亚急性瘤胃酸中毒耐受性不同的奶牛血浆和乳中脂肪酸及代谢物组成分析

为比较研究对亚急性瘤胃酸中毒(SARA)耐受性不同的奶牛血浆和乳中代谢组的差异,试验选用12头装有永久性瘤胃瘘管的泌乳中期荷斯坦奶牛[泌乳天数=(114±22)d],饲喂精粗比为4∶6的全混合日粮。在试验期第20和21天晨饲后0、2、4、6、8和12 h监测瘤胃pH值,在早晚饲喂前收集奶样,晨饲6 h后采集颈静脉血,用于测定脂肪酸及代谢物组成。基于奶牛瘤胃平均pH值高低,将奶牛分为SARA易感组(SUS,瘤胃pH=5.76,n=4)和SARA耐受组(TOL,瘤胃pH=6.10,n=4)。脂肪酸测定结果分析显示,与TOL组相比,SUS组奶牛血液及乳中的碳链长度≤C16的脂肪酸含量显著增高(P<0.05),而>C16的脂肪酸的含量显著降低(P<0.05),乳中饱和脂肪酸及单不饱和脂肪酸含量均显著降低(P<0.05)。血浆代谢组结果显示,SUS组奶牛血浆中L-苯丙酮酸水平显著降低(P<0.05),而MG(18:0/0:0/0:0)、9-HODE、12(13)Ep-9-KODE、烟酰胺、异戊基肉碱、磷酸肌酸和L-谷氨酸水平显著升高(P<0.05)。乳代谢组分析结果显示,与TOL组比较,SUS组奶牛乳中的1-硬脂酰磷酸甘油丝氨酸和鞘氨醇水平显著升高(P<0.05),而甘油磷酰基乙醇胺、3-磷酸甘油和乳清酸等其他14个差异代谢物水平显著降低(P<0.05),这些差异代谢物主要涉及甘油磷脂代谢、甘油脂代谢及泛酸与辅酶A代谢等代谢途径。综上所述,SARA耐受性不同的奶牛的血浆和乳中脂肪酸及代谢物组成存在较大差异,SUS组奶牛血浆中氨基酸代谢活动增加,乳腺的乳脂从头合成能力较强,而从血液中摄取长链脂肪酸能力减弱,与此同时,易感奶牛乳中磷脂、乳清酸等营养物质水平下降,乳品质下降。

亚急性瘤胃酸中毒耐受性不同的奶牛瘤胃上皮形态及功能差异研究

本试验旨在探究SARA(亚急性瘤胃酸中毒)耐受性不同奶牛的瘤胃上皮形态及其功能差异。选取12头装有永久性瘤胃瘘管的泌乳中期荷斯坦奶牛,饲喂精粗比为4∶6的日粮,并根据瘤胃pH值的高低,分为SARA易感组(SUS,n=4)和SARA耐受组(TOL,n=4)。瘤胃上皮形态及功能分析结果显示,与TOL组比较,SUS组奶牛瘤胃上皮的棘突层和基底层厚度明显增厚(P<0.05),SUS组奶牛瘤胃上皮组织中参与挥发性脂肪酸(VFA)吸收的PAT1、MCT4和DRA基因表达量较TOL组显著下调(P<0.05),而H^(+)转运载体NHE1、NHE2、NHE3和调节胞内pH的vH^(+)ATPase和Na^(+)/K^(+)ATPase的表达量显著升高(P<0.05);对参与调控瘤胃VFA代谢的基因定量结果表明,SUS组PDHA1和SREBP2的表达量显著高于TOL组(P<0.05),而HMGCL-2的表达量显著降低(P<0.05);此外,SUS组CDK2、CDK6和Cyclin D1、Bad及Caspase-9等参与瘤胃上皮细胞增殖与凋亡的基因表达量显著高于TOL组(P<0.05)。结果说明,在相同日粮条件下,SUS组奶牛瘤胃上皮细胞调控游离脂肪酸吸收的基因表达量下调,造成瘤胃上皮对VFA的吸收能力下降,使得瘤胃内VFA累积和pH下降,并导致SUS组奶牛SARA的患病风险增高。

亚急性瘤胃酸中毒对泌乳奶牛血浆生化指标及代谢组的影响研究

本试验旨在探究亚急性瘤胃酸中毒(subacute rumen acidosis,SARA)对泌乳奶牛血液生化指标和血浆代谢组的影响。试验选用8头装有永久性瘤胃瘘管的泌乳中期奶牛,随机分成对照组(CON)(n=4)和处理组(SARA)(n=4),CON组与SARA组分别饲喂精粗比为4∶6和6∶4的全混合日粮,试验周期为3周。于试验期每周最后一天晨饲后0、2、4、6、8和12 h进行瘤胃pH的测定,同时在pH测定当天晨饲后6 h采集颈静脉血样,用于血液生化指标和代谢组的分析。结果表明,与CON组相比,SARA组的瘤胃pH显著降低(P=0.002),两组干物质采食量没有显著差异(P=0.524)。血浆生化指标结果显示,与CON组比较,SARA组奶牛的β-羟丁酸浓度显著降低(P=0.007),甘油三酯浓度显著升高(P=0.014)。采用液相-质谱(LC-MS)联用技术对血浆进行代谢组学分析,主成分分析(PCA)和偏最小二乘法分析(PLS-DA)结果显示,SARA组奶牛血浆代谢物组成较CON组发生明显变化,两组间共检测到26种差异代谢物(VIP>1&FDR<0.05),与CON组相比,SARA组奶牛血浆中的7-酮脱氧胆酸、脱氧胆酸、胆酸、12-酮脱氧胆酸、12(13)Ep-9-KODE、12,13-DHOME和L-天冬酰胺代谢物含量显著升高(FDR<0.05),而十一烷二酸、十六烷二酸、9-HODE、血氧烷B3、PGE2、L-精氨酸、L-色氨酸、L-苏氨酸、异丁酰甘氨酸、异戊酰甘氨酸、马尿酸、4-羟基马尿酸和6-磷酸-2-脱氢-D-葡萄糖酸酯等代谢物含量显著降低(FDR<0.05)。综上,与CON组比较,SARA组奶牛的脂代谢、氨基酸代谢和糖代谢发生显著变化,这些物质可作为SARA潜在的生物标志物。