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Influencia de la composicion de la dieta sobre el perfil de acidos grasos y la expresion genica en tejidos adiposo, muscular y hepatico de cerdos ibericos.

INFLUENCE OF DIET COMPOSITION ON FATTY ACID PROFILE AND GENE EXPRESSION IN ADIPOSE, MUSCULAR AND HEPATIC TISSUES OF IBERIAN PIGS

INTRODUCCION

La composicion de los tejidos, principalmente musculo y grasa, es determinante en la calidad de los productos carnicos de origen animal, y especialmente en los de cerdo iberico. Esta composicion esta influida por distintos aspectos como la dieta, la edad, el sexo o el tipo genetico. Entre estos, la dieta supone una herramienta facil de manejar para modular la composicion tisular y adaptarla a los estandares de calidad; y por ello se ha propuesto el empleo de dietas ricas en AG monoinsaturados en el engorde de cerdos ibericos para conseguir materia prima de calidad similar a la obtenida en cerdos alimentados en montanera (Ventanas et al., 2008; Perez-Palacios et al., 2009). Sin embargo, no hay un conocimiento claro de como la composicion de AG de la dieta repercute en la de los distintos tejidos, ni de su influencia relativa sobre la deposicion directa de AG y la sintesis endogena, que puede verse influida por el efecto de componentes especificos de la dieta sobre la transcripcion de genes responsables de la sintesis de enzimas del metabolismo lipidico.

En este trabajo se ha evaluado el efecto de la composicion de AG de la dieta de cerdos ibericos en fase de cebo, sobre la composicion y sobre la expresion genica de enzimas clave del metabolismo lipidico en tejido adiposo, muscular (esqueletico y cardiaco) y hepatico.

MATERIAL Y METODOS

Animales, muestras biologicas y datos fenotipicos: Se utilizaron 40 machos Torbiscal. Los animales fueron castrados con dos meses de edad y estuvieron agrupados desde el destete y sometidos a restriccion alimentaria con un pienso estandar, hasta alcanzar un peso medio de 60 kg, momento en que se establecieron tres lotes experimentales que recibieron dietas isocaloricas e isoproteicas con composicion de AG rica respectivamente en: S) saturados (5% de manteca hidrogenada,), M) monoinsaturados (5% girasol de alto oleico) y P) poliinsaturados (5% girasol normal). Los animales se pesaron quincenalmente y recibieron el tratamiento hasta que alcanzaron alrededor de 155 Kg de peso, momento en que fueron sacrificados. Tras el sacrificio se obtuvieron muestras de distintos tejidos y organos. La extraccion de lipidos a partir de la grasa subcutanea (capas interna y externa), del musculo l.dorsi y de higado, asi como el analisis de la composicion de AG mediante cromatografia de gases se realizaron segun los protocolos descritos por Rey et al. (2006).

Estudio de expresion diferencial: Se extrajo ARN total utilizando el sistema Ribopure (Ambion), a partir de muestras de 50-150 mg de higado, musculos (cardiaco y l.dorsi) y grasa dorsal (capa interna). Los ARN obtenidos se evaluaron mediante cuantificacion con Nanodrop y analisis con un equipo Agilent Bioanalyzer, mostrando una calidad muy elevada. Se realizo la cuantificacion de la expresion genica de distintas enzimas: SCD ([??]9-desaturasa), FASN (Sintasa de acidos grasos), ME1 (Enzima malico), ACACA (Acetil CoA Carboxilasa), LEP (Leptina), CPT (Carnitina Palmitoil Transferasa) y HADH (L-3 Hidroxiacil CoA dehidrogenasa). La cuantificacion se realizo mediante qPCR con SYBR Green (Takara) en un equipo Stratagene Real Time PCR (MxPro 3000). Se utilizaron GAPDH y B2M como genes control para la normalizacion de los valores de expresion.

Analisis estadistico: La influencia de la dieta sobre la composicion de AG y sobre la expresion genica se analizo, en ambos casos, con un modelo lineal incluyendo la media, dieta y residuo. Los analisis se realizaron utilizando la aplicacion GLM del software SAS 9.1 (SAS Institute Inc., USA).

RESULTADOS Y DISCUSION

Los tres grupos experimentales mostraron pesos similares durante el ensayo y al sacrificio. Los analisis de la composicion de AG muestran diferencias significativas para el grupo P, respecto a los grupos S y M , que son similares, tanto en las dos capas de la grasa dorsal como en el higado y musculo (Tabla 1). La composicion de tejidos del grupo P refleja la composicion del pienso ingerido, con un porcentaje muy superior de AG poliinsaturados (PUFA), principalmente linoleico, y menor de saturados (SFA) y monoinsaturados (MUFA), especialmente oleico, vaccenico y palmitoleico. Sin embargo no se observa un efecto de la dieta ingerida sobre la composicion de los grupos S y M , que alcanzan unos porcentajes muy parecidos de AG a pesar que la dieta del grupo S contiene un 22% mas de SFA y un 7% menos de MUFA que el grupo M. Este resultado sugiere una alta capacidad de los cerdos ibericos para la sintesis endogena de lipidos monoinsaturados a partir de grasa saturada, que podria verse reflejada en un efecto regulador de la dieta sobre la transcripcion de enzimas del metabolismo lipidico.

Entre las enzimas que regulan el metabolismo lipidico, la delta-9 desaturasa, el enzima malico, la sintasa de acidos grasos, la acetil coA carboxilasa y la leptina son enzimas especialmente relevantes y relacionadas directamente con la biosintesis de acidos grasos y la adipogenesis. Entre ellas, SCD cataliza la sintesis de MUFA (palmitoleico y oleico) a partir de SFA (palmitico y estearico) por lo que tiene una funcion fundamental en la composicion y calidad de los tejidos del cerdo iberico. Ademas el gen SCD esta regulado por distintos factores, incluyendo componentes de la dieta (Paton y Ntambi, 2009).

Los resultados de la cuantificacion de la expresion genica en tejido graso muestran diferencias proximas a la significacion estadistica para los genes SCD y ME1 en funcion del tipo de dieta, mostrando la mayor parte de los genes estudiados una tendencia parecida con expresion ligeramente mayor en el grupo M, y menor en el P (figura 1A). No se encontraron diferencias significativas de expresion para los genes FASN, ACACA y LEP, en contra de las evidencias previas en este sentido (Duran-Montge et al., 2009; Ovilo et al., 2009).

En el higado, los resultados muestran un efecto muy significativo de la dieta sobre la expresion del gen SCD, con la misma tendencia a la observada en tejido adiposo (Figura 1B). La mayor expresion de enzimas lipogenicas en el grupo M , especialmente SCD, en grasa e higado, contrasta con lo observado a nivel de composicion de los tejidos, que indicaba mayor capacidad de sintesis para el grupo S, principalmente referida a la sintesis de AG monoinsaturados. Por tanto, esta mayor capacidad de sintesis podria responder a procesos de regulacion postranscripcional de estas u otras enzimas o a regulacion de la actividad enzimatica.

En tejidos musculares, las enzimas que participan en el transporte de AG al interior de la mitocondria y su [beta]-oxidacion, tales como CPT y HADH, podrian influir en la regulacion de los niveles tisulares de acidos grasos y por tanto su expresion podria estar modulada por la abundancia de dichos AG y en definitiva por la dieta. En el musculo esqueletico se cuantifico la expresion de tres enzimas lipogenicas (SCD, ME1 y FASN) y las enzimas CPT y HADH no detectandose diferencias significativas de expresion (figura 1D). En el caso del musculo cardiaco se realizo la cuantificacion de los genes SCD, CPT y HADH y tampoco se observaron diferencias significativas de expresion (figura 1C).

Estudios previos describen una represion de la expresion del gen SCD en respuesta al tratamiento con ciertos acidos grasos, como el linoleico y el oleico, siendo el primero un represor mas potente (Zulkifli et al, 2010). Los resultados de nuestro estudio en tejidos graso y hepatico concuerdan con este efecto represor, pues el grupo P presenta el menor nivel de expresion de SCD. Sin embargo, no se observa un similar efecto inhibidor de la expresion de este gen por parte del acido oleico de la dieta M.

[FIGURA 1 OMITIR]

BIBLIOGRAFIA

Duran-Montge et al. 2009. Animal 3(11): 1580-90.

Ovilo et al. 2009. 59th Annual Meeting of the European Association for Animal Production, no 15, p. 246.

Paton C.M., Ntambi J.M. 2009. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 297(1): E28-E37.

Perez-Palacios T., Ruiz J., Tejeda J.F., Antequera T. 2009. Meat Science 81: 632-640

Rey et al. 2006. Meat Science 73: 66-74.

Ventanas S., Tejeda J.F., Estevez M. 2008. Animal 2(4): 621-630.

Zulkifli R.M., Parr T., Salter A.M., Brameld J.M. 2010. J. Anim. Sci. 88: 2565-2575.

Benitez, R., Nunez, Y., Fernandez, A., Alves, E., Martin Palomino P., Rodriganez J., Fernandez A.I., Rodriguez C., Lopez-Bote C., Silio L., Ovilo C.

Departamento de Mejora Genetica Animal, INIA, Ctra. A Coruna km 7,5, 28040 Madrid.
Tabla 1. Perfil de los principales AG en grasa
subcutanea, higado y musculo de cerdos alimentados
con dietas saturada, monoinsaturada y poliinsaturada.
Las medias con distinto superindice son
significativamente diferentes (P<0,05).

Tejido         Dieta            Palmitico

Grasa          Saturada         25,7 (a) [+ o -] 0,2
  subcutanea   Monoinsaturada   25,3 (a) [+ o -] 0,2
  interna      Polinsaturada    22,8 (b) [+ o -] 0,2
Grasa          Saturada         24,6 (a) [+ o -] 0,1
  subcutanea   Monoinsaturada   24,5 (a) [+ o -] 0,1
  externa      Polinsaturada    21,8 (b) [+ o -] 0,1
Higado         Saturada         17,3 [+ o -] 0,4
               Monoinsaturada   17,1 [+ o -] 0,4
               Polinsaturada    16,9 [+ o -] 0,4
Musculo        Saturada         23,7 [+ o -] 0,6
  l.dorsi      Monoinsaturada   24,3 [+ o -] 1,3
               Polinsaturada    24,0 [+ o -] 1,2

Tejido         Estearico              Oleico

Grasa          15,0 (a) [+ o -] 0,3   44,3 (a) [+ o -] 0,2
  subcutanea   16,2 (b) [+ o -] 0,3   43,7 (a) [+ o -] 0,2
  interna      13,8 (c) [+ o -] 0,3   37,9 (b) [+ o -] 0,2
Grasa          11,8 (a) [+ o -] 0,2   46,1 (a) [+ o -] 0,2
  subcutanea   12,4 (a) [+ o -] 0,2   45,9 (a) [+ o -] 0,2
  externa      10,9 (b) [+ o -] 0,2   39,5 (b) [+ o -] 0,2
               28,6 [+ o -] 0,4       20,7 (a) [+ o -] 0,6
Higado         28,9 [+ o -] 0,4       20,2 (a) [+ o -] 0,6
               29,5 [+ o -] 0,4       17,2 (b) [+ o -] 0,6
               10,8 [+ o -] 0,5       44,8 [+ o -]1, 2
Musculo        11,2 [+ o -] 0,4       44,8 [+ o -] 0,3
  l.dorsi      11,7 [+ o -] 0,7       41,2 [+ o -] 3,2

Tejido         Linoleico

Grasa          5,6 (a) [+ o -] 0,2
  subcutanea   5,7 (a) [+ o -] 0,2
  interna      16,8 (b) [+ o -] 0,2
Grasa          6,9 (a) [+ o -] 0,2
  subcutanea   6,7 (a) [+ o -] 0,2
  externa      18,2 (b) [+ o -] 0,2
               8,5 (a) [+ o -] 0,3
Higado         9,0 (a) [+ o -] 0,3
               13,6 (b) [+ o -] 0,3
               5,3 (a) [+ o -] 0,9
Musculo        4,4 (a) [+ o -] 0,9
  l.dorsi      9,2 (b) [+ o -] 2,8
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Author:Benitez, R.; Nunez, Y.; Fernandez, A.; Alves, E.; Martin Palomino, P.; Rodriganez, J.; Fernandez, A.
Publication:Revista Complutense de Ciencias Veterinarias
Date:Jan 1, 2012
Words:1865
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