【摘要】：雞蛋是人類重要的動物蛋白質(zhì)來源,蛋清也是食品工業(yè)和生物醫(yī)藥行業(yè)的常用原料。釩(V)是動物的必需微量元素之一,但研究表明過量的釩會導致雞蛋蛋清哈弗單位(HU)顯著降低,這是否導致蛋清的加工特性改變,蛋清質(zhì)量變差是否與其蛋白質(zhì)組成改變有關尚不清楚;釩導致蛋清質(zhì)量變差的機理尚不清楚,有待進一步研究。基于此,本文通過五個試驗,開展蛋雞飼料中釩污染的風險評估,研究蛋雞飼糧釩對雞蛋蛋清質(zhì)量和加工特性的影響及與蛋清蛋白質(zhì)組成的關系,分析釩對蛋雞輸卵管膨大部的氧化損傷和細胞凋亡等的影響,探索抗氧化劑(茶多酚)對釩不利效應的緩解作用,驗證并揭示釩降低蛋清質(zhì)量的機理,意在為人類食品安全特別是重金屬釩的安全劑量和控制提供理論依據(jù),探索緩解釩毒性的科學方法,對保證畜牧業(yè)的健康發(fā)展有重要意義。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:試驗一:蛋雞常用能量和蛋白質(zhì)飼料中釩含量研究本試驗目的為調(diào)查蛋雞常用飼料的釩含量,分析釩的安全隱患。試驗采集四川省內(nèi)各大飼料企業(yè)和蛋雞養(yǎng)殖場應用的主要蛋雞飼料原料129份,包括玉米(20份)、小麥(10份)、麥麩(11份)、米糠(6份);蛋白質(zhì)飼料:豆粕(20份)、DDGS(12份)、玉米胚芽粕(8份)、噴漿玉米皮(9份)、菜粕(11份)、玉米蛋白粉(9份)和棉粕(13份),利用ICP-MS/MS分析其釩含量。結(jié)果表明蛋雞常用能量飼料中小麥的釩含量最高,為0.02~5.40 mg/kg,其次是麥麩0~1.10 mg/kg、米糠0.07~0.52 mg/kg和玉米0~0.68 mg/kg。蛋白質(zhì)飼料中,玉米胚芽粕、DDGS和菜粕的釩含量較高,分別為0.17~5.80 mg/kg、0~5.00mg/kg和0.11~4.60 mg/kg;其次是噴漿玉米皮0~3.60 mg/kg,豆粕0~1.60 mg/kg和棉粕0~0.80 mg/kg。能量飼料和蛋白質(zhì)飼料原料引入的釩約占蛋雞配合飼料釩總含量一半左右。試驗二:蛋雞飼糧釩水平對雞蛋蛋清質(zhì)量的影響本試驗目的為研究飼糧中不同水平的釩對雞蛋蛋清高度和蛋清加工特性的影響。試驗分為4個處理組,分別在基礎飼糧中添加4個釩水平(V:0、5、10和15 mg/kg),每個處理30個重復,每個重復1只雞,共計120只67周齡羅曼粉殼蛋雞。試驗期為35d,分別在試驗7 d、21 d和35 d采集各處理全部雞蛋,測定蛋清中釩殘留、HU和加工特性。結(jié)果表明:(1)飼糧中添加釩會導致蛋清中釩含量顯著增加(0、5、10和15 mg/kg釩處理組殘留量分別為14.44、36.84、31.65和26.48μg/kg,P0.01),但各處理之間差異不顯著(P0.05);(2)飼糧中添加V 5~15 mg/kg造成蛋清HU顯著下降(P0.05),10 mg/kg和15 mg/kg處理組顯著低于5 mg/kg組,但V 10 mg/kg和15 mg/kg劑量之間無顯著差異(P0.05);(3)飼糧釩顯著降低蛋清凝膠的硬度、黏性和咀嚼性(線性,P=0.01,P0.01,P=0.01),降低蛋清凝膠凝聚性(二次回歸,P0.05)。對蛋清凝膠的保水性和彈性無顯著影響(P0.05)。(4)飼糧釩對蛋清的起泡性和泡沫穩(wěn)定性無顯著影響(P0.05)。綜上所述,飼糧中添加V 5~15 mg/kg造成雞蛋蛋清質(zhì)量顯著下降,但10 mg/kg和15 mg/kg劑量之間無顯著差異。試驗三:蛋雞飼糧釩對雞蛋蛋清蛋白質(zhì)組的影響本試驗目的為研究飼糧釩對蛋清蛋白質(zhì)組成的影響。試驗分為3個處理組,分別在基礎飼糧中添加3個釩水平(0、5和10 mg/kg),每個處理30個重復,每個重復1只雞,共計90只67周齡的羅曼粉殼蛋雞,試驗期為35 d。在試驗35 d每個處理隨機采集24枚雞蛋,采用iTRAQ方法測定蛋清的蛋白質(zhì)組學。結(jié)果表明:(1)蛋清中總共分離出379種蛋白質(zhì),153種蛋白質(zhì)被成功鑒定;(2)釩導致蛋清中的固有蛋白蛋清溶菌酶(Q6LEL2)表達量顯著下降(P0.05),卵固蛋白前體(F1NU63)和卵清蛋白(P01012)2種蛋白質(zhì)的表達量顯著上升(P0.05);(3)飼糧釩導致蛋清中來源于輸卵管細胞的蛋白F1NWD0(p63家族蛋白)、信號傳導抑制蛋白WD重復蛋白2(E1C7S9)等6種蛋白質(zhì)表達量顯著下降;胞漿肌動蛋白1(P60706)、Beta-2微球蛋白(P21611)、簇蛋白(Q9YGP0)、高爾基體蛋白1(Q02391)等11種蛋白表達量顯著上升(P0.05);(4)飼糧中的釩導致蛋清中來源于血液帶入的蛋白質(zhì)中的卵黃蛋白原-2(P02845)和血清白蛋白(P19121)等6種蛋白質(zhì)表達量顯著下降(P0.05),核黃素結(jié)合蛋白(P02752)和血清溶菌酶(B8YJT7)等10種蛋白質(zhì)顯著上升(P0.05);(5)除簇蛋白、鈣黏蛋白同型物X1、F1P0Z6和血清溶菌酶外,釩對蛋清中差異蛋白質(zhì)表達量的影響程度隨飼糧釩水平增加而提高。綜上,飼糧釩改變了蛋清固有蛋白質(zhì)組成,增加了來源于輸卵管細胞脫落和血液滲透帶入的蛋白數(shù)量。試驗四:釩對蛋雞輸卵管膨大部氧化應激與細胞凋亡的影響本試驗的目的為研究釩影響雞蛋蛋清質(zhì)量的機理。試驗分為3個處理組,分別在基礎飼糧中添加3個釩水平(0、5和10 mg/kg),每個處理30個重復,每個重復1只雞,共計90只67周齡的羅曼粉殼蛋雞,試驗期為35 d。在試驗35 d時,每個處理屠宰隨機屠宰6只雞,立即取輸卵管膨大部測定其釩含量、氧化指標、細胞凋亡、病理損傷及卵清蛋白基因OVAL和p53、Bax、Bcl-2、LATS1、LATS2基因的mRNA和蛋白質(zhì)表達量。結(jié)果表明:(1)飼糧釩能夠在蛋雞輸卵管膨大部殘留,造成輸卵管膨大部中GSH-PX活力和T-AOC顯著降低(P=0.01,P=0.02),MDA的含量顯著升高(P=0.01),對CAT和T-SOD的酶活力無顯著影響(P0.05)。(2)飼糧釩能夠?qū)е螺斅压芘虼蟛肯倥萆掀ぜ毎冃�、炎性細胞浸潤和腺泡腺擴張,細胞凋亡率顯著上升(P0.01)。(3)飼糧釩導致輸卵管膨大部卵清蛋白基因OVAL的mRNA表達量顯著上升(P0.05)。(4)飼糧釩對蛋雞輸卵管膨大部p53的mRNA和蛋白質(zhì)表達量無顯著影響(P0.05);釩顯著降低了輸卵管膨大部中Bcl-2的mRNA表達量(P0.05),但對其蛋白質(zhì)表達量無顯著影響(P0.05);釩對Bax的mRNA和蛋白質(zhì)表達量都無顯著影響(P0.05),但可以顯著提高Bax/Bcl-2的蛋白質(zhì)表達量比值(P0.05)。(5)飼糧釩導致輸卵管膨大部中LATS1基因的mRNA表達量顯著高于對照組(P0.05),蛋白質(zhì)表達量差異不顯著(P0.05);LATS2的mRNA表達量有提高趨勢(P=0.08),蛋白質(zhì)表達量差異不顯著(P0.05)。綜上,蛋雞飼糧釩殘留在輸卵管膨大部,導致氧化損傷,增加細胞凋亡,進而影響輸卵管膨大部蛋白質(zhì)分泌功能,增加輸卵管細胞脫落和血液滲透入蛋清中的蛋白質(zhì)數(shù)量,從而引起蛋清蛋白質(zhì)組成改變。試驗五:蛋雞飼糧添加茶多酚緩解釩對雞蛋蛋清質(zhì)量的影響研究本試驗目的為研究茶多酚對釩造成的輸卵管膨大部氧化應激、蛋清質(zhì)量和蛋清蛋白質(zhì)組學變化的緩解效應。試驗按照2×2試驗設計,設2個釩水平(0和5 mg/kg)和2個茶多酚水平(0和600 mg/kg),共計4個處理組,每個處理30個重復,每個重復1只雞。共計120只67周齡的羅曼蛋雞,試驗期為35 d。結(jié)果表明:(1)蛋雞飼糧中同時添加釩和添加茶多酚能夠減少釩在蛋清中的殘留,使其與對照組無顯著差異(P0.05);蛋雞輸卵管膨大部中殘留量也隨茶多酚的添加而降低,但仍然高于對照組(P0.05)。(2)在含5 mg/kg釩的飼糧中額外添加600 mg/kg茶多酚能夠緩解釩造成的蛋清HU下降,蛋清凝膠硬度、黏性和咀嚼性下降,使其與對照組差異不顯著(P0.05)。蛋清凝膠的彈性、回復性和凝聚性,蛋清蛋白質(zhì)的起泡性和泡沫穩(wěn)定性各處理間無顯著差異(P=0.37,P=0.73,P=0.06)。(3)在蛋雞飼糧中同時添加茶多酚和釩與單獨添加釩相比,蛋清中24個蛋白質(zhì)表達發(fā)生改變,14個上調(diào),14個下調(diào),其中蛋清固有蛋白卵轉(zhuǎn)鐵蛋白(P02789)和卵清蛋白相關蛋白X(片段)(P01013)含量顯著下降(P0.05),卵清蛋白相關蛋白Y(I0J179)含量顯著上升(P0.05)。同時添加茶多酚和釩與單獨添加釩相比得到的蛋清差異蛋白質(zhì),和單獨添加釩與對照組比較得到的差異蛋白質(zhì)中有9個蛋白質(zhì)重疊。單獨添加茶多酚使蛋清中21個蛋白質(zhì)表達發(fā)生改變,8個上調(diào),13個下調(diào)。GO和KEGG分析顯示p53和MAPK可能是茶多酚作用的信號通路。(4)釩導致蛋雞輸卵管膨大部粘膜組織中CAT和GSH-PX酶活力顯著下降(P0.01),MDA含量顯著上升(P0.01);在加釩飼糧中添加茶多酚以后CAT、GSH-PX和T-AOC的酶活力,MDA的含量都恢復到對照組水平(P0.05)。(5)600 mg/kg的茶多酚能夠一定程度上緩解5 mg/kg釩對蛋雞輸卵管病理損傷和細胞凋亡,但不能使其恢復到對照水平(P0.05)。結(jié)論:蛋雞飼糧添加釩5~15 mg/kg降低雞蛋蛋清高度和凝膠加工特性,這與釩導致蛋清蛋白質(zhì)組學改變有關。釩導致蛋清中固有蛋白質(zhì)、來源于輸卵管細胞和血液的蛋白質(zhì)含量改變,其機理可能是飼糧釩隨血液循環(huán)到達蛋雞輸卵管膨大部,導致膨大部氧化損傷,細胞凋亡上升,從而導致輸卵管膨大部上皮細胞分泌功能受損,輸卵管膨大部脫落和血液滲透入蛋清中的蛋白質(zhì)含量改變。添加茶多酚可發(fā)揮抗氧化作用,緩解釩對蛋清質(zhì)量的不利影響。
【圖文】：

圖 1-1-1 蛋雞輸卵管（各部位尺寸參考劉龍，，2014[9]）e 1-1-1 Oviduct of laying hens (the size referenced by Liu, 90%水、9.7~10.6%的蛋白質(zhì)、0.03%的脂質(zhì)以及

-2. 熱誘導蛋清蛋白質(zhì)凝膠化過程示意圖（陳彰毅等，20atic representation of heat-induced gelation of egg white protChen et al, 2014[31])受到外在和內(nèi)在兩方面的影響。影響蛋白質(zhì)凝膠
【學位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S831.5

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本文編號：2590409