共轭亚油酸调控猪肉品质的作用机制研究

齐仁立带领研究团队围绕猪肉质性状形成的两个关键因素——肌纤维发育与脂肪沉积开展基础应用研究工作。应用动物营养学原理和现代分子生物学和基因组学技术，从动物、细胞和分子不同层次系统研究了共轭亚油酸(CLA)对猪肌纤维发育和脂肪沉积的影响及作用机制，明确了CLA适宜添加剂量及对猪肌纤维发育和脂肪沉积的调控影响，并深入揭示了CLA调节肌细胞转分化、诱导脂肪细胞凋亡的分子机制。相关研究工作获得了“973计划”项目、国家自然科学基金项目，重庆市自然基金重点项目的支持，已发表学术论文15篇(其中SCI论文7篇)，授权发明专利2项。基于本研究相关技术成果开发的功能性配合饲料在重庆部分地区进行推广，具有良好的生产效果。

一、主要的工作内容和研究发现：

1.CLA可显著改善猪肉品质

饲粮添加1.0%~1.5% CLA使猪的胴体瘦肉率提高5.22%～9.60%，背膘厚降低7.55%～13.35%, 肌内脂肪含量提高20.71%~41.55%，肌肉和脂肪中CLA含量增加5倍以上，显著降低肉色黄度，显著增强肉抗氧化性。

2.CLA促进猪的肌肉生长和肌纤维转化，调控肌细胞的增殖和转分化

日粮添加1%CLA显著增加猪的肌肉纤维密度，提高肌肉中慢肌纤维含量，明显改变纤维类型基因的表达。不同亚型的CLA生理功能具有明显的差异，c9t11-CLA 可促进肌细胞的生脂，t10c12-CLA显著抑制肌细胞增殖、分化和生脂。c9t11-CLA促进肌前体细胞的生脂转化，t10c12-CLA作用相反。

3.CLA通过影响脂肪细胞增殖、分化和凋亡来调控猪的脂肪沉积

t10c12-CLA显著抑制脂肪细胞的增殖和分化。c9t11-CLA 和t10c12-CLA均可诱导成熟的脂肪细胞凋亡，t10c12-CLA激活凋亡负调控因子NF-κB，使其诱导作用较c9t11-CLA弱。miR-23a通过靶向促凋亡因子APAF1抑制CLA诱导的脂肪细胞凋亡。miR-224通过靶向TANK基因促进NF-κB活化，抑制脂肪细胞凋亡。

4.CLA改变猪肌肉和脂肪中miRNA的表达谱

高通量测序发现在猪的不同生长阶段，37个miRNAs在肌肉和脂肪组织间显著差异表达，其中17个为肌肉和脂肪生长发育相关的核心miRNAs，饲粮长期添加CLA显著改变了肌肉中4个miRNAs和脂肪中14个miRNAs的表达。通过功能试验鉴定出miR-199，miR-425等多个影响肌肉和脂肪发育的miRNA基因。

研究结论：日粮适量添加CLA(1.0%~1.5%)可以促进猪的生长，减少体脂沉积，改善猪肉品质。

二、相关研究课题：

1. “973计划项目”子课题：猪肌内脂肪沉积的营养调控及其机制

2. 自然科学青年基金项目：共辄亚油酸诱导的猪脂肪细胞凋亡中主效micro RNA的筛选

3. 自然科学面上基金项目：NF-KB及相关microRNA在TNFα诱导的猪脂肪细胞凋亡中的调控机理研究

4. 重庆市自然基金重点项目：共轭亚油酸调控猪肌纤维类型的分子机制研究

5. 重庆市农发资金项目：共轭亚油酸诱导猪脂肪细胞凋亡的分子机制

1. 齐仁立，等. 日粮补充共轭亚油酸通过诱导脂肪细胞凋亡减少猪的背脂沉积，BMC Veterinary Research 2014, 10: 141.

摘要：共轭亚油酸(CLA)是一类含有共轭双键的18碳脂肪酸，一些研究发现它们具有抗肥胖的生理作用，但是具体作用机制还不完全清楚。有研究表明CLA可以诱导3T3-L1鼠脂肪细胞凋亡。本研究试图探索日粮补充CLA是否能够引起猪的脂肪细胞凋亡。我们的研究结果表明日粮补充CLA(1.5 %)可以明显减少猪的体脂沉积(特别是背脂)，脂肪细胞表现出一些典型的凋亡特征。CLA引起猪脂肪细胞中抗凋亡因子BCL-2表达下降，而促凋亡因子P53和Bax的表达水平都明显升高，线粒体细胞色素C的释放引起凋亡执行因子Caspase家族的活化，并最终导致脂肪细胞的凋亡。此外，试验猪的脂肪细胞中肿瘤坏死因子TNFa及其受体TNFR的增加提示死亡受体通路也参与了CLA诱导的脂肪细胞凋亡。我们的试验确认日粮补充CLA减少猪的体脂沉积，至少部分是通过诱导脂肪细胞凋亡实现的。线粒体信号通路和死亡受体通路都参与了CLA诱导的凋亡。

关键词:共轭亚油酸, 脂肪沉积, 脂肪细胞, 细胞凋亡, 猪

2. 齐仁立，等. 母猪妊娠期和哺乳期补充共轭亚油酸能够改变子代的肌纤维类型，Livestock Science 2015, 178: 322-329

摘要：本研究分析了在母猪妊娠期和哺乳期补充共轭亚油酸(CLA)对仔猪肌肉生长和肌纤维类型的影响。30头健康的妊娠荣昌母猪(相近的预产期)用于试验，它们被分为三组。从母猪妊娠85天开始到仔猪28日龄断奶，母猪的日粮中添加不同水平的CLA (1%, 2% 和空白对照)。试验结果表明：与对照组相比，日粮补充了CLA的母猪所生产的仔猪到断奶时具有更多的背最长肌。免疫组化结果显示这些仔猪的肌肉组织中含有更多比例的慢肌纤维。定量PCR分析表明CLA处理组仔猪肌肉中MyHC 1, MyOG和MyOD表达升高而MyHC 2a, MyHC 2x和 MSTN三个基因表达明显减少。通过体外细胞试验，我们发现了相似的结果。c9, t11-CLA能够促进猪骨骼肌细胞的分化并上调MyHC 1 和MyOG表达，而t10, c12-CLA处理则明显抑制肌细胞分化并下调MyoG的表达。这些研究结果表明日粮补充CLA可以改变仔猪早期肌肉发育和肌纤维类型。

关键词：共轭亚油酸, 肌纤维, 仔猪, 肌细胞, 基因表达

3. 齐仁立，等. 共轭亚油酸诱导脂肪细胞凋亡中miR-23a的表达和功能. Cell PhysiolBiochem 2016,40: 668-680.

摘要：之前的研究发现共轭亚油酸(CLA)可以诱导脂肪细胞凋亡，但是具体的分子机制还不完全清楚。我们研究比较了两种主要CLA异构体对脂肪细胞凋亡的差异影响，并分析与之有关的miRNA的表达和功能。主要用到的试验方法包括：TUNEL和流式细胞术用于分析细胞凋亡。miRNA基因芯片用于检测miRNA的表达。miR-23a是一个表达显著变化的miRNA在CLA处理的细胞中，通过过表达和基因沉默研究其对CLA诱导的脂肪细胞凋亡的影响。细胞试验结果表明两种主要的CLA异构体都能够诱导成熟的脂肪细胞凋亡，但是C9, t11-CLA对于的凋亡诱导作用强于t10, c12-CLA。随后的分析发现t10, c12-CLA 可以快速激活NF-κB, 而活化的NF-κB则能够抑制细胞凋亡。这可能是两种CLA异构体凋亡诱导作用具有差异的主要原因。基因芯片检测表明miR-23a在CLA处理的细胞中表达显著下调，过表达miR-23a可以明显削弱CLA对于脂肪细胞的凋亡诱导作用。计算预测并验证了凋亡关键分子APAF1是miR-23a的一个直接靶基因。在随后的小鼠实验中，通过antagomir尾静脉注射能够抑制小鼠内源miR-23a的表达，这可以明显促进日粮补充CLA诱导的脂肪细胞凋亡，显著减少高脂饮食造成的体脂沉积。综合这些试验结果表明miR-23a/APAF1参与了CLA诱导脂肪细胞凋亡。

关键词：miR-23a，共轭亚油酸，凋亡，3T3-L1细胞，APAF1

4.专利一：miRNA-199a在抑制成肌细胞的成脂分化试剂中的应用

5.专利二：含有共轭亚油酸的饲料组合物及其应用