中國(guó)荷斯坦奶牛泌乳相關(guān)營(yíng)養(yǎng)代謝組學(xué)研究.pdf

1、乳蛋白和乳脂肪的含量與組成是衡量牛奶營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)，其含量高低不僅決定牛奶的風(fēng)味水平，而且是乳制品企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。隨著遺傳育種及日糧水平的改善，奶牛乳產(chǎn)量有了很大提高，但乳品質(zhì)卻沒有得到明顯提高。目前，我國(guó)生鮮乳指標(biāo)乳蛋白、乳脂肪含量仍低于發(fā)達(dá)國(guó)家生鮮乳的標(biāo)準(zhǔn)含量，飼養(yǎng)模式、生產(chǎn)環(huán)境與奶牛品種能夠顯著影響牛奶品質(zhì)。
　　 本研究以泌乳90日高乳品質(zhì)組奶牛、泌乳90日低乳品質(zhì)組奶牛、干奶期30日奶牛為實(shí)驗(yàn)材料，應(yīng)用核磁共振、

2、氣相色譜等方法，系統(tǒng)研究3組奶牛肝、乳腺、瘤胃液、陰外動(dòng)脈和乳靜脈血清、乳汁及整體代謝產(chǎn)物的變化。NMR技術(shù)測(cè)定3組奶牛瘤胃內(nèi)小分子代謝物，結(jié)果顯示高、低乳品質(zhì)組奶牛都與干奶期奶牛存在差異顯著代謝物，且代謝物差異趨勢(shì)一致，高、低乳品質(zhì)組之間小分子代謝物水平差異不顯著。肝臟是反芻動(dòng)物重要的物質(zhì)代謝器官，經(jīng)NMR技術(shù)檢測(cè)，PLS-DA分析可見，3組奶牛肝組織水相代謝物模型建立成功。OPLS-DA分析顯示高乳品質(zhì)組奶牛中異亮氨酸、組氨酸、谷氨

3、酰胺、膽堿、檸檬酸鹽、延胡索酸、胞苷水平顯著低于低乳品質(zhì)組奶牛。奶牛陰外動(dòng)脈血清中，高、低乳品質(zhì)組模型建立成功，且高乳品質(zhì)組奶牛中異亮氨酸、亮氨酸、葡萄糖、脂類、纈氨酸、谷氨酸顯著高于低乳品質(zhì)組奶牛，異亮氨酸、纈氨酸、谷氨酸主要用于乳腺乳蛋白的合成，脂類用于乳腺長(zhǎng)鏈脂肪酸的合成，提示這幾種代謝物可能是引起高、低乳品質(zhì)組奶牛乳蛋白率和乳脂率差異的標(biāo)志物。NMR檢測(cè)與PLS-DA分析3組奶牛乳腺水相代謝物模型建立成功，而脂類代謝物模型不成立

4、。OPLS-DA分析結(jié)果可見，高乳品質(zhì)組奶牛亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、甘氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸水平顯著高于低乳品質(zhì)組奶牛，提示這些差異代謝物可能是乳腺內(nèi)影響奶牛乳蛋白合成的標(biāo)志物。NMR測(cè)定乳靜脈血清代謝物，OPLS-DA分析3組奶牛乳靜脈血清模型建立成功，經(jīng)OPLS-DA分析，高乳品質(zhì)組奶牛中脂類、膽堿、肌酸水平顯著低于低乳品質(zhì)組奶牛，其中脂類水平較低與陰外動(dòng)脈血清OPLS-DA分析結(jié)果共同提示高乳品質(zhì)組奶牛乳腺乳脂合成時(shí)由血液

5、轉(zhuǎn)化的脂類消耗量較大。乳產(chǎn)量與乳品質(zhì)是奶牛經(jīng)濟(jì)價(jià)值的體現(xiàn)，經(jīng)OPLS-DA分析，高乳品質(zhì)組奶牛中組氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸顯著高于低乳品質(zhì)組奶牛，這與乳蛋白水解氨基酸測(cè)定結(jié)果一致。奶牛尿液NMR檢測(cè)結(jié)果可知，3組奶牛模型建立不成功，可推測(cè)3組樣本內(nèi)小分子代謝物無(wú)顯著差異。
　　 本研究還采用了氨基酸全自動(dòng)分析儀測(cè)定了高、低乳品質(zhì)組奶牛陰外動(dòng)脈、乳靜脈血游離氨基酸含量，結(jié)果顯示高乳品質(zhì)奶牛組陰外動(dòng)脈血漿必需氨基酸Met、Leu、Il

6、e、Thr、Val質(zhì)量濃度顯著高于低乳品質(zhì)奶牛組相應(yīng)氨基酸的質(zhì)量濃度。高乳品質(zhì)組奶牛對(duì)必需氨基酸Thr、Val、Met、Ile、His的攝取率顯著高于低乳品質(zhì)組奶牛相應(yīng)氨基酸。熒光定量PCR結(jié)果顯示調(diào)控奶牛乳蛋白合成的信號(hào)途徑的靶基因STAT5、AKT1、mTOR的mRNA處于高表達(dá)水平。
　　 氣相色譜結(jié)果顯示，高乳品質(zhì)組奶牛中長(zhǎng)鏈脂肪酸含量顯著高于低乳品質(zhì)組奶牛的含量，長(zhǎng)鏈脂肪酸的合成來(lái)自血脂的轉(zhuǎn)化，同時(shí)OPLS-DA分析結(jié)