بررسی بیان ژن لپتین بافت ماهیچه و کبد بره پرواری تحت تاثیر مکمل آلی روی-متیونین و نمک کلسیمی روغن کتان جیره

نوع مقاله : مقاله کامل علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم دامی، دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

2 دانشجوی کارشناسی ارشد ژنتیک و اصلاح نژاد دام -گروه علوم دامی –دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی -دانشگاه علوم کشاورزی و منابع

3 دانش آموخته دکتری ژنتیک و اصلاح نژاد دام- گروه علوم دامی –دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی -دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

10.22069/ejrr.2026.24262.2028

چکیده

هدف: تولید گوسفند، نقشی مهم در تأمین پروتئین حیوانی در جهان دارد. بازده رشد و عملکرد تولیدی از عوامل کلیدی تأثیرگذار بر بهره‌وری در این صنعت هستند. سیستم لپتین–ملانوکورتین (LMS) به‌عنوان یکی از مسیرهای تنظیمی اصلی، در کنترل تعادل انرژی، اشتها و متابولیسم بدن نقش دارد. ژن لپتین از عناصر کلیدی این مسیر است که با تنظیم مصرف خوراک، تعادل انرژی و متابولیسم چربی، رشد و وضعیت تغذیه‌ای دام را تحت تأثیر قرار می‌دهد. پژوهش‌های اخیر نشان داده‌اند که استفاده از منابع غنی از اسیدهای چرب غیراشباع مانند نمک کلسیمی روغن کتان می‌تواند از طریق بهبود بازده انرژی و تنظیم بیان ژن‌های مرتبط با رشد، در افزایش عملکرد حیوان مؤثر باشد. علاوه بر این، مکمل آلی روی–متیونین به‌دلیل نقش آن در متابولیسم پروتئین، فعالیت آنزیم‌های رشد و تنظیم ترشح هورمون‌های مرتبط با انرژی، توانایی بهبود افزایش وزن روزانه و کارایی خوراک در نشخوارکنندگان را دارد. لذا، هدف از این پژوهش بررسی بیان ژن لپتین در بافت‌های کبد و ماهیچه بره های پرواری تحت تاثیر نمک کلسیمی روغن کتان و مکمل آلی روی-متیونین جیره غذایی بود.
روش پژوهش: در این پژوهش، ۴۴ رأس بره نر نژاد عربی در سنین دو تا سه ماهگی در قالب طرح فاکتوریل ۲×۲ مورد استفاده قرار گرفتند. آزمایش شامل چهار تیمار تغذیه‌ای بود که هر تیمار با ۱۱ تکرار اجرا شد. تیمارها عبارت بودند از: ۱) جیره پایه بدون مکمل (شاهد)، ۲) جیره پایه حاوی 083/۰ درصد مکمل روی–متیونین (معادل ۱۰۰ میلی‌گرم عنصر روی در هر کیلوگرم ماده خشک)، ۳) جیره پایه حاوی ۳ درصد نمک کلسیمی روغن کتان، و ۴) جیره پایه حاوی ترکیب ۳ درصد نمک کلسیمی روغن کتان و 083/۰ درصد مکمل روی–متیونین. پس از پایان دوره 94 روزه، سه بره از هر تیمار کشتار و نمونه‌های بافت کبد و ماهیچه جهت بررسی بیان ژن لپتین تهیه گردیدند. نمونه‌ها بلافاصله در نیتروژن مایع منجمد و در دمای ۸۰- درجه سانتی‌گراد ذخیره شدند. استخراج RNA و سنتز cDNA طبق دستورالعمل کیت‌های تجاری انجام شد و بیان ژن لپتین با روش Real-Time qPCR ارزیابی گردید. میزان بیان نسبی ژن لپتین با استفاده از فرمول -ΔΔCT 2 و با نرمال‌سازی بر اساس ژن مرجع GAPDH محاسبه شد. داده‌های به‌دست‌آمده با نرم‌افزار (9.4) SAS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
یافته ها: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد، افزودن نمک کلسیمی روغن کتان منجر به کاهش معنی‌دار بیان ژن لپتین در کبد شده (01/0 >P)، اما بر روی بیان آن در ماهیچه اثر معنی‌داری مشاهده نشد (05/0<P). علاوه بر این استفاده از مکمل روی- متیونین باعث افزایش معنی‌دار بیان ژن لپتین در کبد و ماهیچه شد (01/0 >P)، همچنین افزودن همزمان مکمل روی- متیونین و مکمل چربی نمک کلسیمی روغن کتان منجر به تغییر معنی‌دار در بیان ژن‌ مورد نظر نشد (05/0<P).
نتیجه گیری: نتایج کلی این پژوهش نشان داد که نوع و ترکیب مکمل‌های تغذیه‌ای می‌تواند به‌طور معنی‌داری بر تنظیم ژنی مرتبط با متابولیسم انرژی در گوسفند اثر بگذارد. کاهش بیان ژن لپتین در اثر مصرف نمک کلسیمی روغن کتان (حاوی اسیدهای چرب امگا ۳ ) و افزایش آن در نتیجه افزودن مکمل روی–متیونین، اهمیت تعادل عناصر غذایی و تأثیر آن‌ها بر مسیرهای مولکولی رشد و متابولیسم را نشان می‌دهد. افزایش بیان ژن لپتین با مصرف مکمل روی-متیونین احتمالا به حفظ تعادل انرژی بدن کمک میکند و از ذخیره سازی بیش از حد چربی جلوگیری میکند. در حالی که مصرف نمک کلسیمی روغن کتان با کاهش لپتین احتمالا منجر به ذخیره چربی خواهد شد. برهمکنش میان این دو منبع تغذیه‌ای بیانگر نقش پیچیده تنظیم تغذیه‌ای در کنترل عملکرد ژنتیکی و فیزیولوژیکی دام بوده و لزوم بررسی‌های بیشتر در سطوح مولکولی و فیزیولوژیکی را برای درک دقیق‌تر سازوکارهای تنظیمی تأکید می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of Leptin Gene Expression in Muscle and Liver Tissue of Fattening Lambs under the Influence of Dietary Zinc-Methionine Organic Supplement and Calcium Salt of Flaxseed Oil

نویسندگان [English]

  • Mahmood Nazari 1
  • Seiedeh Zahra Badvi 2
  • ُSepideh Rostami 3
1 Department of Animal Sciences, Faculty of Animal Sciences and Food Technology, Khuzestan University of Agriculture and Natural Resources
2 Msc student of Animal genetic and Breeding, Faculty of Animal Science and Food Technology, Agricultural sciences and Natural Resources University of Khuzestan
3 Ph. D graduate of Animal genetic and Breeding, Faculty of Animal Science and Food Technology, Agricultural sciences and Natural Resources University of Khuzestan
چکیده [English]

Objective: Sheep production, as a fundamental component of the livestock industry, plays a vital role in supplying animal protein worldwide. Growth efficiency and productive performance are key factors determining profitability in this sector. The leptin–melanocortin system (LMS) acts as a major regulatory pathway that governs energy balance, appetite, and body metabolism. The leptin gene, a central element of this system, influences feed intake, energy homeostasis, and lipid metabolism, thereby affecting growth and nutritional status in animals. Recent studies have demonstrated that supplementing diets with unsaturated fatty acid sources such as calcium salts of flaxseed oil can enhance energy utilization and modulate the expression of growth-related genes, ultimately improving animal performance. Moreover, the organic zinc–methionine complex plays a significant role in protein metabolism, enzyme activity, and the regulation of growth and energy-associated hormones, contributing to improved daily weight gain and feed efficiency in ruminants. Therefore, this study aims to evaluate the combined effects of dietary supplementation with calcium salts of flaxseed oil and organic zinc–methionine on leptin gene expression in the liver and muscle tissues of sheep.
Method: In this study, forty-four male Arabic lambs aged two to three months were used in a 2×2 factorial experiment arranged in a completely randomized design. The experiment consisted of four dietary treatments with eleven replicates per group: (1) a basal diet without any supplement (control), (2) the basal diet supplemented with 0.083% zinc–methionine (equivalent to 100 mg Zn/kg DM), (3) the basal diet containing 3% calcium salts of flaxseed oil, and (4) the basal diet including both 3% calcium salts of flaxseed oil and 0.083% zinc–methionine. At the end of the 94-day feeding trial, three lambs from each treatment were slaughtered, and liver and muscle samples were collected for leptin gene expression analysis. The collected tissues were immediately frozen in liquid nitrogen and stored at −80°C until further molecular assays. Total RNA extraction and cDNA synthesis were performed according to the manufacturer’s protocols of commercial kits. Leptin gene expression was quantified by the real-time qPCR, with GAPDH used as the reference gene. Relative gene expression levels were calculated using the 2−ΔΔCT method. The obtained data were statistically analyzed using SAS software (version 9.4), and treatment means were compared by the LSD test.
Results: The results indicated that dietary supplementation with calcium salts of flaxseed oil significantly downregulated leptin gene expression in the liver (P < 0.01), while no significant effect was observed in muscle tissue (P > 0.05). In contrast, the inclusion of zinc–methionine significantly increased leptin gene expression in both liver and muscle tissues (P < 0.01). Moreover, the combined supplementation of zinc–methionine and calcium salts of flaxseed oil did not cause any significant alteration in leptin gene expression compared with the control group (P > 0.05).
Conclusions: The overall findings of this study demonstrate that the type and combination of dietary supplements can markedly influence the genetic regulation of energy metabolism in sheep. The observed downregulation of leptin gene expression following omega-3 fatty acid supplementation, contrasted with its upregulation upon zinc–methionine administration, highlights the critical role of nutritional balance in modulating molecular pathways involved in growth and metabolism. Increasing leptin gene expression with zinc-methionine supplementation may help maintain energy balance and prevent excessive fat storage. At the same time, the calcium salt of flaxseed oil may promote fat storage by reducing leptin levels. The interaction between these two nutritional factors underscores the complexity of dietary regulation at the genetic and physiological levels and emphasizes the need for further investigations at molecular and systemic scales to better elucidate the underlying regulatory mechanisms.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zinc-methionine
  • flaxseed oil
  • leptin
  • liver
  • muscle