论文部分内容阅读
铜是动物体内必需微量元素之一,作为酶的辅基参与许多生理过程,如:呼吸链、离子转运、氧化应激保护、激素多肽的生成、色素沉着、血液凝固、及正常的生长发育.同时,它也参与氧化还原反应,生成的羟自由基,造成过氧化脂质损伤蛋白质、核酸.适量的铜可以促进生长,过量的铜可以造成机体的伤害.如何科学高效的使用铜是一个影响畜牧业及食品安全的重要问题.
本实验采用360只1日龄科宝商品代肉鸡为实验动物,随机分成12组:硫酸铜I组(11 mg/kg饲料对照组)、硫酸铜II组(110 mg/kg硫酸铜饲料组)、硫酸铜Ⅲ组(220mg/kg硫酸铜饲料组)、硫酸铜Ⅳ组(330 mg/kg硫酸铜饲料组);蛋氨酸铜I组(11mg/kg饲料对照组)、蛋氨酸铜II组(110 mg/kg蛋氨酸铜饲料组)、蛋氨酸铜Ⅲ组(220mg/kg蛋氨酸铜饲料组)、蛋氨酸铜Ⅳ组(330 mg/kg蛋氨酸铜饲料组);三碱基氯化铜I组(11 mg/kg饲料对照组)、三碱基氯化铜II组(110 mg/kg三碱基氯化铜饲料组)、三碱基氯化铜Ⅱ组(220 mg/kg三碱基氯化铜饲料组)、三碱基氯化铜Ⅳ组(330 mg/kg三碱基氯化铜饲料组),每组30只.在不同时间(12日龄、24日龄、36日龄、48日龄、60日龄)分别取肉鸡6只,戊巴比妥麻醉,取肝组织,匀浆,蔗糖梯度密度差速离心法提取肝脏线粒体,考马斯亮蓝法测定肝脏线粒体蛋白含量。用分光光度法检测肝脏线粒体中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)和丙二醛(MDA)以及线粒体膜通透性、ATP代谢率的变化.应用双向电泳方法,研究各组线粒体蛋白组学变化;结果表明:
1.肉鸡在不同浓度的三种源铜日粮饲喂下,在36日龄前随着日粮中铜浓度的增加和饲养日龄的延长,肝脏线粒体SOD、CAT、GSH-PX活性升高,MDA含量升高;36日龄之后,110 mg/kg各实验组持续升高,尤其是蛋氨酸铜组,但是220 mg/kg、330mg/kg各实验组开始降低.说明110 mg/kg的蛋氨酸铜对自由基的产生及清除有显著影响.
2.肉鸡在不同浓度的三种源铜日粮饲喂下,随着日粮铜浓度的增加和饲养日龄的延长,线粒体膜通透性逐渐增加;其中蛋氨酸铜各组对肉鸡肝细胞线粒体膜通透性的影响较硫酸铜和三碱基氯化铜各组大;体外试验发现Cu2＋和Ca2＋都会促使线粒体膜通透性的增加,且随着它们浓度的升高,线粒体膜通透性逐渐增加.
3.三种源铜的I组和Ⅱ组的肝脏线粒体的ATP含量在整个饲养周期,始终表现加强的趋势;三种源铜比较,60日龄时蛋氨酸铜组肝脏线粒体ATP含量最低,与其余两组差异显著(P<0.05);从整个趋势看,三种源铜不同浓度组同日龄下随着铜浓度的增高,肝脏线粒体ATP含量呈下降趋势;三种源铜的Ⅲ组和Ⅳ组的肝脏线粒体的ATP含量分别于48日龄和60日龄呈现明显的下降趋势.
4.不同源铜可以影响肝脏线粒体ATP酶的活性.三种源铜的I组和Ⅱ组整个饲养周期,肝脏线粒体ATP酶活性均表现增强的趋势,硫酸铜和三碱基氯化铜Ⅲ组和Ⅳ组的肝脏线粒体.ATP酶活性分别在48和60日龄呈现明显的下降趋势,而蛋氨酸铜Ⅲ组和Ⅳ组的线粒体ATP酶活性则分别在36和48日龄已经呈现下降趋势,表明相同浓度的蛋氨酸铜对肝脏线粒体ATP酶活性的影响更明显.
5.线粒体蛋白组学研究表明三种源铜都在110 mg/kg时,蛋白点明显增多.蛋氨酸铜增加最为显著.肝脏线粒体脂肪分解代谢增加,表现为三功能蛋白酶含量明显增加;肝脏线粒体氧化磷酸化非常活跃,表现为NADH脱氢酶β亚基和电子转移黄素蛋白含量升高;肝脏线粒体三羧酸循环增加,表现为丙酮酸脱氢酶β亚基活性升高;
6.蛋白组学研究表明三组源铜在最高浓度(330 mg/kg)时,蛋白点明显减少.说明330 mg/kg已经对机体亚细胞结构造成伤害.
本实验在国内首次采用双向电泳的方法研究肉鸡肝脏线粒体蛋白组学变化,并将它应用于不同源铜饲养条件下肉鸡肝脏线粒体蛋白组的研究,填补了该领域空白.