TNF-α和FAS在6个地方猪种血液中的含量与肉质性状的关系研究

杨雪梅，顾以韧，陶 璇，梁 艳，杨跃奎，钟志君，王 言，陈晓晖，龚建军，吕学斌

（四川省畜牧科学研究院，动物遗传育种四川省重点实验室，四川 成都 610066）

脂肪酸合成酶（Fatty acid synthase,FAS）是影响机体脂肪沉积的关键酶，是一种关于脂肪酸再生能力并起重要作用的限速酶，肥胖就是由于它过度的表达，导致了生物体内脂肪的沉积。然而当脂肪酸合成酶的活力较低时，脂肪酸不能及时的催化生产，而是在逐渐在细胞内堆积，通过对下丘脑进行作用，从而来控制食物的摄入量[1]。肿瘤坏死因子-α（Tumor necrosis factor-α,TNF-α）是脂肪细胞分泌的信号分子之一，研究认为TNF-α参与调节脂肪细胞生理功能的各个方面，调节葡萄糖动态平衡、脂肪酸的代谢和诱导胰岛素抵抗的发生。脂肪组织释放的TNF-α通过旁分泌和自分泌作用，促进脂肪分解，降低脂蛋白脂酶（lipoprotein lipase,LPL）的生成和活性，减少脂肪细胞生成，促进脂肪分解，能抑制C2C12细胞的分化，并诱导C2C12细胞的凋亡[2-3]。猪肌内脂肪含量、肌纤维直径、眼肌面积和瘦肉率均是评价猪肉品质优劣的指标，肌内脂肪含量越高，猪肉多汁性越好，肌纤维越细，瘦肉率适中，则猪肉品质越好。

本研究以四川省6个地方猪种（内江猪、成华猪、丫杈猪、青峪猪、雅南猪、乌金猪）为研究对象，采用ELISA方法对猪血清样本中TNF-α和FAS含量与肉质性状的差异进行了研究。该研究将为地方猪保种和培育优质高效的新品种/配套系提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验动物及采样

6个猪种均由四川省畜牧科学研究院从各个地方猪场采购，于2015年4—10月统一在四川省畜牧科学研究院科研猪场进行饲养试验。每个品种随机选择30头，共计180头。所有试验猪只于同一时间开始组建群体，35日龄断奶，采用相同营养水平和饲喂方式，达到9月龄时每个品种选择8头进行屠宰，采血并离心，收集血清，液氮中保存。采集倒数3～4肋骨间对应处的背部皮下肌肉样品。

1.2 肌内脂肪含量测定

屠宰后采集倒数3～4肋骨间背最长肌样品10 g左右，采用索氏抽提-残余法测定鲜肉肌内脂肪含量，所用仪器为瑞士BUCHI索氏抽提器。

1.3 肌纤维面积测定

采用KD-2508型切片机（Kedee,China）制作背最长肌样本的冰冻切片，H.E染色后用显微成像系统（Optec,China）采集代表性区域图像，通过Motic Images Advanced 3.2显微图像分析软件测定每个样品中100根肌纤维的面积。

1.4 眼肌面积和瘦肉率测定

测量左胴体倒数3～4肋眼肌的宽、高，按照宽×高×0.7计算眼肌面积。按《猪胴体性状测定技术规范（NY/T 825—2004）》测定并计算瘦肉率。

1.5 酶联免疫吸附试验（ELISA）方法测定TNF-α、FAS含量

用ELISA试剂盒测定各血清样品中TNF-α OD值，每个样品做3个重复，以标准物的浓度为横坐标，OD值为纵坐标，在坐标纸上绘出标准曲线，根据样品的OD值由标准曲线查出相应的浓度；再乘以稀释倍数；或用标准物的浓度与OD值计算出标准曲线的直线回归方程式，将样品的OD值代入方程式，计算出样品浓度，再乘以稀释倍数，即为样品的实际浓度。

1.6 统计分析

试验数据采用Sigmaplot 12.0对性状指标和TNF-α、FAS含量进行ANOVA分析，相关性采用Pearson Correlation程序分析。

2 结果与分析

2.1 相关肉质指标含量

丫杈猪、内江猪、乌金猪、青峪猪、雅南猪和成华猪的相关肉质指标含量见表1。由表1可知，在6个地方猪种中，雅南猪的肌内脂肪含量最高（5.07%），其次为内江猪（4.67%），均属于高肌内脂肪含量猪种，青峪猪最低（3.29%），其中雅南猪和内江猪的肌内脂肪含量极显著地高于成华猪、丫杈猪、青峪猪和乌金猪（P＜0.01）。6个地方猪种，肌内脂肪含量在3.29%～5.07%之间，肉质优良；肌纤维直径在73～80 μm之间，均较细，而肌纤维直径越细，肉质就越细嫩、味美；6个地方猪种的眼肌面积在16～23 cm2之间，成华猪和青峪猪的眼肌面积显著低于其它地方猪种（P＜0.05）；6个地方猪种中，青峪猪的瘦肉率最低（42.61%），其次为内江猪（43.20%），乌金猪的瘦肉率最高（49.27%），乌金猪和丫杈猪的瘦肉率显著高于成华猪、雅南猪、内江猪和青峪猪（P＜0.05）。胴体瘦肉率是评价胴体品质的主要指标，与眼肌面积成极显著正相关，与肌内脂肪含量成负相关，6个地方猪种的胴体瘦肉率在42%～50%之间，属脂肪型猪种。

表1 不同猪种相关肉质指标含量

2.2 TNF-α和FAS含量

丫杈猪、内江猪、乌金猪、青峪猪、雅南猪和成华猪的TNF-α和FAS含量测定结果见表2。由表2可知，TNF-α 含量，成华猪最高（183.10 pg/mL），内江猪的含量最低（138.97 pg/mL）。丫杈猪和成华猪差异不显著，乌金猪、青峪猪和雅南猪差异不显著；丫杈猪和成华猪极显著高于内江猪（P＜0.01），显著高于乌金猪、青峪猪和雅南猪（P＜0.05）；乌金猪、青峪猪和雅南猪显著高于内江猪（P＜0.05）。FAS含量，丫杈猪最高（8.47 ng/mL），雅南猪最低（6.43 ng/mL），成华猪显著低于乌金猪（P＜0.05），雅南猪和内江猪极显著低于丫杈猪、青峪猪和乌金猪（P＜0.01），丫杈猪极显著高于青峪猪（P＜0.01）。

表2 不同猪种血液中TNF-α和FAS含量

2.3 TNF-α和FAS含量与肉质相关指标含量的相关性

采用Sigmaplot 12.0分析了肉质性状相关指标与TNF-α和FAS在血液中含量的相关性，由表3可知，TNF-α和FAS在血液中的含量与肌内脂肪含量和肌纤维直径呈负相关（r肌内脂肪含量=-0.80～-0.64；r肌纤维直径=-0.39～-0.26）；TNF-α 在血液中的含量与眼肌面积呈负相关（r眼肌面积=-0.58），FAS在血液中的含量与眼肌面积呈正相关（r眼肌面积=0.31）；TNF-α和FAS在血液中的含量与瘦肉率呈正相关（r瘦肉率=0.11～0.82），其中FAS与瘦肉率呈显著地正相关（r肌纤维直径=0.82，P＜0.05）。

表3 TNF-α、FAS与肉质相关指标的相关性分析

3 讨论

3.1 肌内脂肪含量、肌纤维面积、眼肌面积和瘦肉率对肉质的影响

随着社会的发展和人类生活水平的提高，猪肉品质是决定肉价和市场受欢迎度的一个重要因素。近年来育种学家在猪肉质的调控机理方面做了大量研究[4-6]。影响猪肉质风味的因素很多，其中肌内脂肪含量是重要决定因素之一，肌内脂肪是指位于骨骼肌内部的，有时能从某些特定部位肉的切面看见的脂肪花纹（大理石花纹）[7]，大理石花纹是由肌内脂肪（组织）沉积形成的，肌内脂肪与猪肉的系水力、嫩度和风味等都有一定的相关性[7-8]，同时也是影响消费者购买与否的关键因素之一。肌肉中的脂肪越多，则肉的多汁性越好，在6个地方猪种中，肌内脂肪含量在3.29%以上，其中雅南猪的肌内脂肪含量达5.07%，肉质优良。肌纤维直径越细，肉质就越细嫩，味美。研究显示6个地方猪种的肌纤维直径均在70～80 μm之间，肉质细嫩；胴体瘦肉率是评价胴体品质的主要指标，与眼肌面积正相关，与肌内脂肪含量成负相关，6个地方猪种的胴体瘦肉率在42%～50%之间，属脂肪型猪种。本研究所测的地方猪种均属于肉质优良猪种，其肉质优异，但瘦肉率较低，可作为优质风味猪培育的育种素材，要加强对地方猪种的保护，利用外种猪进行杂交改良。

3.2 TNF-α和FAS含量对肌肉生长和脂肪沉积的影响

动物脂肪代谢是机体能量平衡的一个重要环节，脂肪代谢的失衡会引起脂肪的沉积，从而引起动物体脂过多、背膘过厚以及瘦肉率下降等问题，影响畜牧生产的效益。TNF-α对脂肪代谢的调控有着密切的关系，脂肪组织释放的TNF-α通过降低动物的摄食量和营养物质的吸收率，提高动物体的产热量；降低脂蛋白脂酶（LPL）活性，刺激脂解作用；降低葡萄糖转运蛋白基因表达量，提高机体的胰岛素抗性，抑制血液中葡萄糖的转运，从而减少动物体脂肪的沉积。本研究通过对TNF-α在血液中的含量与相关肉质指标含量的相关性分析可知，肌内脂肪含量和TNF-α含量呈负相关，试验结果与相关报道[9]的结果一致，TNF-α含量与肌纤维直径、眼肌面积呈负相关，与瘦肉率呈正相关，表明肌内脂肪含量与肌纤维直径、眼肌面积呈正比，与瘦肉率呈反比，这与生产实际情况相一致，地方猪肌内脂肪含量、肌纤维直径、眼肌面积比外种猪低，瘦肉率比外种猪高；FAS对脂肪代谢具有重要的调控功能，FAS表达水平的升高能够显著地增加甘油三酯在体内的沉积而导致肥胖[10]，但动物脂肪的沉积是一个动态过程，它包含两个相反的作用过程，即脂肪的合成和脂肪的分解，激素敏感脂酶表达水平的升高能显著降低甘油三酯在脂肪细胞内的沉积。本研究通过对FAS在血液中的含量与相关肉质指标含量的相关性分析可知，FAS含量与肌内脂肪含量、肌纤维直径呈负相关，试验结果与相关报道的结果一致[11]，可能是由于激素敏感脂酶表达水平升高的程度大于FAS在合成肌内脂肪合成过程中的能力，也正表明了动物脂肪沉积是一个动态过程，FAS含量与眼肌面积、瘦肉率呈正相关，其中与瘦肉率呈显著地正相关，因此推断可以通过对血液中FAS含量的调控来间接调控猪的胴体瘦肉率。通过TNF-α和FAS含量与猪肉质的相关性研究，为可以调控其表达水平实现对猪肉质风味的改善提供了可能，同时研究猪的TNF-α和FAS含量对肌内脂肪代谢的影响，将有助于对人类肥胖的研究。

鉴于地方猪种优良的肉质性能，我们应加大对地方猪的保护和利用，在目前非洲猪瘟严重影响了我国生猪产业的形式下，更应加强对地方猪遗传资源的保护，在当今和未来地方猪遗传资源都是我国重要的育种素材；同时TNF-α和FAS对猪肌肉生长和脂肪沉积具有重要的调控功能，有必要对其具体调控机制进行系统深入的研究。本研究结果可为阐明猪肉品质形成的分子机理提供基础数据，并为畜牧业中的优质风味猪育种提供新的研究思路。