豬營養代謝與錶觀遺傳學

豬營養代謝與錶觀遺傳學 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

黃飛若 著
圖書標籤:
  • 豬營養
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  • 錶觀遺傳學
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  • 動物科學
  • 豬健康
  • 基因組學
  • 營養基因組學
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店鋪: 唐人文化圖書專營店
齣版社: 化學工業齣版社
ISBN:9787122262585
版次:1
商品編碼:10272513428
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-04-01
用紙:膠版紙
頁數:263
字數:331000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦 本書首次揭示瞭豬的營養代謝和錶觀遺傳學之間的關係,詳細論述瞭豬基因的錶達調控和豬的營養代謝、生長發育之間的內在聯係。  內容推薦 本書內容包含兩部分。部分是對錶觀遺傳學的基本理論、動物營養代謝與調控的理論及方法的描述,涉及錶觀遺傳學的形成和發展、主要研究內容、研究技術,動物營養代謝與調控的研究進展,及錶觀遺傳學在豬營養代謝中的研究等;第二部分為豬營養代謝與錶觀遺傳學的專題研究,涉及豬腸道脂肪代謝與乙酰化修飾,日糧不同蛋白質水平下豬腸道和肝髒氨基酸的代謝及甲基化分析,錶觀遺傳修飾在肝髒糖脂及氨代謝中的作用,錶觀遺傳學修飾在豬肌肉蛋白質降解中的作用,豬皮下脂肪與肌內脂肪形成的錶觀遺傳學調控等。本書適閤高校和科研機構動物營養學、豬營養學教學和研究的師生和科研人員閱讀參考。 作者簡介 黃飛若,華中農業大學,係副主任,副教授,黃飛若,本專著作者,農學博士,動物營養與飼料科學係係副主任,副教授,碩士生導師。長期從事豬營養代謝與錶觀遺傳學研究。2013.6.1~2014.6.1:獲國傢留學基金委“國傢公派訪問學者項目”全額資助,前往世界名校-美國加州大學伯剋利分校人類營養與毒理係開展一年的科研工作。主要研究方嚮:豬營養代謝與錶觀遺傳學、氮營養素在肝髒的代謝通路及調節;豬腸道脂肪酸轉運等。2008年工作以來,研究工作先後獲得瞭國傢重點基礎研究規劃項目(973計劃)、國傢自然科學基金、瑞典國際青年科學基金、教育部高等學校博士學科點新教師基金、動物營養國傢重點實驗室對外開放基金、湖北省科技研究與開發計劃以及華中農業大學人纔啓動基金的資助,研究結果先後發錶在British Journal of Nutrition; BioMed Research International;Journal of Animal Science;Livestock Science等國際SCI收錄雜誌。科研成果先後於2008年、2011年獲得湖北省科技進步三等奬和二等奬。2009年,論文《豬生長肥育期添加亞麻籽對組織中n-3PUFA富集量和肌肉重的影響》被湖北省畜牧獸醫學會評為一等奬。 目錄 第一章緒論/1
第一節錶觀遺傳學研究進展1
一、錶觀遺傳學的形成與發展1
二、錶觀遺傳學和遺傳學的關係2
三、錶觀遺傳學的主要研究內容3
四、錶觀遺傳學的研究技術6
五、錶觀遺傳學的應用前景10
第二節豬營養代謝調控的研究進展11
一、日糧因素對豬營養代謝的調控12
二、環境因素對豬營養代謝的調控13
三、微生物因素對豬營養代謝的調控14
第三節豬營養代謝中的錶觀遺傳學研究15
一、營養對錶觀遺傳調控及機製15
二、錶觀遺傳對營養物質代謝的影響17
三、內分泌激素與錶觀遺傳學22
四、錶觀遺傳學、營養與環境的關係26
參考文獻27
第二章錶觀遺傳學調控的分子機製/32
第一節組蛋白修飾32
一、組蛋白的甲基化修飾33
二、組蛋白的乙酰化與去乙酰化修飾34
三、組蛋白的磷酸化修飾37
四、組蛋白的泛素化修飾38
五、組蛋白的SUMO化修飾40
第二節染色質重塑41
一、染色質的結構42
二、核小體的定位44
三、染色質重塑復閤物45
四、染色質重塑的模式48
第三節DNA甲基化50
一、DNA甲基化50
二、DNA去甲基化54
三、DNA甲基轉移酶的分類56
第四節非編碼RNA調控58
一、RNA乾擾的特點59
二、RNA乾擾作用機製61
三、miRNA作用機製與功能62
參考文獻66
第三章豬營養代謝與調控/71
第一節豬氨基酸代謝與調控71
一、氨基酸的分類71
二、氨基酸的功能73
三、氨基酸的代謝途徑74
四、飼糧中營養物質對氨基酸代謝的調控76
五、激素對蛋白質氨基酸代謝的調控80
六、氨基酸對基因錶達的調節及機製82
七、功能性氨基酸研究進展85
第二節豬碳水化閤物的代謝與調控89
一、碳水化閤物的分類89
二、碳水化閤物的代謝途徑90
三、碳水化閤物的營養生理作用95
四、碳水化閤物對豬營養代謝調控96
第三節脂肪組織與脂肪代謝97
一、脂肪組織的分類97
二、脂肪代謝98
三、激素對脂肪代謝的調控100
四、脂肪代謝的營養調控105
五、豬脂肪代謝相關酶的調控109
參考文獻112
第四章豬腸道脂肪酸轉運與乙酰化修飾/119
第一節豬腸道生理與代謝特點119
一、腸道結構與代謝特點119
二、腸道微生物及微生態環境120
三、腸道屏障與免疫功能121
四、腸道營養與腸道健康123
第二節n-3 PUFA與腸上皮細胞脂肪酸轉運的關係125
一、脂肪酸的概念與分類126
二、小腸中脂肪酸轉運相關蛋白126
三、n-3 PUFA調控小腸上皮細胞脂肪酸轉運相關基因錶達129
四、n-3 PUFA對小腸上皮細胞甘油三酯閤成的抑製作用129
第三節n-3 PUFA調控腸上皮細胞乳糜微粒組裝130
一、脂肪酸在消化吸收過程中的特異性131
二、肝型脂肪酸結閤蛋白及乳糜微粒組裝與分泌133
三、Caco-2細胞腸道脂質代謝模型139
四、n-3 PUFA對腸上皮細胞CM閤成和分泌的調控143
第四節豬腸道脂肪酸代謝與乙酰化修飾144
一、短鏈脂肪酸與腸道組蛋白乙酰化修飾144
二、乙酰化與去乙酰化修飾對腸上皮基因錶達的調控145
三、錶觀遺傳學修飾對脂肪酸轉運關鍵蛋白的調控145
參考文獻146
第五章低蛋白日糧下豬肝髒氨基酸的代謝及甲基化修飾/150
第一節豬腸道與肝髒氨基酸代謝特點150
一、必需氨基酸151
二、非必需氨基酸156
第二節低蛋白水平日糧在仔豬日糧中的應用159
一、豬蛋白質營養的研究進展159
二、低蛋白水平日糧對仔豬生長性能的影響160
三、低蛋白水平日糧對仔豬氮利用率的影響161
四、低蛋白水平日糧對仔豬氮排泄的影響163
第三節不同蛋白水平日糧對仔豬肝髒氨基酸代謝的影響163
一、血管插管技術在動物營養物質代謝研究中的應用163
二、不同蛋白水平日糧對仔豬肝髒氨基酸代謝的影響168
三、低蛋白水平日糧下肝髒和腸道氨基酸代謝的異同點172
第四節不同蛋白水平下氨基酸代謝的甲基化修飾175
一、日糧蛋白水平調控氨基酸代謝相關基因錶達175
二、日糧蛋白水平調控甲基化修飾176
參考文獻177
第六章錶觀遺傳修飾在肝髒糖脂及氨代謝中的作用/182
第一節肝髒糖脂代謝特點182
一、肝髒糖代謝182
二、肝髒脂質代謝183
第二節錶觀遺傳修飾在糖脂代謝中的作用184
一、DNA甲基化與糖脂代謝184
二、組蛋白修飾與糖脂代謝186
三、非編碼RNA與糖脂代謝187
四、染色質重塑與糖脂代謝189
第三節氨在肝髒內的代謝來源與去嚮190
一、肝髒氨的來源191
二、肝髒尿素循環與榖氨酰胺循環191
三、肝�裁啪猜齬嘧⒛P圖壩τ�193
四、不同門靜脈血氨水平對豬肝髒營養代謝的影響194
第四節乙酰化與去乙酰化修飾在肝髒氨代謝中的調控作用195
一、尿素循環酶的短期與長期調控195
二、去乙酰化酶Sirtuin蛋白傢族196
三、SIRT3與鳥氨酸氨甲酰基轉移酶OTC198
四、SIRT5與氨甲酰磷酸閤成酶CPS1199
五、轉錄共激活因子PGC-1α與SIRT3和SIRT5200
六、SIRT1/GCN5與轉錄共激活因子PGC-1α201
參考文獻202
第七章免疫應激豬肌肉蛋白質降解與錶觀遺傳學修飾/206
第一節肌肉的生長發育與肌縴維類型206
一、肌肉的結構及生長發育206
二、肌縴維類型及其影響因素207
三、肌縴維類型與肉品質的關係210
第二節免疫應激下動物骨骼肌蛋白質代謝特點212
一、豬集約化生産與免疫應激212
二、免疫應激與動物骨骼肌生長的關係214
三、免疫應激誘導骨骼肌蛋白質分解途徑的機製214
第三節n-3 PUFA在豬肌肉蛋白質降解中的作用218
一、n-3 PUFA調節生長肥育豬促炎因子和免疫功能218
二、n-3 PUFA改善生長肥育豬脂肪酸組成和肌肉重224
三、n-3 PUFA調控生長肥育豬組織中基因錶達228
四、n-3 PUFA對肌肉蛋白質降解的作用機製231
第四節錶觀遺傳修飾對骨骼肌蛋白質分解的作用235
一、錶觀遺傳學修飾修飾對NF-кB的調控235
二、錶觀遺傳學修飾對PPARγ的調控237
參考文獻238
第八章豬皮下脂肪與肌內脂肪形成的錶觀遺傳學調控/244
第一節豬脂肪組織分布244
一、豬脂肪組織沉積部位244
二、皮下脂肪與肌內脂肪的差異245
三、脂肪沉積與肉質的關係246
第二節脂肪細胞的生成與調控247
一、脂肪細胞的起源247
二、脂肪細胞的分化過程248
三、脂肪細胞分化的關鍵轉錄因子250
四、脂肪細胞分化的信號通路252
五、皮下脂肪和肌內脂肪沉積差異的調控254
第三節動物體內脂肪生成中的錶觀遺傳學調控255
一、乙酰化與去乙酰化修飾在脂肪生成中的作用256
二、miRNA在脂肪細胞的分化中的調控作用259
參考文獻260

前言 動物營養代謝與調控是動物營養學的經典研究內容。動物營養代謝過程,會受到環境、營養狀況、應激和細胞內遺傳物質等諸多因素的影響和調控。近年來,錶觀遺傳學領域的研究得到迅速發展,並且其研究內容涉及許多學科領域。錶觀遺傳學研究的重點是基因錶達的調控機製,研究生物通過調控基因錶達而不改變基因序列所導緻的遺傳現象的理論。所以,錶觀遺傳學是環境因素和遺傳物質相互作用的結果。動物體在生長發育過程中,也在不斷進行著生理和代謝的變化和調整,從而提高機體對環境的適應能力。錶觀遺傳學是研究基因與環境相互作用的學科,這門學科在動物營養與飼料科學領域涉及營養素對錶觀遺傳的影響,以及錶觀遺傳學修飾對營養代謝的調控。現在錶觀遺傳學研究也成為動物營養代謝調控研究的熱點,而目前沒有有關豬營養代謝與錶觀遺傳學相關的著作齣版。
本書主要綜述瞭作者近年來研究成果,包括脂質、蛋白質和碳水化閤物三大類營養物質的營養代謝調控與錶觀遺傳學的關係;以及腸道、肝髒、肌肉等不同的器官的營養物質代謝的錶觀學修飾的分析。同時輔以國內外相關研究進展,以補充豬營養代謝及錶觀遺傳學領域相關著作空白,為科學研究、教學及動物生産提供理論依據。
動物營養學是一個正在發展的與許多學科有關的領域,其中動物營養代謝與錶觀遺傳學修飾有密切關係,本書就是從這二者的聯係展開的,內容包括兩大部分:部分(~三章)是對錶觀遺傳學的基本理論、動物營養代謝與調控的理論及方法的描述,涉及錶觀遺傳學的形成和發展、主要研究內容、研究技術,動物營養代謝與調控的研究進展,以及錶觀遺傳學在豬營養代謝中的研究等;第二部分(第四~八章)為豬營養代謝與錶觀遺傳學的專題研究,涉及豬腸道脂肪代謝與乙酰化修飾,日糧不同蛋白水平下豬腸道和肝髒氨基酸的代謝及甲基化分析,錶觀遺傳修飾在肝髒糖脂及氨代謝中的作用,錶觀遺傳學修飾在豬肌肉蛋白質降解中的作用,豬皮下脂肪與肌內脂肪形成的錶觀遺傳學調控等。
本書的寫作和齣版得到瞭國傢自然科學基金項目(No.31572409)、國傢重點基礎研究計劃“ 973 計劃”( No.2013CB127304)、國傢自然科學基金青年科學基金(No.31101722)和瑞典國際青年科學基金(No.720112-101204)項目的資助。同時,華中農業大學動物營養與飼料科學係碩士生李魯魯、包正喜、張萍、王悅、鄭培培等在本書所涉及的課題開展和研究過程中傾注瞭大量的心血和汗水。在此一並緻以誠摯的謝意!同時,對化學工業齣版社為本書的盡早齣版所付齣的辛勤勞動錶示衷心的感謝!
由於編者的水平有限,經驗不足,時間倉促,專業發展迅速及涉及的學科領域較廣等原因,書中難免有錯漏和不妥之處,敬請廣大讀者批評指正。




黃飛若
華中農業大學
2016年2月

書摘與插畫







《豬營養代謝與錶觀遺傳學》 序言 自古以來,人類對豬的馴化與養殖便是農業文明的重要組成部分。豬以其強大的繁殖能力、高效的飼料轉化率以及優良的肉質,成為全球最重要的畜禽之一。隨著現代畜牧業的快速發展,如何科學、高效地飼養豬,以滿足日益增長的市場需求,同時兼顧動物福利和環境保護,已成為擺在研究者和從業者麵前的重要課題。 營養是影響豬生長發育、健康狀況、生産性能以及肉品質的根本性因素。而對營養物質的吸收、利用、轉化和排泄過程的深入理解,即營養代謝,是優化飼養方案、提高養殖效益的關鍵。然而,近年來,隨著生命科學的飛速發展,我們逐漸認識到,僅僅關注物質層麵的代謝過程已不足以全麵解釋動物機體的復雜調控。基因的錶達調控,特彆是錶觀遺傳學的興起,為我們理解生命活動提供瞭全新的視角。錶觀遺傳學研究的是在不改變DNA序列的前提下,基因錶達水平和細胞功能發生的穩定遺傳。這些修飾受到環境因素(如營養)的顯著影響,並能在細胞甚至個體間傳遞,對動物的生長、健康乃至後代産生深遠影響。 本書《豬營養代謝與錶觀遺傳學》正是基於這一認識,旨在將傳統的豬營養代謝研究與新興的錶觀遺傳學理論相結閤,為讀者提供一個更為全麵、深入的理解豬的生命活動及其調控機製的框架。本書不僅會詳細闡述豬在不同生命階段(如胎兒期、哺乳期、生長育肥期、繁殖期)的能量、蛋白質、脂肪、礦物質、維生素等營養物質的代謝規律,還會深入探討營養素如何通過錶觀遺傳學的途徑,如DNA甲基化、組蛋白修飾、非編碼RNA等,影響豬的基因錶達,進而調控其生理功能。 本書的寫作目標是: 1. 係統梳理豬的營養代謝基礎: 迴顧和總結豬在不同生理狀態下,關鍵營養物質(碳水化閤物、脂類、蛋白質、礦物質、維生素)的吸收、轉運、轉化、儲存與排泄的生理生化機製。 2. 引入錶觀遺傳學的核心概念: 詳細介紹DNA甲基化、組蛋白修飾、非編碼RNA等主要的錶觀遺傳修飾及其在基因錶達調控中的作用。 3. 揭示營養與錶觀遺傳學的交互作用: 重點闡述特定營養素(如葉酸、膽堿、蛋氨酸、維生素B12、短鏈脂肪酸、多不飽和脂肪酸等)如何作為底物或信號分子,參與調控錶觀遺傳標記的形成或消除,從而影響豬的基因錶達。 4. 探討錶觀遺傳調控在豬生産實踐中的應用潛力: 分析錶觀遺傳修飾如何影響豬的生長速度、胴體性狀、免疫功能、繁殖性能、抗應激能力以及肉品質,並展望如何通過營養乾預,利用錶觀遺傳學的原理,優化豬的生産性能,提升養殖效益。 5. 促進學科交叉與理論創新: 鼓勵讀者從跨學科的角度思考豬的營養需求和健康管理,推動豬營養學與分子生物學、遺傳學、錶觀遺傳學等領域的深度融閤。 本書的讀者對象廣泛,包括但不限於: 高校和科研院所的動物科學、動物營養、預防獸醫學、生物學等相關專業的研究人員和研究生。 畜牧業生産一綫的獸醫、飼料工程師、養殖場技術管理人員。 對豬的生長發育、健康與食品安全感興趣的公眾。 我們深信,通過對豬營養代謝與錶觀遺傳學的深入研究,必將為現代豬業的可持續發展注入新的活力,為提高豬的生産性能、改善豬的健康水平、保障食品安全提供堅實的科學基礎。 第一章 豬的能量代謝 能量是維持豬生命活動、生長發育和生産活動的基礎。本章將深入探討豬的能量代謝過程,包括能量的來源與消耗,以及影響能量代謝的關鍵因素。 1.1 能量的來源: 碳水化閤物代謝: 澱粉、糖原、葡萄糖、果糖等在豬體內的消化吸收、糖酵解、三羧酸循環、氧化磷酸化等過程。重點闡述不同日糧碳水化閤物組成(如全榖物、精製澱粉、添加糖)對能量利用效率的影響。 脂類代謝: 脂肪的消化吸收、脂肪酸的氧化分解(β-氧化)、酮體生成與利用、甘油三酯的閤成與儲存。探討不同脂肪來源(飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸)在豬體內的代謝特點及其對生産性能的影響。 蛋白質代謝: 蛋白質在體內的分解、氨基酸的吸收與利用、氨基酸的去氨基反應、尿素循環。雖然蛋白質主要用於閤成結構蛋白和功能蛋白,但其氨基酸骨架也可轉化為能量。 1.2 能量的消耗: 基礎代謝: 維持生命活動所需的基本能量消耗,包括呼吸、循環、體溫維持、細胞更新等。 生産性代謝: 與特定生理功能相關的能量消耗,如生長(肌肉、骨骼、脂肪沉積)、繁殖(配種、妊娠、泌乳)、産肉、産奶等。 活動性代謝: 豬的活動、運動所消耗的能量。 1.3 能量代謝的調控: 激素調控: 胰島素、胰高血糖素、生長激素、皮質醇、甲狀腺激素等在調節能量代謝中的作用。 神經調控: 下丘腦在食欲調控和能量平衡中的作用。 環境因素: 溫度、濕度、光照等環境因素對豬能量代謝的影響。 1.4 能量代謝與生産性能: 能量攝入量、轉化效率與生長速度、日增重、飼料報酬的關係。 能量過剩或不足對豬體組成(瘦肉率、脂肪率)的影響。 能量代謝與繁殖性能(如發情、受胎率、産仔數)的關係。 第二章 豬的蛋白質代謝 蛋白質是構成機體組織、維持生理功能的重要物質,其代謝的閤理性直接影響豬的生長發育和健康。本章將深入探討豬的蛋白質代謝。 2.1 蛋白質的消化吸收: 胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、氨肽酶等消化酶在蛋白質分解中的作用。 氨基酸、二肽、三肽的吸收機製。 不同蛋白質來源(動物性蛋白、植物性蛋白)的消化率和氨基酸利用率差異。 2.2 氨基酸代謝: 必需氨基酸與非必需氨基酸: 豬體內的必需氨基酸需求量與閤成能力。 氨基酸的轉運與利用: 氨基酸在血液中的運輸,以及在肝髒、肌肉、腎髒等組織中的蛋白質閤成、能量産生、其他代謝物質閤成等應用。 氨基酸的降解: 氨基酸的去氨基作用,生成的氨如何通過尿素循環轉化為尿素排齣體外。 2.3 氮代謝與平衡: 氮的攝入、體內轉化與排泄。 氮平衡的概念及其在評價蛋白質利用率中的意義。 影響氮平衡的因素,如蛋白質質量、能量攝入、生理狀態等。 2.4 蛋白質代謝與生産性能: 蛋白質攝入量、蛋白質質量與瘦肉沉積、生長速度的關係。 氨基酸平衡對生長育肥豬、繁殖母豬、泌乳母豬的重要性。 蛋白質攝入過量或不足對豬健康、環境汙染(如氮排放)的影響。 第三章 豬的脂肪代謝 脂肪是豬體重要的能量儲存形式,也是構成細胞膜、閤成激素的重要成分。本章將詳細介紹豬的脂肪代謝。 3.1 脂肪的消化吸收: 膽汁對脂肪乳化的作用。 脂肪酶(如胰脂肪酶)對甘油三酯的水解。 脂肪酸、單甘油酯、膽固醇等小分子産物的吸收。 乳糜微粒的形成與轉運。 3.2 脂肪的閤成與儲存(脂肪生成): 脂肪酸閤成的途徑(從葡萄糖、氨基酸轉化而來)。 甘油三酯的閤成。 脂肪細胞的增殖與分化,脂肪的沉積。 影響脂肪沉積的因素,如飼糧組成、激素水平、遺傳因素。 3.3 脂肪的分解與利用(脂肪動員): 激素敏感性脂肪酶(HSL)的作用。 脂肪酸的氧化分解(β-氧化),為機體提供能量。 酮體的生成與利用,尤其是在能量缺乏或碳水化閤物攝入不足時。 3.4 脂肪酸的分類與功能: 飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸(如亞油酸、α-亞麻酸、EPA、DHA)的來源、代謝特點與生理功能。 必需脂肪酸的定義及其重要性。 3.5 脂肪代謝與肉品質: 脂肪的組成(如脂肪酸譜)對豬肉風味、嫩度、口感的影響。 皮下脂肪、肌內脂肪的沉積與經濟價值、消費者偏好的關係。 脂肪代謝的調控與改善豬肉品質的途徑。 第四章 豬的礦物元素與維生素代謝 礦物元素和維生素雖然需求量少,但它們在豬的生長發育、生理功能、代謝過程中扮演著至關重要的角色。本章將分彆闡述主要礦物元素和維生素的代謝。 4.1 宏量礦物元素代謝: 鈣(Ca)與磷(P): 骨骼健康、能量代謝、信號轉導中的作用。消化吸收、體內轉運、排泄的調控。維生素D在鈣磷代謝中的作用。 鈉(Na)與氯(Cl): 體液平衡、酸堿平衡、神經肌肉興奮性的維持。 鉀(K): 細胞內液的主要陽離子,與鈉協同維持體液平衡、神經肌肉功能。 鎂(Mg): 參與數百種酶促反應,能量代謝、神經肌肉功能、骨骼健康。 硫(S): 組成某些氨基酸(蛋氨酸、半胱氨酸)和維生素(生物素、硫胺素)。 4.2 微量礦物元素代謝: 鐵(Fe): 血紅蛋白、肌紅蛋白的組成成分,氧轉運與儲存。消化吸收、體內轉運(轉鐵蛋白)、儲存(鐵蛋白)與排泄。 鋅(Zn): 眾多酶的輔因子,參與蛋白質閤成、免疫功能、生長發育、傷口愈閤。 銅(Cu): 參與能量代謝、鐵的利用、結締組織閤成、免疫功能。 錳(Mn): 參與骨骼發育、生殖機能、抗氧化防禦。 硒(Se): 作為榖胱甘肽過氧化物酶的組成成分,重要的抗氧化劑。 碘(I): 甲狀腺激素的組成成分,調控代謝率。 鈷(Co): 維生素B12的組成成分。 鉻(Cr): 參與糖代謝,增強胰島素的敏感性。 鉬(Mo): 參與黃嘌呤氧化酶等酶的活性。 4.3 脂溶性維生素代謝: 維生素A(Retinol): 視覺、上皮細胞分化、免疫功能。吸收、儲存(肝髒)、代謝途徑。 維生素D(Calciferol): 鈣磷代謝、骨骼健康。日光照射、食物來源、體內活化、作用機製。 維生素E(Tocopherol): 重要的抗氧化劑,保護細胞膜免受氧化損傷。吸收、轉運、體內分布。 維生素K(Phylloquinone, Menaquinones): 參與血液凝固(因子II, VII, IX, X的γ-羧化),骨代謝。 4.4 水溶性維生素代謝: 維生素B族: 硫胺素(B1)、核黃素(B2)、煙酸(B3)、泛酸(B5)、吡哆醇(B6)、生物素(B7)、葉酸(B9)、維生素B12(鈷胺素)。它們多作為輔酶參與碳水化閤物、脂肪、蛋白質的代謝,以及核酸閤成、神經遞質閤成等。詳細介紹各維生素的生理功能、吸收、體內轉化、排泄及缺乏癥。 維生素C(Ascorbic acid): 抗氧化、膠原閤成、鐵吸收。豬體內的閤成能力(與人不同)。 第五章 豬的錶觀遺傳學基礎 本章將介紹錶觀遺傳學的基本概念、主要機製及其在生命科學中的重要性。 5.1 錶觀遺傳學的定義與特點: 遺傳信息的“第二層”——不改變DNA序列的基因錶達調控。 可遺傳性、可逆性、受環境影響。 5.2 主要的錶觀遺傳學機製: DNA甲基化: 概念:在DNA的胞嘧啶殘基上添加甲基。 作用:通常與基因沉默有關。 酶:DNA甲基轉移酶(DNMTs)。 去甲基化:DNA去甲基化酶。 組蛋白修飾: 概念:組蛋白(如H2A, H2B, H3, H4)尾部氨基酸殘基上發生的翻譯後修飾,包括乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等。 作用:改變染色質結構,影響DNA的可及性,從而調控基因轉錄。 酶:組蛋白乙酰轉移酶(HATs)、組蛋白脫乙酰化酶(HDACs)、組蛋白甲基轉移酶(HMTs)、組蛋白去甲基化酶(HDMs)等。 “組蛋白密碼”理論。 非編碼RNA(ncRNA): 定義:不編碼蛋白質的RNA分子。 主要類型: 微小RNA(miRNA): 長度約22個核苷酸,通過與靶mRNA結閤,引起mRNA降解或翻譯抑製。 長鏈非編碼RNA(lncRNA): 長度大於200個核苷酸,功能多樣,可作為支架、招募蛋白、作為miRNA海綿等。 作用:在轉錄、轉錄後調控、染色質重塑等方麵發揮作用。 5.3 錶觀遺傳學在不同生物學過程中的作用: 細胞分化與發育。 基因組印記。 X染色體失活。 腫瘤發生。 環境適應性。 第六章 營養素對豬錶觀遺傳修飾的影響 本章將重點探討在豬的營養代謝過程中,特定營養素如何作為底物或信號分子,直接或間接影響DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA的錶達。 6.1 營養素作為錶觀遺傳修飾的底物: 一碳單位代謝與DNA甲基化: 葉酸、維生素B12、蛋氨酸、絲氨酸、甘氨酸等在提供甲基供體(S-腺苷甲硫氨酸,SAM)過程中的關鍵作用。 這些營養素的缺乏如何導緻SAM水平下降,進而影響DNA甲基化水平。 組蛋白乙酰化與酰基供體: 乙酰輔酶A(Acetyl-CoA)是組蛋白乙酰化的酰基供體。 碳水化閤物和脂肪代謝産生的乙酰輔酶A是維持組蛋白乙酰化的重要來源。 短鏈脂肪酸(SCFA),如丁酸鹽,是組蛋白脫乙酰化酶(HDACs)的抑製劑,可間接影響組蛋白乙酰化水平。 組蛋白甲基化與甲基供體/去甲基化酶底物: SAM也為組蛋白甲基化提供甲基。 α-酮戊二酸(α-KG)是組蛋白去甲基化酶(如JmjC傢族)的共底物,其代謝與營養狀態密切相關。 6.2 營養素作為信號分子調控錶觀遺傳酶活性: 膽堿: 通過甲硫氨酸循環,影響SAM的生成,進而影響DNA甲基化。 多不飽和脂肪酸(PUFAs): 如ω-3和ω-6脂肪酸,可能影響錶觀遺傳酶的活性或作為信號分子。 維生素D、A、E: 某些維生素(如維生素D)的受體(VDR, RAR, RXR)可與錶觀遺傳調控因子相互作用,影響基因錶達。 6.3 特定營養素與豬錶觀遺傳修飾的相互作用案例: 膽堿對豬肝髒DNA甲基化的影響: 補充膽堿如何改善高脂日糧引起的肝髒脂肪變性和DNA低甲基化。 蛋氨酸對豬生長性能和基因錶達的調控: 優化蛋氨酸水平如何影響瘦肉沉積相關基因的錶觀遺傳狀態。 短鏈脂肪酸(SCFA)對豬腸道健康和免疫基因錶達的影響: 膳食縴維發酵産生的SCFA如何通過HDAC抑製作用,調控腸道炎癥相關基因。 微量元素(如硒)的錶觀遺傳調控作用: 硒作為抗氧化劑,其代謝酶的錶達如何受錶觀遺傳調控。 6.4 非編碼RNA與營養信號整閤: miRNA如何響應營養信號,調控下遊基因錶達。 lncRNA作為“海綿”或支架,整閤多種營養信號。 第七章 錶觀遺傳調控在豬生長發育中的作用 本章將深入探討錶觀遺傳學如何在豬的生長發育過程中發揮關鍵作用,以及營養乾預如何影響這些過程。 7.1 胎兒期發育與母體營養: 母體營養(如葉酸、膽堿)對胎兒基因組DNA甲基化模式的影響。 “圍産期營養”對後代錶觀遺傳標記的編程效應,可能影響終生健康。 胎盤發育與營養物質轉運的錶觀遺傳調控。 7.2 肌肉生長與脂肪沉積: 肌肉特異性基因(如MyoD, myogenin)的錶達調控,受DNA甲基化和組蛋白修飾影響。 脂肪細胞分化相關基因(如PPARγ, C/EBPα)的錶觀遺傳調控。 營養素(如支鏈氨基酸、Omega-3脂肪酸)對肌細胞和脂肪細胞錶觀遺傳狀態的影響。 7.3 骨骼發育與礦物代謝: 骨形成與重塑相關基因的錶觀遺傳調控。 鈣、磷、維生素D等營養素如何與骨骼相關基因的錶觀遺傳狀態相互作用。 7.4 腸道發育與微生物互作: 腸道上皮細胞分化、屏障功能的錶觀遺傳調控。 膳食縴維、益生元等對腸道微生物群落的影響,以及微生物代謝産物(如SCFA)的錶觀遺傳調控效應。 7.5 免疫係統的發育與應激響應: 免疫細胞分化與活化的錶觀遺傳調控。 應激(如熱應激、斷奶應激)如何引起錶觀遺傳變化,影響免疫反應。 營養素(如維生素E、硒、益生菌)在緩解應激引起的錶觀遺傳損傷中的作用。 第八章 錶觀遺傳調控在豬繁殖性能中的作用 本章將探討錶觀遺傳學如何在豬的生殖生理過程中發揮作用,以及營養乾預對生殖性能的影響。 8.1 性腺發育與配子形成: 雄性精子發生和雌性卵母細胞發育過程中的DNA甲基化模式建立與維持。 基因組印記在生殖細胞發育中的作用。 8.2 繁殖周期調控: 激素信號與錶觀遺傳學的相互作用,調控發情周期。 營養狀態(如能量水平)如何影響繁殖激素的分泌,進而影響生殖相關基因的錶觀遺傳狀態。 8.3 妊娠與胚胎著床: 子宮內膜容受性的錶觀遺傳調控。 母體營養對胚胎早期發育和著床成功率的影響,可能通過錶觀遺傳機製介導。 8.4 泌乳與繁殖力恢復: 乳腺發育與泌乳相關基因的錶觀遺傳調控。 哺乳期營養對母豬繁殖力恢復速度的影響。 第九章 錶觀遺傳調控與豬肉品質 本章將探討錶觀遺傳學如何影響豬肉的營養價值、風味、嫩度和保水性等品質特性。 9.1 肌縴維發育與肉色: 肌縴維類型決定(慢肌縴維vs快肌縴維)的錶觀遺傳調控。 肌紅蛋白含量、脂肪氧化酶活性等對肉色的影響,受錶觀遺傳調控。 9.2 脂肪代謝與脂肪分布: 脂肪組織特異性基因的錶觀遺傳調控,影響脂肪沉積和脂肪酸譜。 肌內脂肪(IMF)含量與豬肉風味、嫩度的關係。 9.3 蛋白質降解與嫩度: 肉品成熟過程中蛋白質降解酶(如卡路蛋白酶)的活性,受錶觀遺傳調控。 應激(如PSE肉)與錶觀遺傳變化的關係。 9.4 營養乾預與肉品質的錶觀遺傳調控: 特定脂肪酸(如Omega-3)的補充如何影響肌內脂肪酸譜,可能通過錶觀遺傳機製。 抗氧化劑(如維生素E)對肉品貨架期和氧化穩定的影響,可能與錶觀遺傳調控相關。 第十章 營養與錶觀遺傳學在豬生産實踐中的應用前景 本章將展望如何利用營養和錶觀遺傳學原理,優化豬的飼養管理,提高生産效益,促進可持續畜牧業發展。 10.1 精準營養與個性化飼喂: 根據豬的基因型、生理狀態和環境因素,製定個性化的營養方案。 利用錶觀遺傳學標記預測豬的生産性能和健康風險。 10.2 優化飼糧配方: 基於營養與錶觀遺傳學的相互作用,設計富含特定功能性營養素(如膽堿、蛋氨酸、植物提取物)的飼料。 關注功能性氨基酸、脂肪酸、微量元素等對錶觀遺傳調控的影響。 10.3 改善動物福利與抗應激能力: 通過營養乾預,調節應激響應相關基因的錶觀遺傳狀態,提高豬的抗應激能力。 優化環境管理,減少應激源,降低其對錶觀遺傳的影響。 10.4 提升繁殖性能與後代健康: 優化母豬營養,改善其生殖器官的錶觀遺傳環境,提高受胎率、産仔數。 利用“圍産期營養”概念,通過母體營養乾預,對後代進行錶觀遺傳編程,提升其生長性能和健康水平。 10.5 綠色養殖與環境保護: 優化蛋白質和能量利用,減少氮、磷排放。 研究營養如何通過錶觀遺傳調控,影響豬的代謝廢物産生。 10.6 未來研究方嚮與挑戰: 開發更精確的錶觀遺傳學檢測技術。 深入研究不同營養素與錶觀遺傳修飾的劑量效應關係。 解決錶觀遺傳調控的長期效應和可逆性問題。 推動跨學科閤作,實現理論研究嚮生産應用的轉化。 結語 《豬營養代謝與錶觀遺傳學》的撰寫,旨在為豬的生命活動提供一個多層次、多維度的理解。我們期望通過本書,能夠激發更多研究者和從業者對這一交叉領域的興趣,共同探索豬的營養需求與健康管理的科學前沿,為推動現代畜牧業的科技進步和可持續發展貢獻力量。

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坦白說,這本書的閱讀體驗談不上輕鬆愉快,更像是在攀登一座知識的冰山。它的語言風格非常“乾燥”,充滿瞭專業術語和拉丁文縮寫,幾乎沒有進行任何修飾或潤色,完全是純粹的科學報告腔調。我常常需要一邊查閱厚厚的附錄(裏麵全是各種化學式和實驗方法的迴溯),一邊對照正文纔能勉強跟上作者的思路。書中對不同動物模型在營養缺乏或過剩情況下的生理反應的描述,詳盡到令人發指的地步,每一個生理指標的變化都被量化到瞭小數點後好幾位。這讓我深刻體會到,真正的科學研究是多麼的枯燥與精確。它不是一本能讓你在咖啡館裏悠閑閱讀的書籍,它要求你全神貫注,最好是配上一杯濃咖啡和足夠安靜的環境。讀完一章,我感覺自己的大腦皮層都因為過度運轉而發燙。

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這本厚厚的磚頭書,拿到手就感覺沉甸甸的,封麵設計樸實得像一本教科書,沒有任何花哨的修飾。我本來對營養學領域已經有些瞭解,以為能輕鬆啃下它,結果翻開第一頁就發現我太天真瞭。書裏對一些基礎的生化反應描述得極其詳盡,每一個酶的作用機製、底物轉化過程,都恨不得給你畫齣三維分子結構圖來。讀起來就像是在聽一位老教授聲嘶力竭地講解他畢生的研究心得,語速很快,信息密度大到讓人喘不過氣。我不得不經常停下來,拿齣筆記本,把那些復雜的代謝通路圖抄寫下來,試圖理清那些錯綜復雜的調控網絡。尤其在講到氨基酸代謝的旁路時,簡直是一場智力上的馬拉鬆,稍微走神,思路就徹底斷瞭。這本書的深度顯然是為那些已經在領域內深耕多年的研究人員準備的,對於我這樣的業餘愛好者來說,每讀一章都像完成瞭一次高強度的腦力訓練,雖然痛苦,但那種“豁然開朗”的感覺,偶爾閃現時,也確實讓人感到一種知識被大腦強行塞滿的充實感。

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這本書的排版和裝幀簡直像上個世紀的學術專著,字體選擇很傳統,沒有太多現代書籍那種追求視覺享受的傾嚮。內容上,它聚焦於一種極其細微的視角,不是泛泛而談動物營養的好處,而是深入到細胞層麵,探討特定營養素如何影響能量的分配與利用。我印象最深的是其中關於脂肪酸代謝調控的那一部分,作者似乎對每一個信號通路上的激酶和磷酸酶都瞭如指掌,詳細闡述瞭它們是如何被環境因子激活或抑製的。閱讀過程更像是在跟隨作者進行一次極其精密的“手術”,解剖動物體內的代謝機器。它的論述邏輯非常嚴謹,但敘事節奏略顯沉悶,缺乏故事性。很多關鍵結論都是通過大量的實驗數據和統計分析堆砌起來的,如果你期待的是生動有趣的案例分析,那可能要大失所望瞭。這本書的價值在於它的“硬核”,它不試圖說服你,它隻是呈現事實和機製,讓讀者自己去消化其中的科學重量。

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這本書的行文風格非常古典,嚴謹到近乎教條,它似乎不歡迎任何持懷疑態度的讀者,而是直接要求你接受作者建立的理論體係。作者似乎對當前領域內的一些“流行”觀點持保留態度,並在特定章節中,用極具說服力(雖然枯燥)的實驗數據,對這些觀點進行瞭深入的剖析和反駁,展現齣一種強烈的學術批判精神。它不是一本迎閤大眾的科普讀物,它是一份麵嚮專業人士的、充滿挑戰性的學術宣言。閱讀過程中,我時不時會産生一種“被審問”的感覺,好像書裏的每一個論斷都在檢驗我對基礎知識的掌握程度。這本書的價值不在於讓你讀起來感到愉悅,而在於它能不動聲色地提高你的專業門檻,讓你在接觸到更前沿的研究時,能更深刻地理解其背後的科學邏輯和曆史脈絡。

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這本書的結構布局頗具匠心,它不是按照營養素來劃分章節,而是以生理過程為綱,將不同的營養物質如何協同作用於特定的生命活動進行串聯。這種組織方式使得讀者可以跳齣單一營養素的局限性,從一個更宏觀、更係統化的角度去理解動物的營養需求。例如,在討論蛋白質代謝時,它會穿插講解能量如何參與氨基酸的分解與閤成,以及這些過程如何受到內分泌係統的精細調控。雖然信息量巨大,但這種整閤性的敘述,反倒提供瞭一種新的理解框架,讓我過去零散的知識點開始連接起來。不過,這種整閤的代價是,任何一個單一的知識點都需要讀者具備紮實的預備知識,否則很容易在跨越不同生理係統的過程中迷失方嚮,感覺自己像是在一個巨大的知識迷宮裏繞圈子。

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