蛋白质对基因表达的调控
白蛋白、神经肽Y（NPY） NPY富含于中枢和周围神经系统。可刺激采食。
研究表明，注入NPY可导致饮食过度和体内脂 肪堆积，禁食或限食可导致NPY水平上升，增 加采食量；喂高蛋白日粮可降低脂肪组织脂肪 酸合成酶mRNA的数量，不影响肝脏组织脂肪 酸合成酶的mRNA数量，以利于体脂沉积的减 少。
高等动物脂肪的合成是通过脂肪酸合成酶系来 完成。
饲料中脂肪酸对脂肪合成的影响通过两个方面： 调控磷酸戊糖中的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因表 达，使NADPH的含量降低，控制脂肪酸合成； 直接调控脂肪酸合成酶基因表达
如酵母、非病原性细菌、霉菌和藻类等 生产蛋白酶、纤维酶、脂肪酶、乳酸酶和植
酸酶等。
饲用干酵母
螺旋藻蛋白
SCP优点
营养丰富 蛋白质高达80%以上，含多种维生素，消化率 高达80%。可缓解蛋白质资源的缺乏。
原料来源广、微生物繁殖快、成本低、效益高 原料：纸浆废液、糖蜜、酒糟、植物秸秆等； 石油衍生物等。
一、基因工程与动物营养
利用基因工程技术提高动物营养物质的质量 ✓ 提高饲料作物的质量 ✓ 提高饲料作物种子含油量 ✓ 培育低毒饲料作物
转基因动物在动物营养中的应用
动物机体的生产，主要受生长发育、新陈代谢、 遗传变异、免疫与疾病等方面的影响，根本上 都是基因表达调控发生改变的结果
通过基因工程在动物体内导入新的代谢途径， 加工后的外来基因在哺乳动物的体内表达。
三、利用酶工程技术提高动物营养物质利用率
添加酶制剂可补充内源酶的不足 消除抗营养因子 提高饲料成分的营养价值
饲料用酶包括；蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、 乳糖酶、植酸酶、果胶酶等
植酸酶
➢ 植酸酶 → 水解植酸的酶类→将植物磷降解为 肌醇和无机磷
➢ 广泛存在于动物、植物和微生物。 ➢ 作物籽实中磷的储存形式是植酸磷→单胃动物
消化率。 应用生物技术处理饲料，效率高、无残留、安全，营
养成分破坏少。
第三节动物基因表达的营养调控
营养物质对基因表达的调控 基因多态性对营养物质吸收、代谢和利用的影
响
一、营养物质对基因表达的调控
（一）营养物质与基因表达之间的关系
营养物质对基因的表达调控是指动物摄入的营养物质 经过一系列的转运及信号传递过程，将信号传递到细 胞质或细胞核，与其他要素一起调控染色质的活化、 基因的转录、mRNA的稳定性及其翻译过程。
பைடு நூலகம் 基因的表达调控
↗营养素摄入 ↘
DNA复制
改变染色体结构
↘调节基因表达↗
↓
转录
↓
翻译
↓
基因产物
↓
调节、维持细胞分化、适应、生长、生产等
基因表达的多级调控
转录调控 转录后调控 翻译调控 翻译后调控 蛋白质调控
（二）营养水平对基因表达的影响
GH→控制生长→通过GHR和IGF-1发挥作用 →较长时间的饥饿→ GHR表达下降→ GH表 达下降→生长受阻。
➢ Cys-羊毛合成的限制性氨基酸 ➢ 饲料中添加Cys不能提高在血清中的浓度。 ➢ 如果羊自身合成，将提高羊毛产量。
通过转基因得到转基因羊胃上皮 细胞能利用胃中的硫化氢合成Cys
二、利用细胞工程技术生产动物营养物质
单细胞蛋白饲料又称微生物蛋白或菌体蛋白， 是利用各种基质大规模培养一些微生物而获得 的微生物蛋白。
可提高家畜的日增重等。
四、发酵工程与动物营养
发酵工程是将微生物学、生物化学和化学工程 学基本原理有机地结合起来，是一门利用微生 物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工 程技术。
生产氨基酸、酶制剂、益生素
五、利用生物技术处理饲料中有毒有害物质
橙色黄杆菌能在体外消除黄曲霉素。 利用单菌或多菌发酵工艺降低游离棉酚的含量。 利用白腐真菌可处理麦秸，提高其蛋白含量，且提高
缺乏植酸酶→不能充分利用→不得不在饲料中 添加→提高了成本，排出体外也会污染环境→ 利用植酸酶→磷的利用率可提高60%，排出量 减少40%。
β-葡聚糖酶 戊聚糖酶 木聚糖酶 蛋白酶 淀粉酶
如何获得植酸酶？
合成植酸酶的微生物包括：枯草芽孢杆菌、假单胞杆 菌、乳酸杆菌、大肠杆菌、曲霉（活性最高）、酵母 等。
利用分子生物学技术从微生物中鉴定、分离出编码植 酸酶的基因→基因扩增→重组到曲霉菌表达载体中→ 植酸酶表达→曲霉菌的天然分泌机构把产生的酶转至 培养基中→搜集纯化。
粗饲料→细胞壁→纤维素、半纤维素和木 质素→通过瘤胃微生物被反刍动物消化利 用→通过酶制剂可提高其消化率。 饲料中添加酶制剂可提高奶牛产奶量，也
应用
日粮中设计高蛋白→抑制脂肪合成→生产瘦肉 率高的家畜。
比使用药物降低脂肪沉积更安全。 降低日粮蛋白含量→提高NPY的分泌→促进采
食→提高日增重→增加了绝对蛋白摄入量。
氨基酸对基因表达的调控
氨基酸缺乏→CHOP基因的表达
脂肪与脂肪酸对基因表达的调控
脂肪主要影响与脂肪代谢有关的酶含量，如胰 脂肪酶。
营养对基因表达的调控作用有组织特异性和基 因种类特异性。只控制能量水平时，生长速度 与肝脏中IGF-1和GHRmRNA表达量有关，但 与眼肌中的表达量无关。
（三）营养物质对基因表达的调控
蛋白质与氨基酸对基因表达的调控 脂肪与脂肪酸对基因表达的调控 碳水化合物对基因表达的调控 矿物质对基因表达的调控 维生素对基因表达的调控
从基因水平上研究如何提高动物生产性能及肉用性能 在分子水平上研究营养物质与基因表达、调控的关系，
从根本上阐明营养物质对机体的作用机制； 利用基因工程技术开发饲料资源。
营养遗传学与营养基因组学
第二节 生物技术在动物营养中的应用
基因工程与动物营养 利用细胞工程技术生产动物营养物质 利用酶工程技术提高动物营养物质利用率 发酵工程与动物营养 利用生物技术处理饲料中有毒有害物质
动物营养生物技术
第一节 动物营养生物技术概述
动物营养生物技术 以饲料和饲料添加剂为对象，以生物技术
为手段，改善饲料作物的品质，开发新型的饲 料资源和生物饲料添加剂等动物营养物质，调 控动物生长和代谢，从而提高饲料利用率、改 善和提高畜禽生产性能和产品品质。
分子营养学
分子生物学应用于传统的动物营养学研究中，利用分 子生物学技术改造或生产动物性营养物质