0.05)。本试验结果表明,泌乳母猪饲粮中添加HMB提高了母乳和仔猪骨骼肌HMB含量,进而加快了仔猪酵解型肌纤维的转化。同时,HMB处理通过增加酵解型肌纤维横截面积改善了育肥猪生长性能及胴体品质。酵解型肌纤维转化加快与HMB促进Sox6转录因子的表达有关。试验三饲粮添加β-羟基-β-甲基丁酸对宫内生长发育迟缓和正常出生体重仔猪生长性能和肌纤维发育的影响及机制试验二中发现母乳HMB含量增加,为进一步验证哺乳仔猪肌纤维类型转化是否受到母乳HMB调节的影响,我们设计了试验三,考察新生期饲粮添加β-羟基-β-甲基丁酸对宫内生长发育迟缓(Intra-uterine growth restriction, IUGR)和正常出生体重(Nomal birth weight, NBW)仔猪肌纤维类型转化的影响。本试验旨在考察新生期饲粮添加HMB对IUGR和NBW体重仔猪骨骼肌生长的影响及其相关作用机制。试验选取了来自24头2-3胎PIC母猪的12对7日龄IUGR(1.85±0.36 kg)和NBW(2.51±0.39kg)仔猪((?)),按照2×2因子设计(出生体重／饲粮),所有仔猪在7日龄断奶并随机分配到对照组(0%)或HMB组(0.08%HMB-Ca)。试验期为7-28天。考察仔猪的采食量和生长性能,在29日龄所有仔猪屠宰采集背最长肌样品,并将右侧胴体进一步分离肌肉、脂肪、骨及皮等。结果如下：(1)新生期饲粮中添加HMB与对照组相比显著降低了仔猪料重比(-7%,P0.01),有增加仔猪日增重的趋势(+14%,P0.10),并显著增加了IUGR和NBW仔猪骨骼肌的相对重(+3.1-4.4%,P0.05)。(2)新生期饲粮中添加HMB与对照组相比显著增加了仔猪背最长肌中HMB含量(P0.01)和血浆胰岛素、亮氨酸及其它必需氨基酸含量(P0.05)。然而,IUGR仔猪血浆尿素含量与NBW仔猪相比极显著降低(P0.01)。(3)新生期饲粮中添加HMB与对照组相比显著增加了仔猪背最长肌酸激酶和乳酸脱氢酶活性(P0.05),并极显著增加了仔猪背最长肌Ⅱ型肌纤维横截面积(P0.01)。(4)新生期饲粮中添加HMB组与对照组相比显著增加了仔猪背最长肌MyHC IIb mRNA水平(P0.05),上调了仔猪背最长肌IGF-1、mTOR、MRF-4及Sox6 mRNA表达(P0.05),并显著增加了仔猪背最长肌Fast-MyHC蛋白表达(P0.05)。本试验结果表明：新生期7-28天饲粮中添加HMB加快了仔猪酵解型肌纤维转化,增加了仔猪酵解型肌纤维横截面积,进而改善了IUGR和NBW仔猪生长性能。骨骼肌生长改善与HMB激活mTOR信号通路和加快酵解型肌纤维转化有关。综合上述,本论文的主要结论为：(1)母猪妊娠期35天至分娩饲粮添加HMB促进了新生仔猪窝重及骨骼肌生长,并通过增加骨骼肌纤维数量改善了育肥猪上市肉品质,但降低了母猪泌乳期采食量。(2)母猪哺乳期1-28天饲粮添加HMB增加了母乳HMB含量,促进了仔猪酵解型肌纤维转化和骨骼肌蛋白质合成,并通过增加酵解型肌纤维横截面积改善了育肥期生长性能及上市胴体品质,但降低了母猪泌乳期采食量。(3)新生期7-28天饲粮中添加HMB促进仔猪生长性能提高及骨骼肌生长,骨骼肌生长改善与HMB加快酵解型肌纤维转化有关。(4)HMB通过促进Pax7及MyoD生肌因子表达增加了仔猪肌纤维数量增加,而促进Sox6转录因子表达加快了仔猪酵解型肌纤维转化。
[Abstract]:The effects of adding 尾 - hydroxy - 尾 - methylbutyric acid ( HMB ) on reproductive performance , growth performance , meat quality and muscle fiber development were studied in the control group and HMB group . ( 3 ) Compared with the control group , the addition of HMB to pregnant diet significantly decreased the maximum muscle cooking loss and drip loss ( P0.05 ) . ( 4 ) Compared with the control group , the contents of plasma glucose and milk fat ( P0.05 ) were increased . The effects of adding 尾 - hydroxy - 尾 - methylbutyric acid on reproductive performance and muscle fiber development in piglets were studied . ( 4 ) Compared with the control group , the content of HMB ( + 7.7 % , P = 0.067 ) increased significantly ( P = 0.067 ) , and the content of milk fat ( P = 0.069 ) ( P = 0.069 ) ( P = 0.069 ) ( P = 0.067 ) increased significantly ( P < 0.05 ) . The effects of adding 尾 - hydroxy - 尾 - methylbutyric acid ( HMB ) on growth performance and muscle fiber development were studied . The results showed that : ( 1 ) Adding HMB to the diet supplemented with HMB increased the growth performance of the newborn piglets and the growth of skeletal muscle by increasing the number of skeletal muscle fibers .

【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S828.5

【参考文献】