肉仔鸡对不同形态锰利用的分子生物学研究

论文摘要

近年来,对有机锰源相对生物学利用的研究很多,结果也有很大差异,这可能与有机锰源的化学特性,尤其是络合强度有关。本论文首先分析了12种有机锰源产品和1种无机锰源的矿物元素含量、氨基酸组成、红外光谱特征、在五种溶液中的溶解度以及络合强度等化学特性,然后从中选取各化学特性接近、但从中络合强度分别为弱、中等和强的三种有机锰源产品进行试验。通过观测玉米-豆粕型基础饲粮中添加不同形态锰及锰水平对肉仔鸡生长性能、心肌锰含量、心肌细胞线粒体中MnSOD活性、心肌细胞线粒体中MnSOD mRNA水平及心肌细胞线粒体中MnSOD蛋白表达量的影响,研究肉仔鸡对不同形态锰利用的分子生物学特性,从转录和翻译水平上研究锰在肉鸡抗氧化体系中作用的分子机理。本试验采用4×3的两因子完全随机设计,4种锰源分别为无机硫酸锰以及上述3种络合强度分别为弱、中、强的有机锰源,并结合本实验室前期研究结果（肉仔鸡饲粮锰适宜水平为120mg/kg,其中基础饲粮含锰量约20mg/kg,饲粮锰添加量100g/kg）,设置缺乏、适宜以及过量（非毒性）3个锰添加水平,分别为0、100、200 mg/kg,共组成9个处理组。其中4种锰源共用一个不加锰的实用玉米-豆粕型基础饲粮组作为对照组。采用500只1日龄商品代AA （Arbor Acres）肉公鸡进行动物试验,在1-7日龄期间饲喂不加锰的玉米-豆粕型基础饲粮（含锰量为16.13mg/kg,除锰外的所有养分均满足美国NRC（1994）家禽营养需要量中的肉仔鸡营养需要建议量）,使肉仔鸡临界缺锰,以提高其对饲粮锰反应的敏感性。8日龄时选取432只体重相近的肉公鸡,按以上试验设计与处理安排随机分为9个处理组（每组分6个重复,每个重复8只鸡,饲养于一个不锈钢镀塑肉鸡笼内）,分别饲喂以上各处理组饲粮至21日龄,试验期共14天。结果表明:（1）添加锰源、锰水平及锰源与锰水平的互作对肉仔鸡生长性能均无显著影响（P>0.16）;（2）添加饲粮锰水平显著影响心肌锰含量、心肌细胞线粒体中MnSOD活性及MnSOD的mRNA水平（P<0.01）。提示饲粮锰不仅在转录水平上显著影响心肌细胞线粒体中MnSOD的基因表达,同时可能在转录后的翻译和/或转录后修饰水平上影响心肌细胞线粒体中MnSOD的基因表达。（3）添加锰源显著影响心肌锰含量（P<0.09）、心肌细胞线粒体中MnSOD活性（P<0.02）和心肌细胞线粒体中MnSOD的mRNA水平（P<0.01）,但对MnSOD蛋白表达量未表现出明显差异（P>0.69）。提示MnSOD的mRNA水平这一功能性指标比心肌锰含量、MnSOD活性和MnSOD蛋白表达量指标能更敏感地监测出不同形态锰间的差异。（4）肉仔鸡第一周饲喂缺锰饲粮使得肉鸡对饲粮锰的反应敏感性提高的情况下,心肌锰含量及心肌细胞线粒体中MnSOD活性也可以作为评价不同形态锰生物学利用的敏感指标。综上所述,饲粮锰水平不但影响心肌锰含量,还在转录和翻译水平上显著影响心肌MnSOD的mRNA水平和MnSOD活性;添加锰源显著影响心肌锰含量、心肌细胞线粒体中MnSOD活性和心肌细胞线粒体中MnSOD的mRNA水平,但对MnSOD蛋白表达量未表现出明显差异,提示MnSOD mRNA水平这一功能性指标可敏感地监测出不同形态锰间相对生物学利用的差异;肉仔鸡在第一周饲喂缺锰饲粮的情况下,心肌锰含量、心肌细胞线粒体中MnSOD活性也可以作为评价不同形态锰生物学利用的敏感指标。这些研究结果在国内、外文献中尚未见报道。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 符号说明
• 文献综述
• 第1部分 有机锰源化学特性研究
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 有机锰源产品
• 2.2 有机锰源产品的元素含量及氨基酸组成
• 2.3 有机锰源产品的红外光谱法定性鉴别
• 2.4 有机锰源在水中、盐酸、柠檬酸或中性柠檬酸铵的溶解度
• 2PO₄-K₂HPO₄缓冲液中的溶解度'>2.5 有机锰源在pH2 0.2M HCl-KCl 或pH5 0.1M KH₂PO₄-K₂HPO₄缓冲液中的溶解度
• 2.6 有机锰源产品络合强度的测定
• 3 结果
• 3.1 有机锰源产品的元素含量及氨基酸组成
• 3.2 有机锰源产品红外光谱鉴定
• 3.3 有机锰源在水中、盐酸、柠檬酸或中性柠檬酸铵的溶解度
• 2PO₄-K₂HPO₄缓冲液中的溶解度'>3.4 有机锰源在pH2 0.2M HCl-KCl 或pH5 0.1M KH₂PO₄-K₂HPO₄缓冲液中的溶解度
• 3.5 有机锰源产品的络合强度
• 4 讨论
• 5 小结
• 第2部分 肉仔鸡对不同形态锰利用的分子生物学研究
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 锰源的选择
• 2.2 试验设计与处理
• 2.3 试验动物与饲粮
• 2.4 生长性能测定
• 2.5 样品的采集与制备
• 2.6 样品的分析
• 2.7 数据统计分析
• 3 结果
• 3.1 添加锰源及锰水平对肉仔鸡生长性能的影响
• 3.2 添加锰源及锰水平对肉仔鸡心肌锰含量的影响
• 3.3 添加锰源及锰水平对肉仔鸡心肌MnSOD 酶活的影响
• 3.4 添加锰源及锰水平对肉仔鸡心肌MnSOD mRNA 水平的影响
• 3.5 添加不同锰水平对肉仔鸡心肌MnSOD 蛋白表达量的影响
• 4 讨论
• 5 小结
• 第3部分 结论
• 参考文献
• 附录
• 附录1 测定肉仔鸡心肌组织中MnSOD mRNA 水平Real-Time PCR 法
• 附录2 用Western Blot 法测定肉仔鸡心肌组织MnSOD 表达量
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录