白藜芦醇通过脂联素调控猪骨骼肌肌纤维类型转化及机制研究

Pork quality and regulation has become hot field of animal nutrition research. Muscle fiber type is one of the key factors that constitute the difference between different varieties of meat. Excellent pork meat has high level of type I muscle fiber. Poor meat has high level of type II muscle fiber. Increasing the proportion of type I muscle fibers is the main way to improve pork quality. Adiponectin is one of the important adipocytokines. Previous study in mice found that it can regulate the proportion of type I muscle fiber. Resveratrol (RES) is a non-flavonoid polyphenol compound. Recent study found that RES can regulate the expression of Adiponectin. We study the differences of muscle fiber types between Guangxi Luchuan pigs with excellent meat and Duroc× Landrace ×Yorkshire pigs with poor meat, and correlation of Adiponectin, its receptors and MyHCs; And explore the regulation mechanism of muscle fiber type in pig by Adiponectin; At last study on the effect of RES on porcine skeletal muscle fiber types by regulating the gene expression of Adiponectin. In order to study the effect of RES on regulating pig meat quality and muscle fiber types, we explore the appropriate add rato feeding the pigs at the stage of the childhood and growing-finishing. The study provides important scientific theory of developing RES as a feed additive for improving meat quality by regulating muscle fiber types.

猪肉品质与调控是动物营养研究领域的热点。肌纤维类型是构成不同品种间肉质差异的关键因素之一。Ⅰ型肌纤维含量高的猪肉肉质优良；Ⅱb 型肌纤维含量高则肉质欠佳。提高I型肌纤维的比例是改善猪肉质的主要途径。脂联素是重要的脂肪细胞因子，前期研究发现它能调控小鼠骨骼肌中Ⅰ型肌纤维比例。白藜芦醇（RES）是自然界中一种植物多酚化合物，近年来研究发现RES能调节脂联素的表达。本项目先以肉质优良的广西陆川猪和肉质欠佳的杜长大猪作为模型，研究二者肌纤维类型差异，脂联素及其受体与肌纤维类型相关基因的相关性；并探讨脂联素调控猪骨骼肌纤维类型的机制；后期利用细胞试验研究RES通过调控脂联素基因表达对猪骨骼肌纤维类型的影响，通过饲养试验研究RES调控猪肉质和肌纤维类型的作用，探讨其应用于猪幼年及生长肥育饲养中适宜的添加比例。本项目为开发RES 作为一种通过调控肌纤维类型进而改善猪肉质的饲料添加剂提供科学理论依据。

猪肉品质与调控是动物营养研究领域的热点。肌纤维类型是构成不同品种间肉质差异的关键因素之一。Ⅰ型肌纤维含量高的猪肉肉质优良；Ⅱb 型肌纤维含量高则肉质欠佳。提高Ⅰ型肌纤维的比例是改善猪肉质的主要途径。本项目先以肉质优良的广西陆川猪和肉质欠佳的杜长大猪作为模型，研究发现同日龄或同体重陆川猪背最长肌中Ⅰ型肌纤维含量、有氧代谢关键酶活性、脂联素（AdipoQ）及其受体基因（AdipoR1）的表达量均显著高于同日龄或同体重的杜长大猪；猪背最长肌中AdipoQ及其AdipoR1基因表达量均分别与MyHC1 基因表达量呈高度正相关，与MyHC2b 基因表达量呈高度负相关，弄清了猪脂联素及其受体基因与MyHCs表达量的相关性。在细胞水平上，AdipoQ基因超表达载体转染骨骼肌细胞并诱导分化，结果发现AdipoQ可以通过上调AdipoR1 基因的表达，激活AMPK 及其下游PGC-1α 的表达，进而调控肌纤维类型向Ⅰ型转化，而有效抑制AdipoQ基因表达后却降低了Ⅰ型肌纤维含量，从正反两方面揭示了脂联素基因表达对猪骨骼肌肌纤维类型的影响及其机制。此外，白藜芦醇（RES）处理猪骨骼肌卫星细胞诱导分化，结果发现RES可以通过脂联素信号通路上调AdipoR1基因表达，激活AMPK及其下游PGC-1α基因的表达，进而调控肌纤维向Ⅰ型转化，在细胞水平上弄清了RES通过调控脂联素的表达进而影响猪骨骼肌肌纤维类型的机制。后期开展了饲粮中添加不同比例RES饲喂杜长大猪饲养试验，研究发现，在猪35kg-65kg、65kg-110kg体重阶段，饲粮中添加RES均能起到提高猪肉品质和调控肌纤维类型转化的作用，在生产实践中上述两阶段RES适宜的添加量均是400mg/kg，发现RES通过刺激脂联素蛋白的分泌，经血液运输至靶组织进而通过脂联素信号通路激活AMPK、PGC-1α的表达，调控猪骨骼肌肌纤维类型由Ⅱb型肌纤维向Ⅰ型转化，全面认识了RES改善猪肉品质的作用机制。总之，本项目弄清了RES通过脂联素调控猪骨骼肌肌纤维类型转化的作用及机制，找到了RES应用于猪生长肥育饲养中最适宜的添加比例，为开发RES作为一种能通过调控猪肌纤维类型进而改善猪肉品质的新型绿色饲料添加剂提供科学理论依据。