金属硫蛋白对奶牛抗氧化酶GSH-Px和CAT基因表达的影响资源-CSDN文库

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金属硫蛋白对奶牛抗氧化酶 GSH-Px 和 CAT 基因表

达的影响

张彬

，谭琼

，李丽立

，刘海林

， DE Xinghou

，肖定福

，陈宇光

，

罗佳捷

，毕小艳

湖南农业大学动物科学技术学院，长沙（410128）

中国科学院亚热带农业生态研究所，长沙（410125）

湖南省畜牧兽医研究所，长沙 (410131）

Faculty of Agriculture, Kagoshima University, Japan Kagoshima (890-0065)

E-mail：zhb8236@126.com

摘要：为探讨金属硫蛋白(MT)对奶牛抗氧化应激机能的调控效果及其机理，选取 24 头中

国荷斯坦奶牛经产泌乳母牛，随机均分为 A、B、C、D 4 组，其中 A 组为对照组，B、C、

D 组分别按每头 4mg、8mg、12mg 静脉注射 Zn-MT。每隔 15d 逐头采取血样，测定不同剂

量的外源性 MT 和 MT 不同作用时间对奶牛抗氧化酶 GSH-Px 和 CAT 基因表达水平的影响。

结果表明：补给外源性 MT 后，3 个试验组 GSH-Px 和 CAT 基因表达水平都有不同幅度的提

高，其中 8.0mg 剂量组和 12.0mg 剂量组 GSH-Px 基因表达量分别较对照组有明显(P<0.05)

提高。8.0mg 剂量组 CAT 基因表达水平显著(P<0.05)高于对照组；12.0mg 剂量组 CAT 基因

表达水平又比对照组、4.0 mg 剂量组和 8.0mg 剂量组分别提高了 22.88%(P<0.01)、17.71％

(P<0.05)和 7.10％ (P>0.05)。而 4.0 mg 剂量组 GSH-Px 和 CAT 基因表达量与对照组差异均

不显著(P>0.05)。从正式试验期间不同时间看，补给外源性 MT 后，各组 GSH-Px 和 CAT

基

因表达水平逐步升高，至 30d 时达最高，45d 时又有下降。尤其是 30d 时的 GSH-Px 基因表

达水平及 15d 和 30d 时的 CAT 基因表达水平均显著(P<0.05)高于第 1d。说明外源性 MT 能

有效调控奶牛 GSH-Px 和 CAT 基因表达水平，并表现出较为明显的剂量效应和时间效应。

关键词：金属硫蛋白；抗氧化；GSH-Px；CAT；基因表达；奶牛

0. 引言

鉴于由奶牛生物学特性决定的应激敏感性以及奶和奶制品抗氧化的重要性，探索减少或

缓解奶牛氧化应激的途径一直是奶牛饲养业的重大课题之一。金属硫蛋白(metallothionein，

MT)作为一种天然生理活性物质和高效抗氧化剂

[1-5]

，其研究和应用为提高奶牛抗氧化应激

能力带来了新的希望

[6]

。张彬等（2007；2008）初步研究了MT在奶牛体内的代谢规律及其

对奶牛抗热应激调控及SOD基因表达的影响，探讨了MT在奶牛体内拮抗自由基、抗热应激的

良好效果及其部分机理，发现MT

能明显地缓解热应激对奶牛脉搏、呼吸频率等生理指标的

不利影响，显著地改善奶牛的产奶性能，显著提高奶牛血清MT水平和奶中MT含量，提高抗

氧化应激酶SOD基因的表达水平，从而明显提高奶牛热应激的能力

[7-9]

。但此类的研究仍欠

深入，尤其是MT对奶牛体内其他抗氧化酶基因表达的影响如何尚未见报道。本研究拟探索

外源性MT对奶牛抗氧化酶GSH-Px和CAT基因表达的影响，为揭示MT调控奶牛抗氧化应激

机理的理论研究及其在生态畜牧业中的应用提供科学依据。

1. 材料与方法

1.1 MT及其来源

参照本实验室方法诱导合成和提取奶牛肝脏锌金属硫蛋白（Zn-MT）

[10]

，并用间接竞争

型 ELISA 法进行定量

[11]

。

本课题受到国家自然科学基金项目（30671516；30170684）资助。

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1.2 试验动物的选择、分组与试验设计

2007 年 9 月-11 月从湖南省畜牧兽医研究所奶牛场选取年龄、体重、胎次、产犊时间、

日泌乳量及以往泌乳期产奶成绩相近的中国荷斯坦奶牛健康经产泌乳牛 24 头，随机分为 A、

B、C、D 4 组，每组 6 头。其中 A 组为对照组，B、C、D 组为试验组，分别在正式试验开

始的当天（1 d）每头静脉注射经生理盐水溶解的 Zn-MT 4.0 mg、8.0 mg 和 12.0mg。预试期

7d，正式试验期 45d(1 d-45d)。

1.3 饲养环境条件与饲养管理方式

供试奶牛饲养在同一幢双列式牛舍，每头牛 1 个牛床。各组奶牛饲喂相同日粮，日粮配

方及其营养水平见表 1。专人饲养管理。各组饲养管理方式一致。每天挤奶 2 次，喂料 3 次，

清扫牛舍地面 1 次，自由饮水。供试奶牛每天 2 次在舍外运动场自由活动。

1.4 采样

在正式试验期的第1d(注射MT前)、15d、30d和45d分别从供试奶牛尾静脉采血。每次采

血约5m1，用肝素钠(0.8ml，250U/ml)抗凝全血，摇匀于-20℃冰箱保存待测。

1.5 基因表达分析

1.5.1 引物设计及合成

基因表达分析采用半定量RT-PCR法。根据网上(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)发表的基因

序列，以Beta-actin mRNA作内标，根据GenBank中奶牛的GSH-Px、CAT和Beta-actin的基因

登陆序列（依次为NM001035386、NM174077和NM173979），用Primer Premier5.0软件设计

引物(引物序列见表2)。引物均由日本基因株式会社DNA合成事业部合成。

表 1 日粮组成和营养水平

Tab.1

Composition and nutrition level of the diet

日粮组成或营养成分

Ingredients

nutrition level

比例或含量

Proportion

content

精料组成 concentrate formula (%)

玉米 corn

豆粕 soybean meal

棉粕 cottonseed meal

菜粕 rapeseed meal

麦麸 wheat

酵母粉 yeast powder

磷酸氢钙 calcium hydrogen phosphate

石粉 limestone

食盐 salt

碳酸氢钠 sodium bicarbonate

粗饲料组成 roughage composition (kg/ d)

象草 elephant grass

稻草 rice straw

营养成分 nutrition components

产奶净能 NEL(MJ/kg)

6.19

奶牛能量单位 (NND/kg)

2.40

粗蛋白 crude protein(%)

16.00

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