维生素E调控肉鸡肌内脂肪沉积分子机制的研究

The content of intramuscular fat (IMF) is one of the determinants of meat quality and influences the tenderness, juiciness and flavour of meat. Suitable IMF content can improve the meat quality of broilers. It is ineffective to increase the IMF content through the genetic selection because of the lower heritability of IMF content in chicken. In contrast, the nutrition regulation for IMF contents is a practical method. Vitamin E is an essential micronutrient for animals, which plays important physiological roles in reproduction, antioxidant and immune functions, and lipid metabolism, especially in regulation of IMF metabolism. In present study, the metabolism rules of the IMF were measured for the diets supplement of different levels vitamin E in broilers. The molecular regulatory networks for the vitamin E regulation of IMF deposit in boilers were constructed through the gene differential expression profile from the breast muscle between high and low IMF content individuals. The key genes and pathway of regulatory networks were validated by the co-culture technology of adipocyte and muscle satellite cell. Systematic study on the molecule mechanism of vitamin E regulation of intramuscular fat deposit in broilers was performed from the transcriptional, cellular and tissue levels to provide the theoretical basis on the improvement of the IMF deposit and meat quality.

肌内脂肪（IMF）含量影响鸡肉的嫩度、多汁性和风味，是鸡肉品质的决定因素之一。适宜的IMF含量可以改善鸡肉的风味品质。由于鸡的IMF含量遗传力较低，通过遗传选择很难有效地提高肉鸡的IMF含量，通过营养调控鸡肉IMF含量是一种切实可行的途径。维生素E作为动物机体的必需微量营养素，除了在繁殖、抗氧化、免疫等方面具有重要的生物学功能外，在调控动物脂肪代谢方面，特别是肌内脂肪代谢方面，也发挥着重要作用。本研究以AA肉鸡为模式动物，通过日粮中添加不同水平的维生素E，测定鸡IMF代谢规律和胸肌IMF含量极端个体的基因表达谱，构建维生素E调控鸡IMF沉积的分子调控网络，并利用（前）脂肪细胞和鸡肌卫星细胞共培养技术对关键节点基因和关键途径进行验证。从转录水平、细胞水平和组织水平系统地研究维生素E对鸡IMF代谢调控机制，为提高肉鸡IMF沉积和改善肉品质提供必要的理论基础。

白羽肉鸡为快大型肉鸡品种，生长速度快，饲料报酬高，但集约化、工业化的生产方式使其肉品质远远不能满足消费者的需求。肌内脂肪（Intramuscular fat，IMF）含量影响鸡肉的嫩度、多汁性和风味等，是肉品质的重要决定因素之一。维生素E是动物生长发育过程中必需的脂溶性维生素，在调控动物脂肪代谢方面发挥着重要作用。通过维生素E调控肉鸡IMF沉积规律和分子机制，可为维生素E提高肉鸡IMF沉积和改善肉品质性状的提供必要的理论基础。本研究通过肉鸡的饲养试验、转录组测序和前脂肪细胞与肌纤维细胞的共培养技术，阐明维生素E的调控肉鸡IMF沉积规律和分子机制与调控网络。研究结果表明，日粮添加维生素E对肉鸡生长性能、屠宰性能没有显著影响，能够显著提高肉鸡血清中维生素E水平。维生素E调控肉鸡肌内脂肪的沉积需要一定时间的积累效应和适宜的剂量水平。前4周日粮添加维生素E对肉鸡胸肌的肌内脂肪沉积没有显著影响（P > 0.05）。直到第5周，日粮添加100 mg/kg维生素E，显著提高了肉鸡胸肌中的肌内脂肪含量（P < 0.05），提高了12.89%。与对照比相比，添加10nmol/mL的维生素E显著降低了肉鸡前脂肪细胞脂肪含量（P < 0.05），降低了164.52%。shRNA靶向干扰FOS基因对维生素E调控肉鸡前脂肪细胞，pLVX-shRNA2-c-fos-25试验组和10 nmol/mL维生素E + pLVX-shRNA2-c-fos-25试验组能够提高单位脂肪细胞中的脂肪含量（P < 0.05），显著抑制了前脂肪细胞中甘油三酯含量分解（P < 0.05）。维生素E通过抑制MAPK信号通路中FOS基因的表达，降低肉鸡胸肌组织中的脂肪分解作用，从而提高了肌内脂肪的沉积。TNF、MAPK等多条信号通路中对IMF沉积起调控作用。因此，通过维生素E调控肉鸡肌内脂肪的沉积是一种切实可行的途径，为提高肉鸡肉品质和维生素E在肉鸡生产中的合理应用奠定了理论基础。