重组瘦蛋白对猪蛋白质代谢的影响

艾薇 高士争

在动物生产领域，肥胖虽然并非人们关心的主要问题，但减少动物胴体脂肪沉积、改善胴体品质、增加瘦肉量的沉积、提高生产性能和繁殖性能却是畜牧业生产需要解决的主要问题。因而，通过调控采食、整体的能量分配和代谢来控制体重，防治肥胖症，使动物获得最佳的生长速度、最优的生产性能具有重要的意义。近年来的研究发现，瘦蛋白（leptin）便是实现这一目的的最重要的调控因子。瘦蛋白具有广泛的生物学效应，涉及下丘脑、肝脏、胰腺、肾上腺及性腺等部位，影响到神经系统、血液与免疫系统、内分泌系统、生殖系统等多个方面，对机体的脂肪沉积、能量平衡、生殖功能、免疫反应等过程产生影响，在人类肥胖症和畜牧业生产等领域具有十分重要的意义。关于瘦蛋白对蛋白质代谢的影响，迄今为止，还没有相关的研究报道。本研究旨在通过动物试验证明重组瘦蛋白对猪蛋白质代谢的调控效果，建立一种新的生物调控技术，并为其在畜牧业生产中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

重组瘦蛋白，云南农业大学动物营养实验室制备提供，浓度为3.8 mg/ml。

1.2 动物分组及处理

选择健康、胎次相近、体重为19～22 kg的DLY（杜长大）三元杂交猪24头，由云南省玉溪猪场提供，随机分为4组，每组6头。1、2、3组为试验组，注射重组瘦蛋白，4组为对照组，注射磷酸盐缓冲溶液（PBS）。试验组和对照组都采用腹腔注射的方式：第1、2、3组分别于21 kg体重时各组每头猪分别注射0.1、0.5和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白；第4组于21 kg体重时注射PBS，每头猪1 ml。从注射后每周在固定时间和试验结束前空腹前腔静脉采血10 ml，血液凝固后，2 500 r/min离心5 min，收集血清，并于-20℃冷冻保存备用，待测定猪血清蛋白质代谢指标。

1.3 试验日粮

根据NRC（1998）饲养标准，按试验猪的生长阶段和营养需要，配制不同阶段的日粮。

1.4 血清生理生化指标的测定

将低温保存的血液样品在室温下解冻，用日立-7170A型生化自动测定仪测定：血清总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GPs）、丙氨酸转氨酶（ALT）、天门冬氨酸转氨酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）等指标。

1.5 数据统计分析

采用SPSS和EXCEL数据处理软件进行系统分组分析，并进行LSD和Duncan's法多重比较和回归分析。

2 结果与分析

2.1 重组瘦蛋白对猪血清总蛋白（TP）含量的影响（见图1）

图1 重组瘦蛋白对猪血清总蛋白含量的影响

从图1可知，注射重组瘦蛋白后1周内各试验组血清总蛋白含量开始升高，注射0.1 mg/kg体重重组瘦蛋白在整个试验期内血清总蛋白含量与对照组相比无显著差异（P＞0.05）；注射0.5和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白与对照组相比血清总蛋白在1～3周内差异显著，第1周时提高12.69%和11.16%（P＜0.05）；第2周时提高16.87%和11.25%（P＜0.05）；第3周时提高17.45%和14.62%（P＜0.05）；第4周以后与对照组无明显差异（P＞0.05）。注射0.5 mg/kg和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白血清TP含量组间无明显差异（P＞0.05），在1～3周内比0.1 mg/kg体重重组瘦蛋白血清TP含量分别提高7%～17%和6%～14%（P＜0.05），3周以后组间差异不显著（P＞0.05）。

2.2 重组瘦蛋白对猪血清白蛋白（ALB）含量的影响（见图2）

图2 重组瘦蛋白对猪血清白蛋白含量的影响

由图2可见，注射0.1 mg/kg体重重组瘦蛋白在整个试验期内血清白蛋白含量与对照组相比无显著差异（P＞0.05）；注射0.5和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白与对照组相比血清白蛋白含量在第3周时提高7.48%和9.42%（P＜0.05），其余各周虽高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）。注射0.5 mg/kg和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白血清白蛋白含量组间无明显差异（P＞0.05），在第3周时比0.1 mg/kg体重重组瘦蛋白血清白蛋白含量分别提高5.38%和6.52%（P＜0.05）。

2.3 重组瘦蛋白对猪血清球蛋白（GPs）含量的影响

腹腔注射0.1、0.5和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白后猪血清球蛋白含量的变化见图3。

图3 注射重组瘦蛋白后猪血清球蛋白含量的变化

从图3可以看出，注射重组瘦蛋白后各试验组血清球蛋白含量均有不同程度的升高，注射0.1 mg/kg体重重组瘦蛋白在整个试验期内血清球蛋白与对照组相比无显著差异（P＞0.05）；注射0.5和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白比对照组血清球蛋白含量第1 d提高6.74%和8.51%（P＞0.05），第1周时提高17.33%和23.00%（P＜0.05），第2周时提高19.34%和22.99%（P＜0.05），第3周时提高9.45%和12.00%（P＜0.05），第4周以后与对照组相比无明显差异（P＞0.05）。注射0.5mg/kg和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白血清球蛋白含量组间无明显差异（P＞0.05），在1～3周内比0.1 mg/kg体重重组瘦蛋白血清球蛋白含量分别提高6%～15%和8%～19%（P＜0.05），3周以后组间差异不显著（P＞0.05）。

2.4 重组瘦蛋白对猪血清碱性磷酸酶（ALP）活性的影响（见图4）

图4 重组瘦蛋白对猪血清碱性磷酸酶活性的影响

从图4可知，注射不同剂量的重组瘦蛋白引起猪血清碱性磷酸酶活性不同程度的变化，注射0.1 mg/kg体重重组瘦蛋白在整个试验期血清碱性磷酸酶活性有所提高，但与对照组相比差异不显著（P＞0.05）；注射1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白从注射后一直到试验结束血清碱性磷酸酶活性都低于对照组，降低的幅度为1%～6%（P＞0.05）。注射0.5 mg/kg体重重组瘦蛋白与对照组相比，第1 d血清碱性磷酸酶活性提高13.11%（P＜0.05），第1周时提高16.86%（P＜0.05），第2周时提高22.32%（P＜0.05），第3周时提高10.81%（P＜0.05），第4周以后与对照组相比无明显差异（P＞0.05）。注射0.1 mg/kg和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白血清碱性磷酸酶活性组间无明显差异（P＞0.05），注射0.5 mg/kg体重重组瘦蛋白比0.1和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白在0～3周内血清碱性磷酸酶活性分别提高10%～19%和14%～29%（P＜0.05），3周以后组间差异不显著（P＞0.05）。

从图4可以看出，腹腔注射不同剂量的重组瘦蛋白对猪血清碱性磷酸酶活性有不同程度的影响，其中注射0.1和0.5 mg/kg体重重组瘦蛋白可使血清碱性磷酸酶活性提高，注射0.5 mg/kg体重重组瘦蛋白从注射后到第3周提高猪血清碱性磷酸酶活性较对照组显著，而注射1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白虽降低了猪血清碱性磷酸酶活性，但与对照组相比无显著差异。

2.5 重组瘦蛋白对猪血清天门冬氨酸转氨酶（AST）活性的影响（见图5）

图5 重组瘦蛋白对猪血清天门冬氨酸转氨酶活性的影响

从图5可知，注射重组瘦蛋白后1周内各试验组血清天门冬氨酸转氨酶活性高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）；注射0.1 mg/kg体重重组瘦蛋白在整个试验期内血清天门冬氨酸转氨酶活性与对照组相比差异不显著（P＞0.05）；注射0.5 mg/kg和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白比对照组血清天门冬氨酸转氨酶活性第1周时提高17.19%和20.31%（P＜0.05），第2周时提高23.21%和28.57%（P＜0.05），第3周时提高15.52%和18.97%（P＜0.05），第5周时提高13.21%和15.09%（P＜0.05），第6周时提高13.73%和17.65%（P＜0.05），第7周时提高20.00%和23.08%（P＜0.05），第4、8周和试验结束时提高了3%～10%（P＞0.05）。注射0.5 mg/kg和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白血清天门冬氨酸转氨酶活性组间无明显差异（P＞0.05），在1～3周和5～7周内比0.1 mg/kg体重重组瘦蛋白血清天门冬氨酸转氨酶活性分别提高11%～19%和12%～25%（P＜0.05）。2.6重组瘦蛋白对猪血清丙氨酸转氨酶（ALT）活性的影响（见图6）

从图6可知，注射不同剂量的重组瘦蛋白使猪血清丙氨酸转氨酶活性有不同程度的变化：注射0.1 mg/kg体重重组瘦蛋白在整个试验期血清丙氨酸转氨酶活性与对照组相比无显著差异（P＞0.05）；注射1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白从注射后一直到试验结束血清丙氨酸转氨酶活性都低于对照组，降低的幅度为1%～7%（P＞0.05）。注射0.5 mg/kg体重重组瘦蛋白与对照组相比，第1 d血清丙氨酸转氨酶活性提高23.28%（P＜0.05），第1周时提高28.19%（P＜0.05），第2周时提高15.11%（P＜0.05），第3周时提高11.88%（P＜0.05），第4周以后与对照组相比无明显差异（P＞0.05）。注射0.1 mg/kg和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白血清丙氨酸转氨酶活性组间无明显差异（P＞0.05），注射0.5 mg/kg体重重组瘦蛋白比0.1 mg/kg和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白在0～3周内血清丙氨酸转氨酶活性分别提高10%～24%和18%～31%（P＜0.05），3周以后组间差异不显著（P＞0.05）。

图6 重组瘦蛋白对猪血清丙氨酸转氨酶活性的影响

从图6可以看出，腹腔注射不同剂量的重组瘦蛋白对猪血清丙氨酸转氨酶活性有不同程度的影响，其中注射0.1 mg/kg和0.5 mg/kg体重重组瘦蛋白可使血清丙氨酸转氨酶活性提高，注射0.5 mg/kg体重重组瘦蛋白从注射后到第3周提高猪血清丙氨酸转氨酶活性较对照组显著，而注射1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白虽降低了猪血清丙氨酸转氨酶活性，但与对照组要比无显著差异。

3 讨论与结论

血清总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GPs）含量反映了机体蛋白质的吸收和代谢情况。关于瘦蛋白对蛋白质代谢的影响，迄今为止，还没有相关的研究报道。本试验结果发现，注射重组瘦蛋白可提高猪血清中TP、ALB和GPs含量，其中注射0.5 mg/kg和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白血清TP和GPs含量在1～3周与对照组相比明显提高（P＜0.05），血清ALB含量只在注射后第3周达到差异显著程度。除第3周外，在整个试验期血清ALB含量不受影响，所以血清TP的增加主要是由血清GPs的提高所引起的，而GPs含量的提高说明注射重组瘦蛋白使机体内免疫球蛋白的合成加强。血清中TP、ALB、GPs水平的提高与瘦蛋白加强了糖原和脂肪的分解、促进蛋白质沉积有关，表明注射重组瘦蛋白后，猪体内蛋白质代谢加强，氨基酸利用率提高，表现为生长速度的加快。结合同类研究结果，重组瘦蛋白能使猪内分泌激素GH、IGF-1、T3和T4的作用增强，意味着机体通过神经-内分泌途径使TP、ALB、GPs增加，以增强能量动员和蛋白沉积功能。

碱性磷酸酶（ALP）是消化代谢的关键酶，参与脂肪代谢，其活性高低可反映生长速度和生产性能，提高血液中ALP活性有利于提高日增重。天门冬氨酸转氨酶（AST）和丙氨酸转氨酶（ALT）参与机体内转氨基作用，它们活性高低反映了蛋白质合成和分解代谢的状况。蛋白质代谢实际上就是氨基酸的代谢，蛋白质的合成与分解都要有转氨酶的参与。随着血液中蛋白质浓度不同程度的升高，血液中天门冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶活性也有不同程度的增加，保证了蛋白质的正常代谢。本研究结果表明，注射重组瘦蛋白后血清中的ALP、AST和ALT活性有不同程度的变化，其中注射0.5 mg/kg和1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白血清AST活性在0～3周和5～7周显著提高；对于血清ALP和ALT活性，注射0.1 mg/kg和0.5 mg/kg体重重组瘦蛋白使其升高，尤其是注射0.5 mg/kg体重重组瘦蛋白在0～3周明显提高（P＜0.05），反而注射1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白在整个试验期却一直低于对照组，但差异不显著。血清ALP、AST和ALT活性的变化，说明了注射重组瘦蛋白后体内氨基酸代谢旺盛。而注射1.0 mg/kg体重重组瘦蛋白使血清ALP和ALT活性降低，说明瘦蛋白对参与体内蛋白质代谢的酶活性影响较大，可能是高剂量的瘦蛋白在体内产生抗性的原因。据报道，瘦蛋白缺乏很可能只占肥胖的少数，而多数肥胖者呈现血浆瘦蛋白水平较高的现象，这表明在多数情况下，肥胖是一种瘦蛋白抵抗状态。注射高剂量的重组瘦蛋白使体内循环瘦蛋白浓度升高，而出现瘦蛋白抵抗现象，并表现出一定的抗性，使血清ALP和ALT活性降低。总的来说，血清ALP、AST和ALT活性提高加强了蛋白质的合成代谢。另外，血液中的ALP、AST及ALT的活性与杜长大猪的胴体瘦肉率呈显著正相关，AST、ALT的活性与眼肌面积呈正相关，ALP、ALT的活性与活体背膘厚呈负相关。结合本研究结果，注射重组瘦蛋白可改善胴体组成、调控脂肪代谢和内分泌代谢，这与蛋白质代谢作用的加强相一致，且注射0.5 mg/kg体重重组瘦蛋白的作用效果最好。