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淀粉是猪饲粮的主要能量来源。淀粉结构不同会改变猪的消化生理和糖脂代谢,从而影响猪肉品质。为弄清淀粉结构不同对猪肉品质的影响特点及其可能机制,本论文开展了四个试验,研究了育肥猪饲粮淀粉不同直链/支链比对猪肉品质的影响,从消化生理和糖脂代谢两方面深入探索其作用机制,为深入认识淀粉营养原理,改善猪肉品质积累资料。 试验一,研究淀粉直支链比对肥育猪生产性能和肉品质的影响。试验将48头体重为75.0±5.0kg的杜长大三元杂公猪随机分到低直支比淀粉(LR,直支比12/88)和高直支比淀粉(HR,直支比30/70)两个饲粮处理组,每个处理6个重复,每个重复4头猪。试验的第30天每个重复选1头中等体重的猪进行屠宰取样。结果表明,饲粮淀粉直支比对猪生产性能无显著影响。采食LR饲粮能显著提高颈静脉血清中甘油三酯(P<0.05),胆固醇(P<0.05)和高密度脂蛋白胆固醇的含量(P<0.01)及高密度脂蛋白胆固醇与低密度脂蛋白胆固醇的比值(P<0.05),降低眼肌面积(P<0.05)和剪切力(P<0.1)。LR组背肌肌纤维密度高于HR组(P<0.05)。LR组提高了背肌MyHCⅠ(P<0.05)和MyHCⅡx(P<0.01)的mRNA表达量,降低了MyHCⅡb(P<0.05)的mRNA表达量。以上结果显示,淀粉直支显著影响猪的血脂水平及肉品质,低直支比淀粉可提高血脂水平,降低猪肉剪切力,增加骨骼肌氧化型肌纤维的比例。 试验二,研究淀粉直支比对肥育猪淀粉消化吸收的影响。将48头平均体重为49.5±5.0kg的杜长大三元杂交猪随机分到低直支淀粉(LR,直支比为12/88)和高直支比淀粉(HR,直支比为30/70)两个饲粮处理组,每个处理6个重复,每个重复4头猪,试验期67天。实验猪在第47天时,饲料由肥育前期转换为肥育后期料,过渡7天后,每重复选取一头中等体重的猪只进行为期4天的收粪。第68天时,每个重复选取一头中等体重的猪只进行连续采血和屠宰取样。结果表明,直支比对小肠形态结构无显著影响。采食LR饲粮显著提高了胃重和胃指数(P<0.05)以及大肠指数(P=0.050)。LR组猪十二指肠粘膜的蔗糖酶(P<0.01)、空肠粘膜的麦芽糖酶(P<0.01)和胰腺淀粉酶(P<0.01)活性增加,而回肠粘膜的麦芽糖酶(P<0.05)和蔗糖酶(P<0.01)以及胰腺蛋白酶(P<0.05)活性下降。LR组空肠粘膜的GLUT2和SGLT1的mRNA的表达量(P<0.01)高于HR组,淀粉和粗脂肪的总肠道表观消化率高于HR组(P<0.01)。采食结束30min后,两组猪颈静脉血清胰岛素浓度均上升(P<0.01)。采食LR饲粮45天或67天后,空腹12h的颈静脉血清葡萄糖和胰岛素浓度均高于HR组(P<0.05)。以上结果提示,淀粉的消化吸收与其直支比有关,低直支比淀粉可促进淀粉消化酶的分泌,增加葡萄糖转运载体的表达,提高日粮淀粉消化率和血糖及胰岛素的浓度。 试验三,研究淀粉直支比对肥育猪后肠微生物菌群结构的影响。试验设计同试验一。采集30天时LR和HR组各5头猪的回肠和盲肠食糜提取DNA后进行16S核糖体指纹测序。结果表明,两组猪的回肠和盲肠食糜菌群在门和属上差异不大(P>0.05),但HR组回肠食糜中拟杆菌门的比例高于LR组(P<0.05)。在种的水平上,回肠食糜组间差异显著。巨型球菌属(Megsphaera),嗜盐单胞菌属(Halomonas pacifica),埃希氏菌属(Escherichia fergusonii),放线杆菌属(Actinobacillus minor),普雷沃菌属(Prevotella albensis)在LR组回肠食糜中占优势,而梭菌属(Clostridium),链球菌属(Streptococcus pasteurianus)和乳杆菌属(Lactobacillus acetotolerans)在HR组回肠食糜中占优势。LR组回肠粘膜中SGLT1,SMCT1,G蛋白偶联受体43(FFAR2),G蛋白偶联受体41(FFAR3)的mRNA表达量(P<0.05)高于HR组。以上结果提示,淀粉直支比影响肠道菌群结构的组成,高直支比淀粉可提高有益微生物比例,增加肠粘膜中相应脂肪酸转运和脂肪酸吸收相关载体的表达量。 试验四,研究淀粉直支比对肥育猪肝脏和背肌糖脂代谢的影响,初步探明淀粉结构对糖脂代谢的调控机制。试验设计同试验一。取肝脏和背肌进行检测。结果表明,采食LR饲粮导致脂肪和甘油三酯以及胆固醇在肝脏的沉积(P<0.05),增加背肌的糖原(P<0.05)和脂肪含量(P=0.073)。荧光定量PCR结果表明, LR提高肝脏中FAS,DGAT,SREBP1c,PGC1α,SGLC2a的mRNA表达量(P<0.05),降低PPARα和LIPE的mRNA表达量(P<0.05)。LR增加背肌的PPARα,PPAR o,ACOX,LIPE,PGC1α,SIRT1等基因的mRNA表达量,降低HK,FAS,ACLY等基因的mRNA表达量(P<0.05)。以上结果提示,日粮淀粉直支比影响机体糖脂代谢,降低直支比通过调节糖脂代谢相关基因表达,将摄入的葡萄糖转化为糖原和脂肪在肝脏和肌肉沉积,影响肌肉脂肪沉积,改善部分肉质。 综上所述,本研究结果表明: 日粮淀粉结构不同会影响肥育猪肉品质。支链淀粉含量高时,猪通过增加空肠淀粉酶活和葡萄糖转运载体的表达,促进淀粉和脂肪消化吸收,肝脏在SREBP1c和PGC1a的介导下,将摄入的糖转化为糖原和脂肪酸,沉积于肝脏,增加血脂水平。直链淀粉含量高时,回肠食糜有益微生物增加,有害微生物减少,回肠粘膜与脂肪酸转运和吸收相关的载体表达量增加,肌肉在PPAR和PGC1a的介导下,增加糖酵解,促进肌纤维从氧化型向酵解型转化。淀粉结构通过前肠消化吸收和后肠的微生物活动导致肝脏和肌肉糖脂代谢的差异,最终影响肉品质。