亚急性瘤胃酸中毒对奶山羊瘤胃上皮细胞挥发性脂肪酸吸收代谢相关基因表达的影响

本研究旨在探究亚急性瘤胃酸中毒(SARA)对奶山羊瘤胃上皮细胞挥发性脂肪酸(VFA)吸收代谢相关基因mRNA相对表达量和蛋白相对表达量的影响。选取体重[(62.13±4.76)kg]相近的12只经产泌乳期萨能奶山羊,安装永久性瘤胃瘘管,随机分为2组,每组6只羊。对照组饲喂基础饲粮,饲粮非纤维性碳水化合物/中性洗涤纤维(NFC/NDF)为1.15;SARA组通过饲喂NFC/NDF分别为1.15、1.49、2.12、2.66的试验饲粮诱导建立SARA模型。试验期为60 d。试验期结束屠宰采集奶山羊的瘤胃腹囊上皮组织,分别采用实时荧光定量PCR(RT-PCR)、Western blotting法检测瘤胃上皮细胞VFA吸收代谢相关基因的mRNA相对表达量和蛋白相对表达量,并分析瘤胃发酵参数、瘤胃上皮细胞VFA吸收率与VFA吸收代谢相关基因mRNA相对表达量之间的相关性。结果表明:1)与对照组相比,SARA组瘤胃上皮细胞Na^(+)/H^(+)交换蛋白1(NHE1)、酰基辅酶A短链合成酶2(ACSS2)、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合成酶1(HMGCS1)、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合成酶2(HMGCS2)、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)的mRNA相对表达量极显著上调(P<0.01),Na^(+)/H^(+)交换蛋白3(NHE3)、单羧酸转运蛋白1(MCT1)、下调式腺瘤载体(DRA)的mRNA相对表达量显著上调(P<0.05)。2)与对照组相比,SARA组瘤胃上皮细胞NHE1、NHE3、Na^(+)/H^(+)交换蛋白4(NHE4)、单羧酸转运蛋白2(MCT2)、阴离子交换蛋白2(AE2)、钠/钾ATP酶(Na^(+)/K^(+)-ATPase)、ACSS2、酰基辅酶A短链合成酶3(ACSS3)、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A裂解酶(HMGCL)、乙酰辅酶A乙酰转移酶1(ACAT1)的蛋白相对表达量显著上调(P<0.05)。综上所述,SARA可以提高瘤胃上皮细胞NHE1、NHE3、MCT1、DRA、ACSS2、HMGCS1、HMGCS2、HMGCR的mRNA相对表达量以及NHE1、NHE3、NHE4、MCT2、AE2、Na^(+)/K^(+)-ATPase、ACSS2、ACSS3、HMGCL和ACAT1的蛋白相对表达量,进而加快瘤胃上皮细胞对VFA的吸收与代谢,缓解SARA对机体的损伤。

反刍动物挥发性脂肪酸消化代谢规律刍议

反刍动物瘤胃内的挥发性脂肪酸(VFA)是一项很重要的发酵生理指标。VFA来源于微生物对饲料中营养物质的消化分解,在该过程中微生物实现了自身的维持、生长与繁殖,也发挥了给动物提供能量的作用。VFA还是体内体脂、乳脂和血糖的主要前体物质,也可能会诱发瘤胃酸中毒和复胃疾病。笔者综述了反刍动物挥发性脂肪酸消化代谢规律及应用情况,并概述了挥发性脂肪酸的调控技术。

反刍动物挥发性脂肪酸中间代谢

反刍动物对饲料碳水化合物的吸收主要以挥发性脂肪酸（ＶＦＡ）的形式进行。研究表明，ＶＦＡ约占反刍动物吸收总能量的７０％左右，因而在反刍动物碳水化合物营养中占有重要地位。与此相适应，关于ＶＦＡ的中间代谢及其生理调控有大量的研究。本文综述了三种主要ＶＦＡ－乙酸、丙酸和丁酸的中间代谢途径、门脉吸收与消化道代谢、肝脏与全身代谢及ＶＦＡ代谢的激素调节。

克伦特罗对绵羊肝脏挥发性脂肪酸和糖代谢的影响

在 4头门静脉、肝静脉、颈静脉、肠系膜静脉和股动脉上安装血管导管的绵羊中研究了克伦特罗 (CL ,0 8mg/kgBW ,肠系膜静脉给药每天 2次 ,连续 5d)对其肝脏物质代谢的影响。结果表明 :CL可增加绵羊肝脏中的VFA流量 ,其中门静脉处乙酸、丙酸和丁酸的流量分别较对照期增加 19 4 9% (P <0 .0 1)、2 0 2 % (P >0 .0 5 )和4 5 5 % (P >0 .0 5 ) ,而肝静脉处VFA流量两期水平接近。CL也提高肝脏中葡萄糖的异生作用 ,在肝静脉处血中葡萄糖流量上升了 2 5 96 % (P <0 .0 1)。门静脉处血中葡萄糖循环水平也相应提高。此外在CL作用下肝静脉处胰岛素水平也较对照期有所下降。提示CL可增加进入绵羊肝脏中VFA的流量并促进肝脏对VFA的吸收和利用。

克伦特罗对绵羊肝脏氮和挥发性脂肪酸代谢的影响

利用多种慢性血管导管技术研究了 β 肾上腺素能受体激动剂克伦特罗 (CL ,0 8mg·kg-1,肠系膜静脉给药 ,每天2次 ,连续 5d)对绵羊肝脏物质代谢的影响。结果表明 ,在CL作用下 ,绵羊肝静脉和门静脉血液中尿素氮浓度分别减少 2 7 4 8% (P <0 0 1)和 2 6 37% (P <0 0 1) ,多肽水平也分别下降 4 6 33% (P <0 0 1)和 2 1 2 2 % (P <0 0 1)。CL还增加进入绵羊肝脏的挥发性脂肪酸 (VFA)水平 ,其中门静脉中乙酸的浓度较对照期增加了 11 16 % ,而肝静脉中则下降7 84 % ;门静脉中丙酸和丁酸的浓度也有所增加。此外 ,CL也可提高肝脏中葡萄糖的异生。提示CL可增加绵羊肝脏中氮的潴留 。

混合挥发性脂肪酸铵盐或尿素对湖羊复胃消化代谢的影响

在精料和稻草组成的基础口粮中添加等氮量的混合挥发性脂肪酸铵盐(AS-VFAB)或尿素.使非蛋白氮(NPN)占口粮总氮的30%,并以此饲喂4头装有永久性瘤胃和十二指肠瘘管的成年湖羊.比较研究前胃消化代谢和进入十二指肠的食糜变化.日粮中添加 AS-VFAB,引起瘤胃液 pH 值降低,NH_3-N 和总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度升高.一昼夜进入十二指肠的食糜量为10.20L,食糜总氮13.35g,其中氨氮1.84g,非氨氮11.51g.与饲喂尿素日粮相比,食糜量和总氮减少.

ISCA对瘤胃挥发性脂肪酸代谢及纤维素降解率的影响

通过 5只装有瘤胃瘘管的绵羊 ,观察一种含铵的工业废液 (ISCA)作为非蛋白氮饲料对瘤胃糖代谢的影响。采用自身对照 ,测定了添喂了ISCA前后瘤胃内挥发性脂肪酸 (VFA)的浓度、pH值、温度及饲草中干物质 (DM )和酸性洗涤纤维(ADF)的消失率等指标 ,并且进行了病理学检查。结果表明 ,每只羊日添喂ISCA 10 0ml,除饲后 2h试验期乙酸 /丙酸比例显著低于对照期 (P <0 .0 5 )外 ,上述各指标两期间均无显著差异。结果提示 :ISCA对瘤胃糖类的降解与发酵过程及瘤胃内环境无不良影响 。

低温贮藏对美味猕猴桃布鲁诺果实主要挥发性物质和脂肪酸代谢的影响

为探讨贮藏温度对美味猕猴桃果实风味品质的影响,将猕猴桃布鲁诺果实贮藏于常温(20±0.5℃)、低温(1±0.5℃)下,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)测定猕猴桃果实常温和低温贮藏后主要挥发性成分的种类和含量变化;同时,分析果实挥发性成分合成的脂肪酸代谢途径底物(亚麻酸、亚油酸)含量、关键酶活性及其基因表达量的变化。结果表明,与常温相比,低温贮藏降低了猕猴桃果实中酯类物质的种类和相对含量,保持较高醛酮类物质种类和相对含量;常温贮藏下猕猴桃果实风味物质随贮藏时间变化明显,而低温则能够较好维持猕猴桃果实的特征风味。与常温贮藏相比,低温贮藏抑制了脂肪酸代谢中脂氧合酶(LOX)、脂氢过氧化物裂解酶(HPL)、乙醇脱氢酶(ADH)以及醇酰基转移酶(AAT)等关键酶活性及其基因的表达,降低了果实亚油酸和亚麻酸的分解,通过脂肪酸代谢途径合成的酯类物质也因此有所降低。本研究为低温贮藏调控猕猴桃果实风味物质合成及维持猕猴桃果实特征风味提供了理论依据。

反刍动物瘤胃挥发性脂肪酸的吸收机制

瘤胃发酵碳水化合物产生挥发性脂肪酸(VFA),其在瘤胃上皮通过被动扩散、挥发性脂肪酸酸根离子(VFA-)和碳酸氢根(HCO_3^-)的阴离子交换、硝酸盐敏感性VFA吸收、质子耦合VFA-运输以及电介导途径转运,为反刍动物提供能量;同时VFA会刺激瘤胃上皮发生适应性变化,促进瘤胃乳头生长和增加瘤胃上皮VFA吸收相关的基因表达。本文对VFA在瘤胃上皮的吸收转运机制及瘤胃上皮VFA吸收相关基因进行综述,旨在为进一步研究瘤胃的营养调控提供理论基础。

挥发性脂肪酸吸收、瘤胃消化以及瘤胃上皮细胞基因表达情况对奶牛亚急性瘤胃酸中毒的影响

试验旨在讨论瘤胃挥发性脂肪酸(VFA)吸收率、原位碳水化合物消化率、瘤胃上皮细胞内与VFA代谢相关基因表达情况以及细胞内p H调节机制的不同对亚急性瘤胃酸中毒(SARA)产生的影响。试验选取14头植有瘤胃瘘管的泌乳中期奶牛(产奶天数119±47.2 d;平均体重640±47.9 kg),饲喂高谷物饲粮,30%自由采食,包括18 d适应期和7 d试验和数据采集期。随机选取8头奶牛饲喂的干物质摄入量(DMI)达到最低中毒指数(一定的DMI使p H<5.8;0.10±0.16 p H×min·kg-1DMI),称为SARA低风险组(LS);随机选取5头奶牛饲喂的DMI达到最高中毒指数(3.72±0.19 p H×min·kg-1DMI),称为SARA高风险组(HS)。LS组的最低p H 5.75和平均瘤胃p H 6.33均高于HS(5.33与5.98)组。此外,LS组瘤胃p H<5.8持续的时间和范围较低,分别为24.9 min·d-1、2.94 p H×min·d-1,HS组较高,分别为481min·d-1、102 p H×min·d-1。虽然LS组奶牛和HS组奶牛的DMI、产奶量和乳成分之间无显著差异,但LS组奶牛牛奶脂肪浓度有增高趋势,含量为3.36%,而HS组奶牛为2.93%。LS组和HS组奶牛VFA吸收率之间无显著差异,原位碳水化合物和中型洗涤纤维消化率无显著差异,但LS组奶牛细胞中与羊毛甾醇合成酶(LSS)相关的m RNA含量高于HS组奶牛。此外,LS组的3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合酶1(HMGCS1)高于HS组。试验结果表明,在目前的试验中,即使瘤胃上皮中与VFA代谢相关的基因表达可能与SARA风险存在关联,LS组和HS组奶牛不同瘤胃p H仍难以解释VFA吸收率的不同。SARA风险不能归结于瘤胃微生物对碳水化合物发酵,因为瘤胃中原位碳水化合物的消化在两组牛之间无显著变化。

高粗料日粮添加混合挥发性脂肪酸铵盐对水牛瘤胃消化代谢的影响

试验在四头装有永久性瘤胃瘘管的水牛上进行,以喂饲稻草加混合料为对照期和在此基础上添加混合挥发性脂肪酸铵盐(含丁酸62.21%)为试验期,于各期实验日刚进食前和进食后0.5、1、3、6及9小时分别采取瘤胃液样品。试验期瘤胃内总挥发性脂肪酸水平升高,丁酸比例迅速下降,但仍为乙酸发酵类型。试验期氨氮水平和三氯醋酸沉淀蛋白含量增加,瘤胃内酸性洗涤纤维和纤维素消失率提高,动物体重增加。有机酸铵盐作为非蛋白氮日粮组分饲喂反刍家畜取得良好效果已屡见不鲜。这不仅是因有机酸铵盐可提供瘤胃微生物合成蛋白所需的氮源,而且有机酸也可利用作为能量和合成蛋白中所需的碳架。国外多见单独应用乙酸铵、丙酸铵、乳酸铵等[1]或异丁酸与戊酸铵盐的混合物于乳牛、阉牛上的研究[2]。本室近年来也曾研究使用工业副产品乳酸铵及异丁叉二脲给予反刍家畜(乳山羊、湖羊、水牛)取代日粮中部分精料,效果也很显著[3、4]。本试验用以丁酸为主的混合挥发性脂肪酸铵盐添加喂给冬季舍饲稻草的水牛,观察其对水牛瘤胃消化代谢的影响,以便为该添加剂对水牛的利用效果提供一定的生理证据。

动物生产中挥发性脂肪酸的研究进展

挥发性脂肪酸是一种短链脂肪酸,在调节新陈代谢及维护动物机体健康等方面发挥着重要的作用。文章从生物学功能、测定方法及其在动物生产中的研究情况等方面对挥发性脂肪酸进行了综述。

挥发性脂肪酸在动物体内的作用

挥发性脂肪酸不仅在反刍动物体内碳水化合物营养中占有重要地位,而且对动物体内代谢有调节作用。挥发性脂肪酸在体内产生的数量、比例受到诸多因素影响,现就此进行综述。

饲养方式对苏尼特羊肉挥发性风味成分和脂肪酸组成的影响

选择舍饲、放牧2 种饲养方式下12 只12 月龄的苏尼特羊背最长肌为实验材料,采用气相色谱-质谱(gaschromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用技术测定挥发性风味物质和脂肪酸成分,实时荧光定量聚合酶链式反应方法测定脂肪代谢相关调控基因表达量,探究饲养方式对苏尼特羊肉风味和脂肪酸组成的影响。结果表明:羊肉中主要挥发性化合物为己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇和2,3-辛二酮,其中舍饲羊中壬醛含量显著高于放牧羊(P<0.05),1-辛烯-3-醇和2,3-辛二酮含量显著低于放牧羊(P<0.05);脂肪酸中棕榈酸、硬脂酸和油酸占比较大,放牧羊肉中的硬脂酸含量显著高于舍饲组(P<0.05);放牧组脂肪氧合酶基因(lipoxygenase,LOX)表达量显著高于舍饲组(P<0.05),乙酰辅酶A羧化酶基因(acetyl-CoA carboxylase,ACC)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ基因(peroxisome proliferator-activated receptor γ,PPARγ)表达量高于舍饲组(P>0.05)。整体上,由于放牧羊中PPARγ和ACC基因的较高表达量,使得羊肉中合成并沉积了更多的脂肪酸,并激活了LOX基因的高表达,促使脂肪酸氧化生成大量醛、醇类挥发性物质,赋予了放牧羊肉优异的风味品质。

瘤胃上皮短链脂肪酸的吸收和代谢

短链脂肪酸是反刍动物瘤胃发酵的重要产物,以乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸为主,主要通过瘤胃上皮吸收,丙酸在肝脏经过糖异生产生葡萄糖,为机体供能。随着对短链脂肪酸研究的深入,发现其在瘤胃上皮的吸收是通过被动扩散和特异性载体运输进行的,相关转运载体包括单羧酸转运蛋白(MCT)、Na^+/H^+交换体(NHE)和阴离子交换剂2(AE2)等。短链脂肪酸在瘤胃上皮的转运吸收还与瘤胃内腔及胞内pH有关,载体间相互作用共同维持瘤胃内腔及细胞内pH平衡。而在被吸收进入细胞后,短链脂肪酸在胞内会进行代谢,主要代谢途径有胆固醇合成和酮体合成途径,酮体合成在线粒体中进行,胆固醇合成在细胞质以及内质网中进行,2种途径的反应前体物均为3-羟基3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)。合成的酮体被MCT转运出上皮细胞,进入外周组织供能。本文就短链脂肪酸在瘤胃上皮的吸收和代谢调控机制进行综述,为后续研究提供理论依据。

中链脂肪酸在仔猪体内的消化吸收、代谢和应用

中链脂肪酸在仔猪体内的消化吸收、代谢和应用冯定远王征中链脂肪酸是指含有６至１２个碳原子的脂肪酸，即是己酸、辛酸、癸酸和月桂酸。由于其特殊的生理和生化特性，作为初生仔猪的能量来源，近年来受到人们的重视（Ｂｅｎｅｖｅｎｇａ等，１９８９；Ｃｈｉａｎｇ等，１...

挥发性脂肪酸在反刍动物瘤胃上皮吸收转运及调节作用

挥发性脂肪酸(VFA)作为瘤胃发酵的重要产物,在瘤胃上皮通过扩散、阴离子交换、VFA硝酸根离子以及电介导途径吸收转运,为反刍动物提供能量;同时作为化学刺激因素,具有促进细胞分化与增殖,增加瘤胃乳头表面积以及调节酶与激素及编码其蛋白的基因表达的作用。本文结合前人研究结果,总结VFA在瘤胃上皮的吸收转运途径,并对瘤胃上皮组织形态结构受VFA刺激发生的变化和瘤胃上皮细胞发育的相关基因及编码蛋白的调控作用进行综述,旨在为进一步研究瘤胃的营养调控提供理论基础。