论文部分内容阅读
随着国民生活水平的提高,消费者对于牛肉的数量和品质的要求越来越高。当前,中国对牛肉的需求量越来越大,但是中国的黄牛肉生产量远远不够,因此牦牛肉成为黄牛肉的重要补充。牦牛长期生活在高原,有着独特的生理生化特性,能适应环境恶劣的高原气候,没有缺氧症状产生。推测牦牛肉可能与高原生长的植物有着同样的抗高原反应的能力。但是目前有关牦牛肉的加工特性、营养特性、生理活性的研究还很少。基于牦牛肉产品大开发的背景,本试验重点探究食用牦牛肉是否具有提高缺氧耐受力的作用及其机制。选取平原的西门塔尔黄牛肉和高原的西藏日喀则牦牛肉两种原料肉,以黄牛肉为对照,旨在研究牦牛肉对提高小鼠缺氧耐受力、生理和代谢的影响,并通过分析小鼠肝脏蛋白组学变化探究其差异原因。本研究主要包括以下三个部分,（1）对牦牛肉和黄牛肉的营养成分分析,探究两者营养成分的差异性。结果显示:牦牛肉和黄牛肉的蛋白质（22.74%Vs.20.21%）、脂肪（1.66%Vs.2.86%）、铁（2.30%Vs.1.66）、钙（4.33%Vs.5.23%）等成分含量差异性显著（p＜0.05）。牛肉的蛋白质氨基酸组成实验发现牦牛肉和黄牛肉中异亮氨酸（1.52%Vs.1.24%）、苯丙氨酸（1.36%Vs.1.14%）、脯氨酸（2.90%Vs.2.50%）、胱氨酸（0.65%Vs.0.53%）等成分差异显著,且牦牛肉含量大于黄牛肉。游离脂肪酸成分分析发现牦牛肉和黄牛肉的多不饱和脂肪酸（16.49%Vs.12.20%）的差异显著（p＜0.05）;且ω-3系列脂肪酸可有效降低机体患心血管疾病的概率,而本研究发现牦牛肉的ω-6/ω-3比值12.21,显著低于黄牛肉的比值38.07。结果显示牦牛肉和黄牛肉在营养成分上存在较大的差异,推测牦牛肉可能具有耐高原反应的能力。（2）基于牛肉的主要成分是蛋白和脂肪,本试验通过饲喂小鼠牛肉蛋白和脂肪,观测其耐缺氧的能力;并通过动物试验和小鼠血液生理生化指标的测定,对初步探究牦牛肉对小鼠缺氧耐受力的影响及可能的机制。动物试验结果表明:各组小鼠的常压缺氧存活时间分别为牦牛蛋白组（54.26 min）、黄牛蛋白组（46.52 min）、牦牛蛋白和脂肪组（48.20 min）、黄牛蛋白和脂肪组（47.08 min）、酪蛋白组（38.68 min）;小鼠急性脑缺血喘气时间分别为牦牛蛋白组（22.67 s）、黄牛蛋白组（19.00 s）、牦牛蛋白和脂肪组（20.67 s）、黄牛蛋白和脂肪组（21.33 s）、酪蛋白组（18.67 s）这两组动物试验差异性显著（p＜0.05）。结果显示牦牛蛋白对小鼠缺氧耐受力有提高作用,牦牛脂肪对小鼠缺氧耐受力无作用。对小鼠血液生理指标进行检测发现牦牛蛋白组、黄牛蛋白组、牦牛蛋白和脂肪、黄牛蛋白和脂肪、酪蛋白组中血红蛋白浓度(14.50 Vs.14.30 Vs.11.90 Vs.13.37 Vs.9.20 g·L-1)、平均血红蛋白含量（13 Vs.12.17 Vs.12.53 Vs.12.87 Vs.12.30 Pg）、平均血红蛋白浓度(23.47 Vs.22 Vs.22.30 Vs.22.27Vs.22.27 g·L-1)、红细胞分布宽度（16.60 Vs.17 Vs.17.97 Vs.17.30 Vs.16.40 f L）差异性显著（p＜0.05）;生化指标中血钙含量(3.05 Vs.2.44 Vs.2.81 Vs.2.67 Vs.2.68 mmol·L-1)、葡萄糖(5.81 Vs.1.86 Vs.5.00 Vs.4.32 Vs.3.16 mmol·L-1)、肌酐含量(35.39 Vs.38.26 Vs.55.16 Vs.63.88 Vs.28.68μmol·L-1)、谷丙转氨酶(8.08 Vs.5.46 Vs.10.11 Vs.4.42 Vs.3.65 IU·L-1)、免疫球蛋白数量(519.24 Vs.478.37 Vs.498.33 Vs.451.07 Vs.489.10μg·m L-1)差异性显著（p＜0.05）;心脏超声刺激指标中射血分数（56.99Vs.53.34 Vs.47.26 Vs.46.70 Vs.41.91%）、缩短分数（29.13 Vs.26.84 Vs.23.40 Vs.22.82 Vs.20.10%）差异性显著（p＜0.05）。结果显示:饲喂牦牛蛋白的小鼠可能是调动了某种机制增强了小鼠应对缺氧环境的代谢能力（血红蛋白数量、红细胞分布宽度、血钙、葡萄糖）、免疫能力（嗜中性粒细胞、淋巴细胞、免疫球蛋白）、心肺功能（射血分数、缩短分数）和抗应激反应（肌酐、谷丙转氨酶）,这种机制可能与缺氧耐受力有关。（3）通过Labelfree蛋白组学分析技术对摄食蛋白和脂肪的小鼠肝脏进行分析,以期从蛋白表达上寻找有关缺氧耐受力的表达通路。结果表明:GO（Gene Ontology）注释结果为在分子功能中（molecular function,MF）中,总共注释了418个蛋白;在细胞组分中（cellular component,CC）总共注释了1563个蛋白;在生物过程中（biological process,BP）中,总共注释了1574个蛋白。对试验组进行GO功能富集分析。在CF中,共有671个差异表达蛋白,显著富集在59个GO条目中;在分子功能中MF中共有528个差异蛋白,富集在66个GO条目中;在BP中,共有2594个差异表达蛋白,显著富集在308个GO条目中。对牦牛蛋白和黄牛蛋白、黄牛蛋白和脂肪、牦牛蛋白和脂肪、酪蛋白分别进行差异蛋白的通路富集分析。结果共有2301个蛋白,富集了444条通路,其中244个差异蛋白显著富集在41条通路;其中谷胱甘肽代谢通路和半胱氨酸和蛋氨酸代谢通路上调。在谷胱甘肽代谢通路中,谷胱甘肽合成酶和亚精胺合成酶显著上调。谷胱甘肽合成酶和亚精胺合成酶可以促进小鼠代谢能力和对小鼠的心血管有保护作用,从而提升缺氧耐受力;在半胱氨酸和蛋氨酸代谢通路中,甜菜碱-同型半胱氨酸S-甲基转移酶和胱硫醚γ裂解酶显著上调,其上调可以降低心血管疾病的危险因素。胱硫醚γ裂解酶的上调可以拮抗抗氧化应激反应来拮抗心肌细胞的损伤,保护小鼠的心脏,从而提升缺氧耐受力。结果显示:饲喂牦牛蛋白主要是通过上调胱甘肽代谢通路和半胱氨酸和蛋氨酸代谢通路来增强小鼠的抗氧化能力和抗损伤能力,并提高了了小鼠的代谢能力、免疫能力、心肺功能和抗应激反应,从而提高小鼠的缺氧耐受力。总之,饲喂牦牛肉蛋白可以提高小鼠缺氧耐受力的能力,可能是通过上调谷胱甘肽代谢通路、半胱氨酸和蛋氨酸代谢通路,增强了小鼠抗氧化能力和抗损伤能力,提高了其代谢能力、免疫能力和应激反应来应对缺氧环境,从而提高缺氧耐受力。但是具体机制还尚未明确,还需进一步深入探究。