色氨酸(Trp)作为功能性氨基酸,在动物机体营养物质代谢过程中起着十分重要的作用。除了作为蛋白质合成的底物以外,同时也发挥着重要的生理功能,如调节动物采食量,促进体组织蛋白质的沉积,增强机体的免疫功能等。本论文利用动物饲养试验,并借助于稳定性同位素标记、荧光定量和蛋白质印记杂交等分子生物学技术,旨在探讨Trp对扬州鹅蛋白质代谢和免疫功能影响及其作用机制的研究,全文分为5个部分进行。试验一饲粮中色氨酸水平对仔鹅生产性能、蛋白质代谢相关指标和免疫功能的影响选用270只21日龄的扬州公鹅,随机分成6组,每组3个重复,每个重复15只。采用2×3二因子试验设计,饲喂方式(自由采食和限制饲喂,限制饲喂组鹅饲料供给量为前一天自由采食组饲料消耗量的90%)和低、中、高3个色氨酸水平(含量分别为0.14%,0.22%和0.30%),测定三个生长阶段鹅的生长性能和屠宰性能指标。结果表明：在28～42日龄,与低、高Trp组相比,中Trp组扬州鹅平均日采食量和平均日增重显著提高(P<0.05),饲喂方式和Trp水平对扬州鹅平均日采食量、平均日增重和饲料转化率有交互作用(P<0.05)；在42～56日龄,自由采食组扬州鹅平均日采食量和饲料转化率极显著高于限制饲喂组(P<0.01),平均日增重显著高于限制饲喂组(P<0.05)。与低、高Trp组相比,中Trp组扬州鹅平均日采食量显著提高(P<0.05),Trp对平均日增重和饲料转化率无显著影响(P>0.05),饲喂方式和Trp水平对扬州鹅平均日采食量有交互作用(P<0.05)；在56-70日龄,Trp对扬州鹅平均日采食量、平均日增重和饲料转化率无显著影响(P>0.05)。饲喂方式和Trp水平对扬州鹅平均日增重和饲料转化率有交互作用(P<0.05)；在28～70日龄,自由采食组扬州鹅平均日采食量和平均日增重极显著高于限制饲喂组(P<0.01)。与低、高Trp组相比,中Trp组扬州鹅平均日采食量和平均日增重显著提高(P<0.05),而对饲料转化率无显著影响(P>0.05),饲喂方式和Trp水平对扬州鹅平均日采食量和平均日增重有交互作用(P<0.05)。自由采食组扬州鹅全净膛率、胸肌率和腹脂率显著高于限制饲喂组(P<0.01)。随着Trp水平的增加,扬州鹅胸肌率显著增加(P<0.01),而Trp对其它屠宰性能指标无显著影响(P>0.05),饲喂方式和Trp水平对扬州鹅腹脂率有交互作用(P<0.01)。由此可知,饲粮中Trp水平过低或过高都会对扬州鹅生长性能产生不利影响,这种不利的影响具有阶段性,添加适当水平的Trp能够提高扬州鹅生长性能。自由采食组极显著提高扬州鹅胸肌、腿肌蛋白质沉积量和肝脏粗蛋白含量(P<0.01)；与低Trp组相比,中、高Trp组显著提高胸肌蛋白质沉积量和腿肌粗蛋白含量(P<0.05),而胸肌粗蛋白含量和腿肌蛋白质沉积量则随着Trp水平的增加呈升高的趋势(P>0.05),饲喂方式和Trp水平对肝脏粗蛋白含量有交互作用(P<0.05)；自由采食组扬州鹅血清Phe、Gly和Leu含量极显著高于限制饲喂组(P<0.01),与中Trp组相比,高Trp组显著提高血清中Ala(P<0.05),高Trp组Trp、Arg和Trp/大分子中性氨基酸比低Trp组显著增加,饲喂方式和Trp水平对血清Lys、Trp、Ile、Val、Gly和Asp存在交互作用(P<0.05)；与低Trp组相比,高Trp组显著降低胸肌中Gly和Pro的含量(P<0.05),随着Trp水平的增加,肝脏组织中Met、Phe和Val的含量呈显著提高(P<0.05)；自由采食组血清总蛋白、甘油三酯和总胆固醇含量极显著高于限制饲喂组(P<0.05),与低Trp组相比,中、高Trp组血清总蛋白、葡萄糖和类胰岛素样生长因子-Ⅰ显著提高(P<0.05),高Trp组血清尿酸、甘油三酯和皮质醇显著降低(P<0.05),饲喂方式和Trp水平对血清葡萄糖有交互作用(P<0.05)。由此可知,饲粮中Trp水平对于扬州鹅肌肉组织蛋白质沉积具有明显的促进作用,这与血液中生化指标是有着密切关系的。饲喂方式对于扬州鹅脾脏指数、胸腺指数和法氏囊指数无显著影响(P>0.05)；与低Trp处理组相比,饲喂高Trp饲粮的扬州鹅脾脏指数显著增加(P<0.05),Trp对胸腺指数、法氏囊指数无显著影响(P>0.05)；中、高Trp组血清免疫球蛋白G、超氧化物歧化酶和总抗氧化能力较低Trp组显著增加(P<0.05),高Trp组血清免疫球蛋白M较低Trp组显著增加(P<0.05),Trp对血清免疫球蛋白A、丙二醛和谷胱甘肽过氧化物酶无显著影响(P>0.05)；Trp缺乏组鹅脾脏组织的淋巴细胞明显变形,核染色质浓缩密集,线粒体肿胀模糊,脊出现透亮区、空泡化,粗面内质网脱颗粒明显、排列紊乱,呈现出细胞凋亡的典型变化。由此可知,Trp缺乏可引起扬州鹅淋巴细胞发生凋亡,而饲粮中适当补充Trp可改善这一状况,促进脾脏的发育,增强动物机体的抗氧化能力和体液免疫能力。试验二饲料中色氨酸水平对仔鹅蛋白质周转速率的影响本试验选择120只19日龄体重基本一致的扬州公鹅,随机分为3个处理组,每处理组4个重复,每个重复10只。19～25日龄过度饲喂,26日龄正式开始饲喂低、中和高Trp组的试验饲粮,以L-[15N]苯丙氨酸作为指示剂,采用大剂量法分别测定28日龄扬州鹅肝脏、胸肌和腿肌的蛋白质相对合成率、蛋白质相对生长率和蛋白质相对降解率。结果表明：Trp对肝脏蛋白质周转速率影响差异不显著(P>0.05)；与低Trp组相比,中、高Trp组胸肌蛋白质相对合成率有增加的趋势,差异不显著(P>0.05);中、高Trp组显著提高了腿肌蛋白质相对合成率和蛋白质相对生长率(P<0.05),而Trp对腿肌蛋白质相对降解率则无显著影响。由此可知,饲粮中额外补充Trp能够明显促进扬州鹅肌肉组织蛋白质周转代谢,尤其是腿肌组织更为明显。试验三饲粮中色氨酸水平对鹅蛋白质代谢调控机制的影响试验设计和处理同试验一,测定了蛋白质合成基因rnRNA表达、蛋白表达、磷酸化水平和蛋白质降解基因mRNA表达。结果表明,自由采食组中Trp组显著提高肌肉组织色氨酰tRNA合成酶(TTS) mRNA表达(P<0.05),显著提高胸肌组织雷帕霉素靶蛋白(pTOR)、核糖体S6蛋白激酶1(S6K1)、20S蛋白酶体(20S)和肌肉环状指基因(MuRF1) mRNA表达(P<0.05),而低Trp组则上调pTOR蛋白的表达,Trp对胸肌其它各项指标无显著影响(P>0.05)；自由采食组低Trp组显著提高腿肌组织pTOR和S6K1mRNA的表达量(P<0.05)；随着Trp水平的增加,腿肌pTOR蛋白表达量及磷酸化水平显著上调(P<0.05),Cathepsin B (蛋白酶B)和20SmRNA的表达量显著降低(P<0.05),Trp对腿肌其它各项指标无显著影响(P>0.05)；Trp对于肝脏组织蛋白质合成基因表达无显著影响(P>0.05),但可降低MuRP1和肌肉萎缩盒F基因(MAFbx)的mRNA表达(P<0.05)。由此可知,Trp可以通过调控MuRF1和MAFbx基因表达量来缓解肝脏组织蛋白质的降解。饲粮中Trp促进胸肌和腿肌蛋白质沉积的作用机制不同,对于腿肌组织Trp是通过上调蛋白质合成基因TTS mRNA、pTOR蛋白表达量及磷酸化水平,降低蛋白质降解基因表达来实现的,而对于胸肌的作用机制更为复杂,有待于进一步的探讨。结论：饲粮中色氨酸水平显著影响扬州鹅的采食量,添加适当水平的色氨酸能够提高扬州鹅生长性能,增强动物机体的抗氧化和体液免疫能力,对鹅肌肉组织蛋白质沉积具有明显的促进作用。色氨酸促进胸肌和腿肌蛋白质沉积的作用机制不同。对于腿肌组织,色氨酸是通过上调蛋白质合成基因mRNA、蛋白表达量及磷酸化水平,降低蛋白质降解基因表达来实现的,而对于胸肌的作用机制更为复杂,有待于进一步的探讨。