胆碱对北京鸭生长发育和脂肪代谢的影响及其调控机制

发布时间：2017-05-27 18:18

  本文关键词：胆碱对北京鸭生长发育和脂肪代谢的影响及其调控机制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文通过5个试验、分4个章节研究了胆碱对北京鸭生长发育和脂肪代谢的影响及其调控机制。 试验一通过研究日粮胆碱水平对生长前期和生长后期北京鸭生长性能、胴体品质和肝脏脂质含量的影响,确定了北京鸭胆碱需要量。生长前期试验研究了胆碱对1-21日龄北京鸭生长性能和胴体品质的影响,试验采用单因子完全随机试验设计,将384只1日龄健康雄性Z2型北京鸭随机分成8组,每组6个重复,每个重复8只北京鸭。基础日粮为玉米-玉米淀粉-大豆分离蛋白型日粮,添加胆碱后形成8个日粮胆碱水平：302、496、778、990、1182、1414、1625、1832mg/kg.结果表明,21日龄北京鸭日增重和日采食量随胆碱水平的提高显著升高(P0.05),在990mg/kg达到最大,二者分别从32.8g/d和46.9g/d提高到47.3g/d和69.4g/d,提高了44.2%和47.9%；北京鸭的腹脂率和胸肌率随日粮胆碱水平的提高呈现逐渐上升的趋势,差异极显著(P0.05),腿肌率变化不大(P0.05)；以21日龄北京鸭日增重、日采食量和腹脂率为评定指标,采用直线折线模型获得1-21日龄北京鸭胆碱需要量分别为810mg/kg(P=0.0116,R.=0.832).823mg/kg(P:0.019,R2=0.792)和1048mg/kg(P=0.0020,R.=0.916).生长后期试验研究了胆碱对21～42日龄北京鸭生长性能、胴体品质和肝脏脂质含量的影响。采用单因子完全随机试验设计,选用体重相近的21日龄雄性Z2型北京鸭90只,随机分成6个处理组,每个处理组5个重复,每个重复3只鸭。基础日粮为玉米淀粉-大豆分离蛋白型日粮,添加胆碱后形成6个日粮胆碱水平：0、342、779、1285、1662、1962mg/kg.结果表明,日粮添加胆碱显著提高北京鸭日增重、日采食量和肝脏磷脂含量(P0.05),显著降低肝脏总脂肪和甘油三酯(TG)含量(P0.05)。肝脏总脂质和甘油三酯含量在胆碱缺乏组(0mg/kg)时最大,与1285mg/kg胆碱组相比,二者分别提高10.09%和15.79%。日粮添加胆碱显著提高42日龄北京鸭的腹脂率以及降低腿肌率和肝体率(P0.05)。以日增重、日采食量、腹脂率、肝脏磷脂和总脂质为评定指标,采用直线折线模型估算21-42日龄北京鸭的胆碱需要量分别为980mg/kg(P=0.0086,R2=0.958).950mg/kg(P=0.0052,R.=0.970).1010mg/kg(P=0.0084,R.=0.959).888mg/kg(P=0.0428,R.=0.792)和1130mg/kg(P=0.0456,RL2=0.872).综上所述,与生长需要胆碱量相比,北京鸭需要更多的胆碱阻止肝脏过多的脂肪沉积,肝脏磷脂含量可作为评价肉鸭胆碱营养状况新的敏感指标。 试验二在试验一的基础上,选取4个胆碱组：302、496、778、990ng/kg,重点研究胆碱缺乏对北京鸭骨骼发育和血液相关代谢指标的影响。结果表明,胆碱缺乏北京鸭表现为精神萎靡、腿骨无力、胫跖骨关节肿大、弓形腿、滑腱症,胫骨短粗,其中以弓形腿为明显外观特征,这种特征随胆碱水平的提高而逐渐减弱,在990]mg/kg时基本消失；弓形腿北京鸭被解剖后,其腿部有明显滑腱症；胆碱缺乏显著降低了北京鸭胫骨重、胫骨长、胫骨宽和骨干长(P0.05)；日粮胆碱水平对血浆高半胱氨酸(Hcy)、碱性磷酸酶(ALP)和抗酒石酸酸性磷酸酶(TrACP)水平有显著影响(P0.05),而对血浆羟脯氨酸(HOP)、胱氨酸(Cys).Ca和P水平没有影响。综上所述,玉米-玉米淀粉-大豆分离蛋白型日粮可成功构建胆碱缺乏模型,北京鸭胆碱缺乏症状主要以弓形腿为主；胆碱缺乏后血浆Hcy水平升高,抑制了北京鸭生长发育,同时抑制了成骨细胞和破骨细胞的活动,骨周转代谢减弱,进一步降低了胫骨重量和胫骨长度,加剧了胫骨发育不良。 试验三在试验一基础上,研究日粮胆碱水平对21日龄北京鸭血浆和肝脏脂质代谢的影响。结果表明,日粮中添加胆碱显著提高了血浆TG、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-CHO),极低密度脂蛋白(VLDL)口游离脂肪酸(FFA)含量(P0.05),降低了血浆谷丙转氨酶(GPT)活性(P0.05)；血浆TG浓度由0.62mmol/L (302mg/kg)升高到0.80mmol/L (1414mg/kg), VLDL浓度由0.63mmol/L (302mg/kg)升高到1.13mmol/L (1414mg/kg),分别提高29.0%和79.4%,而血浆GPT的活性从38.40U/L (302mg/kg)降低到27.75U/L (1414mg/kg),降低27.8%；21日龄北京鸭肝体率、总脂质和甘油三酯浓度随胆碱水平升高有显著降低的趋势(P0.05),而肝脏磷脂含量则相反,与302mg/kg组相比,在1182mg/kg时,肝脏总脂质和TG含量分别降低22.6%和19.0%,肝脏磷脂含量提高35.1%；日粮中添加胆碱显著提高了肝脏脂蛋白酯酶(LPL)、肝酯酶(HL)和总酯酶(TL)活性(P0.05)；肝脏组织学观察发现,1414mg/kg胆碱组肝脏细胞大小一致,细胞形态规则,肝细胞呈多边形,细胞核清晰可见,而缺乏胆碱组(302mg/kg)肝脏脂肪空泡增多,肝细胞内出现大小不等的油滴,肝细胞受损；以肝脏总脂质、TG和总磷脂为评定指标,采用折线模型获得北京鸭胆碱需要量分别为833mg/kg (P=0.0028, R2=0.905),1311mg/kg (P=0.0039,R2=0.891)和1230mg/kg (P=0.0015, R2=0.926);与试验一以生长性能为评定指标估算的需要量相比,北京鸭需要更多的胆碱阻止肝脏过多脂肪沉积。为了确保满足北京鸭所有代谢功能的胆碱营养需要,故推荐1-21日龄北京鸭胆碱需要量以1300mg/kg为宜。 试验四应用转录组学技术研究了胆碱调控北京鸭脂肪代谢的分子机制和信号转导途径。试验设胆碱缺乏组(302mg/kg)和胆碱添加组(1414mg/kg),分别从两组中选取接近平均体重的试验鸭各3只,提取肝脏总RNA进行转录组测序并分析。结果表明,北京鸭6个肝脏样品rnRNA测序序列分别在5.4到6.7千万之间,共获得36.5千万的高质量干净序列,其中原始序列的89.72%为高质量序列,可为后续分析；经过覆盖度评价和RNA-seq数据验证后发现,90%的Clean reads比对到参考基因组外显子上,且RNA-seq测序数据与qRT-PCR验证结果趋势一致；北京鸭胆碱缺乏和对照组肝脏表达谱比对后共筛选出363条差异表达基因(上调233,下调130),这些差异基因大部分与脂肪代谢、能量平衡、胆碱代谢、磷脂代谢、免疫应激以及氧化还原有关；通过GO功能富集分析和KEGG Pathway分析发现,差异表达基因主要富集在细胞膜完整性、细胞质、转录因子和细胞核上以及参与转录调控、信号转导途径、氧化还原、电子转移、DNA连接、蛋白质结合和ATP连接等生物学过程,日粮胆碱水平显著影响了PPARa信号转导通路、脂肪消化吸收通路和甘油脂质代谢通路等。胆碱缺乏显著影响了PPAR信号转导途径中的基因表达,其中PPARa、RXR、SCD、CYP7A1、DBI基因表达量下调,而FABP基因、ACBP基因和HMGCS1基因表达量上调,表明胆碱缺乏后降低了肝脏脂肪的分解和β-氧化相关基因的表达,加剧脂肪肝形成。 综上所述,胆碱具有促进北京鸭生长发育和抗脂肪肝的作用,胆碱缺乏后北京鸭肝脏脂肪显著升高,其作用机制可能是通过降低PPARa信号传导通路中与脂肪分解和氧化相关基因的表达,加剧脂肪肝形成。与生长所需胆碱相比,北京鸭需要更多的胆碱阻止肝脏过多的脂肪沉积,肝脏磷脂含量可作为评价肉鸭胆碱营养状况新的敏感指标。
【关键词】：北京鸭 胆碱 脂肪代谢 调控机制 转录组
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S834
【目录】：

• 摘要6-9
• ABSTRACT9-12
• 目录12-14
• 缩略词14-15
• 插图与附表清单15-17
• 第一章 文献综述17-36
• 1 研究的目的意义17
• 2 国内外研究现状17-34
• 3 研究内容和技术路线34-36
• 第二章 试验研究36-98
• 试验一 北京鸭胆碱需要量的研究36-53
• 摘要36-37
• 前言37
• (一) 胆碱对生长前期北京鸭生长性能和胴体品质的影响37-45
• 1 材料与方法37-39
• 2 结果与分析39-42
• 3 讨论42-44
• 4 小结44-45
• (二) 胆碱对生长后期北京鸭生长性能、胴体品质和肝脏脂质含量的影响45-53
• 1 材料与方法45-47
• 2 结果与分析47-50
• 3 讨论50-52
• 4 小结52-53
• 试验二 胆碱缺乏对北京鸭生长发育和相关代谢指标的影响53-63
• 摘要53
• 前言53
• 1 材料与方法53-56
• 2 结果与分析56-60
• 3 讨论60-62
• 4 小结62-63
• 试验三 日粮胆碱水平对北京鸭肝脏和血浆脂质代谢的影响63-74
• 摘要63
• 前言63-64
• 1 材料与方法64-65
• 2 结果与分析65-71
• 3 讨论71-73
• 4 小结73-74
• 试验四 胆碱调控北京鸭脂肪代谢的转录组学研究74-98
• 摘要74
• 前言74-75
• 1 材料与方法75-78
• 2 测序数据结果分析78-93
• 3 讨论93-97
• 4 小结97-98
• 第三章 结论与建议98-99
• 1 主要结论98
• 2 创新点98
• 3 有待于进一步研究和解决的问题98-99
• 参考文献99-111
• 附录111-131
• 致谢131-132
• 作者简历132-134

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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  本文关键词：胆碱对北京鸭生长发育和脂肪代谢的影响及其调控机制，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：400838