نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی،دانشگاه شهید باهنر کرمان

2 استاد،بخش علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان - ایران، تخصص: ژنتیک و بیوتکنولوژی دام/ ژنتیک کمی/ ژنومیک آماری/ نقشه یابی

3 استاد، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی،دانشگاه شهید باهنر کرمان

4 استادیار،گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان

5 دانشجوی دکتری، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان

6 دانش آموخته دکتری، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی،دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

هدف دانش نوتریژنومیکس مطالعه مواد مغذی به‌عنوان سیگنال­هایی است که به‌وسیله گیرنده‌های سلولی دریافت می­شوند و می­توانند روی ژنوم، بیان ژن­ها و تولید متابولیت­ها تأثیرگذار باشند. در این پژوهش، برای بررسی اثر دانه شاهدانه بر تغییرات بیان ژن کارنیتین پالمیتوئیل ترانسفراز-1-B (CPT1B) درگوسفند بلوچی، تعداد 12 رأس بره نر با سن پنج ماهگی در طرح کاملاً تصادفی در دو گروه قرار گرفتند. گروه‌ها با جیره شاهد بدون شاهدانه و با جیره دارای 10 درصد شاهدانه تغذیه شدند. پس از دوره 110 روزه پرواربندی، از بافت­های قلب، کبد، بیضه، ماهیچه راسته (Longissimus dorsi muscle) و چربی پشت (subcutaneous back fat) نمونه­برداری شد. استخراج RNA برای واکنش Real Time PCR و اندازه‌گیری تغییرات بیان ژن CPT1B بین گروه‌ها انجام شد. تغییرات بیان ژن CPT1B بین گروه شاهد و تیمار در بافت کبد معنی‌دار بود (05/0P<). بیان ژن CPT1B در کبد بره­های تحت تیمار شاهدانه 74/5 برابر نسبت به گروه شاهد افزایش بیان داشت. در بافت‌های قلب، چربی پشت، ماهیچه راسته، بیضه در گروه تیمار نسبت به شاهد به‌ترتیب 1/3، 36/2، 12/2 و 47/2 برابر کاهش بیان ژن CPT1B را نشان داد. دانه شاهدانه حاوی اسیدهای چرب غیراشباع می­باشد و این ترکیبات از طریق بیان ژن­هایی مانند CPT1B می‌توانند موجب تغییر متابولیسم چربی در کبد شوند. بنابراین می‌توان بیان داشت که با توجه به این‌که CPT1B یکی از ژن­های مؤثر در سوخت‌وساز چربی می­باشد، افزودن دانه شاهدانه به جیره از طریق افزایش فعالیت بافت کبد می‌تواند اثر مفیدی بر توان تولیدی حیوان داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of feeding cannabis seed on CPT1B gene expression in Baluchi sheep

نویسندگان [English]

  • amirmasoud Esmailian 1
  • Ali Esmailizadeh 2
  • Mohammadreza Mohammadabadi 3
  • Mahdi Mansouri 4
  • Mohammadali Farahvashi 5
  • حامد Kharrati-Koopaee 6

1 Shahid Bahonar University of Kerman

2 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture,Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran

3 Shahid Bahonar University of Kerman

4 Department of Biotechnology, school of agriculture, shahid bahonar university of kerman

5 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman

6 The University of Shiraz

چکیده [English]

The goal of nutrigenomics is to study nutrients as signals that are received by cellular receptors, which can affect the genome, gene expression and metabolite production. In this research, to investigate the effect of cannabis seed on the fold change of carnitine palmitoyl transferase-1-B (CPT1B) expression in Baluchi sheep, 12 five-month-old male lambs were divided into two groups in a completely randomized design. The groups were fed with a control diet without cannabis seed and with a diet containing 10% cannabis seed. After the fattening period of 110 days, samples were taken from the heart, liver, testis, subcutaneous back fat and Longissimus dorsi muscle. Total RNA was extracted for Real Time PCR reaction and measurement of CPT1B gene expression change between groups. The change of CPT1B gene expression in liver tissue was significant between control and treatment groups (P<0.05). The expression of CPT1B gene was 5.74 times higher in liver of lambs treated with Cannabis seed compared with the control group. The CPT1B gene expression in heart, subcutaneous back fat, Longissimus dorsi muscle, and testis decreased by 3.1, 2.36, 2.12 and 2.47 times, respectively compared to control group. Cannabis seeds contain unsaturated fatty acids and these compounds can change the fat metabolism in the liver through the expression of genes such as CPT1B. Therefore, it can be stated that, CPT1B is one of the effective genes in fat metabolism and the addition of cannabis seeds to the diet can have a beneficial effect on the animal's production performance by increasing the activity of the liver tissue.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Baluchi sheep
  • CPT1B gene
  • cannabis seed
  • gene expression
  • lipid metabolism
  • nutrigenomics
1. Almeida AM, Bassols A, Bendixen E, Bhide M, 
Ceciliani F, Cristoba S, Eckersa PD, Hollung K, 
Lisacek F, Mazzucchelli G, McLaughlin M, 
Miller I, Nally JE, Plowman J, Renaut J, 
Rodrigues P, Roncada P, Staric J and Turk R 
(2015) Animal board invited review: advances 
in proteomics for animal and food sciences. 
Animal 9: 1-17.
2. Alves-Bezerra M, Cohen DE (2017) Triglyceride 
Metabolism in the Liver. Comprehensive 
Physiology 8(1): 1-8. 
3. Bahmani M, Zargaran A, Rfieian-Kopaei M 
(2014) Identification of medicinal plants of 
Urmia for treatment of gastrointestinal 
disorders. Revista Brasileira de Farmacognosia 
24(4): 468-480. 
4. Brandstetter AM, Sauerwein H, Veerkamp JH, 
Geay Y and Hocquette JF (2002) Effects of 
muscle type, castration, age and growth rate on 
H-FABP expression in bovine skeletal muscle. 
Livestock Production Science 75: 199-208. 
5. Brown NF, Hill JK, Esser V, Kirkland JL, Corkey 
BE, Foster DW, McGarry JD (1997) Mouse white 
adipocytes and 3T3-L1 cells display an anomalous 
pattern of carnitine palmitoyltransferase (CPT) I 
isoform expression during differentiation. Intertissue and inter-species expression of CPT I and 
CPT II enzymes. The Biochemical Journal 327 
(1): 225-31. 
6. Callaway JC (2004) Hempseed as a nutritional 
resource: An overview. Euphytica 140(2): 65-72. 
7. Dervishi E, González-Calvo L, Blanco M, Joy M, 
Sarto P, Martín-Hernandez R, Ordovás JM, 
Serrano M, Calvo JH (2019) Gene expression and 
fatty acid profiling in longissimus thoracis muscle, 
subcutaneous fat, and liver of light lambs in 
response to concentrate or alfalfa grazing. 
Frontiers in genetics 31(10): 1070-1084. 
8. Dervishi E, Serrano C, Joy M, Serrano M, Rodellar 
C, Calvo JH (2011) The effect of feeding system 
in the expression of genes related with fat 
metabolism in semitendinous muscle in sheep. 
Journal of Meat science 89: 91-97. 
9. Farahvashi MA (2019) The effect of feeding 
cannabis seed on MyoG gene expression in 
Baluchi Sheep. Shahid Bahonar University of 
Kerman, M.Sc. Dissertation. (in persian).10. Ghormade V, Khare A and Baghe RPS (2011) 
"Nutrigenomics and its Applications in Animal 
Science. Veterinary Research Forum 2: 147-155. 
11. Girard J, Chatelain F, Boillot J, Prip-Buus C, 
Thumelin S, Pégorier JP, Foufelle F and Ferré P 
(1997) Nutrient Regulation of Gene Expression. 
Journal of Animal Science 75(2): 46-59. 
12. Graugnard DE, Piantoni P, Bionaz M, Berger 
LL, Faulkner DB, Loor JJ (2009) Adipogenic 
and energy metabolism gene networks in 
longissimus lumborum during rapid postweaning growth in Angus and 
Angus×Simmental cattle fed high-starch or lowstarch diets. BMC Genomics 10: 42-151. 
13. Grum DE, Drackley JK, Younker RS, LaCount 
DW and Veenhuizen JJ (1996) Nutrition during 
the dry period and hepatic lipid metabolism of 
periparturient dairy cows. Journal of Dairy 
Science 79(10): 1850-1864. 
14. Kang D, Zhou G, Zhou S, Zeng J, Wang X, 
Jiang Y, Yang Y, Chen Y (2017) Comparative 
transcriptome analysis reveals potentially novel 
roles of Homeobox genes in adipose deposition 
in fat-tailed sheep. Scientific reports 7(1): 1-7. 
15. Karamshahi Amjazi K, Jalilvand GH, Dayani O 
and Banadak MD (2019) Effects of feeding 
hemp seeds in diets with different levels of 
crude protein on Performance, Digestibility, 
Ruminal metabolites and Synthesis of Microbial 
Protein in Baluchi fattening lambs. Journal 
Ruminant Research 7(2): 33-58. (In Persian). 
16. Kerner J and Hoppel Ch (2000) Fatty acid 
imports into mitochondria. Biochimica 
etBiophysica Acta, 1486: 1-17. 
17. Kharrati-Koopaee H, Ebrahimie E, Dadpasand 
M, Niazi A, Esmailizadeh A (2019) Genomic 
analysis reveals variant association with high 
altitude adaptation in native chickens. Scientific 
reports 25; 9(1): 1-22. 
18. Mahmoodi M, Farhomand P, Arash A (2012) 
Effect of different levels of cannabis (Cannabis 
sativa L.) diet on yield, internal organ weight 
and serum cholesterol level of broilers. Journal 
of Medicinal Plants 11(2): 121-129. (In Persian) 
19. McGarry JD, Leatherman GF and Foster DW 
(1978) Carnitine palmitoyltransferase I: the site 
of inhibition of hepatic fatty acid oxidation by 
malonyl-CoA. The Journal of Biological 
Chemistry 253: 4128-4136. 
20. Moibi JA, Christopherson RJ and Okine EK 
(2000) Effect of environmental temperature and 
dietary lipid supplement on activity and protein 
abundance of Acetyl-CoA carboxylase and fatty 
acid synthase in skeletal muscle, liver and 
adipose tissue of sheep. Canadian Journal of 
Animal Science 80: 69-77. 
21. Gholizadeh M, Fayazi J, Valizadeh R, Hamed 
Kharrati Koopaee H, Dashab GR (2020) 
Polymorphism of some microsatellites of 
chromosome 3 and their association with wool 
production in Baluchi sheep. Animal Sciences 
Journal 33(127): 31-42. (In Persian) 
22. Ponnampalam EN, Vahedi V, Giri K, 
Lewandowski P, Jacobs JL, Dunshea FR (2019) 
Muscle antioxidant enzymes activity and gene 
expression are altered by diet-induced increase 
in muscle essential fatty acid (α-linolenic acid) 
concentration in sheep used as a model. 
Nutrients 11(4): 723. 
23. Rashedifar M (2019) The effect of feeding 
cannabis seed on NPY gene expression in 
Baluchi Sheep. Shahid Bahonar University of 
Kerman. M.Sc. Dissertation. (In Persian) 
24. Wang B, Yang L, Luo Y, Su R, Su L, Zhao L, Jin 
YE (2018) Effects of feeding regimens on meat 
quality, fatty acid composition and metabolism as 
related to gene expression in Chinese Sunit sheep. 
Small Ruminant Research 169: 127-33. 
25. Zakariapour Bahnamiri H, Ganjkhanlou M, Zali 
A, Sadeghi M, Moradi Shahrbabak H, Nehzati 
Paghaleh GA (2019) Expression of genes related 
to liver fatty acid metabolism in fat-tailed and thintailed lambs during negative and positive energy 
balances. Journal of Animal Physiology and 
Animal Nutrition 103(2): 427-435.