谷物日粮对奶牛瘤胃健康影响的代谢组学方法研究

泌乳早期饲喂高精料日粮导致奶牛发生代谢紊乱的发病率很高,但其发病的确切机制尚不清楚。为了揭示这种日粮过渡如何改变奶牛瘤胃内环境并可能引发某种代谢疾病,试验针对饲喂4种不同日粮的奶牛瘤胃液进行了全面、定量的代谢组学分析。本研究综合使用质子核磁共振光谱,气相色谱-质谱法、直接流动注射串联质谱法,从8头饲喂不同剂量水平大麦(0、15%、30%和45%(占日粮干物质))的奶牛瘤胃液样品中确定和量化了93种代谢产物,然后又通过研究奶牛适应每种日粮后饲喂第1天和最后1 d瘤胃代谢物浓度的差异了解瘤胃瞬时变化。多元分析结果显示,含45%大麦日粮的瘤胃代谢产物与含0、15%、30%大麦有明显差异,同样,在各日粮饲喂的开始和结束时代谢组分也有明显差异,结果与以往研究认为奶牛在第11天适应高精料日粮的报道相背。高精料日粮(>30%)会导致瘤胃液中一些有毒的、炎症性的和非自然的化合物(包括腐胺、甲胺、乙醇胺和短链脂肪酸)浓度升高,几种氨基酸(苯丙氨酸、鸟氨酸、赖氨酸、亮氨酸、精氨酸、缬氨酸和苯乙酰甘氨酸)的浓度变化也较为明显。本研究证实并拓展了早期研究获得的有关日粮对瘤胃液组成影响的结果,并证实组合使用多个代谢组学平台可以加深对代谢产物形成的原因及其影响的理解。该研究结果有助于进一步了解日粮与瘤胃代谢组学之间关系及谷物精料对奶牛整体健康的影响。