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动物营养论文题目

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动物营养论文题目

扫描版(部分文字乱码)分子生物学技术在动物营养学上的应用及其发展前景(上)摘要:本文从营养与基因表达调控、基因工程、转基因等三个方面综述了分子生物学技术在动物营养学中应用的最新进展,并对动物营养学的发展前景作了展望。自从发现双螺旋结构以来,分子生物学取得了飞跃性的发展,形成了以基因工程为主要内容的的现代分子生物学技术@在生物学、医学等研究中得到广泛的应用,几乎渗透到生命科学的每一个领域,成为研究和揭示生命现象本质和规律的一种重要工具。当前,世界各国都将分子生物学纳入本国科技发展的重点,可以预见,"21世纪将是生命科学的世纪,全世界所共同面临的许多重大问题,诸如饥饿与营养、疾病、能源与环境污染等问题的根本解决,在很大程度上将依赖于分子生物学技术的发展和应用。及时全面的了解和掌握分子生物学理论和技术的发展动态及研究热点,将具有重要的意义。就目前来看,我国动物营养学方面的研究工作基本尚处在机体水平:即在机体水平上研究各种营养素对机体的作用、在机体内的代谢与平衡、影响机体吸收营养素的因素等问题。分子水平方面的研究还刚刚起步,尚处于初级阶段。动物机体的生理病理变化,如生长发育、新陈代谢、遗传变异、免疫与疾病等,就本质而言,都是动物基因的表达调控发生了改变的结果,许多生理现象的彻底阐明,最终需要在基因水平上进行解释,所以动物营养学的各方面研究应与分子生物学技术,尤其是基因工程技术相结合,从分子水平上来解释各种营养素对机体的作用机制、动物机体的生理病理变化等问题,这也是动物营养学今后发展的必然趋势之一。*营养与基因的表达调控随着分子生物学技术不断发展,越来越多与代谢有关的动物基因被克隆和鉴定,人们对营养与基因调控的关系越来越感兴趣。营养与动物基因表达调控的研究已成为当今动物营养学研究的一个热点领域;如何通过改变日粮组成成分来调节体内相关基因的表达,从而使动物体处于最佳生长状况已成为现代动物营养学研究的重点;通过营养对动物基因表达的调控途径及其机制的研究,将为人们如何更加有效地对某些特定有益基因的表达提供理论依据。已有大量证据表明,主要的营养物质如糖、脂肪酸、氨基酸以及一些微量元素(如锌)对动物体内许多基因的表达都有影响。!"!营养对磷酸烯醇式丙酮酸激酶基因表达的调控PEPCK是动物肝和肾中糖元异生作用的关键酶,目前较为研究清楚的是日粮中糖含量对PEPCK基因表达的调控。糖类对PEPCK的调控主要是通过对其启动子的作用,当动物进食含有大量糖类的饲料时,PEPCK的启动了就会关闭,从而导致ABA8C水平大幅度下降,而当禁食或饲喂高蛋白质低糖的饲料时,PEPCK的启动子就会处于打开状态,从而PEPCK水平得到大幅度提高,其具体调控机制大致如下:?556D4(*0)#)等通过对大鼠ABA8C基因的分析表明,ABA8C基因启动子位于1 E+至F#,之间,其中包含了大多数激素调控基因转录所必需的组织特异性调控元件。日粮中糖的含量水平会影响胰岛素、;?GA等激素的相对水平,而胰岛素与;?GA等激素相对水平又会影响到特异性!"#!转录因子的活性,特异性转录因子与$%$&’启动子上的相应调控元件结合与否,又会影响$%$&’基因的表达(,)。现有大量证据表明,$%$&’基因一系列复杂的调控元件中,有包括胰岛素、甲状腺激素、糖皮质激素、视黄酸对$%$&’基因转录的正调控元件和胰岛素对$%$&’基因转录的负控调元件,在上述调控元件中,*+,$调控元件-&%/和$(-0/调控元件是最重要的两种,*+,$对$%$&’基因的诱导和胰岛素对$%$&’基因的抑制作用就是通过这两个调控元件来进行调控的。因此,当进食含大量糖类的饲料时,由于*+,$水平的急剧下降以及胰岛素水平的急剧上升,从而抑制$%$&’基因的表达,导致肝中$%$&’水平大幅度下降,当禁食或饲喂高蛋白低糖的饲料时,则情况恰好相反。!"#营养对脂肪酸合成酶($%&)基因表达的调控1+2是脂肪酸合成的主要限制酶,存在于脂肪、肝脏及肺等组织中,在动物体内起催化丙二酰&3+连续缩合成长链脂肪酸的反应,其活性高低将直接控制着体内脂肪合成的强弱,从而影响整个机体中脂肪的含量。有关营养与1+2基因的表达调控,2!4!&56789-:;;(/曾报道:糖类能诱导1+2基因的转录,而脂肪则抑制这种诱导的表达。&3<=9等(:;;>)试验研究也表明,当给禁食后的成年鼠饲喂含高糖低脂肪的饲料时,1+2基因的表达就增强,而且相应的?@+含量的增加幅度与碳水化合物的摄入量也成正比。糖类对1+2基因表达的影响。为区分活体中激素水平变化的协同作用,13?,葡萄糖的作用效果。最近H3I73J等-:;;G/试验研究也表明,在成年大鼠肝细胞培养物中G E磷酸E"E脱氧葡萄糖水平与1+2的?@+含量呈正相关。因此G E磷酸E"E脱氧葡萄糖极有可能是参与1+2基因表达的重要中间代谢物。脂肪对1+2基因表达的影响。&56789-:;;(/的研究表明,脂肪抑制1+2基因表达主要与脂肪抑制1+2基因转录的能力和脂肪中脂肪酸的碳链长度、双键位置和双键的数量有关,饱和脂肪酸和(J E;)族脂肪酸不能抑制1+2基因的表达,多不饱和脂肪酸($K1+)中的-J E G/和-J E(/族脂肪酸是1+2基因的有效抑制剂,研究表明,日粮中$K1+可使1+2?@+的水平降低D>C E;>C。蛋白质对1+2基因表达的影响。,I5LJ97-:;;:/研究表明,高蛋白饲粮将抑制猪脂肪组织中1+2基因的表达,脂肪组织中1+2基因的?M@+的含量会显著下降:用蛋白质含量分别为:)C、:#C、")C的日粮饲喂G>E::>8N的肥育猪,其脂肪组织中1+2?@+的含量分别下降了#!:)C、::!D(C和)#!"C。由此可见日粮蛋白质将会影响脂肪组织中1+2基因的表达,但这种调控具体发生在哪个水平及其作用机理目前还不清楚。!"’营养对()*+,*基因表达的影响长期以来,我国商品猪的瘦肉率较国际优良品种低,而目前常规的育种方法已很难使之有大幅度的提高。因此OP6JN等(:;;))小鼠3Q基因的克隆成功为这方面的研究提供了新的思路。由于R9=SIJ基因具有可以大大降低动物体脂含量这一特性,因此通过营养对R9=SIJ基因表达调控的研究,将有助于深入了解R9=SIJ对动物体重的调控机制。王方年等(:;;;)研究表明,浓度从B??35 TR到:>??35 T R葡萄糖可以显著地促进脂肪细胞中59=SIJ基因的表达。!"-营养与神经肽(/)基因表达的影响@$U是一种含(G个氨基酸残基的生物活性多肽,在体内具有收缩血管、影响激素分泌、调节生物节律及摄食行为等多种生物学功能,其中促进动物采食是@$U最主要的功能之一。试验研究表广东饲料第;卷第G期">>>年:"月综述广东饲料第#卷第$期"%%%年&"月综述明,限饲特别是限制能量采食将会显著提高’()在下丘脑中的表达量,*+,-等(#/)在限饲、低碳水化合物、低脂肪、低蛋白质日粮组成的试验条件下,发现下丘脑中’()0 1’2显著提高345。!"#微量元素对基因表达的调控&!4!&锌对基因表达的调控锌作为动物体的一种必需微量元素,具有增强机体免疫功能、促进细胞增值分化、参与核酸蛋白质代谢、维持细胞周期正常进行等生物学功能。上述作用以前曾被认为主要是由于含锌酶活性的改变以及对细胞信号传导系统产生影响的结果,但近年来的研究表明,事实并不如此,锌主要是通过对基因的转录和表达的影响而产生一系列的生物学效应。6,7+:;#<=认为,锌离子是>’2聚合酶的一个重要组成成分,锌对于维持>’2聚合酶的活性具有相当的重要性;另外锌通过影响1’2聚合酶活性及转录因子的作用,能够导致基因转录异常,从而使蛋白质表达也发生变化;还有饲料中锌的含量,可以通过影响金属调节蛋白的转录活性而影响金属硫蛋白(6?)基因的表达,@A88,BC:等(#3)认为可将6?基因的表达量作为体内锌状况的重要衡量指标。67’C88;#4=发现低锌日粮限制动物生长的直接原因是由于低锌抑制了体内DEF G D、EH受体、EH结合蛋白等基因的表达。&!4!"其他微量元素对基因表达的调控镉、铜、汞等元素的增加将显著提高6?基因的表达量。I+JA;#/=研究表明高铜将显著提高体内EH基因的表达水平。IC+K,:LK等(M$)认为铁可以通过控制01’2的稳定性和翻译过程,调节铁蛋白的水平。"基因工程技术所谓基因工程,就是按照人们的意愿在体外获得目的基因,再按预先的设计,在体外将目的基因进行酶切连接,构建成适当的表达裁体,然后导入细菌或动物细胞或机体内,以研究该目的基因的结构与功能、表达的调控机制、或者获得该基因的表达产物。分子生物学技术的核心就是基因工程,而基因克隆和表达是基因工程的核心技术。下面就抗菌肽、植酸酶,甜菜碱等,对基因工程技术在动物营养学领域中的应用作一简单阐述。$"!抗菌肽基因工程自从NJ0C:等(M&)首次从美国惜古比天蚕;HOC8JP+JKC 7KJP,:=中成功地分离到两种抗菌肽蚕素(7KJP,:)2和N后,国内外很多科学家对这一类抗菌肽进行了深入细致的研究,发现在许多昆虫、植物、哺乳动物中均有这样的多肽存在,它们由<%多个氨基酸残基组成,不同来源的多肽的氨基酸序列具有较强的保守性且共同具有如下特点:(&)’端由碱性氨基酸残基组成;(")Q端均酰胺化;(<)绝大多数多肽在第二位均为?KP,它对杀菌活性至关重要;(/)它们都有较广的杀菌谱。其抗菌机制大致如下:抗菌肽作用于细菌的细胞膜,破坏膜的完整性,造成离子通道,最终导致细胞内含物的泄漏。由于抗菌肽具有广谱杀菌作用、相对分子量较小、热稳定、水溶性好等优点,更为重要的是抗菌肽对真核细胞几乎没有作用,仅仅作用于原核细胞和发生病变的真核细胞,在目前不少病原菌对原有抗生素逐步产生耐药性,尤其是肉用动物长期使用抗生素受到严格检查和批评时,对畜禽体内自然产生的抗菌肽功能的了解以及设计一种方法来调节动物体内自然抗菌肽的功能便显得极为重要,其中通过抗菌肽基因的克隆与表达而大量生产抗菌肽是一种较为直接而有效的方法。目前昆虫和植物抗菌肽基因工程,在国内外已有不少成功的报道,但就畜禽抗菌肽基因工程国内外尚未见报道。因此,运用基因工程技术,通过对畜禽抗菌肽的研究,对提高畜禽的抗病能力、减少甚至替代抗生素的使用将起积极的促进作用。目前,猪抗菌肽((1 G<#)已被发现(等,M#),它是一个分子量为/3道尔顿的肽,从猪肠中分离,属于富含(KJ G 2KL的肽家族,不裂解野生型大肠杆菌,但对突变型R&"有作用,其作用机制是通过阻断蛋白质和>’2的合成,从而导致这些成分的降解。(1 G<#在一个单层囊泡中可以诱导钙的降低和电流的线性增加,此诱导与肽浓度和膜上甘油磷酸脂(带负电荷)有关。另外在猪小肠中,还发现另一种抗菌肽7KJP,:(&,它是以裂解细菌来完成杀菌作用的。2:SK99J:;#4=运用基因工程技术从猪骨髓1’2中克隆到一种新型的7>’2,其编码一个3M残基的抗菌肽’R G 8O9,:,有三个分子内二硫键,这种肽对’R G敏感型的肿瘤细胞株)2Q G&有裂解活性,但不裂解红血球细胞。;!"#!分子生物学技术在动物营养学上的应用及其发展前景$下%郑家茂赵国芬许梓荣!"!植酸酶的基因工程植酸酶的研究已有近’年的历史,植酸酶作为一种单胃动物的饲料添加剂,其饲喂效果已在世界范围内得到广泛的确证,随着饲料工业的发展和分子生物学的兴起,从(’年代开始的植酸酶的分子生物学研究,已成为世界性的研究热点之一。目前国内外研究的主要思路集中在通过基因工程这一手段解决饲用植酸酶的两个主要问题:一个是植酸酶在天然材料中表达水平太低,这造成植酸酶难以大量生产及生产成本过高的问题,通过基因工程技术,利用生物反应器则有望成百上千倍地提高它的表达量;另一个问题是天然植酸酶的一些酶学性质,如耐温性,/0适性、催化活性等不能完全适合饲料加工业和养殖业的要求,利用基因工程手段在分子水平上对植酸酶基因进行改造,从而提高其在饲料中使用的有效性。#!#!&在微生物中高效表达植酸酶基因目前,植酸酶基因表达的研究主要集中在来源于曲霉的植酸酶基因/123和/425上。06789:;<=>?4@8等$&(("%将来源于3!A:BCDDEFFG"&"-的/123基因导回原菌株,使/12基因的拷贝数增加到&-个以上,从而使植酸酶的表达量提高到,H’’C I D4。J174:B1等(&((-)在3!K72L6?中表达来源于酵母的植酸酶基因和来源于3!;:操纵元能在烟草中表达,因此将’/01研究室得到的%&’操纵元;!:?@7A,片段导入烟草,探讨甜菜碱是否能表达是一个诱人的研究领域。"转基因技术转基因技术是指用实验手段,将外源基因导入动物细胞或动物受精卵中,由此稳定整合到动物基因组,并能遗传给子代。目前常用的转基因技术主要有:显微注射法;胚胎多能干细胞虫;精子裁体法;反转录病毒载体法以及电转移技术等等,其中显微注射法是最常用、最有效的基因导入技术。目前培育成功的转基因动物绝大部分是采用该方法获得的。最早的转基因动物是将疱疹病毒基因与BCDE早期启动子联在一起,用显微注射法导入小鼠受精卵获得的转基因小鼠。目前,在动物营养领域转基因技术的研究主要包括:"!3提高动物生长性能生长激素$FG+在动物生产中基本上采用注射方法,虽然有一定的促生长作用,但程序复杂繁琐,解决思路之一就是采用转基因技术。G(11&/等$35;8+人生长激素$HFG+转基猪研究成功,这种转基因猪的生长速度比对照组高出38I,日增重可达3#:"J,饲料利用率提高#3I,采食量减少#EI,陈永福$3553+用自己构建的融合基因KL9 M NFG获得了转基猪,其生长速度提高33!;I O 3D!#I,饲料利用率提高3EI。另外,转基因羊、转基因鸡、转基因兔、转基因牛、转基因鱼等研究也相继获得成功。"!#改变动物体内的代谢途径动物营养研究表明,有些生长发育和维持所必需的营养物质必须由外界供给,例如赖氨酸,但是否可以不必由外界供给呢?可行的方案不外乎这么两种:一种是重建动物体内某些丢失的代谢途径;另一种是导入目前在动物体内尚未发现的代谢途径。转基因技术的出现提供了通过改变动物代谢途径从而让动物自身合成赖氨酸的可能性。-&&等$355E+已经清楚大肠杆菌合成赖氨酸途径中的酶基因编码,运用基因转移技术也证明了在细胞中施行这些途径的可行性,因此-&&等提出设想:把赖氨酸在微生物中生物合成的途径导入动物体内,使动物自身就能合成赖氨酸。"!"提高动物产毛性能由于胱氨酸在羊瘤胃中降解,所以饲料中加入胱氨酸并不能提高产毛量。因此能够得到一种自身合成胱氨酸的转基因羊,将会大大提高羊毛产量。P(/Q$3553+发现某些细菌能将硫固定并转化为胱氨酸,他们分别在大肠杆菌和沙门氏菌中分离到了丝氨酸乙酸转移酶基因和K 4乙酰丝氨硫化氢解酶基因,并且将这两种基因与金属硫蛋白$L9+基因启动子联接;并在"R端装上FG基因的序列,然后将这组调控序列通过转基因技术导入羊体内而得到高产羊毛转基因绵羊。D展望综上所述,以基因工程为核心的分子生物学技术应用于动物营养学研究领域,具有很大的潜力,它不仅为动物营养学研究提供了一套全新的技术和方法,而且可在基因水平上解决许多动物机体生理病理变化、营养素的代谢调节机制以及其与机体的相互关系等问题。我们可以设想,基因工程抗菌肽完全可以减少甚至替代抗生素的使用;随着转基因技术的日益完善,各种生长性能优越的动物新品种将层出不穷;用转基因动物来大量生产各种生理活性物质,也将成为现实。无可置疑,#3世纪是高新技术畜牧业应用大发展的时期,以基因工程为主导的分子生物学技术将会为我国的畜牧业的发展开辟广阔前景。

动物营养与饲料的成本分析

动物营养学论文题目

你的兽医专业论文准备往什么方向写,选题老师审核通过了没,有没有列个大纲让老师看一下写作方向? 老师有没有和你说论文往哪个方向写比较好?写论文之前,一定要写个大纲,这样老师,好确定了框架,避免以后论文修改过程中出现大改的情况!!学校的格式要求、写作规范要注意,否则很可能发回来重新改,你要还有什么不明白或不懂可以问我,希望你能够顺利毕业,迈向新的人生。论文选题的具体方法有哪些在选题的方向确定以后,还要经过一定的调查和研究,来进一步确定选题的范围,以至最后选定具体题目。下面介绍两种常见的选题方法。1、浏览捕捉法  这种方法就是通过对占有的文献资料快速地、大量地阅读,在比较中来确定题目的方法。浏览捕捉法一般可按以下步骤进行:  第一步、广泛地浏览资料。在浏览中要注意勤作笔录,随时记下资料的纲目,记下资料中对自己影响最深刻的观点、论据、论证方法等,记下脑海中涌现的点滴体会。  第二步、是将阅读所得到的方方面面的内容,进行分类、排列、组合,从中寻找问题、发现问题,材料可按纲目分类。  第三步、将自己在研究中的体会与资料分别加以比较,找出哪些体会在资料中没有或部分没有。 2、追溯验证法  这是一种先有拟想,然后再通过阅读资料加以验证来确定选题的方法。追溯可从以下几方面考虑:  第一步、看自己的“拟想”是否对别人的观点有补充作用,自己的“拟想”别人没有论及或者论及得较少。  第二步、如果自己的“拟想”虽然别人还没有谈到,但自己尚缺乏足够的理由来加以论证,考虑到写作时间的限制,那就应该中止,再作重新构思。  第三步、看“拟想”是否与别人重复。如果自己的想法与别人完全一样,就应马上改变“拟想”,再作考虑;如果自己的想法只是部分的与别人的研究成果重复,就应再缩小范围,在非重复方面深入研究。  第四步、要善于捕捉一闪之念,抓住不放,深入研究。在阅读文献资料或调查研究中,有时会突然产生一些思想火花。

饮酒与健康  【关键词】 饮酒  凡含有一定酒精(乙醇)成分的饮料,统称为“酒”。随着生活水平的提高和现代生活节奏的不断加快,各类含乙醇的饮料逐渐成为人们的需求,甚至有的人已成为酒精依赖者。饮酒有利有弊,主要与饮酒的量及酒的种类等因素有关,适量饮酒有益健康,长期大量饮酒对人体则是有害无益的。  1 饮多少酒为适量  有的科学家提出酒精安全量为每公斤体重每日不超过1ml,以体重60kg为例,每日饮酒量:60度白酒不超过60ml、啤酒不超过1kg、20度葡萄酒不超过400ml,其它类型的酒可按其酒精含量折算。  另外,研究表明,一次大量饮酒较分次少量饮酒的危害性大,每日饮酒比间断饮酒的危害性大,要想不影响健康,饮酒间隔时间要在3天以上。饮酒时还要选择好佐菜,以减少酒精之害。  2 适量饮酒有益健康  自古以来,就有“酒为百药之长”的说法,可见酒对人类的健康确是有益的。据专家们对各种酒类的研究分析后发现,在各类酒中,除了含有酒精外,尚有多种有机酸、氨基酸、酯类、糖分、微量的高级醇和较多的维生素等人体所必需的营养物质。酒对人类的健康确是大有裨益的 〔1〕 。  1 适量饮酒可预防心肌梗死和脑血栓 据日本科学家发现,喝酒人血液中出现大量尿激酶及其前驱体蛋白质,不喝酒的人,血液中只有极少数的尿激酶,而造成心肌梗死和脑血栓的原因是人体中可以溶解血栓的尿激酶等纤溶酶减少,故适量饮酒可预防心肌梗死和脑血栓。  2 妇女适量饮酒可大大降低患心脏病和中风病的发病率 据美国哈佛大学对87000位34~59岁护士调查研究发现,每天适量饮酒的中年妇女,心脏病和中风的发病率比那些滴酒不沾的妇女低40%。  3 适量饮酒能延寿 适量饮酒有益健康,可使胃液分泌增加,有益消化;可以扩张血管,使血压下降,降低冠心病发生率。经常适量饮酒的人血液中α-脂蛋白含量高,而α-脂蛋白高的人寿命比一般人长5~19年。  3 大量饮酒对机体造成危害  长期大量饮酒的危害几乎波及全身的各个系统和器官,如肝脏、胰腺、心肌等等,可造成酒精性肝病、胰腺炎、心肌病等等。对机体造成非常大的危害,甚至危及生命。  1 酒精性肝病 长期的过度饮酒,通过乙醇本身和它的衍生物乙醛可使肝细胞反复发生脂肪变性、坏死和再生,而导致酒精性肝病,包括酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、肝纤维化和肝硬化 〔2〕 。在欧美国家,酒精性肝病是中青年死亡的主要原因之一。据估计,1993年美国约有1530万人酗酒,患有酒精性肝病者有200多万人;每年有6万人死于肝硬化,其中至少40%或许高达90%的患者有酗酒史。  2 酒精性胰腺炎 由于乙醇及其代谢产物对胰腺腺泡细胞和胰小管上皮细胞的毒性作用,可引起腺细胞内脂肪积聚,线粒体肿胀变性,腺小管上皮变性、坏死、炎细胞浸润,由于小腺管炎症和坏死脱落成分阻塞,再加上酒精的直接刺激作用引起十二指肠乳头水肿,造成胰液排流不畅,使胰酶成分在胰腺内被激活,引起自体消化而发作胰腺炎 〔3〕 。  3 酒精性心肌病 由于酒精对心肌细胞的直接毒性作用,可造成心肌细胞膜完整性受损,细胞器功能失常,脂质过氧化过程异常;另外酒精饮料中的夹杂物(如砷、钴、铜、铁等)在酒精性心肌病中可能起直接或间接作用,动物实验证明钴可使豚鼠乳头肌的收缩力减弱,还可引起各种动物心肌弥漫变性和间质水肿 〔3〕 。  4 酒精与优生 对男性而言,酒精可引起精子数量减少,异常精子增多,精子活动力减弱;对女性而言,嗜酒妇女中约50%可发生月经紊乱,60%发生内分泌功能紊乱,孕龄妇女嗜酒,卵巢可发生脂肪性变性和排出不成熟卵细胞,异常的精子如果与卵子结合成受精卵,则所形成的胎儿会导致畸形。  5 酒精中毒 饮入的酒精90%以上经肝脏氧化作用,通过三羧酸循环生成二氧化碳和水。当酒精尚未完全被肝脏氧化时,大部分酒精循环至中枢神经系统,产生毒性作用,先是使大脑皮质产生兴奋,随后对皮质下中枢和小脑产生抑制,随着酒精剂量递增,更大量的酒精可引起延髓中枢性损害,以至抑制呼吸和引起呼吸衰竭而死亡。  饮酒与人类的健康关系密切,饮酒利弊主要在于饮酒的量,适量饮酒对人体有一定裨益,但长期大量饮酒或嗜酒对人体损害也是非常大的,故应注意科学饮酒,以维护人类健康减少或预防疾病的发生。  供你参考!

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动物营养学论文题目大集

不管是调查动物的食物来源,还是调查其所在生态系统中的营养级位置,传统方法都是通过直接观察、胃容物分析、食物残留物分析及其粪便分析等来实现。但传统方法所获得的信息极其有限。首先,通过直接在显微镜下解剖和观察的结果就对动物的摄食情况作出判断,其结果难以反映动物长期的摄食情况,存在一定的偶然性,因此,数据只能反映动物最近取食情况,很难调查动物的长期食性变化;其次,数据只能反映表面现象,对于有些食物,动物虽然采食了,但并没有被消化吸收,调查的资料与动物长期依赖的主要食物可能有很大偏差;再者,传统的分析方法虽对大中型动物的可操作性较好,但对一些小型动物(昆虫和土壤动物)的食性分析难度较大,并且这种方法对动物伤害比较严重、调查时间长、劳动强度大,在应用时存在很大的局限性(王建柱,2004)。与传统技术相比,稳定性同位素技术的主要优点在于样品采集对研究的生态系统影响非常小,同时也能更好地反映生态系统中物质循环和能量流动以及生物与生物、生物与环境间的中长时间尺度的变化。通过动物组织的稳定同位素组成来确定其食性和食物来源,所得到的数据反映的是生物长期生命活动的结果,较消化道内含物分析等传统方法稳定准确。动物不但对其栖息环境中植物同位素组成具有继承性,而且还整合了较长时间段内动物所采食的所有食物同位素组成的综合特征。同时,不同生态系统或同一生态系统中不同植物间都存在明显的同位素组成差异,使我们可以利用这些同位素组成的差异研究动物食物的主要来源,还可以计算出每种食物(有多种食物来源的动物)在整体食物中所占的比例,分析动物所处的营养级位置,划分复杂食物网及群落结构等(王建柱,2004)。动物的食物来源动物组织的同位素组成总是与其生活环境中所食植物组织的同位素组成相一致。当动物的栖息环境发生变化或动物迁移到一个新的生境中时,动物组织的同位素组成又会向新环境中的同位素特征转变。这样,动物组织的同位素组成就能真实地反映一段时期内动物的食物来源和栖息环境的变化(赵威,2008)。近年来,稳定同位素方法因其在调查动物食物来源方面优势显著,已得到越来越广泛的应用。例如,Romanek等(2001)利用稳定同位素(δ13C和δ15N)调查林鹤(Mycteria americana)的觅食活动,发现林鹤的食物主要以淡水生物为主。尽管生活环境中盐水生物丰富且更易捕获,但林鹤更喜欢用淡水食物来饲养它们后代,这一结果也得到用航空示踪器所调查的结果证实(王建柱,2004)。魏明瑞等(2002)研究3种植食性哺乳动物牙齿碳同位素的结果表明,被测试的动物以碳同位素值为-7‰~-3‰的C3植物作为主要食物来源,同时他们又通过对动物的牙齿形状分析,发现动物的低冠齿所指示的食性支持了牙齿釉质的碳稳定同位素所指示的食性。稳定同位素也可用来研究动物食物的季节性变化。Ben-David等(1997)分析了貂鼠(Martesa-mericana)及其可能的食物(鹿尸、田鼠、松鼠、野鼠类、蟹和鲑鱼)的δ13C和δ15N值,结果表明,虽然貂鼠有多种猎物,但貂鼠(血细胞和肌肉)的同位素特征与野鼠类的种群数量有相似的季节性变化和年变化,说明貂鼠更喜食野鼠类。尽管其他食物(如鲑鱼)常年都可捕食,只有当野鼠类的数量不足时,貂鼠才食用这些食物。Darimont和Reimchen(2002)用同样的方法调查了灰狼(Canis lupus)食物季节性变化,随着每年夏季鲑鱼(Onchorynchus )的迁移到来,灰狼的食物也发生了明显改变。用稳定同位素技术分析已经灭绝的或用常规方法难以测定的大型珍稀动物的食物来源情况,更显现出其他方法难以替代的优势。Cerling等(1999)对生活在草原和森林环境中的稀有大象的食性进行了分析,结果显示大象的同位素组成和其生活环境的植物的同位素组成很接近,说明大象为草食性动物。Hilderbrand等(1996)也对灭绝的穴居熊和棕熊骨骼的碳氮同位素进行了分析,结果与以前研究的不同,指出穴居熊不仅不是草食动物,而且它所利用的食物中肉类占41%~78%。由此可见,稳定同位素可以标记动物的食物来源。对于那些已灭绝的动物(穴居熊)或大型珍稀动物(大象),稳定同位素是研究它们的食物来源及其生活环境变迁的理想工具。另外,对于体型非常小的土壤动物、昆虫以及水生无脊椎动物,用传统方法确定它们的食物来源及食性十分困难,稳定同位素技术为解决这一难题提供了有力工具(王建柱,2004)。动物食物成分的估算对草食动物食物成分的估算,可以按下式进行:同位素地球化学式中:δ13CSA为动物食物的δ13C值;δ13CG为C3植物的δ13C平均值;δ13CCW为C4植物的δ13C平均值;PW为C4植物对草食动物食物的贡献率。利用该公式,可相对定量算出C3植物和C4植物在动物食物中的比例,也可以应用于较高的营养级,以估算C3和C4两种营养源在食物链间的传递。对食肉动物食物成分的估算,一般以下面方法进行,同时这也适用于食草动物。首先对食肉动物的δ13C和δ15N值进行校正。在食肉动物肌肉或整体的同位素测定值基础上,δ13C和δ15N值分别降低2和3(MBen-David,1996;GVHilderbrand,1996);对于虫草杂食性动物来说,δ13C和δ15N值应分别降低1和2(BRForsberg,1993)。这个下降幅度(食物与组织间的分馏效应)也可以由系统中两种稳定性同位素的富集因子来替代。进一步利用双同位素多元混合模型(dual-isotope multiple-source mixing mode1)估算食物Ai在动物食物中所占的比例FCRi。食物比例FCRi值可以由Ben-David(1997)等方法转换得到:同位素地球化学式中:ZAi是校正后动物的同位素值与食物Ai的同位素值之间的欧氏距离,由下式来计算:Z= 其中,x表示动物和各食物成分的δ13C值之差,y表示动物和各食物成分的δ15N值之差。Z值越小,说明该食物成分在动物食物中所占的比例越大。需要说明的是,在使用欧氏距离模型和其他有关同位素技术定量食性的模型时一个重要的前提就是,各食物资源的碳和氮同位素之间应存在显著性差异。欧氏距离模型有时会低估那些取食较多的食物种类,也会高估某些取食比例较低的食物资源,所以也是一个相对的食物比例,而非绝对的取食比例(易现峰,2005)。当生物有两种食物来源并且两种食物来源的同位素组成不同时,可采用以下公式评价每种食物来源在消费者食性中所占比重(以碳同位素为例):同位素地球化学式中:Kcarbon为食物A对消费者的贡献比例;δ13CA和δ13CB分别为食物A和B的碳同位素组成;Δ13C为不同营养级间碳同位素相对富集系数;δ13Cconsumer为消费者的碳同位素组成。Knitron的计算公式形同Kcarbon。此外,LSaito等(2001)还提出另外一种估算动物食物成分的方法,针对有多种(两种或两种以上)食物来源的动物,通过下述同位素质量平衡方程(isotope mass balance equation)(式18-18至式18-20)确定不同食物在动物食物中所占比例。方程如下:同位素地球化学式中:δ13Ci和δ15Ni分别是消费者的C和N同位素组成;δ13Cj和δ15Nj分别为食物的C和N同位素组成;ΔC和ΔN分别为C和N同位素分馏值;fij是不同食物在整体食物中所占比例;n代表消费者全部食物种类。自碳同位素应用于动物的食性研究以来,迄今为止,已有不少关于动物食物成分估算的研究报道。Ostrom等(1997)用C和N同位素对农业生态系统中植物(小麦、玉米和苜蓿)-蚜虫-瓢虫(Hippodamia variegata)间能量流动进行了研究,运用上述同位素质量平衡方程计算瓢虫的食物组成,结果显示,在5月份,瓢虫的食物有32%来自苜蓿,有68%来自玉米,到了8月份,其食物组成为苜蓿52%、小麦6%和玉米42%。Cormie和Schwarcz(1996)在研究北美白尾鹿(Odocoileus virginianus)食物组成时发现,即使在干季,草原上C4植物占优势,而北美白尾鹿还是很少食用C4植物(<10%)。此外,Ramsay和Hobson(1991)对北极熊(Ursus maritimeus)骨骼、肌肉和脂肪组织δ13C分析时发现,虽然北极熊一年有1/3时间活动在陆地上,但它几乎不食用陆生食物。Boutton等(1983)用碳同位素分析了东非草原上白蚁(Macrotermes michaelseni)的食物成分,并分别求出在Kajiado和Ruiru的白蚁食物中C4植物约占70%和64%。此外,Magnusson等(1999)在亚马孙中部的热带稀树草原上研究了C3、C4植物对不同动物食物的贡献,分别计算出C3、C4植物在多种动物食物中所占的比例。如蝗虫(Tropidacris collaris)食物中C3植物约占90%,两种切叶蚁(Acromyrmex latticeps nigrosetosus和Atta laevigata)食物中C3植物约占70%;两种白蚁(Syntermes mo-lestus和Nasutitermes )主要以C4植物为食,而以白蚁为食的青蛙和蜥蜴有超过50%食物源于C4植物;杂食啮齿动物(Bolomys lasiurus)大约有60%食物来自C3植物。值得注意的是,在调查动物食物来源和不同食物在其食物中所占比例时,各食物的同位素组成必须有明显的差异(王建柱,2004),而且还应注意“同位素印迹(isotopic routing)”的现象(HPSchwarcz,1991),也就是同位素组成不同的食物在进入动物组织时,并不是先进行充分混合,然后平均分配到动物的不同组织或组织的不同组分中去,而是不同食物会直接进入动物的特定组织或部位(LLTieszen,1983)。虽然“同位素印迹”现象还没有得到更多的研究确认,但有研究表明同位素印迹现象确实存在(LZGannes,1998;SBearhop,2002)。这可能导致动物组织并不能反映其整体的食物组成,也使得利用动物组织同位素组成来研究动物食物来源变得更为复杂(王建柱,2004)。要使动物组织同位素组成能更准确地反映其食物组成,还需要更深入地研究动物组织的同位素组成与其食物成分同位素组成间的关系,特别是当动物食物发生转变时,动物组织同位素组成的动态平衡特征的变化(McCutchan Jr JH,2003;LIWassenaar,2001)。动物的营养级位置营养级关系是群落内各生物成员之间最重要的联系,是群落赖以生存的基础,也是了解生态系统能量流动的核心。食物则是研究营养结构中一个重要的不可回避的问题,所以在研究群落时,首先把注意力集中在食物的生产和消耗上。群落的营养级关系就是指生物有机体以什么作为食物,以什么方式获取营养来维持自己的生长和繁衍。用通俗的话讲,就是生物有机体取食什么,又被什么有机体所捕食。正是这种营养级关系以及由此得出的能量流动途径,形成了生物系统的营养级结构。群落中各种生物有机体在食物链或食物网中所处的位置,亦即储存于有机体内的物质和能量作为其他有机体的营养和能量,而沿食物链移动的过程中暂时停留的位置,叫做营养位置或营养水平(trophic position或trophic leve1)。它实际上是把食物网错综复杂的取食关系简化为物质和能量移动的级别关系,营养位置的分类是机能的分类,而不是简单的物种分类(易现峰,2005)。近年来,碳、氮同位素技术被应用于分析生态系统中的营养级关系,是较为实用、准确和简单的一种方法。稳定性同位素技术是基于生物体内天然存在的同位素比值与它们食物密切相关这一原理建立起来的(易现峰,2005)。动物体内同位素组成的变化通过代谢过程完成,消费者最初获得的营养来自于植物,因而植物的同位素分布模式必将影响到动物的组成。生物的新陈代谢会引起同位素的分馏,使15N、13C同位素在生物体内进一步富集,这样逐级富集重同位素从而实现了不同营养级间同位素的富集作用。一般而言,动物的δ13C值较它们的食物约富1~2左右。陆地和水生生态学的研究表明,δ13C有随营养级的升高而增加的趋势,从而为食性研究提供了理论基础和前提条件。δ13C和δ15N在营养级间的富集通常分别为1‰~2‰和3‰~4‰(KAHobson,1992;GVHilderbrand,1996),因此顶级捕食物种(top predator)组织内13C和15N的浓度是最高的。测定消费者组织中的同位素,就可以推断它们的食物信息以及在生态系统中的营养级位置。在动物营养级关系研究中,因为δ15N的富集更为明显(通常为3‰~4‰),所以δ15N更多地用于评价消费者在食物网中的营养级位置,其次是13C,也有一小部分应用D。很多研究表明,在一定环境条件下,动物组织δ15N值在相邻营养级间差异(Δ15N)明显,且比较恒定,Δ15N大约为0‰~0‰。这样,测得已知相邻营养级间动物组织δ15N值,就可以划分动物的营养级位置,公式如下:同位素地球化学式中:δ15Nbase是食物链底层生物N同位素组成(即初级生产者);Δ15N是相邻营养级同位素分馏值,即Δ15N=δ15Nconsumer-δ15Ndiet;当λ=1时,是初级生产者,λ=2时,是严格意义上的草食动物。值得注意的是,δ15Nbase和Δ15N值随环境条件不同(不同地理位置)、生态系统的不同(陆地或海洋生态系统)而有所不同。Δ15N值应从实际捕食关系中(观察到的)或是统计学角度(与主要食物间的差值)确定。而且当λ>2时,营养级通常不是整数,也就是说消费者消费的不单是同一营养级食物(王建柱,2004)。当消费者利用两种δ15N不同的食物来源时(例如杂食性鱼类同时利用敞水区和沿岸带食物),应用其中一种食物的δ15N作为评价消费者营养级的基值显然是不妥的。因此,为了同时考虑δ15Nbase的空间异质性,消费者的营养级位置的计算公式为同位素地球化学式中:α为两种食物来源中一种对消费者氮的贡献比例;δ15Nbase1是食物链底层第一种生物的N同位素组成;δ15Nbase2是食物链底层第二种生物的N同位素组成。生物中δ15N值受食物源和生物的新陈代谢两方面因素的影响。生物的新陈代谢会引起同位素分馏,使15N同位素在生物体内进一步富集,这样逐级富集重同位素从而实现了不同营养级间同位素的富集作用。一些研究表明,动物组织δ13C值随营养级位置增加而增大(McCutchan Jr JH,2003),可以与Δ15N一起作为动物营养级位置指标(PJWOlive,2003)。但有些研究认为相邻营养级间δ13C值的差值(Δ13C)较小,约为4‰~0‰,使δ13C值在动物营养级研究方面的应用受到限制(BJPeterson,1987)。与传统方法相比,稳定同位素技术在研究动物群落结构方面有如下优点:①稳定同位素技术可以连续地测出食物网中动物的营养级位置,从而克服了传统方法营养级只有整数的缺点,比较真实地反映了动物在食物网及群落中的位置及作用;②用稳定性同位素技术所得到的营养级关系,反映了动物间捕食与被捕食相互作用的长期结果,而不是某一偶然的捕食关系;③稳定同位素方法在研究小体型(昆虫和土壤动物)及复杂动物群落结构(水生动物)时更显其优越性,使我们可以真正地弄清这些动物在生态系统能量流动过程中的作用。Cabana和Rasmussen(1994)对高营养层次鱼类———湖鳟营养级的研究是一个相当典型的例子。他们在24个加拿大地盾湖泊(Shield lakes)中测得成年湖鳟的δ15N值范围非常宽(5‰~5‰),对一个生物种属来说这样的氮同位素组成范围太宽,按照每一营养级氮同位素的富集度+5‰来计算,它几乎横跨了3个营养级,如何来认识这一现象呢?进一步的研究证明在这些不同的地盾湖泊中有不同的食物网结构,有的食物链短,有的食物链长。在短食物链湖泊中没有糠虾和饵料鱼,所以,湖鳟只能主要直接摄食浮游植物和底栖生物;而在另一些有糠虾和饵料鱼的食物链中,湖鳟就主要摄食糠虾或饵料鱼。因此,在食物链的两个中间营养层次有或没有的不同情况下,湖鳟可以处于不同的营养层次上,所以会显示出宽的δ15N值范围。这实际上证明杂食性是食物网的一种重要特性。赵亮(2004)根据稳定性同位素技术原理建立了高寒草甸生态系统中动物的营养级模型,根据模型计算得出7种动物在高寒草甸生态系统中的营养级如表18-1所示。表18-1 高寒草甸生态系统7种动物的营养级(引自赵亮,2004)值得考虑的是,在研究动物营养级位置时,虽然稳定同位素在划分一些复杂食物网和群落结构(如蚁类和鸟类群落)时具有很大优势,但应该注意到,在研究不同生态系统动物群落时一定要选择一个适当的同位素基线(isotopic baseline)。因为不同环境中,动物赖以生存的C源(δ13Cbase)和N源(δ15Nbase)的同位素组成差异很大,没有一个适当的同位素基线,单从动物组织同位素组成是无法估计动物所处的营养级位置的(DMPost,2002)。

一、选题选题是论文写作关键的第一步,直接关系论文的质量。常言说:“题好文一半”。对于临床护理人员来说,选择论文题目要注意以下几点:(1)要结合学习与工作实际,根据自己所熟悉的专业和研究兴趣,适当选择有理论和实践意义的课题;(2)论文写作选题宜小不宜大,只要在学术的某一领域或某一点上,有自己的一得之见,或成功的经验.或失败的教训,或新的观点和认识,言之有物,读之有益,就可以作为选题;(3)论文写作选题时要查看文献资料,既可了解别人对这个问题的研究达到什么程度,也可以借鉴人家对这个问题的研究成果。需要指出,论文写作选题与论文的标题既有关系又不是一回事。标题是在选题基础上拟定的,是选题的高度概括,但选题及写作不应受标题的限制,有时在写作过程中,选题未变,标题却几经修改变动。二、设计设计是在论文写作选题确定之后,进一步提出问题并计划出解决问题的初步方案,以便使科研和写作顺利进行。护理论文设计应包括以下几方面:(1)专业设计:是根据选题的需要及现有的技术条件所提出的研究方案;(2)统计学设计:是运用卫生统计学的方法所提出的统计学处理方案,这种设计对含有实验对比样本的护理论文的写作尤为重要;(3)写作设计:是为拟定提纲与执笔写作所考虑的初步方案。总之,设计是护理科研和论文写作的蓝图,没有“蓝图”就无法工作。三、实验与观察从事基础或临床护理科学研究与撰写论文,进行必要的动物实验或临床观察是极重要的一步,既是获得客观结果以引出正确结论的基本过程,也是积累论文资料准备写作的重要途径。实验是根据研究目的,利用各种物质手段(实验仪器、动物等),探索客观规律的方法;观察则是为了揭示现象背后的原因及其规律而有意识地对自然现象加以考察。二者的主要作用都在于搜集科学事实,获得科研的感性材料,发展和检验科学理论。二者的区别在于“观察是搜集自然现象所提供的东酉,而实验则是从自然现象中提取它所愿望的东西。”因此,不管进行动物实验还是临床观察,都要详细认真.以各种事实为依据,并在工作中做好各种记录。有些护理论文写作并不一定要进行动物实验或临床观察,如护理管理论文或护理综述等,但必要的社会实践活动仍是不可缺少的,只有将实践中得来的素材上升到理论,才有可能获得有价值的成果。四、资料搜集与处理资料是构成论文写作的基础。在确定选题、进行设计以及必要的观察与实验之后,做好资料的搜集与处理工作,是为论文写作所做的进一步准备。论文写作资料可分为第一手资料与第二手资料两类。前者也称为第一性资料或直接资料,是指作者亲自参与调查、研究或体察到的东西,如在实验或观察中所做的记录等,都属于这类资料;后者也称为第二性资料或间接资料,是指有关专业或专题文献资料,主要靠平时的学习积累。在获得足够资料的基础上,还要进行加工处理,使之系统化和条理化,便于应用。对于论文写作来说,这两类资料都是必不可少的,要恰当地将它们运用到论文写作中去,注意区别主次,特别对于文献资料要在充分消化吸收的基础上适当引用,不要喧宾夺主。对于第一手资料的运用也要做到真实、准确、无误。五、论文写作提纲拟写论文提纲也是论文写作过程中的重要一步,可以说从此进入正式的写作阶段。首先,要对学术论文的基本型(常用格式)有一概括了解,并根据自己掌握的资料考虑论文的构成形式。对于初学论文写作者可以参考杂志上发表的论文类型,做到心中有数;其次,要对掌握的资料做进一步的研究,通盘考虑众多材料的取舍和运用,做到论点突出,论据可靠,论证有力,各部分内容衔接得体。第三,要考虑论文提纲的详略程度。论文提纲可分为粗纲和细纲两种,前者只是提示各部分要点,不涉及材料和论文的展开。对于有经验的论文作者可以采用。但对初学论文写作者来说,最好拟一个比较详细的写作提纲,不但提出论文各部分要点、而且对其中所涉及的材料和材料的详略安排以及各部分之间的相互关系等都有所反映,写作时即可得心应手。六、执笔写作执笔写作标志着科研工作已进入表达成果的阶段。在有了好的选题、丰富的材料和详细的提纲基础上,执笔写作应该是顺利的,但也不可掉以轻心。一篇高质量的学术论文,内容当然要充实,但形式也不可不讲究,文字表达要精炼、确切,语法修辞要合乎规范,句子长短要适度。特别应注意的是,一定要采用医学科技语体,用陈述句表达,减少或避免感叹、抒情等语句以及俗言俚语,也不要在论文的开头或结尾无关联系党政领导及其言论或政治形势。论文写作也和其他文体写作一样,存在着思维的连续性。因此,在写作时要尽量排除各种干扰,使思维活动连续下去,集中精力,力求一气呵成。对于篇幅较长的论文,也要部分一气呵成,中途不要停顿,这样写作效果较好。

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扫描版(部分文字乱码)分子生物学技术在动物营养学上的应用及其发展前景(上)摘要:本文从营养与基因表达调控、基因工程、转基因等三个方面综述了分子生物学技术在动物营养学中应用的最新进展,并对动物营养学的发展前景作了展望。自从发现双螺旋结构以来,分子生物学取得了飞跃性的发展,形成了以基因工程为主要内容的的现代分子生物学技术@在生物学、医学等研究中得到广泛的应用,几乎渗透到生命科学的每一个领域,成为研究和揭示生命现象本质和规律的一种重要工具。当前,世界各国都将分子生物学纳入本国科技发展的重点,可以预见,"21世纪将是生命科学的世纪,全世界所共同面临的许多重大问题,诸如饥饿与营养、疾病、能源与环境污染等问题的根本解决,在很大程度上将依赖于分子生物学技术的发展和应用。及时全面的了解和掌握分子生物学理论和技术的发展动态及研究热点,将具有重要的意义。就目前来看,我国动物营养学方面的研究工作基本尚处在机体水平:即在机体水平上研究各种营养素对机体的作用、在机体内的代谢与平衡、影响机体吸收营养素的因素等问题。分子水平方面的研究还刚刚起步,尚处于初级阶段。动物机体的生理病理变化,如生长发育、新陈代谢、遗传变异、免疫与疾病等,就本质而言,都是动物基因的表达调控发生了改变的结果,许多生理现象的彻底阐明,最终需要在基因水平上进行解释,所以动物营养学的各方面研究应与分子生物学技术,尤其是基因工程技术相结合,从分子水平上来解释各种营养素对机体的作用机制、动物机体的生理病理变化等问题,这也是动物营养学今后发展的必然趋势之一。*营养与基因的表达调控随着分子生物学技术不断发展,越来越多与代谢有关的动物基因被克隆和鉴定,人们对营养与基因调控的关系越来越感兴趣。营养与动物基因表达调控的研究已成为当今动物营养学研究的一个热点领域;如何通过改变日粮组成成分来调节体内相关基因的表达,从而使动物体处于最佳生长状况已成为现代动物营养学研究的重点;通过营养对动物基因表达的调控途径及其机制的研究,将为人们如何更加有效地对某些特定有益基因的表达提供理论依据。已有大量证据表明,主要的营养物质如糖、脂肪酸、氨基酸以及一些微量元素(如锌)对动物体内许多基因的表达都有影响。!"!营养对磷酸烯醇式丙酮酸激酶基因表达的调控PEPCK是动物肝和肾中糖元异生作用的关键酶,目前较为研究清楚的是日粮中糖含量对PEPCK基因表达的调控。糖类对PEPCK的调控主要是通过对其启动子的作用,当动物进食含有大量糖类的饲料时,PEPCK的启动了就会关闭,从而导致ABA8C水平大幅度下降,而当禁食或饲喂高蛋白质低糖的饲料时,PEPCK的启动子就会处于打开状态,从而PEPCK水平得到大幅度提高,其具体调控机制大致如下:?556D4(*0)#)等通过对大鼠ABA8C基因的分析表明,ABA8C基因启动子位于1 E+至F#,之间,其中包含了大多数激素调控基因转录所必需的组织特异性调控元件。日粮中糖的含量水平会影响胰岛素、;?GA等激素的相对水平,而胰岛素与;?GA等激素相对水平又会影响到特异性!"#!转录因子的活性,特异性转录因子与$%$&’启动子上的相应调控元件结合与否,又会影响$%$&’基因的表达(,)。现有大量证据表明,$%$&’基因一系列复杂的调控元件中,有包括胰岛素、甲状腺激素、糖皮质激素、视黄酸对$%$&’基因转录的正调控元件和胰岛素对$%$&’基因转录的负控调元件,在上述调控元件中,*+,$调控元件-&%/和$(-0/调控元件是最重要的两种,*+,$对$%$&’基因的诱导和胰岛素对$%$&’基因的抑制作用就是通过这两个调控元件来进行调控的。因此,当进食含大量糖类的饲料时,由于*+,$水平的急剧下降以及胰岛素水平的急剧上升,从而抑制$%$&’基因的表达,导致肝中$%$&’水平大幅度下降,当禁食或饲喂高蛋白低糖的饲料时,则情况恰好相反。!"#营养对脂肪酸合成酶($%&)基因表达的调控1+2是脂肪酸合成的主要限制酶,存在于脂肪、肝脏及肺等组织中,在动物体内起催化丙二酰&3+连续缩合成长链脂肪酸的反应,其活性高低将直接控制着体内脂肪合成的强弱,从而影响整个机体中脂肪的含量。有关营养与1+2基因的表达调控,2!4!&56789-:;;(/曾报道:糖类能诱导1+2基因的转录,而脂肪则抑制这种诱导的表达。&3<=9等(:;;>)试验研究也表明,当给禁食后的成年鼠饲喂含高糖低脂肪的饲料时,1+2基因的表达就增强,而且相应的?@+含量的增加幅度与碳水化合物的摄入量也成正比。糖类对1+2基因表达的影响。为区分活体中激素水平变化的协同作用,13?,葡萄糖的作用效果。最近H3I73J等-:;;G/试验研究也表明,在成年大鼠肝细胞培养物中G E磷酸E"E脱氧葡萄糖水平与1+2的?@+含量呈正相关。因此G E磷酸E"E脱氧葡萄糖极有可能是参与1+2基因表达的重要中间代谢物。脂肪对1+2基因表达的影响。&56789-:;;(/的研究表明,脂肪抑制1+2基因表达主要与脂肪抑制1+2基因转录的能力和脂肪中脂肪酸的碳链长度、双键位置和双键的数量有关,饱和脂肪酸和(J E;)族脂肪酸不能抑制1+2基因的表达,多不饱和脂肪酸($K1+)中的-J E G/和-J E(/族脂肪酸是1+2基因的有效抑制剂,研究表明,日粮中$K1+可使1+2?@+的水平降低D>C E;>C。蛋白质对1+2基因表达的影响。,I5LJ97-:;;:/研究表明,高蛋白饲粮将抑制猪脂肪组织中1+2基因的表达,脂肪组织中1+2基因的?M@+的含量会显著下降:用蛋白质含量分别为:)C、:#C、")C的日粮饲喂G>E::>8N的肥育猪,其脂肪组织中1+2?@+的含量分别下降了#!:)C、::!D(C和)#!"C。由此可见日粮蛋白质将会影响脂肪组织中1+2基因的表达,但这种调控具体发生在哪个水平及其作用机理目前还不清楚。!"’营养对()*+,*基因表达的影响长期以来,我国商品猪的瘦肉率较国际优良品种低,而目前常规的育种方法已很难使之有大幅度的提高。因此OP6JN等(:;;))小鼠3Q基因的克隆成功为这方面的研究提供了新的思路。由于R9=SIJ基因具有可以大大降低动物体脂含量这一特性,因此通过营养对R9=SIJ基因表达调控的研究,将有助于深入了解R9=SIJ对动物体重的调控机制。王方年等(:;;;)研究表明,浓度从B??35 TR到:>??35 T R葡萄糖可以显著地促进脂肪细胞中59=SIJ基因的表达。!"-营养与神经肽(/)基因表达的影响@$U是一种含(G个氨基酸残基的生物活性多肽,在体内具有收缩血管、影响激素分泌、调节生物节律及摄食行为等多种生物学功能,其中促进动物采食是@$U最主要的功能之一。试验研究表广东饲料第;卷第G期">>>年:"月综述广东饲料第#卷第$期"%%%年&"月综述明,限饲特别是限制能量采食将会显著提高’()在下丘脑中的表达量,*+,-等(#/)在限饲、低碳水化合物、低脂肪、低蛋白质日粮组成的试验条件下,发现下丘脑中’()0 1’2显著提高345。!"#微量元素对基因表达的调控&!4!&锌对基因表达的调控锌作为动物体的一种必需微量元素,具有增强机体免疫功能、促进细胞增值分化、参与核酸蛋白质代谢、维持细胞周期正常进行等生物学功能。上述作用以前曾被认为主要是由于含锌酶活性的改变以及对细胞信号传导系统产生影响的结果,但近年来的研究表明,事实并不如此,锌主要是通过对基因的转录和表达的影响而产生一系列的生物学效应。6,7+:;#<=认为,锌离子是>’2聚合酶的一个重要组成成分,锌对于维持>’2聚合酶的活性具有相当的重要性;另外锌通过影响1’2聚合酶活性及转录因子的作用,能够导致基因转录异常,从而使蛋白质表达也发生变化;还有饲料中锌的含量,可以通过影响金属调节蛋白的转录活性而影响金属硫蛋白(6?)基因的表达,@A88,BC:等(#3)认为可将6?基因的表达量作为体内锌状况的重要衡量指标。67’C88;#4=发现低锌日粮限制动物生长的直接原因是由于低锌抑制了体内DEF G D、EH受体、EH结合蛋白等基因的表达。&!4!"其他微量元素对基因表达的调控镉、铜、汞等元素的增加将显著提高6?基因的表达量。I+JA;#/=研究表明高铜将显著提高体内EH基因的表达水平。IC+K,:LK等(M$)认为铁可以通过控制01’2的稳定性和翻译过程,调节铁蛋白的水平。"基因工程技术所谓基因工程,就是按照人们的意愿在体外获得目的基因,再按预先的设计,在体外将目的基因进行酶切连接,构建成适当的表达裁体,然后导入细菌或动物细胞或机体内,以研究该目的基因的结构与功能、表达的调控机制、或者获得该基因的表达产物。分子生物学技术的核心就是基因工程,而基因克隆和表达是基因工程的核心技术。下面就抗菌肽、植酸酶,甜菜碱等,对基因工程技术在动物营养学领域中的应用作一简单阐述。$"!抗菌肽基因工程自从NJ0C:等(M&)首次从美国惜古比天蚕;HOC8JP+JKC 7KJP,:=中成功地分离到两种抗菌肽蚕素(7KJP,:)2和N后,国内外很多科学家对这一类抗菌肽进行了深入细致的研究,发现在许多昆虫、植物、哺乳动物中均有这样的多肽存在,它们由<%多个氨基酸残基组成,不同来源的多肽的氨基酸序列具有较强的保守性且共同具有如下特点:(&)’端由碱性氨基酸残基组成;(")Q端均酰胺化;(<)绝大多数多肽在第二位均为?KP,它对杀菌活性至关重要;(/)它们都有较广的杀菌谱。其抗菌机制大致如下:抗菌肽作用于细菌的细胞膜,破坏膜的完整性,造成离子通道,最终导致细胞内含物的泄漏。由于抗菌肽具有广谱杀菌作用、相对分子量较小、热稳定、水溶性好等优点,更为重要的是抗菌肽对真核细胞几乎没有作用,仅仅作用于原核细胞和发生病变的真核细胞,在目前不少病原菌对原有抗生素逐步产生耐药性,尤其是肉用动物长期使用抗生素受到严格检查和批评时,对畜禽体内自然产生的抗菌肽功能的了解以及设计一种方法来调节动物体内自然抗菌肽的功能便显得极为重要,其中通过抗菌肽基因的克隆与表达而大量生产抗菌肽是一种较为直接而有效的方法。目前昆虫和植物抗菌肽基因工程,在国内外已有不少成功的报道,但就畜禽抗菌肽基因工程国内外尚未见报道。因此,运用基因工程技术,通过对畜禽抗菌肽的研究,对提高畜禽的抗病能力、减少甚至替代抗生素的使用将起积极的促进作用。目前,猪抗菌肽((1 G<#)已被发现(等,M#),它是一个分子量为/3道尔顿的肽,从猪肠中分离,属于富含(KJ G 2KL的肽家族,不裂解野生型大肠杆菌,但对突变型R&"有作用,其作用机制是通过阻断蛋白质和>’2的合成,从而导致这些成分的降解。(1 G<#在一个单层囊泡中可以诱导钙的降低和电流的线性增加,此诱导与肽浓度和膜上甘油磷酸脂(带负电荷)有关。另外在猪小肠中,还发现另一种抗菌肽7KJP,:(&,它是以裂解细菌来完成杀菌作用的。2:SK99J:;#4=运用基因工程技术从猪骨髓1’2中克隆到一种新型的7>’2,其编码一个3M残基的抗菌肽’R G 8O9,:,有三个分子内二硫键,这种肽对’R G敏感型的肿瘤细胞株)2Q G&有裂解活性,但不裂解红血球细胞。;!"#!分子生物学技术在动物营养学上的应用及其发展前景$下%郑家茂赵国芬许梓荣!"!植酸酶的基因工程植酸酶的研究已有近’年的历史,植酸酶作为一种单胃动物的饲料添加剂,其饲喂效果已在世界范围内得到广泛的确证,随着饲料工业的发展和分子生物学的兴起,从(’年代开始的植酸酶的分子生物学研究,已成为世界性的研究热点之一。目前国内外研究的主要思路集中在通过基因工程这一手段解决饲用植酸酶的两个主要问题:一个是植酸酶在天然材料中表达水平太低,这造成植酸酶难以大量生产及生产成本过高的问题,通过基因工程技术,利用生物反应器则有望成百上千倍地提高它的表达量;另一个问题是天然植酸酶的一些酶学性质,如耐温性,/0适性、催化活性等不能完全适合饲料加工业和养殖业的要求,利用基因工程手段在分子水平上对植酸酶基因进行改造,从而提高其在饲料中使用的有效性。#!#!&在微生物中高效表达植酸酶基因目前,植酸酶基因表达的研究主要集中在来源于曲霉的植酸酶基因/123和/425上。06789:;<=>?4@8等$&(("%将来源于3!A:BCDDEFFG"&"-的/123基因导回原菌株,使/12基因的拷贝数增加到&-个以上,从而使植酸酶的表达量提高到,H’’C I D4。J174:B1等(&((-)在3!K72L6?中表达来源于酵母的植酸酶基因和来源于3!;:操纵元能在烟草中表达,因此将’/01研究室得到的%&’操纵元;!:?@7A,片段导入烟草,探讨甜菜碱是否能表达是一个诱人的研究领域。"转基因技术转基因技术是指用实验手段,将外源基因导入动物细胞或动物受精卵中,由此稳定整合到动物基因组,并能遗传给子代。目前常用的转基因技术主要有:显微注射法;胚胎多能干细胞虫;精子裁体法;反转录病毒载体法以及电转移技术等等,其中显微注射法是最常用、最有效的基因导入技术。目前培育成功的转基因动物绝大部分是采用该方法获得的。最早的转基因动物是将疱疹病毒基因与BCDE早期启动子联在一起,用显微注射法导入小鼠受精卵获得的转基因小鼠。目前,在动物营养领域转基因技术的研究主要包括:"!3提高动物生长性能生长激素$FG+在动物生产中基本上采用注射方法,虽然有一定的促生长作用,但程序复杂繁琐,解决思路之一就是采用转基因技术。G(11&/等$35;8+人生长激素$HFG+转基猪研究成功,这种转基因猪的生长速度比对照组高出38I,日增重可达3#:"J,饲料利用率提高#3I,采食量减少#EI,陈永福$3553+用自己构建的融合基因KL9 M NFG获得了转基猪,其生长速度提高33!;I O 3D!#I,饲料利用率提高3EI。另外,转基因羊、转基因鸡、转基因兔、转基因牛、转基因鱼等研究也相继获得成功。"!#改变动物体内的代谢途径动物营养研究表明,有些生长发育和维持所必需的营养物质必须由外界供给,例如赖氨酸,但是否可以不必由外界供给呢?可行的方案不外乎这么两种:一种是重建动物体内某些丢失的代谢途径;另一种是导入目前在动物体内尚未发现的代谢途径。转基因技术的出现提供了通过改变动物代谢途径从而让动物自身合成赖氨酸的可能性。-&&等$355E+已经清楚大肠杆菌合成赖氨酸途径中的酶基因编码,运用基因转移技术也证明了在细胞中施行这些途径的可行性,因此-&&等提出设想:把赖氨酸在微生物中生物合成的途径导入动物体内,使动物自身就能合成赖氨酸。"!"提高动物产毛性能由于胱氨酸在羊瘤胃中降解,所以饲料中加入胱氨酸并不能提高产毛量。因此能够得到一种自身合成胱氨酸的转基因羊,将会大大提高羊毛产量。P(/Q$3553+发现某些细菌能将硫固定并转化为胱氨酸,他们分别在大肠杆菌和沙门氏菌中分离到了丝氨酸乙酸转移酶基因和K 4乙酰丝氨硫化氢解酶基因,并且将这两种基因与金属硫蛋白$L9+基因启动子联接;并在"R端装上FG基因的序列,然后将这组调控序列通过转基因技术导入羊体内而得到高产羊毛转基因绵羊。D展望综上所述,以基因工程为核心的分子生物学技术应用于动物营养学研究领域,具有很大的潜力,它不仅为动物营养学研究提供了一套全新的技术和方法,而且可在基因水平上解决许多动物机体生理病理变化、营养素的代谢调节机制以及其与机体的相互关系等问题。我们可以设想,基因工程抗菌肽完全可以减少甚至替代抗生素的使用;随着转基因技术的日益完善,各种生长性能优越的动物新品种将层出不穷;用转基因动物来大量生产各种生理活性物质,也将成为现实。无可置疑,#3世纪是高新技术畜牧业应用大发展的时期,以基因工程为主导的分子生物学技术将会为我国的畜牧业的发展开辟广阔前景。

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