熱應(yīng)激對(duì)泌乳奶牛泌乳性能和乳品質(zhì)的影響及其機(jī)制.pdf

1、本研究旨在研究熱應(yīng)激對(duì)泌乳奶牛泌乳活動(dòng)造成的影響，并對(duì)這些影響的機(jī)制進(jìn)行初步研究。研究包括以下三個(gè)方面。
　　1、高溫氣候環(huán)境對(duì)泌乳奶牛機(jī)體代謝和泌乳性能的影響
　　選取6頭相同泌乳期的荷斯坦奶牛，正常飼喂和飲水。實(shí)驗(yàn)期從6月29日至8月5日，共計(jì)35天。每日10:00和18:00記錄氣溫，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)奶量，每周取全天奶樣檢測(cè)乳蛋白、乳脂肪和乳糖含量。于實(shí)驗(yàn)開始第1周和最后1周采集頸靜脈血液檢測(cè)相關(guān)生化指標(biāo)和血液中相關(guān)激素的含量。

2、結(jié)果表明:隨著環(huán)境氣溫由26℃升高至38℃，實(shí)驗(yàn)?zāi)膛＞a(chǎn)奶量由15.2 kg/d下降至10 kg/d;乳蛋白產(chǎn)量由0.47 kg/d下降至0.30 kg/d，乳脂肪產(chǎn)量由0.46kg/d下降至0.28kg/d，乳糖產(chǎn)量由0.71kg/d降至0.46kg/d。血液中TP(94.18±0.35&115.07±1.04g/L，p=0.049)，球蛋白(69.58±0.20&88.95±1.10g/L，p=0.045)和葡萄糖(2.88±0.0

3、4&3.54±0.11 mmol/L，p=0.03)含量均顯著升高;LDL-C(0.18±0.03&0.29±0.01 mmol/L, p=0.004)和AKT(4.17±0.31&35.50±4.15U/L，p=0.004)極顯著升高;HDL-C顯著降低(3.23±0.08&2.20±0.04 mmol/L，p=0.033)。血液中GH(1.19±0.03&1.54±0.06ng/mL，p=0.037)和IGF-Ⅰ(80.05±10.

4、62-100.72±21.78ng/mL，p=0.048)含量顯著升高;皮質(zhì)醇(288.21±49.73&573.76±11.71ng/mL，p=0.009)含量極顯著升高，胰島素(22.48±2.53&25.66±1.95IU/L，p=0.057)和胰高血糖素(597.18±58.11&658.02±49.47pg/mL，p=0.06)濃度均有升高。結(jié)果提示:在中國(guó)南京夏季高溫高濕條件下，可誘發(fā)奶牛發(fā)生熱應(yīng)激，奶牛內(nèi)分泌和營(yíng)養(yǎng)代謝均發(fā)

5、生變化，表現(xiàn)泌乳量減少，乳品質(zhì)降低。
　　2、熱應(yīng)激時(shí)乳成分前體物重分配變化與乳品質(zhì)降低的關(guān)系研究
　　通過探討血液中氨基酸和游離脂肪酸等“乳成分前體物”與乳脂肪、乳蛋白合成之間的關(guān)系，揭示熱應(yīng)激時(shí)泌乳奶牛乳品質(zhì)降低的可能機(jī)制。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)與處理同第三章。實(shí)驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)采集頸靜脈血液，RP-HPLC和ELISA發(fā)分別檢測(cè)血液中游離氨基酸和游離氨基酸含量。結(jié)果表明:隨著氣溫的升高（由26℃升高至最高38℃），乳脂肪、乳蛋白含

6、量降低，實(shí)驗(yàn)?zāi)膛Ｑ褐锌侼EFA顯著升高(178.20±16.70&272.42±20.53μg/mL，p=0.025); Glu、Asp、Gly和Val等主要的生糖氨基酸（811.28±259.22&3254.05±666.79μmol/L，p=0.035）以及Leu、Ile等生酮氨基酸均升高或顯著升高(169.26±32.27&502.76±105.50μmol/L，p=0.046);總支鏈氨基酸(Val、Ile、Leu)含量顯著增

7、加（198.36±52.57&1474.85±355.83μmol/L，p=0.0287＜0.05），在必需氨基酸中的所占比例由54.75％增至67.89％。結(jié)論:在夏季高溫奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)下，乳脂肪、乳蛋白含量均降低，但血液中NEFA，游離氨基酸，特別是支鏈氨基酸含量顯著升高。提示熱應(yīng)激時(shí)血液中高水平的NEFA和游離氨基酸并未完全用于乳脂肪和乳蛋白的合成，還發(fā)揮了除此之外的供能、糖異生及免疫反應(yīng)等其他作用，而后者的作用優(yōu)先于參與乳脂肪、

8、乳蛋白的合成。熱應(yīng)激時(shí)乳成分前體物的重分配變化可能是導(dǎo)致乳蛋白、乳脂肪下降的機(jī)制之一。
　　3、熱應(yīng)激致奶牛乳成分前體物發(fā)生重分配機(jī)制初探
　　在前兩章的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)熱應(yīng)激可以引起奶牛乳蛋白和乳脂肪的前體物發(fā)生重分配，并引起牛奶中乳蛋白和乳脂肪含量降低。為了探究乳蛋白和乳脂肪前體物重分配引起乳成分含量降低的機(jī)制，本部分實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)膛＿M(jìn)行了肝臟樣品組織采集。采用Real-time PCR方法，對(duì)奶牛肝臟內(nèi)糖異生關(guān)鍵酶PC和PEP

9、CK基因，肝臟組織中GHR、IGFR，HSP70及Keap1-Nrf2通路及其下游HO1，GCLM，NQO1，GCLC等蛋白進(jìn)行了mRNA表達(dá)檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在熱應(yīng)激時(shí)，奶牛肝臟內(nèi)PC(0.917±0.008&1.08±0.025，p=0.045)和PEPCK(0.87±0.009&1.29±0.132，p=0.032)表達(dá)水平顯著升高;GHR(1.05±0.12&1.39±0.02，p=0.007)表達(dá)水平極顯著上調(diào)，IGFR(1.0

10、7±0.05&1.28±0.018，p=0.036)顯著上調(diào);肝臟中HSP70(0.35±0.165&1.55±0.012，p=0.006)表達(dá)極顯著增高;Keap1(1.07±0.24&1.32±0.27，p=0.046)和Nrf2(1.59±0.18&1.73±0.19，p=0.049)基因表達(dá)顯著升高，其下游4個(gè)基因中，HO1(0.98±0.08&1.19±0.02，p=0.037)和NQO(0.92±0.08&1.43±0.02

11、，p=0.026)表達(dá)顯著提高，GCLM(0.69±0.10&0.97±0.05，p=0.059)和GCLC(0.84±0.07&1.29±0.11，p=0.061)表達(dá)有升高，但差異不顯著。結(jié)果提示:熱應(yīng)激時(shí)肝臟中糖異生作用和抗應(yīng)激作用均增強(qiáng)，血液中升高的乳蛋白、乳脂肪前體物在GH-IGF-Ⅰ軸和Keap1-Nrf2-ARE信號(hào)通路的介導(dǎo)下更多地參與了糖異生過程和抵抗細(xì)胞的應(yīng)激損傷，過多消耗了乳成分合成的前體物，減少了乳蛋白和乳脂肪的