妊娠中后期氮氨甲酰谷氨酸对新生子代滩羊脂肪沉积的作用及营养调控

Fat development of ruminant animal began in the middle of gestation and maternal nutrition during gestation has lasting effects on fetal fat development and deposition.Our previous studies showed that N-Carbamylglutamate (NCG) that was arginine endogenous synthesis of activator has improved fatty deposition of final Tan sheep. In the present study, we determined the optimal NCG supplementation for mid-to-late gestation Tan sheep. The characteristics of adipose cell of different position of newborn offspring were determined by histomorphology analyses, and verify the results by real-time PCR to determine expression of Lipogenesis genes and transcripts. Vascular stromal cells (VSC) of longissimus dorsi of newborn offspring were separated and in vitro cultured, using oil red O staining to identify the effects of NCG on differentiation of VSC. For further verify the regulatory mechanism of NCG on fat development and deposition of offspring, the effects of NCG on expression of adipocyte specific gene and mRNA were reveal by RT-PCR and west blot technology. The results will be enrich the theory of regulation of fat development of offspring by maternal nutrition and will provide scientific reference for improving meat quality of Tan sheep.

反刍动物脂肪发育始于妊娠中期，妊娠期母体营养对胎期脂肪发育和沉积产生程序化影响，与育成子代肉质密切相关。我们前期研究发现，精氨酸内源合成激活剂-氮氨甲酰谷氨酸（NCG）显著改善了育肥滩羊脂肪沉积和分配，因此，本项目假设妊娠中后期NCG能够对子代脂肪发育及沉积产生积极调控作用。鉴于此，在确定妊娠中后期适宜NCG添加水平基础上，采集新生子代不同组织样品，利用组织形态学和RT-PCR等手段分析不同组织脂肪细胞特性、脂肪生成基因和转录子的表达模式；分离新生子代滩羊背最长肌血管基质细胞，进行体外培养，采用油红O染色探讨NCG对血管基质细胞增殖与分化的影响，利用RT-PCR和Western blot分析NCG对脂肪细胞特异基因mRNA和蛋白表达的作用，揭示NCG对子代脂肪发育及沉积的营养调控机制。研究结果将理论上丰富母体营养效应调控子代发育程序化理论，实践上能够为提高舍饲滩羊肉质提供借鉴和参考。

妊娠中后期是反刍家畜脂肪发育的关键“窗口期”，母体营养供给模式对子代脂肪发育和沉积产生程序化影响，与育成子代的肉品质密切相关，本团队研究发现氮氨甲酰谷氨酸（NCG）能够显著改善育肥滩羊的体脂分配。基于此，本团队开展了在滩羊脂肪发育关键窗口期，通过优化NCG供给，以期能够优化滩羊体脂沉积模式和提高育成后滩羊肉质提。项目以滩羊为动物模型，首先确定了妊娠中后期日粮中添加NCG后对初乳品质、繁殖性能和新生子代生产性能的影响；通过进一步的检测和分析，发现妊娠中后期添加NCG后可显著提高子代背最长肌脂肪沉积量，NCG处理组子代滩羊脂肪组织相对细胞核数目增加，同时改善新生子代滩羊脂肪沉积相关基因LPL、SCD和GLUT4的表达。通过转录组学分析表明，妊娠中后期滩羊日粮添加NCG使120个基因上调，78个基因下调，大量的差异表达基因说明NCG能够影响滩羊肌肉组织的转录水平，NCG影响子代滩羊营养物质吸收与利用，尤其是对甘油三酯代谢过程有影响；差异表达基因所注释通路中主要有胰岛素信号通路、β-丙氨酸代谢通路、PPAR信号通路、脂肪酸代谢、组氨酸代谢、谷胱甘肽代谢、内质网中的蛋白质加工、多糖降解等通路。妊娠中后期补饲NCG能够通过改变能量代谢，进而调控子代滩羊的肌内脂肪的沉积；基于蛋白组学研究确定，影响滩羊肌肉组织中脂肪沉积的差异主要有3种，分别蛋白磷酸酶3调节因子亚基1、小窝蛋白-1和三磷酸腺苷结合蛋白；差异表达蛋白主要与生物调节有关，在分子功能这一类中，差异表达蛋白主要与ATP结合有关，表明滩羊妊娠中后期补充NCG可通过影响胎期的能量代谢来调控脂肪代谢。本项目研究结果丰富了母子一体化与子代肉质性状形成的相关理论。