Экспрессия генов, отвечающих за отложение жира, в двух генетически различных мясных породах крупного рогатого скота (КРС) при типе кормления с повышенным или пониженным удельным весом силоса


Экспрессия генов, отвечающих за отложение жира, в двух генетически различных мясных породах крупного рогатого скота (КРС) при типе кормления с повышенным или пониженным удельным весом силоса

Фермерам, специализирующимся на разведении КРС мясных пород, которые ищут способ контролировать состав жирных кислот в тканях КРС мясных пород стоит принимать в расчет генетику при разработке силосной диеты. Исследовательский персонал Технического университета Лиссабона более детально изучил вопрос отложения жира и роли, которая отводится генетике и откорму перед убоем у быков пород Алентежу и Барроза.  Ана С. да Кошта (Ana SH da Costa), Виржиния М.Р. Пириш (Virgínia MR Pires), Карлос М.Г.А. Фонтиш (Carlos MGA Fontes) и Жозе А. Мештри Пратиш (José A Mestre Prates) объединили данные, полученные по сорока особям быков португальского происхождения.   Затем был проведен анализ подкожной жировой ткани и поясничных мышц на выявление  дифференциала генетики и откорма перед убоем.  Ниже представлен  конспект проведенного анализа и его результаты.

Предпосылки

Как генетический фон, так и откорм перед убоем могут повлиять на отложение жира, тем самым обозначая свое воздействие на адипогенные и липогенные факторы. Однако молекулярные механизмы, лежащие в основе отложения жира и состава жирных кислот в КРС мясных пород, не до конца исследованы. Данное исследование направлено на оценку влияния породы и уровня силосного типа кормления на профили экспрессии ключевых генов, контролирующих липидный обмен в подкожной жировой ткани (ПЖТ) и поясничных мышцах (ПМ) КРС. Для этой цели были отобраны сорок быков из генетически различных португальских пород быков Алентежу и Барроза с отчетливыми уровнями зрелости . При откорме одной группы придерживались силосного типа кормления с пониженным удельным весом силоса (30 процентов кукурузного силоса и 70 процентов концентрата), а другой группы — с повышенным удельным весом силоса (70 процентов кукурузного силоса и 30 процентов концентрата).

Результаты

Результаты показали, что повышенное отложение жирных кислот в ПЖТ у быков породы Барроза по сравнению с быками породы Алентежу может быть обусловлено более высоким уровнем экспрессии генов, отвечающих за липогенез (стеароил-CoA-десатураза и липопротеинлипаза) и β-окисление (карнитин-ацилтрансфераза). Также наши результаты выявили, что экспрессия стеролрегуляторного элемент-связывающего транскрипторного фактора (SREBF1) в ПЖТ увеличивается при откорме  типом питания с пониженным удельным весом силоса. В совокупности данные результаты указывают на более быстрый липидный обмен в ПЖТ у быков породы Барроза по сравнению с быками породы Алентежу. В свою очередь, отложение липидов в поясничных мышцах связано с экспрессией адипогенных (рецептор, активируемый пролифераторами пероксисом гамма (PPARG), и белки, связывающиеся с жирными кислотами (FABP4)) и липогенных (ацетил-СоА-карбоксилаза альфа (ACACA) и стеароил-CoA-десатураза) генов. Положительная корреляция между уровнями экспрессии ацетил-СоА-карбоксилазы альфа и общим объемом липидов, а также транс-жирных кислот, указывает, что ацетил-СоА-карбоксилаза альфа в значительной степени отвечает за внутримышечные отложения у жвачных животных. Кроме того, результаты подтверждают роль белков, связывающихся с жирными кислотами, в увеличении объема внутримышечного жира и ПЖТ как главной площадки для липидного метаболизма у жвачных животных.

Выводы

Результаты, представленные в настоящей статье, показывают, что у 18-месячных быков породы Барроза могут быть более развитые адипоциты и липиды, откладывающиеся в ПЖТ, чем у животных из Алентежу. Кроме того, гены, отвечающие за липогенез (стеароил-CoA-десатураза и липопротеинлипаза) и β-окисление (карнитин-ацилтрансфераза), имели более высокий уровень матричной РНК в ПЖТ у животных породы Барроза по сравнению с быками породы Алентежу. Приведенные данные указывают на более высокий коэффициент накопления/выведения триглицеридов и повышенную динамику липидного обмена в ПЖТ особей породы Барроза по сравнению с быками породы Алентежу. На отложения жирных кислот в ПЖТ главным образом повлиял удельный вес силоса в рационе, тогда как влияние породы по большей части связано с уровнем экспрессии транскрипторного фактора SREBF1. Совокупный эффект породы и рациона был достигнут для нового синтеза жирных кислот (ацетил-СоА-карбоксилаза альфа) и транспортировки жирных кислот в генах, связанных с адипоцитами (белки, связывающиеся с жирными кислотами) и уровней матричной РНК транскрипторного фактора PPARA. В отличие от ПЖТ, для мышц был достигнут незначительный эффект породы с уровнями экспрессии рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом гамма и карнитин-пальмитоилтрансферазы (CPT1B), которые характерно выше у быков породы Барроза. Однако рацион с пониженным удельным весом силоса по сравнению с рационом с повышенным удельным весом силоса повысил уровни белков, связывающихся с жирными кислотами, и матричной РНК ацетил-СоА-карбоксилазы альфа, а также имеет тенденцию уменьшать экспрессию липопротеинлипазы в мышцах. В совокупности результаты, представленные в данной статье, показывают, что липидный обмен в ПЖТ более чувствителен к породе, чем в мышцах, при этом, как оказалось, на липидный обмен в мышцах рацион оказывает большее влияние. Дифференциал профилей экспрессии генов в ПЖТ и мышцах вероятнее всего несет ответственность за распределение жирных кислот между двумя видами тканей, соответственно, подтверждая преобладающую роль ПЖТ над внутримышечным жиром в новом синтезе жирных кислот. Данные результаты доказывают породные и тканевые различия в составе жирных кислот и составе КРС мясных пород, которые можно по крайней мере частично объяснить экспрессией ключевых адипогенных и липогенных генов, участвующих в липидном обмене. Такое познание молекулярных механизмов, лежащих в основе отложения жира в ПЖТ и мышцах различных пород, может внести ощутимый вклад в развитие стратегий, основанных на особенностях типа питания, для повышения конкурентоспособности мясной промышленности в целях удовлетворения ожиданий потребителей.

Статьи партнеров

Проблема теплового стресса хорошо знакома всем животноводам. Из-за неблагоприятных климатических условий аграрии могут терять молоко, что в условиях и так высокой себестоимости п...

310

Включение в рацион кормления КРС продукта Cargill помогает защитить животных от теплового стресса. По оценке Гидрометцентра, в России каждое последующее десятилетие становит...

278

Защищенный метионин может стать действенным средством для улучшения здоровья коров и их продуктивности. В данной статье представлен обзор метаболической роли этой аминокислоты, п...

852

Андреа Реммерсманн (Andrea Remmersmann), специалист отдела исследований и разработок компании Biochem (Германия) Бесспорно, живые дрожжи положительно влияют на микробиоту ...

647

Д-р Бернхард Ландвер, старший специалист по кормлению компании Biochem Бетаин (триметиглицин) обычно используется в качестве альтернативного донора метильных групп для зам...

31565

Начало лактации — сложный период в жизни высокопродуктивных коров: чтобы удовлетворить растущую потребность в энергии после отела, животные вынуждены мобилизовывать жир из собств...

10741

Лиза Вайнер, Бастиан Хильдебренд, Компания Biochem, Германия Мастит — одна из самых распространенных болезней высокопродуктивных коров. При лечении этой патологии использу...

11548

Таня Крегело (Dr. Tanja Krägeloh), доктор наук, продакт-менеджер отдела кормовых добавок компании Biochem Выращивание здоровых телят и влияние на будущую продуктивность ж...

13744

Майк Хинрих, компания Biochem, Германия Одна из основных проблем в кормопроизводстве — загрязнение растительного сырья (в поле или при хранении) плесневыми грибами и их мета...

43309

Бернард Ландвер, руководитель отдела специалистов по кормлению Компания Biochem, Германия Начало лактации — сложный период в жизни высокопродуктивных коров. После отела их...

14485

Маркос Зеноби, Жозе Сантос, Чарли Степлз, профессора Университет Флориды (Гейнсвилл, США) Кормление коровы перед отелом обязательно скажется на ее здоровье и продукти...

17344