【摘要】：抗性淀粉在健康動物小腸不被分解利用,主要在后腸被微生物發(fā)酵利用�？剐缘矸酆竽c發(fā)酵過程中,會影響后腸菌群結(jié)構(gòu),同時(shí)產(chǎn)生短鏈脂肪酸(SCFA)等代謝產(chǎn)物,并可進(jìn)一步影響動物機(jī)體代謝。生土豆淀粉因特殊的淀粉顆粒球不易被動物的消化酶消化,形成抗性淀粉,本論文通過長期飼喂生長育肥豬生土豆淀粉日糧,旨在研究抗性淀粉在腸道和腸道外層面如何影響豬機(jī)體的代謝過程,試驗(yàn)包括四個(gè)部分。1.生土豆淀粉日糧對豬結(jié)腸微生物結(jié)構(gòu)的影響本試驗(yàn)通過高通量測序技術(shù),研究抗性淀粉對結(jié)腸微生物菌群組成結(jié)構(gòu)的影響,旨在探討其潛在營養(yǎng)調(diào)控機(jī)制。試驗(yàn)選取36頭(70日齡)杜長大三元雜交閹公豬,隨機(jī)分成玉米淀粉組和生土豆淀粉組,每個(gè)組設(shè)6個(gè)重復(fù)(欄),每欄3頭豬。玉米淀粉組日糧為玉米豆粕型日糧,生土豆淀粉組日糧以生土豆淀粉(RPS)替換等量玉米淀粉(CS)(生長期替換250 g/kg,育肥期替換280 g/kg),飼喂期為100天,試驗(yàn)豬自由采食和飲水。試驗(yàn)結(jié)束后,每個(gè)重復(fù)隨機(jī)屠宰一頭,采集結(jié)腸黏膜和食糜,提取微生物DNA,采用16SrRNA基因測序技術(shù),對結(jié)腸黏膜和食糜中菌群相對豐度進(jìn)行分析,并通過熒光實(shí)時(shí)定量PCR測定細(xì)菌總數(shù)。結(jié)果顯示,長期飼喂生土豆淀粉顯著降低了豬結(jié)腸黏膜和食糜中總菌的數(shù)量(P0.05);在門水平上,生土豆淀粉對結(jié)腸菌群沒有顯著影響(P0.05)。在屬水平上,與玉米淀粉日糧相比,生土豆淀粉日糧顯著降低了梭菌屬、密螺旋體屬、顫螺菌屬和理研菌屬的豐度,但是顯著升高了Turicibacter、Blautia和瘤胃球菌屬的豐度(P0.05),顯降低了結(jié)腸菌群豐富度(P0.05)。結(jié)果提示,長期飼喂生土豆淀粉(高抗性淀粉)可有效調(diào)節(jié)結(jié)腸菌群結(jié)構(gòu),對后腸健康有一定益處。2.生土豆淀粉日糧對豬結(jié)腸黏膜轉(zhuǎn)錄表達(dá)譜的影響本試驗(yàn)利用表達(dá)譜基因芯片技術(shù),全面測定結(jié)腸黏膜基因轉(zhuǎn)錄變化,旨在研究抗性淀粉對結(jié)腸轉(zhuǎn)錄層面的影響。試驗(yàn)設(shè)計(jì)同試驗(yàn)一,屠宰后,采集結(jié)腸黏膜,提取黏膜RNA,進(jìn)行表達(dá)譜基因芯片分析。結(jié)果顯示:按照特定篩選條件(差異倍數(shù)2或0.5,P0.05),篩選出549個(gè)可功能注釋的差異表達(dá)基因(生土豆淀粉組vs土豆淀粉組),其中311個(gè)基因轉(zhuǎn)錄上調(diào),238個(gè)轉(zhuǎn)錄下調(diào)。差異基因顯著富集了免疫反應(yīng)通路、信號分子傳導(dǎo)、運(yùn)輸和分解以及細(xì)胞信息交流等多個(gè)代謝通路。其中,生土豆淀粉顯著升高了促炎因子IL-1β基因mRNA的表達(dá)量(P0.05),降低了LIPA、GALANS、CTSZ、CTSB和CTSD等多個(gè)溶酶體通路關(guān)鍵酶對應(yīng)基因mRNA表達(dá)量(P0.05),抑制了病毒識別因子TTR-7基因mRNA的表達(dá)量(P0.05)。綜上所述,長期飼喂生土豆淀粉,在轉(zhuǎn)錄層面抑制了結(jié)腸組織免疫相關(guān)通路,減弱了結(jié)腸免疫作用功能。3.生土豆淀粉日糧對豬肝臟組織轉(zhuǎn)錄表達(dá)譜的影響肝臟是動物機(jī)體重要的代謝器官,研究肝臟代謝能為機(jī)體研究提供重要參考。本試驗(yàn)選擇肝臟作為抗性淀粉腸道外靶器官,運(yùn)用表達(dá)譜基因芯片技術(shù),分析肝臟基因轉(zhuǎn)錄變化,在轉(zhuǎn)錄層面研究長期飼喂生土豆淀粉對肝臟代謝的影響,揭示生土豆淀粉對機(jī)體腸外代謝的影響。試驗(yàn)設(shè)計(jì)同試驗(yàn)一,豬屠宰后,快速采集肝臟組織,用于基因芯片分析,并對特定基因進(jìn)行熒光定量PCR驗(yàn)證。結(jié)果顯示:按照特定條件(差異倍數(shù)1.5或0.67,P0.05),篩選注釋得到237個(gè)差異表達(dá)的基因,包括121個(gè)上調(diào)基因,116個(gè)下調(diào)基因。差異表達(dá)的基因顯著富集了脂肪氧化分解、磷脂合成、脂肪生成等脂肪代謝通路(P0.01)。長期飼喂生土豆淀粉,顯著降低了調(diào)控脂肪存儲吸收功能CD36基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)量,顯著升高了脂肪氧化酶CPT1B和ACADM轉(zhuǎn)錄表達(dá)量(P0.05),提高了磷脂合成途徑相關(guān)酶AGPAT4和GPAT轉(zhuǎn)錄表達(dá)量(P0.05),以及脂肪結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白FABP1的表達(dá)量(P0.05)。結(jié)果表明,長期飼喂生土豆淀粉,在轉(zhuǎn)錄層面,降低了肝臟脂肪酸的吸收、儲存和合成能力,提高了肝臟脂肪酸的β氧化和磷脂生成能力,降低了肝臟炎癥風(fēng)險(xiǎn),對肝臟代謝調(diào)節(jié)有益處。4.生土豆淀粉日糧對豬肝臟代謝組譜的影響本試驗(yàn)運(yùn)用代謝組學(xué)分析代謝產(chǎn)物的變化,旨在探究抗性淀粉對肝臟代謝通路的影響。試驗(yàn)設(shè)計(jì)同試驗(yàn)一,屠宰后,采集肝臟組織,運(yùn)用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)對肝臟代謝產(chǎn)物進(jìn)行測定,對差異代謝產(chǎn)物進(jìn)行篩選,并對代謝通路變化進(jìn)行分析。結(jié)果顯示:試驗(yàn)共檢測到91種物質(zhì),按照篩選標(biāo)準(zhǔn)(VIP1,P0.05),篩選出20種作為潛在標(biāo)記物的差異化合物。其中,生土豆淀粉顯著降低了肝臟膽固醇和軟脂酸的含量,升高了脂肪酸β氧化程度標(biāo)記物3-羥基丁酸的含量(P0.05),顯著升高了2-酮戊二酸和6-磷酸葡萄糖的含量(P0.05),降低了丙酮酸的含量(P0.05)。代謝通路富集分析顯示,長期飼喂生土豆淀粉顯著抑制了脂肪代謝、甘油磷脂代謝、糖異生、丙酮酸代謝以及胰島素信號等通路,激活了糖酵解、磷酸戊糖途徑、尿素循環(huán)、TCA和氨基酸代謝等通路。上述結(jié)果表明,長期飼喂生土豆淀粉,會降低肝臟脂肪積累,增加脂肪酸氧化,激活TCA循環(huán)和磷酸化途徑,有效調(diào)節(jié)肝臟健康。
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【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S828

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2428209