高精料飼喂對(duì)泌乳山羊乳脂肪合成和其前體物代謝的影響及分子機(jī)制.pdf

1、本研究旨在探索我國(guó)高精料飼養(yǎng)條件下，乳脂肪合成前體物脂肪酸等的生成與代謝規(guī)律，闡明其對(duì)乳脂肪合成的影響機(jī)制，研究包括以下三個(gè)方面的內(nèi)容:
　　1.高精料日糧對(duì)泌乳山羊乳品質(zhì)和機(jī)體健康的影響
　　研究高精料日糧飼喂條件下，泌乳山羊乳品質(zhì)的變化以及高精料對(duì)機(jī)體健康的影響。試驗(yàn)選用泌乳中期的薩能奶山羊8只，根據(jù)產(chǎn)奶量和體重配對(duì)分組后分別飼喂精粗比為4∶6（對(duì)照組）和6∶4（高精料組）的飼料，2×2交叉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，分2期進(jìn)行，每期8周

2、。每天測(cè)定乳產(chǎn)量，每2周測(cè)定乳成分和瘤胃pH，同時(shí)測(cè)定脫脂乳中NAGase、AKP和MPO的含量;并在每個(gè)試驗(yàn)周期末（8周）采集頸靜脈血液，活體肝臟組織和乳腺組織取樣。酶比色法測(cè)定血液中瘤胃代謝異常產(chǎn)物L(fēng)PS、乳酸和組胺的含量;全自動(dòng)血液分析儀或酶比色法檢測(cè)外周血液相關(guān)生化指標(biāo);對(duì)肝臟和乳腺組織進(jìn)行HE染色觀察形態(tài)學(xué)變化。結(jié)果顯示:與對(duì)照組相比，飼喂高精料日糧后乳產(chǎn)量升高而乳脂率和乳蛋白率顯著降低，乳中體細(xì)胞數(shù)隨著飼喂時(shí)間的延長(zhǎng)持續(xù)升高

3、。高精料組瘤胃液pH始終低于對(duì)照組，且在飼喂2周時(shí)發(fā)生SARA。飼喂8周后瘤胃代謝異常產(chǎn)物L(fēng)PS含量極顯著升高（4.67±0.30 vs9.25±1.02）;同時(shí)血液中GOT活性顯著升高（48.00±2.30 vs64.67±1.45），白蛋白含量顯著降低（26.13±1.18vs24.23±1.33）;葡萄糖、LDL-C均顯著高于對(duì)照組（3.02±0.35 vs3.31±0.13，0.51±0.12vs0.69±0.08）;血液中乳脂

4、前體物NEFA含量極顯著升高（575.89±30.49 vs812.23±51.51）。乳中NAGase、AKP和MPO的濃度均表現(xiàn)出顯著或極顯著升高。HE染色結(jié)果顯示高精料飼喂組山羊肝臟組織的部分區(qū)域出現(xiàn)脂肪樣變性，并伴隨炎性細(xì)胞浸潤(rùn);乳腺腺泡腔內(nèi)有炎性細(xì)胞，腺泡結(jié)構(gòu)不完整。結(jié)果表明:給泌乳山羊飼喂高精料日糧，短期乳產(chǎn)量和乳品質(zhì)均無明顯變化，但長(zhǎng)期飼喂乳脂和乳蛋白含量均降低，乳品質(zhì)下降。同時(shí)，高精料致瘤胃pH下降，LPS生成增多，乳腺

5、和肝臟處于慢性或隱性炎癥狀態(tài)，血液中合成前體物發(fā)生變化，可能是乳品質(zhì)下降的機(jī)制之一。
　　2.乳脂前體物在肝臟的分配與重分配變化及其機(jī)制
　　研究不同精粗比日糧與泌乳奶山羊肝臟脂代謝變化與乳脂下降的關(guān)系，探討高精料日糧導(dǎo)致乳脂下降的初步機(jī)制。試驗(yàn)選用泌乳中期薩能奶山羊6只并進(jìn)行肝臟多血管瘺手術(shù)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)同第四章，每期試驗(yàn)結(jié)束，采集肝門靜脈和肝靜脈血液，并進(jìn)行肝臟活體取樣。測(cè)定進(jìn)出肝臟血液中脂代謝相關(guān)指標(biāo)及肝臟組織TG、NEF

6、A、總膽固醇和糖原的含量;2-DE結(jié)合MAIDI-TOF/TOF質(zhì)譜的方法，比較分析兩種日糧模式下肝臟蛋白/酶表達(dá)譜的差異;同時(shí)檢測(cè)肝臟糖脂代謝相關(guān)酶基因和蛋白表達(dá)的變化。結(jié)果:1）高精料日糧長(zhǎng)期飼喂進(jìn)出肝血液中TG和NEFA含量均表現(xiàn)進(jìn)肝多、出肝少，其含量差值分別極顯著和顯著高于對(duì)照組，即肝臟中消耗了過多乳脂前體物;葡萄糖、總膽固醇和BHBA含量則表現(xiàn)為進(jìn)肝少、出肝多，但其含量差值均不顯著。肝臟組織中TG含量顯著高于對(duì)照組(0.83±

7、0.02 vs2.27±0.51)，NEFA含量顯著降低（76.21±6.76 vs55.43±3.81）。2）分析蛋白組學(xué)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在兩種日糧模式下，表達(dá)量存在2倍以上差異的蛋白點(diǎn)有52個(gè)，其中51個(gè)凝膠點(diǎn)得到成功鑒定。被鑒定的蛋白主要涉及脂代謝、糖代謝、蛋白質(zhì)代謝和應(yīng)激反應(yīng)。對(duì)篩選出的以及成功鑒定的差異表達(dá)蛋白進(jìn)行蛋白互作分析得到以載脂蛋白AⅠ(ApoA-Ⅰ)、烏頭酸酶(ACO2)、熱休克蛋白A1B(HSPA1B)為核心的代謝互作網(wǎng)絡(luò)

8、。3）雙向電泳的驗(yàn)證結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，高精料飼喂，顯著上調(diào)了脂肪酸合成酶FAS（1.00±0.16 vs3.09±0.45）和SCD-1（1.00±0.38 vs3.53±0.33），TG合成酶DGAT2(1.00±0.22 vs1.55±0.03)，酮體合成酶HMGCS2（1.00±0.22 vs2.20±0.23）及ACSL1基因（1.00±0.06vs1.46±0.10）的mRNA表達(dá)水平;顯著下調(diào)了糖異生關(guān)鍵酶PEPCK的

9、mRNA表達(dá)水平（1.00±0.10 vs0.58±0.02）。ACC1的磷酸化水平和ACSL1的蛋白表達(dá)水平均顯著高于對(duì)照組（23.00±3.13 vs53.76±5.62，1.39±0.09 vs1.80±0.07）。結(jié)果提示:高精料長(zhǎng)期飼喂，進(jìn)入肝臟NEFA多于出肝血，乳脂肪合成前體物重分配是高精料長(zhǎng)期飼喂致乳脂肪下降的原因之一。肝臟中TG和酮體的合成增加，糖異生、脂肪分解代謝受阻，抗氧化應(yīng)激過程激活等導(dǎo)致了NEFA等前體物在肝臟

10、內(nèi)被過多消耗。
　　3.高精料長(zhǎng)期飼喂致泌乳山羊乳脂前體物重分配變化的內(nèi)分泌調(diào)控及其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制
　　在前兩章的實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)高精料長(zhǎng)期飼喂乳脂前體物重分配變化是導(dǎo)致乳脂下降的主要機(jī)制。為了進(jìn)一步探究其相關(guān)的分子機(jī)制，本部分實(shí)驗(yàn)對(duì)奶山羊血液激素及相關(guān)的信號(hào)通路變化進(jìn)行了研究。試驗(yàn)動(dòng)物及試驗(yàn)設(shè)計(jì)同第五章。每期試驗(yàn)結(jié)束，頸靜脈采集血液，并進(jìn)行活體穿刺取肝臟組織。檢測(cè)外周血液中激素含量;測(cè)定肝臟組織中脂代謝相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)變化;

11、及PI3K-Akt轉(zhuǎn)導(dǎo)通路各因子mRNA和蛋白水平的表達(dá)。結(jié)果表明:1）高精料長(zhǎng)期飼喂泌乳奶山羊外周血液中胰島素含量顯著升高，IGF-Ⅰ含量顯著下降;2)肝臟脂合成轉(zhuǎn)錄因子SREBP-1c和LXR的mRNA表達(dá)水平均顯著上調(diào)（1.00±0.10 vs1.96±0.14，1.00±0.07 vs1.45±0.46），脂分解轉(zhuǎn)錄因子PPARα的mRNA表達(dá)水平下調(diào)（1.00±0.29 vs0.70±0.10），脂肪酸攝取和轉(zhuǎn)化相關(guān)因子PPA

12、Rγ的mRNA表達(dá)水平下調(diào)（1.00±0.23 vs0.58±0.11）;3）PI3K-Akt轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中IR、PI3K和Akt的mRNA表達(dá)水平均顯著升高（0.89±0.13 vs1.22±0.18，0.81±0.07 vs1.45±0.16，0.67±0.06 vs0.94±0.04），PI3K蛋白水平與S6K磷酸化水平顯著高于對(duì)照組（0.81±0.03 vs1.26±0.05，25.09±2.98 vs37.21±3.88）。結(jié)果提