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母猪表观遗传学丨微量元素在后代发育中还有这样的作用!

来源:吉隆达微营养 | 发布日期:2021-07-15

导读

  目前我们比较清楚营养物质的数量和质量对当代母猪健康有直接影响,但营养物质对遗传表达的影响,尤其是在表观遗传修饰上的巨大作用常常被我们忽视,这种影响对后代的生产性能,健康度有着不可忽视的作用。

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  高产母猪的选育带来了产仔数不断的提高,但是也带来了诸多养殖管理的挑战,其中之一就是如何保持乳仔猪的成活率。

  众所周知,遗传、环境、母猪营养等因素会影响胎儿器官和组织的发育。对于哺乳动物来说,如果胎儿不能获得发育所需的营养,胎儿的生长和后代的生产性能就会受到影响,直接降低农场的经济效益。因此,母猪的营养对于胎儿的生长、发育以及乳仔猪的生产性能至关重要。

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  诸多微量元素(如锌、铜和锰)在胎儿和新生仔猪的发育中起着至关重要的作用,其对免疫系统的正常发育和肌肉的生长是必要的。最近的研究表明,超营养剂量补充微量元素可以增加动物的肌肉生长和免疫力(Fry等人,2012年;Gao等人,2014年)。就猪来说,目前尚不清楚锌、铜和锰对母猪骨骼肌发育和后代免疫系统的影响。

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  表观遗传学的任务是研究基因表达的遗传变化,这并不意味着潜在的DNA序列发生了变化。它与动物表型的变化有关,但与基因型无关,且仅与细胞读取基因的方式有关。

  目前认为至少有三个过程允许表观遗传变化:①DNA甲基化;②组蛋白修饰;③非RNA编码基因的沉默。

  表观遗传变化是正常和自然的,它们可能受到多种因素的影响,包括年龄、环境、营养和多种疾病。尽管我们知道营养物质的数量和质量会对健康产生直接影响,但营养与表观遗传修饰的相互作用通常被忽略,尽管已经证明它会对哺乳动物和家禽的生物学变异产生影响。

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  北卡罗莱纳州立大学开展的一项研究确定了母猪日粮补充羟基类似物蛋氨酸螯合微量元素对后代肌肉和肠道组织表观遗传变化的影响,试验设计如下:

一、试验动物:

  在妊娠第35天,60头母猪,采用完全随机区组设计,以胎次分组。

二、日粮设计:

  1)无机矿物(IM):CuSO4,MnO和ZnSO4

  2)螯合矿物质(CMs):用羟基蛋氨酸螯合的Cu,Mn和Zn。 

  妊娠和哺乳期日粮配方满足或超过NRC(2012)建议的营养需求。

三、样品收集与测试指标:

  1)、在泌乳第1天和第18天,每胎屠宰2头仔猪,采集背长肌和空肠样本。

  2)、测量总体DNA甲基化、组蛋白乙酰化和基因表达。

四、试验结果:

  1)、饲喂CMS的母猪在哺乳期体重下降较低(P=0.05),且其所产仔猪在18天时体重较重(P=0.09)。

  2)、母猪补充CMS显著增加了全组蛋白乙酰化(P<0.05),并倾向于减少(P=0.07)肌肉中的肌源转录因子MRF4,这是一种与新生仔猪肌肉发育负相关的因子(图1)。

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  3)、CMS显著降低(p<0.05)核因子NF-kB(控制细胞因子产生和免疫应答调节的蛋白复合物)的mRNA(图2)。

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  综上所述,用羟基蛋氨酸螯合微量元素饲喂母猪,通过调控肌肉发育和肠道免疫相关基因的胚胎表达,对后代有积极的影响,有助于乳仔猪在更好生理条件下断奶。同样,补充这些有机微量元素也可改善哺乳期母猪的体况,从而在下一个周期获得更好的表现。

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