一水肌酸和胍基乙酸对育肥猪肉质的影响及其作用机制研究

发布时间：2018-03-06 21:07

  本文选题：育肥猪　切入点：一水肌酸　出处：《南京农业大学》2015年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：宰后肌肉品质与肌肉中能量代谢状况紧密相关。研究证实育肥猪宰前日粮中添加一水肌酸(CMH)可以提高肌肉中磷酸肌酸含量,延缓宰后肌肉糖酵解的发生,进而影响肉品质。胍基乙酸(GAA)是机体内肌酸的前体物质,在畜禽体内可以转化为肌酸。本研究通过在育肥猪宰前日粮中添加CMH和GAA,探讨其对育肥猪生长性能、屠宰性能、肉品质、肌酸合成代谢和机体能量代谢的影响,并通过蛋白质组学和代谢组学分析育肥猪肌肉和血浆中的差异蛋白质图谱和代谢产物图谱,探讨CMH和GAA影响育肥猪肉质的作用机制。1初步研究日粮中添加CMH对育肥猪屠宰性能、肉品质和能量代谢的影响。选择48头健康的体重相近(90kg左右)杜长大阉公猪,随机分为两组,每组3个重复,每个重复8头猪。其中对照组饲喂基础日粮,试验组饲喂基础日粮+0.8%CMH,饲养期14d。饲养试验结束后,每个重复抽取体重接近于平均体重的2头猪(6头/处理),称重后运输至屠宰车间按照屠宰流程进行屠宰采样.结果显示:与对照组相比,添加CMH对育肥猪眼肌面积、背膘厚和瘦肉率均无显著影响(P0.05)。日粮中添加CMH可以显著提高背最长肌pH_(45min)(P0.05),降低滴水损失和蒸煮损失(P0.05),对L*值、a*值、b*值、剪切力及背最长肌中水分、粗脂肪、粗蛋白和灰分等常规营养成分含量均无显著影响(P0.05)。尽管CMH对背最长肌的内聚性和弹性没有显著影响(P0.05),但使弹性、胶黏性和咀嚼性分别增加了21.42%、26.32%和10.23%(P0.05)。添加CMH可显著提高宰后45min的背最长肌中肌酸、ATP和ADP含量(P0.05),对磷酸肌酸和AMP含量无显著影响(P0.05),此外添加CMH可以显著降低乳酸含量(P0.05),降低乳酸脱氢酶(LDH)和丙酮酸激酶(PK)活性(P0.05),升高肌酸激酶(CK)活性(P0.05),对糖原含量、糖酵解潜力(GP)和己糖激酶(HK)活性影响不显著(P0.05)。添加CMH对宰后24h的背最长肌中肌酸、磷酸肌酸、ATP、ADP和AMP含量均无显著影响(P0.05),对宰后24h的背最长肌中乳酸含量、糖原含量、GP、LDH活性、HK活性、PK活性和CK活性也均无显著影响(P0.05)。2研究日粮中添加CMH和GAA对育肥猪肉品质、肌酸代谢和能量代谢的影响.选择180头健康的体重相近(100kg左右)杜长大阉公猪,随机分为3组,分别为:对照组,饲喂基础日粮;CMH组,饲喂基础日粮+0.8%CMH;GAA组,基础日粮+0.1%GAA。每组3个重复,每个重复20头猪,饲养期15d。饲养试验结束后,每个重复抽取体重接近于平均体重的3头猪(9头/处理),称重后运输至屠宰车间按照屠宰流程进行屠宰采样。结果显示:(1)与对照组相比,日粮中添加GAA可以显著提高育肥猪的平均日采食量(ADFI)和平均日增重(ADG)(P0.05),日粮中添加CMH也有提高育肥猪ADFI和ADG的趋势(P0.05),添加CMH和GAA对育肥猪料重比无显著影响(P0.05)。日粮中补充CMH和GAA分别有降低育肥猪背膘厚,增加其眼肌面积的趋势(P0.05),对育肥猪屠宰率和瘦肉率均无显著影响(P0.05)。与对照组相比,日粮中添加CMH和GAA可以显著提高育肥猪背最长肌的pH_(45min)(P0.05),降低其滴水损失和剪切力(P0.05),对pH24h、L*值、a*值、b*值和蒸煮损失均无显著影响(P0.05)。对半腱肌而言,添加CMH和GAA显著提高其pH_(45min)(P0.05),并使滴水损失分别降低36.46%(P0.05)和22.92%(P0.05),而对pH24h、L*值、a*值、b*值、蒸煮损失和剪切力均无显著影响(P0.05)。日粮中添加CMH和GAA对育肥猪背最长肌和半腱肌中水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分等常规营养成分含量,内聚性、弹性和咀嚼性均无显著影响(P0.05),但有降低背最长肌硬度和胶黏性的趋势(P0.05)。对半腱肌而言,日粮中添加CMH和GAA有降低其硬度、提高其弹性和咀嚼性的趋势(P0.05),但对其内聚性和胶黏性均无显著影响(P0.05)。添加CMH和GAA对肌肉中T22弛豫时间无显著影响(P0.05)。(2)日粮中补充CMH可以显著提高背最长肌中肌酸和磷酸肌酸含量,及半腱肌中磷酸肌酸含量(P0.05),对肝脏和肾脏中肌酸和磷酸肌酸含量无显著影响(P0.05)。补充CMH还可以显著提高背最长肌中CK活性(P0.05)。日粮中补充GAA可以显著提高背最长肌中肌酸和磷酸肌酸含量,半腱肌中磷酸肌酸含量和肝脏中肌酸含量(P0.05),对肾脏中肌酸和磷酸肌酸含量无显著影响(P0.05);对背最长肌中CK活性有提高趋势(P0.05,对半腱肌中CK活性影响不显著(P0.05)。日粮中添加CMH和GAA对背最长肌、半腱肌和肝脏中L-精氨酸:甘氨酸眯基转移酶(AGAT)表达无显著影响(P0.05),可以显著降低肾脏中AGAT的表达(P0.05)。补充CMH可以显著升高半腱肌、肝脏和肾脏中S-腺苷蛋氨酸:胍基乙酸甲基转移酶(GAMT)的表达(P0.05),补充GAA可以显著升高肝脏中的GAMT表达(P0.05),对背最长肌和肾脏中GAMT的表达都有提高趋势(P0.05)。补充CMH可以显著升高背最长肌、肝脏和肾脏中肌酸转运蛋白(CreaT)表达(P0.05),补充GAA可以显著升高背最长肌中CreaT的表达(P0.05),对其它组织中CreaT的表达也都有提高趋势(P0.05)。(3)日粮中添加CMH和GAA均可以显著增加育肥猪背最长肌和半腱肌中ATP含量(P0.05),但对ADP和AMP含量无显著影响(P0.05)。日粮中添加CMH有降低背最长肌中乳酸含量趋势(P0.05),可以显著降低LDH活性(P0.05),对HK活性也有降低趋势(P0.05),对其糖原含量、GP和PK活性均无显著影响(P0.05);并可以显著提高半腱肌中糖原含量(P0.05),有降低乳酸含量的趋势(P0.05),对GP、LDH活性、HK活性和PK活性均无显著影响(P0.05)。日粮中添加GAA可以显著降低育肥猪背最长肌中乳酸含量(P0.05),降低其HK活性(P0.05),对LDH活性也有降低趋势(P0.05);并可显著提高半腱肌中糖原含量(P0.05),降低乳酸含量(P0.05)。日粮中添加CMH可以显著提高背最长肌中AMPKα2和半腱肌中GYS的表达(P0.05),有提高背最长肌中GLUT4和GYS以及半腱肌中AMPKα2和GLUT4的表达的趋势(P0.05)。补充GAA可显著增加背最长肌中AMPKα2的表达(P0.05),有提高背最长肌中GLUT4和GYS以及半腱肌中AMPKα2、GLUT4和GYS表达的趋势(P0.05)。3研究日粮中添加CMH和GAA对育肥猪背最长肌中蛋白表达谱的影响。试验设计同试验二,将背最长肌中蛋白质提取液经过双向凝胶电泳(2-DE)和质谱后成功鉴定出27种差异蛋白。其中与对照组相比,添加CMH组中有17种蛋白表达上调;添加GAA组中有11种蛋白表达上调,7种蛋白表达下调。通过GO显著性分析确定,CMH组的差异蛋白主要参与肌肉中肌丝的滑动、肌肉的收缩、对过氧化氢刺激的应答、ATP酶活性的调节、肌肉肌节结构的形成、细胞成分的调控、过氧化氢的分解代谢和糖酵解等生物过程;主要参与胞浆、外胞体、肌原纤维、细胞骨架、细肌丝(原肌球蛋白)、肌节、Z-线、线粒体基质和粗肌丝(肌球蛋白)等细胞组分;主要参与同一蛋白的联结、肌动蛋白的联结、微丝活动的活性、原肌球蛋白的联结、过氧化物酶的活性、肌肉的结构组成、羟基氢过氧化物还原酶的活性和蛋白激酶C的联结等分子功能;主要与糖酵解/糖异生途径、肌纤维的紧密连接、HIF信号通路和甲状腺激素信号通路等通路相关。GAA组的差异蛋白主要参与肌肉中肌丝的滑动、细胞成分的调控、糖酵解、肌肉的收缩、肌肉肌节结构的形成、嘌呤核苷酸分解代谢、白介素1信号通路和糖异生等生物过程;主要参与细胞骨架、外胞体、细肌丝(原肌球蛋白)、胞浆、丝状肌动蛋白、细胞外结构、丙酮酸脱氢酶复合物和Z-线等细胞组分;主要参与肌肉的结构组成、蛋白的联结、蛋白激酶C的活性、3-羟基异丁酸脱氢酶活性、细胞支架蛋白的联结、FAZT蛋白的联结、肌钙蛋白C的联结、丙酮酸脱氢酶的活性和蛋白激酶C抑制剂的活性等分子功能;主要与糖酵解/糖异生途径、HIF-1信号通路、嘌呤代谢、磷酸戊糖途径和三羧酸循环等通路相关。4使用代谢组学方法研究日粮中添加CMH和GAA对育肥猪代谢的影响。试验设计同试验二,使用液相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对育肥猪血浆中代谢物质进行分离和鉴定。试验结果显示:日粮中补充CMH可以改变育肥猪血浆中21种代谢物的含量,其中有17种比对照组中含量低,主要包括支链氨基酸、生糖氨基酸、脂肪酸、乳酸、牛磺酸等;4种代谢物比对照组中含量高,主要是葡萄糖、乳糖等糖类以及甘氨酸和肌酸酐。这些代谢产物主要与蛋白质合成代谢、半乳糖代谢、支链氨基酸代谢、氮循环、牛磺酸代谢、脂代谢、谷胱甘肽代谢和胆汁酸合成等相关。日粮中补充GAA可以改变育肥猪血浆中24种代谢物的含量,其中有19种比对照组中含量高,主要包括支链氨基酸、生糖氨基酸、脂肪酸、乳酸、牛磺酸等;有5种代谢物比对照组中含量高,主要是葡萄糖、松二糖、琥珀酸、甘氨酸和肌酸酐。这些代谢产物主要与蛋白质合成代谢、氮循环和尿素循环、脂代谢、支链氨基酸代谢、谷胱甘肽代谢、精氨酸和脯氨酸代谢以及牛磺酸代谢等相关。综上所述,得出如下结论:(1)日粮中添加CMH和GAA可提高育肥猪生长性能,改善猪肉品质,其主要通过促进组织对肌酸的吸收和转运,抑制GAA和肌酸在体内的合成,促进肌酸和磷酸肌酸在机体内的沉积,并激活AMPK信号通路,从而提高肌肉中ATP储备,通过降低糖酵解酶活性延缓宰后肌肉的糖酵解,降低肌肉中乳酸的积累来实现的。(2)通过蛋白质组技术研究了CMH和GAA对育肥猪背最长肌差异蛋白表达谱的影响,通过差异性筛选共成功鉴别差异蛋白27个,其中CMH影响的差异蛋白有17个,GAA影响的差异蛋白有18个。通过GO分析和KEGG分析发现,CMH和GAA对育肥猪背最长肌的影响原理比较类似,都可以通过影响肌纤维的结构蛋白的表达、调控肌肉能量代谢和抗氧化状态来影响猪肉品质。但是两种添加剂的作用机制也略有不同,其中CMH可以通过调控肌纤维的紧密连接和甲状腺激素信号通路来影响骨骼肌的代谢,而GAA可以通过调控嘌呤代谢、磷酸戊糖途径来影响骨骼肌的代谢。(3)通过代谢组学研究发现,日粮中添加CMH改变了育肥猪血浆中21种代谢物的含量,主要集中在与蛋白质合成代谢、半乳糖代谢、支链氨基酸代谢、氮循环、牛磺酸代谢、脂代谢、谷胱甘肽代谢和胆汁酸合成等相关的代谢过程。日粮中添加GAA改变了育肥猪血浆中24种代谢物的含量,主要集中在与蛋白质合成代谢、氮循环和尿素循环、脂代谢、支链氨基酸代谢、谷胱甘肽代谢、精氨酸和脯氨酸代谢以及牛磺酸代谢等相关的代谢过程。
[Abstract]:The energy metabolism of muscle quality and muscle after slaughter in closely related. Studies have confirmed that adding creatine monohydrate in fattening pigs slaughtered the grain (CMH) can improve the content of creatine in muscle, delayed onset muscle glycolysis after slaughter, thereby affecting meat quality. Guanidinoacetic acid (GAA) is the precursor of creatine in vivo. In animal body can be transformed into creatine. In this study, through the addition of CMH and GAA in the diet of pigs slaughtered, to explore the growth performances of fattening pigs, slaughter performance, meat quality, effects of creatine metabolism and synthesis of energy metabolism, and through egg proteomics and metabolomics analysis of differences of proteome and fertility metabolites in plasma and muscle of pigs, preliminary study on the action mechanism of.1 on CMH and GAA of fattening pig meat quality of fattening pig slaughter performance of CMH supplementation, affecting meat quality and energy metabolism. Choose 48 healthy The similar weight (about 90kg) of Duroc barrows, were randomly divided into two groups, with 3 replicates of 8 pigs per replicate. The control group was fed the basal diet, the test group was fed on the basal diet +0.8%CMH 14D. feeding period after the feeding trial, 2 pigs per replicate from close to the average weight of weight the (6 / treatment), after weighing the transport to slaughter workshop according to the process of slaughter slaughter sampling. The results showed that: compared with the control group, adding CMH of fattening pigs were not significantly affected eye muscle area, backfat thickness and lean rate (P0.05). Dietary supplementation of CMH can significantly improve the longissimus muscle pH_ (45min) (P0.05), reduce the drip loss and cooking loss (P0.05), L* value, a* value, b* value, crude fat and moisture, shear stress and longissimus muscle, have no significant effect on conventional nutrient contents of crude protein and ash (P0.05). Although the CMH of longissimus muscle the cohesive and elastic no 鏈夋樉钁楀奖鍝，

本文编号：1576495