营养对猪肉品质及其功能基因表达的影响.pptx

2024/4/15周一1提纲提纲肉质形成原理 营养对肉质的影响肉质性状基因营养对肉质基因表达的影响2024/4/15周一2肉质形成原理 2024/4/15周一3肌肉的化学组成肌肉的化学组成结合水：结合水：结合水：结合水：4 4 5%5%游离水：游离水：游离水：游离水：95%95%60%：肌纤维：肌纤维蛋蛋白白20%：肌：肌浆浆蛋蛋白白20%：结缔组：结缔组织蛋白织蛋白甘油三酯甘油三酯甘油三酯甘油三酯 98%98%磷脂磷脂磷脂磷脂 1%1%FFAFFA1%1%乳酸乳酸乳酸乳酸 75%75%葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-p 13%-6-p 13%糖原糖原糖原糖原 8%8%葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 4%4%K 46%K 46%P 29%P 29%Na 12%Na 12%Cl 8%Cl 8%Mg 3%Mg 3%Ca 1%Ca 1%Fe 1%Fe 1%2024/4/15周一4屠宰后肌肉代谢变化屠宰后肌肉代谢变化肌肉（muscle）转化为肉（meat）尸僵尸僵：能源耗尽，肌肉酸化（pH从7.0降至 5.5），肌肉变硬，嫩度下降 肌肉酸化所需时间：猪4-8h，绵羊12-24h，牛15-36h 嫩化嫩化（熟化）：尸僵后，肌纤维碎裂，肌肉变软，嫩度增加 风味物质或其前体物的产生细菌或霉菌开始生长2024/4/15周一5猪肉品质感官品质深加工品质营养价值卫生质量肉的色泽嫩度多汁性风味2024/4/15周一6肉质特征的形成原理肉质特征的形成原理肌肉成色原理肌肉成色原理肌肉成色原理肌肉成色原理氧化肌红蛋白肌红蛋白（Fe2+）高铁肌红蛋白高铁肌红蛋白（Fe3+）（暗红色）还原（暗褐色）结合氧去氧氧化氧合肌红蛋白氧合肌红蛋白（Fe2+）(鲜红色)2024/4/15周一7肉的嫩度肌纤维状态尸僵前：肌原纤维松驰，肉质较嫩；尸僵后：肌肉收缩，坚韧，嫩度下降；熟化后：肌原纤维碎裂，肉的嫩度恢复。结缔组织结缔组织含量；胶原蛋白的种类和交联程度。肌内脂肪2024/4/15周一8肉的风味风味物质：IMP、琥珀酸、谷氨酸以及某些鲜味肽 肌肉脂肪 饱和脂肪酸和一元不饱和脂肪酸含量高：肉质高 多不饱和脂肪酸的含量高:肉质差猪肉的膻味 雄烯酮和粪臭素 肌肉肌肉pH与肉质的关系与肉质的关系pH7DFD6正常PSE50死后时间（小时）242024/4/15周一10营养对肉质的影响动物生产链中影响肉质的关键因素动物生产链中影响肉质的关键因素AnimalRaw meatMeat productsMeatgenotypeFeeding regime:Antioxidants(Vit.E,etc.)Prooxidants(Fe and Cu)Lipid composition and qualityPre-slaughter conditions and slaughter processProcessing:HeatingMincingPressure treatmentAdditivesIrradiationPackaging and storage:Light exposureOxygen availabilityTime/temperature conditionsMicrobial growth生产链生产链生产链生产链影响因素影响因素影响因素影响因素2024/4/15周一12调控猪肉品质的营养措施饲养水平能量和蛋白质脂肪矿物元素和维生素添加剂2024/4/15周一13体重及营养水平肉质性状的发育规律及营养水平的影响2024/4/15周一142024/4/15周一152024/4/15周一162024/4/15周一172024/4/15周一182024/4/15周一192024/4/15周一202024/4/15周一212024/4/15周一22饲养水平饲养水平自由采食改善：自由采食改善：嫩度多汁性机理：机理：肌肉内脂肪含量提高生长速度快肌纤维降解酶系活性提高 盐溶性胶原蛋白提高2024/4/15周一23蛋白质水平蛋白质水平理想蛋白（IP）水平对肉质的影响IP水平眼肌面瘦肉率眼肌肉色大理石肌内脂滴水损失水率%积cm2%pH1评分纹评分肪%失%2035.057.56.203.23.02.34.019.51732.657.26.233.22.71.92.718.71432.156.16.273.23.02.62.715.21132.053.56.043.23.84.62.021.8827.06.023.33.54.12.522.6显著性0.010.01NSNS0.050.050.01NS（p）2024/4/15周一24蛋白质高蛋白质降低嫩度提高瘦肉率降低肌肉内脂肪低蛋白质提高嫩度提高肌肉内脂肪降低胶原蛋白的量和交联程度2024/4/15周一25青饲料的作用青饲料的作用2024/4/15周一26肌肉次黄嘌呤核苷含量（肌肉次黄嘌呤核苷含量（mg/kg）2024/4/15周一27 添加添加VE对滴水损失的影响对滴水损失的影响 日粮添加日粮添加VE对失水率的影响对失水率的影响*饲粮添加饲粮添加VEVE的效果的效果2024/4/15周一28添加添加VE对肌肉养分含量（对肌肉养分含量（mg/kg）影响）影响*2024/4/15周一29背最长肌在背最长肌在44贮存后的贮存后的TBATBA值值(mg/kg)(mg/kg)*2024/4/15周一30背最长肌在背最长肌在44贮存后的滴水损失（贮存后的滴水损失（%）*2024/4/15周一31背最长肌在背最长肌在44贮存后的肉色评分（分）贮存后的肉色评分（分）*2024/4/15周一32高铜饲粮中高铜饲粮中VE的添加时间（开始体重）对的添加时间（开始体重）对冷存猪背最长肌冷存猪背最长肌TBA值值(mg/kg)的影响的影响*2024/4/15周一334贮存中试猪背最长肌的滴水损失（贮存中试猪背最长肌的滴水损失（%）*陈代文等，陈代文等，200220022024/4/15周一34添加天冬氨酸镁（添加天冬氨酸镁（mg/kgmg/kg）对猪肉品质的影响）对猪肉品质的影响*2024/4/15周一35血清镁血清镁(mmol/L)肌肉镁肌肉镁(mg/kg)添加天冬氨酸镁（添加天冬氨酸镁（mg/kgmg/kg）对血清和肌肉镁含量的影响）对血清和肌肉镁含量的影响 2024/4/15周一36镁添加量镁添加量(g/kg)与肉质性状的回归关系与肉质性状的回归关系项目项目b0b1b2r2ppH16.15430.2262-0.03600.5810.01pH25.60150.0990-0.01740.3580.01滴水损失滴水损失3.4241-0.33030.05420.2500.02肉色评分肉色评分2.36380.4646-0.09390.1920.01血清镁含量血清镁含量0.69800.07100.6050.01肌肉镁含量肌肉镁含量206.903819.9335-2.74440.2990.02血清镁：血清镁：y=by=b1 1x+b0 x+b0pHpH1 1、pHpH2 2、滴水损失、肉色评分和肌肉镁含量：、滴水损失、肉色评分和肌肉镁含量：y=by=b2 2x x2 2+b+b1 1x+bx+b0 02024/4/15周一37天冬氨酸镁与肉质性状的回归分析天冬氨酸镁与肉质性状的回归分析项目添加量（g/kg)极值pH13.146.51pH22.825.74滴水损失(%)3.052.92%肉色评分2.482.94肌肉镁含量（mg/kg）241血清镁(mmol/L)0.92024/4/15周一38回归分析表明：日粮MgAsp用量：25003200mg/kg 猪肉感官品质较佳 肌肉含Mg 241 mg/kg，血清含镁：0.90mmol/L。2024/4/15周一39 肉质性状基因肉质性状基因2024/4/15周一40氟烷基因（氟烷基因（HalHal）对肉质的影响对肉质的影响 有利：屠宰率、瘦肉率和眼肌面积增加有利：屠宰率、瘦肉率和眼肌面积增加 不利：隐性纯合子易导致猪应激综合症不利：隐性纯合子易导致猪应激综合症 （PSSPSS），产生高频率的），产生高频率的PSEPSE或或DFDDFD肉肉2024/4/15周一41发生频率发生频率 长白猪：长白猪：0.20.2 杜洛克：杜洛克：0.020.02 皮特兰：皮特兰：0.950.95 我国猪种：不含或频率极低。我国猪种：不含或频率极低。2024/4/15周一42 分子机理分子机理 兰尼定受体基因：兰尼定受体基因：第第18431843位的位的C T C T Arg Arg615615 Cys Cys615615。CaCa2+2+大量析出，加强糖原酵解而产生乳酸，大量析出，加强糖原酵解而产生乳酸，pHpH值迅速降低，肌红蛋白变性，最终产生值迅速降低，肌红蛋白变性，最终产生PSEPSE肉肉。2024/4/15周一43RNRN基因基因 （酸肉基因或汉普夏效应基因）酸肉基因或汉普夏效应基因）19861986年由年由NaveauNaveau首次提出。首次提出。Le RoyLe Roy等（等（19901990）证实）证实 rnrn+/RN/RN-基因，基因，rnrn+：正常等位基因，：正常等位基因，RNRN-：显性缺陷基因。：显性缺陷基因。2024/4/15周一44RNRN基因型对猪背最长肌肉质的影响基因型对猪背最长肌肉质的影响项目项目rn+/rn+rn+/rn+RN-/RN-RN-/RN-RN-/rn+RN-/rn+糖酵解潜能（糖酵解潜能（GPGP）108108222222195195最终最终pHpH值值5.745.745.545.545.525.52L L值值47.847.850.350.351.251.2干物质干物质%24.624.623.623.623.723.7肌内脂肪肌内脂肪%1.421.421.311.311.341.34蛋白质蛋白质%22.222.220.520.520.620.6羟基脯氨酸羟基脯氨酸mg/gmg/g730730710710564564Lebret等等（1999）2024/4/15周一45基因频率基因频率 肌肌肉肉中中糖糖酵酵解解潜潜能能（GPGP）183umol/g183umol/g作作为为RNRN基基因因携携带带者者的的界界定定标标准准（LarzulLarzul，19981998）汉普夏猪频率较高（）汉普夏猪频率较高（0.50-0.720.50-0.72）2024/4/15周一46分子机理分子机理 编编码码AMPK3AMPK3亚亚基基的的第第200200位位密密码码子子发发生生突突变变，使使精精氨氨酸酸变变为为脯脯氨氨酸酸，从从而而促促进进糖糖原原的的合合成成，抑抑制制糖糖原原的的降降解解，骨骨骼肌中糖原含量增加骼肌中糖原含量增加70%70%。2024/4/15周一47脂肪酸结合蛋白脂肪酸结合蛋白(FABP)(FABP)基因基因 小小分分子子细细胞胞内内蛋蛋白白质质，有有肝肝(L)(L)、肠肠(I)(I)、心心(H)(H)、脂脂肪肪细细胞胞(A)(A)、脑脑(B)(B)、回回肠肠(I1)(I1)、上上皮皮细细胞胞(E)(E)、髓磷脂、髓磷脂(My)(My)和睾丸等和睾丸等9 9种类型。种类型。心心脏脏脂脂肪肪酸酸结结合合蛋蛋白白(H-FABP)(H-FABP)和和脂脂肪肪细细胞胞型型脂脂肪酸结合蛋白肪酸结合蛋白(A-FABP)(A-FABP)是肌内脂肪的候选基因。是肌内脂肪的候选基因。2024/4/15周一48FABPFABP基因结构组成基因结构组成结构结构 4 4个外显子个外显子 +3+3个内含子组成个内含子组成 FABP FABP基因三级结构基因三级结构 2024/4/15周一49生物学功能生物学功能 结合和转运长链脂肪酸结合和转运长链脂肪酸 影响有丝分裂，调节脂肪酸代谢和细胞生长与影响有丝分裂，调节脂肪酸代谢和细胞生长与 分化分化 参与胰岛素信号传导，促进血红素、硒的代谢参与胰岛素信号传导，促进血红素、硒的代谢 调节调节FAFA对各种代谢酶如对各种代谢酶如3-3-磷酸甘油脱氢酶和磷酸甘油脱氢酶和 硬脂酰硬脂酰COACOA去饱和酶的作用，保护细胞膜和酶去饱和酶的作用，保护细胞膜和酶 不受高浓度不受高浓度FFAFFA及及CoACoA衍生物的影响。衍生物的影响。2024/4/15周一50对肉质的影响对肉质的影响 H-FABPH-FABP基因能显著提高肌内脂肪基因能显著提高肌内脂肪（IMFIMF）含量）含量(Gerbens(Gerbens等，等，1999)1999)A-FABP mRNA A-FABP mRNA的表达水平也与肌内脂的表达水平也与肌内脂肪含量显著相关（肪含量显著相关（GerbensGerbens等，等，20012001）2024/4/15周一51MyoDMyoD基因家族的结构基因家族的结构 均为核磷酸蛋白，同源性达均为核磷酸蛋白，同源性达80%80%，同源片段由同源片段由7070个个AAAA残基组成。残基组成。包括：生肌决定因子包括：生肌决定因子(MyoD)(MyoD)肌细胞生成素肌细胞生成素(MyoG)(MyoG)生肌因子生肌因子5(Myf5)5(Myf5)MRF4 MRF4 2024/4/15周一52生物学功能生物学功能 MyoDMyoD基因家族控制着整个肌肉的发育过程，从基因家族控制着整个肌肉的发育过程，从前体肌细胞的定型、增值以及肌纤维的形成，到前体肌细胞的定型、增值以及肌纤维的形成，到个体出生后的成熟和功能的完善，都有生肌调节个体出生后的成熟和功能的完善，都有生肌调节因子的参与因子的参与(Tepas(Tepas等等,1994;Hughes,1994;Hughes等等,1999),1999)。其中其中 Myf5Myf5和和MyoDMyoD在成肌细胞增殖过程中表达在成肌细胞增殖过程中表达 MyoGMyoG在分化末期表达在分化末期表达 Myf6Myf6在出生后表达在出生后表达2024/4/15周一53 MyoDMyoD基因家族基因家族肌纤维的发育及其对肉质影响肌纤维的发育及其对肉质影响 肌纤维是构成肌肉的基本单位肌纤维是构成肌肉的基本单位 肌纤维与肉质（嫩度、风味和多汁性）密肌纤维与肉质（嫩度、风味和多汁性）密 切相关切相关 肌纤维面积越大，肉质性状越差。肌纤维面积越大，肉质性状越差。2024/4/15周一54肌纤维面积与肉质性状和胴体性状间的表型相关系数肌纤维面积与肉质性状和胴体性状间的表型相关系数性状性状pH1pH2贮蒇贮蒇损失损失肉色肉色失水失水率率瘦肉瘦肉率率眼肌眼肌面积面积平均平均膘厚膘厚相关相关系数系数-0.4313*-0.3128*0.5035*-0.2941*0.4890*0.4297*0.5032*-0.3843*Prob0.0050.01330.00010.02030.00010.00050.00010.0020（朱砺，李学伟等，朱砺，李学伟等，20022002）2024/4/15周一55PRKAG3PRKAG3基因基因 一磷酸腺苷激活蛋白激酶一磷酸腺苷激活蛋白激酶(AMP-(AMP-activated protein kinaseactivated protein kinase，AMPK)AMPK)3 3亚基基因亚基基因(PRKAG3)(PRKAG3)2024/4/15周一56 AMPKAMPK作用作用 AMPKAMPK在在动动物物应应激激过过程程起起重重要要作作用用（Hardie,1998Hardie,1998；Park,2002Park,2002）。改改变变机机体体内内脂脂类类和和碳碳水水化化合合物物代代谢谢,使其朝着抑制使其朝着抑制ATPATP消耗、促进消耗、促进ATPATP生成方向进行生成方向进行主要：抑制脂肪酸、甘油酯和固醇的合成主要：抑制脂肪酸、甘油酯和固醇的合成 促进脂肪酸分解促进脂肪酸分解(Hardie(Hardie和和CarlingCarling，1997)1997)促进肌肉葡萄糖的吸收促进肌肉葡萄糖的吸收 抑制糖原合成和糖异生抑制糖原合成和糖异生(Winder(Winder等，等，2000)2000)。2024/4/15周一57AMPKAMPK 1 1和和2 2，由由PRKAA1PRKAA1和和PRKAA2PRKAA2编码编码 1 1和和2 2，由由PRKAB1PRKAB1和和PRKAB2PRKAB2编码编码 1 1、2 2、3 3，由由PRKAG1PRKAG1、PRKAG2PRKAG2和和 PRKAG3PRKAG3编码编码在组织器官中的特异性表达在组织器官中的特异性表达 MilanMilan等等(2000)(2000)发发现现PRKAG1PRKAG1和和PRKAG2PRKAG2在在各各种种组组织织中中均均被被广广泛泛表表达达，而而PRKAG3PRKAG3只只在在骨骨骼骼肌肌中中特特异性表达异性表达 PRKAG3 PRKAG3只特异性地在骨骼肌中表达只特异性地在骨骼肌中表达 2024/4/15周一59PRKAG3R200QPRKAG3R200Q突变突变(RN(RN-突变位点突变位点)与肉质关系与肉质关系 R200QR200Q突变导致突变导致RNRN-/RN/RN-和和RNRN-/rn/rn+猪肌糖原提猪肌糖原提高高70%70%，降低终，降低终pHpH值，系水力和烤制火腿的产量值，系水力和烤制火腿的产量也降低。也降低。R200QR200Q突变在汉普夏品种中有很高的比例，但突变在汉普夏品种中有很高的比例，但不存在于不存在于rnrn+型或其它品种猪中型或其它品种猪中(Ciobanu(Ciobanu等，等，2001)2001)。2024/4/15周一60营养对肉质基因表达的影响营养对肉质基因表达的影响2024/4/15周一61 猪肉品质猪肉品质 营营养养影响肉质的基因影响肉质的基因？CPA CPA对对NN()NN()、Nn()Nn()和和nn()nn()型猪背最长肌型猪背最长肌pH45pH45的影响的影响 Byrem等（等（1999）2024/4/15周一63 葡萄糖（葡萄糖（10 mM10 mM）+LFALFA （0.25mM0.25mM棕榈酸加棕榈酸加025mM0.25mM油酸）油酸）培养心肌细胞培养心肌细胞48h48h H-FABP H-FABP的的mRNAmRNA含量增加了含量增加了4 4倍倍Karin等（等（2000）2024/4/15周一64 高碳水化合物饲料代替高脂饲料高碳水化合物饲料代替高脂饲料 肠肠L-FABP mRNAL-FABP mRNA下降下降50%50%2024/4/15周一65结结 语语 1.1.肉质问题的复杂性；肉质问题的复杂性；2.2.营养是影响肉质的重要因素；营养是影响肉质的重要因素；3.3.肉质性状基因的研究十分薄弱；肉质性状基因的研究十分薄弱；4.4.营养对肉质性状基因表达调控的营养对肉质性状基因表达调控的 研究尚属空白。研究尚属空白。2024/4/15周一66