【摘要】：雞蛋是人類(lèi)重要的動(dòng)物蛋白質(zhì)來(lái)源,蛋清也是食品工業(yè)和生物醫(yī)藥行業(yè)的常用原料。釩(V)是動(dòng)物的必需微量元素之一,但研究表明過(guò)量的釩會(huì)導(dǎo)致雞蛋蛋清哈弗單位(HU)顯著降低,這是否導(dǎo)致蛋清的加工特性改變,蛋清質(zhì)量變差是否與其蛋白質(zhì)組成改變有關(guān)尚不清楚;釩導(dǎo)致蛋清質(zhì)量變差的機(jī)理尚不清楚,有待進(jìn)一步研究。基于此,本文通過(guò)五個(gè)試驗(yàn),開(kāi)展蛋雞飼料中釩污染的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,研究蛋雞飼糧釩對(duì)雞蛋蛋清質(zhì)量和加工特性的影響及與蛋清蛋白質(zhì)組成的關(guān)系,分析釩對(duì)蛋雞輸卵管膨大部的氧化損傷和細(xì)胞凋亡等的影響,探索抗氧化劑(茶多酚)對(duì)釩不利效應(yīng)的緩解作用,驗(yàn)證并揭示釩降低蛋清質(zhì)量的機(jī)理,意在為人類(lèi)食品安全特別是重金屬釩的安全劑量和控制提供理論依據(jù),探索緩解釩毒性的科學(xué)方法,對(duì)保證畜牧業(yè)的健康發(fā)展有重要意義。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:試驗(yàn)一:蛋雞常用能量和蛋白質(zhì)飼料中釩含量研究本試驗(yàn)?zāi)康臑檎{(diào)查蛋雞常用飼料的釩含量,分析釩的安全隱患。試驗(yàn)采集四川省內(nèi)各大飼料企業(yè)和蛋雞養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)用的主要蛋雞飼料原料129份,包括玉米(20份)、小麥(10份)、麥麩(11份)、米糠(6份);蛋白質(zhì)飼料:豆粕(20份)、DDGS(12份)、玉米胚芽粕(8份)、噴漿玉米皮(9份)、菜粕(11份)、玉米蛋白粉(9份)和棉粕(13份),利用ICP-MS/MS分析其釩含量。結(jié)果表明蛋雞常用能量飼料中小麥的釩含量最高,為0.02~5.40 mg/kg,其次是麥麩0~1.10 mg/kg、米糠0.07~0.52 mg/kg和玉米0~0.68 mg/kg。蛋白質(zhì)飼料中,玉米胚芽粕、DDGS和菜粕的釩含量較高,分別為0.17~5.80 mg/kg、0~5.00mg/kg和0.11~4.60 mg/kg;其次是噴漿玉米皮0~3.60 mg/kg,豆粕0~1.60 mg/kg和棉粕0~0.80 mg/kg。能量飼料和蛋白質(zhì)飼料原料引入的釩約占蛋雞配合飼料釩總含量一半左右。試驗(yàn)二:蛋雞飼糧釩水平對(duì)雞蛋蛋清質(zhì)量的影響本試驗(yàn)?zāi)康臑檠芯匡暭Z中不同水平的釩對(duì)雞蛋蛋清高度和蛋清加工特性的影響。試驗(yàn)分為4個(gè)處理組,分別在基礎(chǔ)飼糧中添加4個(gè)釩水平(V:0、5、10和15 mg/kg),每個(gè)處理30個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1只雞,共計(jì)120只67周齡羅曼粉殼蛋雞。試驗(yàn)期為35d,分別在試驗(yàn)7 d、21 d和35 d采集各處理全部雞蛋,測(cè)定蛋清中釩殘留、HU和加工特性。結(jié)果表明:(1)飼糧中添加釩會(huì)導(dǎo)致蛋清中釩含量顯著增加(0、5、10和15 mg/kg釩處理組殘留量分別為14.44、36.84、31.65和26.48μg/kg,P0.01),但各處理之間差異不顯著(P0.05);(2)飼糧中添加V 5~15 mg/kg造成蛋清HU顯著下降(P0.05),10 mg/kg和15 mg/kg處理組顯著低于5 mg/kg組,但V 10 mg/kg和15 mg/kg劑量之間無(wú)顯著差異(P0.05);(3)飼糧釩顯著降低蛋清凝膠的硬度、黏性和咀嚼性(線性,P=0.01,P0.01,P=0.01),降低蛋清凝膠凝聚性(二次回歸,P0.05)。對(duì)蛋清凝膠的保水性和彈性無(wú)顯著影響(P0.05)。(4)飼糧釩對(duì)蛋清的起泡性和泡沫穩(wěn)定性無(wú)顯著影響(P0.05)。綜上所述,飼糧中添加V 5~15 mg/kg造成雞蛋蛋清質(zhì)量顯著下降,但10 mg/kg和15 mg/kg劑量之間無(wú)顯著差異。試驗(yàn)三:蛋雞飼糧釩對(duì)雞蛋蛋清蛋白質(zhì)組的影響本試驗(yàn)?zāi)康臑檠芯匡暭Z釩對(duì)蛋清蛋白質(zhì)組成的影響。試驗(yàn)分為3個(gè)處理組,分別在基礎(chǔ)飼糧中添加3個(gè)釩水平(0、5和10 mg/kg),每個(gè)處理30個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1只雞,共計(jì)90只67周齡的羅曼粉殼蛋雞,試驗(yàn)期為35 d。在試驗(yàn)35 d每個(gè)處理隨機(jī)采集24枚雞蛋,采用iTRAQ方法測(cè)定蛋清的蛋白質(zhì)組學(xué)。結(jié)果表明:(1)蛋清中總共分離出379種蛋白質(zhì),153種蛋白質(zhì)被成功鑒定;(2)釩導(dǎo)致蛋清中的固有蛋白蛋清溶菌酶(Q6LEL2)表達(dá)量顯著下降(P0.05),卵固蛋白前體(F1NU63)和卵清蛋白(P01012)2種蛋白質(zhì)的表達(dá)量顯著上升(P0.05);(3)飼糧釩導(dǎo)致蛋清中來(lái)源于輸卵管細(xì)胞的蛋白F1NWD0(p63家族蛋白)、信號(hào)傳導(dǎo)抑制蛋白WD重復(fù)蛋白2(E1C7S9)等6種蛋白質(zhì)表達(dá)量顯著下降;胞漿肌動(dòng)蛋白1(P60706)、Beta-2微球蛋白(P21611)、簇蛋白(Q9YGP0)、高爾基體蛋白1(Q02391)等11種蛋白表達(dá)量顯著上升(P0.05);(4)飼糧中的釩導(dǎo)致蛋清中來(lái)源于血液帶入的蛋白質(zhì)中的卵黃蛋白原-2(P02845)和血清白蛋白(P19121)等6種蛋白質(zhì)表達(dá)量顯著下降(P0.05),核黃素結(jié)合蛋白(P02752)和血清溶菌酶(B8YJT7)等10種蛋白質(zhì)顯著上升(P0.05);(5)除簇蛋白、鈣黏蛋白同型物X1、F1P0Z6和血清溶菌酶外,釩對(duì)蛋清中差異蛋白質(zhì)表達(dá)量的影響程度隨飼糧釩水平增加而提高。綜上,飼糧釩改變了蛋清固有蛋白質(zhì)組成,增加了來(lái)源于輸卵管細(xì)胞脫落和血液滲透帶入的蛋白數(shù)量。試驗(yàn)四:釩對(duì)蛋雞輸卵管膨大部氧化應(yīng)激與細(xì)胞凋亡的影響本試驗(yàn)的目的為研究釩影響雞蛋蛋清質(zhì)量的機(jī)理。試驗(yàn)分為3個(gè)處理組,分別在基礎(chǔ)飼糧中添加3個(gè)釩水平(0、5和10 mg/kg),每個(gè)處理30個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1只雞,共計(jì)90只67周齡的羅曼粉殼蛋雞,試驗(yàn)期為35 d。在試驗(yàn)35 d時(shí),每個(gè)處理屠宰隨機(jī)屠宰6只雞,立即取輸卵管膨大部測(cè)定其釩含量、氧化指標(biāo)、細(xì)胞凋亡、病理?yè)p傷及卵清蛋白基因OVAL和p53、Bax、Bcl-2、LATS1、LATS2基因的mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)量。結(jié)果表明:(1)飼糧釩能夠在蛋雞輸卵管膨大部殘留,造成輸卵管膨大部中GSH-PX活力和T-AOC顯著降低(P=0.01,P=0.02),MDA的含量顯著升高(P=0.01),對(duì)CAT和T-SOD的酶活力無(wú)顯著影響(P0.05)。(2)飼糧釩能夠?qū)е螺斅压芘虼蟛肯倥萆掀ぜ?xì)胞變性、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和腺泡腺擴(kuò)張,細(xì)胞凋亡率顯著上升(P0.01)。(3)飼糧釩導(dǎo)致輸卵管膨大部卵清蛋白基因OVAL的mRNA表達(dá)量顯著上升(P0.05)。(4)飼糧釩對(duì)蛋雞輸卵管膨大部p53的mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)量無(wú)顯著影響(P0.05);釩顯著降低了輸卵管膨大部中Bcl-2的mRNA表達(dá)量(P0.05),但對(duì)其蛋白質(zhì)表達(dá)量無(wú)顯著影響(P0.05);釩對(duì)Bax的mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)量都無(wú)顯著影響(P0.05),但可以顯著提高Bax/Bcl-2的蛋白質(zhì)表達(dá)量比值(P0.05)。(5)飼糧釩導(dǎo)致輸卵管膨大部中LATS1基因的mRNA表達(dá)量顯著高于對(duì)照組(P0.05),蛋白質(zhì)表達(dá)量差異不顯著(P0.05);LATS2的mRNA表達(dá)量有提高趨勢(shì)(P=0.08),蛋白質(zhì)表達(dá)量差異不顯著(P0.05)。綜上,蛋雞飼糧釩殘留在輸卵管膨大部,導(dǎo)致氧化損傷,增加細(xì)胞凋亡,進(jìn)而影響輸卵管膨大部蛋白質(zhì)分泌功能,增加輸卵管細(xì)胞脫落和血液滲透入蛋清中的蛋白質(zhì)數(shù)量,從而引起蛋清蛋白質(zhì)組成改變。試驗(yàn)五:蛋雞飼糧添加茶多酚緩解釩對(duì)雞蛋蛋清質(zhì)量的影響研究本試驗(yàn)?zāi)康臑檠芯坎瓒喾訉?duì)釩造成的輸卵管膨大部氧化應(yīng)激、蛋清質(zhì)量和蛋清蛋白質(zhì)組學(xué)變化的緩解效應(yīng)。試驗(yàn)按照2×2試驗(yàn)設(shè)計(jì),設(shè)2個(gè)釩水平(0和5 mg/kg)和2個(gè)茶多酚水平(0和600 mg/kg),共計(jì)4個(gè)處理組,每個(gè)處理30個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1只雞。共計(jì)120只67周齡的羅曼蛋雞,試驗(yàn)期為35 d。結(jié)果表明:(1)蛋雞飼糧中同時(shí)添加釩和添加茶多酚能夠減少釩在蛋清中的殘留,使其與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P0.05);蛋雞輸卵管膨大部中殘留量也隨茶多酚的添加而降低,但仍然高于對(duì)照組(P0.05)。(2)在含5 mg/kg釩的飼糧中額外添加600 mg/kg茶多酚能夠緩解釩造成的蛋清HU下降,蛋清凝膠硬度、黏性和咀嚼性下降,使其與對(duì)照組差異不顯著(P0.05)。蛋清凝膠的彈性、回復(fù)性和凝聚性,蛋清蛋白質(zhì)的起泡性和泡沫穩(wěn)定性各處理間無(wú)顯著差異(P=0.37,P=0.73,P=0.06)。(3)在蛋雞飼糧中同時(shí)添加茶多酚和釩與單獨(dú)添加釩相比,蛋清中24個(gè)蛋白質(zhì)表達(dá)發(fā)生改變,14個(gè)上調(diào),14個(gè)下調(diào),其中蛋清固有蛋白卵轉(zhuǎn)鐵蛋白(P02789)和卵清蛋白相關(guān)蛋白X(片段)(P01013)含量顯著下降(P0.05),卵清蛋白相關(guān)蛋白Y(I0J179)含量顯著上升(P0.05)。同時(shí)添加茶多酚和釩與單獨(dú)添加釩相比得到的蛋清差異蛋白質(zhì),和單獨(dú)添加釩與對(duì)照組比較得到的差異蛋白質(zhì)中有9個(gè)蛋白質(zhì)重疊。單獨(dú)添加茶多酚使蛋清中21個(gè)蛋白質(zhì)表達(dá)發(fā)生改變,8個(gè)上調(diào),13個(gè)下調(diào)。GO和KEGG分析顯示p53和MAPK可能是茶多酚作用的信號(hào)通路。(4)釩導(dǎo)致蛋雞輸卵管膨大部粘膜組織中CAT和GSH-PX酶活力顯著下降(P0.01),MDA含量顯著上升(P0.01);在加釩飼糧中添加茶多酚以后CAT、GSH-PX和T-AOC的酶活力,MDA的含量都恢復(fù)到對(duì)照組水平(P0.05)。(5)600 mg/kg的茶多酚能夠一定程度上緩解5 mg/kg釩對(duì)蛋雞輸卵管病理?yè)p傷和細(xì)胞凋亡,但不能使其恢復(fù)到對(duì)照水平(P0.05)。結(jié)論:蛋雞飼糧添加釩5~15 mg/kg降低雞蛋蛋清高度和凝膠加工特性,這與釩導(dǎo)致蛋清蛋白質(zhì)組學(xué)改變有關(guān)。釩導(dǎo)致蛋清中固有蛋白質(zhì)、來(lái)源于輸卵管細(xì)胞和血液的蛋白質(zhì)含量改變,其機(jī)理可能是飼糧釩隨血液循環(huán)到達(dá)蛋雞輸卵管膨大部,導(dǎo)致膨大部氧化損傷,細(xì)胞凋亡上升,從而導(dǎo)致輸卵管膨大部上皮細(xì)胞分泌功能受損,輸卵管膨大部脫落和血液滲透入蛋清中的蛋白質(zhì)含量改變。添加茶多酚可發(fā)揮抗氧化作用,緩解釩對(duì)蛋清質(zhì)量的不利影響。
【圖文】：

圖 1-1-1 蛋雞輸卵管（各部位尺寸參考劉龍，，2014[9]）e 1-1-1 Oviduct of laying hens (the size referenced by Liu, 90%水、9.7~10.6%的蛋白質(zhì)、0.03%的脂質(zhì)以及

-2. 熱誘導(dǎo)蛋清蛋白質(zhì)凝膠化過(guò)程示意圖（陳彰毅等，20atic representation of heat-induced gelation of egg white protChen et al, 2014[31])受到外在和內(nèi)在兩方面的影響。影響蛋白質(zhì)凝膠
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S831.5

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本文編號(hào)：2590409