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母猪表观遗传学:微量元素在后代发育中的作用


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2019/2/14 18:54:40 关注:168 评论: 我要投稿

  虽然我们知道营养物质的数量和质量对健康有直接影响,但营养与表观遗传修饰的相互作用通常被忽视。
  在目前的养猪业中,母猪高产、产仔量增加,带来主要的挑战之一是保持仔猪的存活率。众所周知,遗传、环境、母猪营养等因素会影响胎儿器官和组织的发育。对于哺乳动物来说, 如果胎儿不能获得发育所需的营养,胎儿的生长和后代的表现可能会受到影响。因此,母猪的营养对于胎儿的生长和后代的发育至关重要。
  一些微量元素,如锌、铜和锰,在胎儿和新生仔猪的发育中起着至关重要的作用,因其对免疫系统的正确发育和肌肉的生长是必要的。最近的研究表明,补充营养需求以外的微量元素可以增加其它动物的肌肉生长和免疫力(Fry等人,2012年;Gao等人,2014年)。然而,就猪来说,尚不清楚锌、铜和锰对母猪骨骼肌发育和后代免疫系统的影。
  表观遗传学的任务是研究基因表达的遗传变化,这并不意味着潜在的DNA序列发生了变化。总之,它与动物表型的变化有关,但与基因型无关,且仅与细胞读取基因的方式有关。目前认为至少有三个过程允许表观遗传变化:1)DNA甲基化;2)组蛋白修饰;和3)非RNA编码基因的沉默。表观遗传变化是正常和自然的,它们可能受到多种因素的影响,包括年龄、环境、营养和多种疾病。尽管我们知道营养物质的数量和质量会对健康产生直接影响,但营养与表观遗传修饰的相互作用通常被忽略,尽管已经证明它会对哺乳动物和家禽的生物学变异产生影响。
  最近与北卡罗莱纳州立大学(美国)合作开展的一项研究确定了母猪日粮补充羟基类似物蛋氨酸螯合微量元素对后代肌肉和肠道组织表观遗传变化的影响。在妊娠第35天,60头母猪被分配到两种日粮处理组中的一种,这两种日粮处理仅在日粮中矿物质来源方面有所不同。采用完全随机区组设计,以胎次分组:1)无机矿物(IM):CuSO4,MnO和ZnSO4; 2)螯合矿物质(CMs):用羟基类似物蛋氨酸螯合的Cu,Mn和Zn。妊娠和哺乳期日粮配方满足或超过NRC(2012)建议的营养需求。
  在泌乳第1天和第18天,每胎屠宰2头仔猪,采集背长肌和空肠样本,测量总体DNA甲基化、组蛋白乙酰化和基因表达。饲喂CMS的母猪在哺乳期体重下降较低(P=0.05),且其所产仔猪在18天时体重较重(P=0.09)。母猪补充CMS显著增加了全组蛋白乙酰化(P<0.05),并倾向于减少(P=0.07)肌肉中的肌源转录因子4 RNAM,这是一种与新生仔猪肌肉发育负相关的因子(图1)。反之,CMS显著降低(p<0.05)核因子NF-kB(控制细胞因子产生和免疫应答调节的蛋白复合物)的RNAM(图2)。
  图1.核因子MRF4的下降会增加肌肉生长(肥大)。

  图2。核因子NF-κB的下降可减少肠道炎症


  综上所述,用羟基类似物蛋氨酸螯合微量元素饲喂母猪,通过调节肌肉发育和肠道免疫相关基因的胚胎表达,对后代有积极的影响,有助于仔猪在更好的条件下断奶。同样,补充这些螯合微量元素也可能改善哺乳期母猪的体况,从而在下一个周期获得更好的表现。

文章来源:pig333     文章编辑:一米优讯     
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