调控肉牛肌内脂肪沉积的分子机制研究进展

肉牛肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)是指存在于肌纤维内的脂肪组织,含量与牛肉的多汁性、嫩度和适口性呈正相关关系,是决定牛肉质量等级的重要因素之一。明确肉牛IMF沉积的产生和调控机制是提高牛肉IMF含量的有效途径。文章对肉牛IMF沉积过程及调控IMF沉积的候选基因、转录因子和非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)进行综述,旨在为进一步解析肉牛IMF沉积的分子机制和推动肉牛肉质性状选育进程提供参考。

影响肉牛肌内脂肪沉积的主要通路

决定大理石花纹水平的肌内脂肪含量被认为是影响牛肉嫩度、多汁性、风味和颜色等感官质量的重要因素之一。脂肪细胞的成熟须经历细胞增殖和细胞分化两个阶段。在此过程中,一些促进因子(包括PPARγ、IGF-l等)以及抑制因子(包括糖蛋白、转化生长因子β等)协同作用,通过不同通路影响肌内脂肪沉积。本文分析了脂肪生成的转录调控,阐述了信号通路在脂肪生成中的作用,以期为相关研究人员提高牛肉大理石花纹水平提供参考。

动物肌内脂肪沉积的影响因素及其分子机制

肌内脂肪(IMF)指在肌肉内、肌纤维间所沉积的脂肪,其含量与肌肉的多汁度、剪切力、嫩度以及肉质显著正相关,因此合理的IMF含量将有助于改善肉品的质量和提高其风味。IMF生成的过程涉及复杂且高度协调的基因表达调控程序,受多种因素影响。因此,本文综述了影响动物IMF沉积的转录因子、关键代谢酶、信号通路以及非编码RNA。研究显示,转录因子在调节脂肪细胞分化和脂肪合成的过程中起着重要作用;酶催化反应则介导了脂肪生成和降解的关键步骤;此外,通过调控特定信号通路和非编码RNA的表达,也能够对IMF沉积进行调控。深入了解和运用这些分子机制对于肉制品质量的提升和生产优质肉制品具有重要意义。本综述为进一步研究和运用这些分子机制提供了参考依据,以期改善肉制品的质量,满足消费者对优质肉制品的需求。

北京黑猪与杜洛克猪肌内脂肪沉积相关基因的筛选

本研究旨在鉴定北京黑猪与杜洛克猪背最长肌(LDM)组织中的差异表达基因(DEGs),筛选影响猪肌内脂肪(Intramuscular Fat,IMF)沉积的关键基因及通路。研究选取北京黑猪和杜洛克猪各6头,采集其背最长肌组织,提取RNA并进行转录组测序。将测序数据进行比对、定量后,利用DESeq2筛选差异表达基因(|log2FC|≥1,P<0.05)并进行GO分析和KEGG分析。结果表明:2个品种猪背最长肌组织中共检测到206个差异表达基因,其中,100个基因在北京黑猪肌肉组织中高表达,106个基因在杜洛克猪肌肉组织中高表达。差异表达基因显著富集在24条通路,其中AMPK信号通路、PPAR信号通路、Wnt信号通路、不饱和脂肪酸的生物合成、脂质和动脉粥样硬化和脂肪酸代谢等通路参与了脂肪生成和代谢的过程。经进一步分析,ELOVL6、FASN、SCD、SQLE和NR4A1等基因在肌内脂肪生成的过程中发挥关键作用。该研究结果为猪肌内脂肪沉积的分子调控机制提供了参考。

不同年龄梅花鹿肌内脂肪沉积规律及其对风味品质影响

旨在揭示不同年龄段梅花鹿肌内脂肪沉积规律,研究肌内脂肪含量对风味品质的影响。分别选取2、3、4岁梅花鹿母鹿,检测不同年龄段梅花鹿肌肉组织特性,并根据肌内脂肪(intramuscular fat, IMF)含量将样品分为高IMF组(IMFH组)和低IMF组(IMFL组),分析其对肌苷酸、脂肪酸含量以及脂肪酸结合蛋白4(FABP4)、脂肪酸合成酶(FASN)、甾醇调节元件结合转录因子1(SREBF1)和乙酰辅酶A羧化酶(ACACA)4种基因表达量。结果表明,梅花鹿肌内脂肪含量随年龄增长逐渐增加(P<0.001),里脊肌内脂肪含量最高(P<0.001),前腱子含量最低(P<0.001);梅花鹿年龄越长,肌纤维密度显著降低(P<0.05),肌苷酸、棕榈油酸(C16:1)、C18脂肪酸、饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量显著增高(P<0.05);高肌内脂肪样本肌纤维面积显著高于低肌内脂肪样本(P<0.05),IMFH组4岁龄梅花鹿肌束内肌纤维根数和肌苷酸以及3岁龄梅花鹿C16:1、C18:1和C18:3含量高于IMFL组(P<0.05),肌纤维密度高于IMFL组。油酸(C18:1)和亚麻酸(C18:3)含量高于低肌内脂肪样本(P<0.05);FABP4和SREBF1基因表达量显著高于低肌内脂肪样本(P<0.05),肌内脂肪与多不饱和脂肪酸呈负相关(P<0.05),与单不饱和脂肪酸呈正相关(P<0.05)。综上所述,梅花鹿随年龄增长,肉质嫩度降低,风味物质含量增加,高肌内脂肪组肉质更嫩,FABP4、FASN、SREBF1和ACACA四种基因高效表达和单不饱和脂肪酸含量对肌内脂肪沉积有促进作用。

猪肌内脂肪前体细胞成脂分化中miRNA差异分析

miRNA在成脂分化的过程中发挥着重要的调控作用,本研究旨在探究miRNA在猪肌内脂肪(Intramuscular Fat,IMF)前体细胞成脂分化过程中的表达模式,并对其潜在的调控功能进行分析。通过SmallRNA-seq、实时荧光定量PCR、miRanda、RNAhybird等技术和软件,对猪IMF前体细胞成脂诱导分化过程中miRNA的表达模式及靶基因进行了生物信息学分析。结果显示:猪IMF前体细胞诱导4 d后出现脂滴,在诱导0 d和4 d的猪IMF前体细胞中共鉴定到617个miRNAs,其中22个miRNAs诱导4 d表达显著上调,27个miRNAs表达下调;差异miRNAs共预测到13 869个靶基因,GO分析和KEGG分析发现靶基因主要富集到细胞分泌、细胞分解代谢、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路等。此外,对miR-30家族的ssc-miR-30a-5p和ssc-miR-30c-3p进行定量验证,验证结果与测序结果一致。本研究揭示了miRNAs在猪IMF前体细胞成脂分化过程中的表达模式及潜在调控网络,为研究猪IMF沉积的调控机制奠定了前期基础。

PPARA基因对绵羊肌内脂肪沉积的影响及其多态性

为研究PPARA对绵羊肌内脂肪(IMF)沉积的影响及作用机制,寻找绵羊肌内脂肪沉积相关分子标记,以小尾寒羊(STH)和萨寒杂交(STH×SFK)F1群体为研究对象,通过测定其肉品质,利用H&E染色和油红O染色比较2个绵羊群体背最长肌组织学结构及脂滴分布;利用qRT-PCR和WB技术检测PPARA mRNA水平和蛋白水平在不同群体间的表达差异,并分析PPARA基因与肌内脂肪的相关性;Sanger测序技术检测PPARA基因SNP位点以评估其作为绵羊肌内脂肪沉积相关遗传标记的可能性。结果表明:小尾寒羊剪切力和失水率极显著高于萨寒杂交,但是pH值极显著低于萨寒杂交,大理石花纹评分小尾寒羊低于萨寒杂交群体;组织学染色显示,小尾寒羊肌纤维较粗,排列紧密,肌内脂肪在肌纤维间隙集中分布;萨寒杂交肌纤维较细且结构松散,肌内脂肪在肌细胞间及肌纤维间隙均匀、广泛分布,含量更高;PPARA mRNA表达量小尾寒羊群体显著高于萨寒杂交群体,PPARA蛋白表达量小尾寒羊群体极显著高于萨寒杂交群体;相关性分析显示,PPARA基因表达量与绵羊脂滴面积比及pH值呈极显著负相关,与剪切力和失水率呈极显著正相关,与大理石花纹评分弱相关;Sanger测序结果分析显示,2个绵羊群体PPARA基因第2内含子T49885C、T50007C、G50013A、G50835A、G50942A及G51154C位置上发生碱基突变,但小尾寒羊群体未检测到C49885T突变。SNP遗传多样性分析显示,SNP位点群体纯合度均大于杂合度,在群体中处于中低度多态;除G50835A突变偏离了Hardy-Weinberg平衡,其余SNPs均符合Hardy-Weinberg平衡,遗传基础稳定。研究认为,PPARA基因对绵羊肌内脂肪沉积具有重要影响,可作为绵羊肌内脂肪性状选择的潜在分子遗传标记。

宁乡猪不同发育阶段肌内脂肪沉积差异表达基因及其调控通路分析

【目的】分析不同日龄宁乡猪背最长肌组织mRNA表达谱,筛选发育过程中与脂肪沉积相关的差异表达基因及其所参与的信号通路,并确定部分关键基因在肌内脂肪发育过程中的表达特征。【方法】选取30(D30)和250(D250)日龄宁乡猪各3头,采集背最长肌组织样品提取总RNA进行转录组测序,对测序数据进行比对和处理,筛选参与脂质代谢的差异表达基因进行GO功能、KEGG通路及蛋白互作分析,并随机选取6个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证。【结果】共筛选出30个与脂质代谢相关的差异表达基因,其中9个上调,21个下调。差异表达基因主要富集在脂肪酸氧化、长链脂肪酸代谢等生物过程,线粒体、细胞器膜等细胞组分,酰甘油O-酰基转移酶活性、氧化还原酶活性等分子功能;参与了脂肪酸降解、甘油酯代谢、PPAR等信号通路。蛋白互作分析筛选出ACSL 1、ACAA 2、HADHB、LIPG、GPCPD 1、ALDH 2等关键蛋白基因处于核心位置,通过其mRNA表达量不同参与脂肪沉积调控。ACSL 1、CPT 1 A等6个基因的实时荧光定量PCR验证结果与转录组测序结果一致。【结论】ACSL 1、ACAA 2、HADHB、LIPG、GPCPD 1、ALDH 2等作为核心基因参与宁乡猪肌内脂肪调控,并通过脂肪酸降解、甘油酯代谢等信号通路发挥调控作用。本研究结果为进一步研究猪肌内脂肪沉积相关基因的分子调控机制提供了理论参考。

畜禽肌内脂肪沉积的基因调控及其作用机制

肌内脂肪含量与肉的系水力、嫩度和风味等指标密切相关,是影响肉质的关键因素之一。近年来随着基因测序技术的不断更新发展,调控肌内脂肪沉积的基因被不断挖掘,但其发挥作用的分子机制还需要进一步完善。因此文章主要从影响肌内脂肪沉积的非编码RNA和候选基因两方面进行综述,以期为畜牧生产中提高肌内脂肪的沉积提供一定借鉴和参考。

肠道微生物通过骨骼肌纤维类型、肌内脂肪含量和骨骼肌代谢调控猪肉质研究进展

改善肉质是猪育种工作的重要目标之一。肉质性状受遗传、饲料营养和管理等多种因素的影响,新近研究提示肠道微生物也可能是其中一个关键因素。肠道微生物是一个复杂的系统,随着猪出生后与外界环境的接触,逐渐形成并完善,且在猪生长发育过程中具有重要作用。猪肠道微生物方向之前的研究主要集中在对宿主营养物质的消化吸收以及免疫系统的影响方面;近年来,出现了通过肠道微生物改善猪肉品质这一新领域的探究,主要聚焦肌纤维类型转换、肌内脂肪沉积含量和骨骼肌代谢这三方面。因此,本文在简要介绍肌肉发育和肌内脂肪沉积以及肠道微生物组成与作用的基础上,对肠道微生物调控肌纤维类型转换、肌内脂肪沉积和骨骼肌代谢改善肉质的研究进行了综述,旨在为进一步通过肠道微生物调控猪肉质的探索提供科学依据。

不同性别滩羊肌内脂肪沉积相关circRNA的鉴定与筛选

本文研究了滩羊性别差异对背最长肌肌内脂肪的影响以及circRNA对肌内脂肪的调控,旨在为肉羊的品种改良和育肥提供参考。为了分析不同性别滩羊肌内脂肪沉积的变化,本研究进行转录组测序和分析,以分子机理揭示其肉质的差异。其中肌内脂肪(IMF)沉积的分子机制对羊肉品质的改善具有重要研究意义。使用8月龄滩羊的背最长肌作为研究材料,并采用RNA-seq筛选在2个性别组中差异表达的circRNA,鉴定与这些绵羊IMF沉积相关的circRNA。在鉴定到的6101个候选circRNA中筛选出了35个差异表达的circRNAs(DECs),通过对其进行分析可知,以滩羊母羊为对照组,8个DECs表达量上调,27个DECs表达量下调。GO功能富集分析结果表明DECs在42个GO条目中显著富集,包括:对Wnt受体信号传导途径的正向调节、骨骼肌收缩、肌肉收缩、脂质结合和大分子分解代谢过程等条目;KEGG通路富集分析结果表明,DECs富集在其他类型的O-聚糖生物合成、蛋白酶体、FoxO信号通路、Jak-STAT信号通路、内吞作用和MAPK信号通路等信号通路中。通过进一步筛选总结出与脂肪沉积有关的circRNA,有novel_circ_0007468、novel_circ_0009311、novel_circ_0008785、novel_circ_0007282、novel_circ_0005618、novel_circ_0005616、novel_circ_0006782、novel_circ_0003269。对6个随机挑选的circRNA进行实时荧光定量PCR验证,其结果的表达趋势与转录组测序结果一致,这进一步验证了测序结果的准确性。本研究为circRNA调控滩羊IMF沉积提供了更多信息,为未来宁夏优质肉羊新品种(系)的培育提供了有用资源和基础资料。

基于计算机视觉技术的猪肌内脂肪含量和眼肌面积测定系统的研发

旨在开发基于计算机视觉技术的猪肉质图像快速鉴别方法,为解决猪肉质传统测定方法缺陷和构建猪肉质快速测定系统奠定技术基础。本研究采用canny边缘检测算法、归一化、伽马校正、自适应直方图均衡化和阈值化等方法进行图像处理,利用二维信息模拟了猪背最长肌的三维模型,开发了基于图像的猪肌内脂肪含量计算机视觉测定方法。利用人工描绘和计算机视觉轮廓搜寻技术开发了基于图像处理的眼肌面积识别方法。利用Open CV和C++实现各方法的底层算法程序,研发了一套猪肌内脂肪含量和眼肌面积的测定系统,并利用250头不同品种的试验猪进行了应用测试。测试结果显示,肌内脂肪含量检测模块能够快速实现肌内脂肪图形信息的提取与预测,单个样品检测时间平均不超过2 min,准确性可达0.54,且测定离散系数为0.062,具有较强的稳定性。眼肌面积与背膘厚检测模块能够通过人工与计算机结合的方式快速测定眼肌面积和背膘厚。本研究建立的检测方法和软件系统能够实现猪肌内脂肪含量、背膘厚和眼肌面积的快速检测。

鸡胚胎期肌内脂肪形成lncRNA相关ceRNA网络构建

目的筛选鸡胚胎期肌肉差异表达长链非编码RNA(lncRNA)、微小RNA(miRNA)及mRNA,通过构建lncRNA-miRNA-mRNA竞争性调控网络,挖掘肌内脂肪形成的重要候选基因。方法分别采集玫瑰冠鸡、科宝鸡胚胎期的肌肉组织进行转录组测序,利用生物信息学方法筛选差异表达lncRNA、miRNA和mRNA,对差异表达基因GO富集及KEGG信号转导途径分析,同时预测lncRNA-miRNA、miRNA-mRNA之间的靶标关系,结合基因表达分析,构建可能与肌内脂肪形成相关的lncRNA-miRNA-mRNA竞争性调控网络,利用qRT-PCR验证测序数据的准确性。结果玫瑰冠鸡、科宝鸡的胸肌、腿肌间共差异表达的lncRNA、miRNA和mRNA分别是5个、225个和146个,GO和KEGG结果表明靶基因均富集在脂代谢或脂生成相关信号通路上,构建由4个lncRNA、6个miRNA和6个mRNA组成16个节点的ceRNA调控网络。结论成功构建鸡肌内脂肪形成相关ceRNA调控网络,为进一步探究肌内脂肪形成的相关分子调控机制提供参考依据,对今后优质肉鸡的选育奠定基础。

猪肌内脂肪沉积的影响因素及非编码RNA对其调控的研究进展

肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)俗称“大理石纹”,是猪肉脂肪组织的重要组成部分,可以改善肉的嫩度、多汁性,提升肉的风味,是评价猪肉品质的重要指标。IMF主要分布在肌纤维或肌纤维束间,由三酰甘油、磷脂和胆固醇组成,受遗传、营养、环境等因素的影响。文章对影响猪IMF沉积的主要因素及非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA),包括微小RNA(microRNA,miRNA)、长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)和环状RNA(circular RNA,circRNA)]在猪IMF沉积中的作用进行综述,旨在为深入研究猪脂肪沉积的分子机制提供理论基础。

基于高光谱成像技术检测肉与肉制品中肌内脂肪的研究进展

肌内脂肪(Intramuscular Fat,IMF)被认为是消费者评价肉类产品最常用的参数之一,会影响消费者的接受度和购买意愿。目前对于不同肉与肉制品中大理石花纹的分类评定的传统方法是由经过培训的专家小组进行的,但这种方法会因不同企业生产的产品不一致而增加人工成本,且重复性低,易受环境和人为因素的影响。本文概述高光谱成像技术在生鲜肉与经过加工处理后的肉中肌内脂肪检测方面的应用现状,包括光谱范围、扫描操作、波长选择以及模型构建所用算法等方面内容,以期为后续开展基于高光谱成像技术进一步提升肌内脂肪预测精准度的研究提供参考。

宁乡猪FTO和PPARGC1A基因多态性及其与肌内脂肪含量的关联研究

试验旨在探索宁乡猪FTO和PPARGC1A基因的遗传变异,并分析这些变异位点与肌内脂肪(IMF)含量之间的相关性。试验采用PCR-RFLP的方法对135头宁乡去势公猪FTO基因外显子3处594C>G和PPARGC1A基因外显子9处1747A>C的多态性进行检测,并对这2个基因的多态性位点与宁乡猪IMF含量的关联性进行分析。结果表明:宁乡猪FTO-BstUI酶切位点存在多态性,达到Hardy-Weinberg平衡状态,TT基因型个体的IMF含量最高,其次为CT、CC基因型,TT基因型个体的IMF含量极显著高于CT基因型个体(P<0.01),与CC基因型个体IMF含量无显著差异(P>0.05)。PPARGC1A-DdeI酶切位点同样存在多态性,未达到Hardy-Weinberg平衡状态,GG基因型个体的IMF含量最高,与AA基因型的IMF含量无显著差异(P>0.05),但GG和AA基因型个体的IMF含量显著高于AG基因型个体的IMF含量(P<0.05)。综上所述,FTO和PPARGC1A基因DdeI酶切位点多态性与宁乡猪IMF含量显著关联,研究结果可为高IMF宁乡猪的早期选育提供参考。

动物肌内脂肪沉积的影响因素

肌内脂肪是沉积在肌束膜与肌束周围的脂肪组织,肌内脂肪含量的多少直接影响着肉的口感、嫩度和风味,是动物肉质性状的重要组成部分,也是评定动物肉品质的关键指标。如何在保证瘦肉率的前提下提高肌内脂肪含量一直是动物育种者所追求的目标,因此,动物肌内脂肪沉积及特异性调控因子的作用机制受到研究者们的广泛关注。本文对国内外在动物肌内脂肪沉积、影响因素相关研究进展进行概述,以期为改善动物肉品质,指导动物肉质性状进行早期选择提供参考。

利用转录组技术鉴定影响硒都黑猪肌内脂肪含量性状关键基因及标记的研究

肌内脂肪含量(IMF)是肉质性状的一项重要指标,挖掘影响IMF性状的关键基因、筛选功能分子标记对肉质性状的遗传改良具有重要意义。本研究利用普通转录组技术分析了IMF存在显著差异的6个硒都黑猪背最长肌样本,筛选获得了78个差异表达基因(|log2FC|>1,Q value<0.05),主要富集于脂肪细胞分解调节、脂肪消化吸收、碳水化合物消化吸收、胆固醇代谢、甘油酯代谢、PPAR、ErbB等信号通路。利用qPCR技术验证了其中一个差异表达基因ADIG,发现其在高IMF组背最长肌组织中表达量显著高于低IMF组,与测序结果一致。接着在硒都黑猪群体中,利用混合DNA样本池PCR测序法筛选鉴定出猪ADIG基因g.202G>A、g.16433G>A、g.16608G>A等3个SNP位点,经关联分析发现这3个SNP位点均显著影响IMF性状。综上,本研究发现了硒都黑猪IMF性状显著相关SNP位点3个,为其肉质性状的遗传改良提供了新的分子育种标记。

反刍动物肌内脂肪沉积的分子机制研究进展

肌内脂肪(IMF)含量是影响肉品质的关键指标,IMF对嫩度、大理石纹等感官指标性状具有正向影响。肌内脂肪祖细胞存在于肌肉纤维的间质中,而背最长肌、胸肌、股肌等骨骼肌是IMF沉积的主要场所。调节肌肉内脂肪祖细胞数量,增强成脂因子功能,向富含脂滴的脂肪细胞分化,对促进IMF沉积、改善肉类的适口性具有重要意义。因此,文章从反刍动物IMF细胞的分化来源、IMF的沉积分子机制等方面进行阐述,为科学高效选育具备高品质肉用性状的新品种反刍动物提供参考。

不同冻存时间对猪肌内脂肪含量及其与生产性状相关性的影响

[目的]本文旨在探究不同冷冻时间对猪肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量的影响并分析IMF含量和其他生产性状的相关性。[方法]从299头杜洛克×(长白×大白)三元商品猪群中随机挑选52头作为试验对象,测定屠宰前活体重、屠宰后胴体重以及相关肉质性状;采集倒数第3~4肋骨间的背最长肌,采用索氏抽提法分别测定0 d鲜肉样、-80℃超低温冻存90和180 d肉样的IMF含量。对3个不同时间点测定的IMF含量进行相关性与差异显著性分析,并对3个不同时间点的IMF含量与测定的生产性状的相关性进行比较分析。[结果]0 d与冻存90 d的IMF含量呈极极显著相关(r=0.75),2个时间点测定的平均IMF含量不存在显著差异(P>0.05),但与0 d相比,冻存90 d的平均IMF含量呈上升趋势;0 d与冻存180 d的IMF含量呈显著相关(r=0.29),但与0 d相比,冻存180 d测定的平均IMF含量极显著升高(P<0.01)。性状相关分析结果显示,0 d和90 d的IMF含量与屠宰前活体重和胴体重呈极极显著相关(P<0.001),而180 d的IMF含量仅与胴体重呈极极显著相关(P<0.001),而且不同冻存时间对IMF含量与肉质性状的相关性产生不同程度的影响。[结论]肉样在-80℃冻存会增加IMF含量,但冻存90 d对IMF含量不会产生显著影响,而冻存180 d会极显著影响IMF含量。另外,低温冷冻对测定的IMF含量与生产性状的相关性产生不同程度的影响。本研究结果可为屠宰后肌肉块IMF含量测定的标准化以及行业标准的制定提供有价值的参考。