高精料飼喂對泌乳山羊乳脂肪合成和其前體物代謝的影響及分子機制.pdf

1、本研究旨在探索我國高精料飼養(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，闡明其對乳脂肪合成的影響機制，研究包括以下三個方面的內(nèi)容:
　　1.高精料日糧對泌乳山羊乳品質(zhì)和機體健康的影響
　　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機體健康的影響。試驗選用泌乳中期的薩能奶山羊8只，根據(jù)產(chǎn)奶量和體重配對分組后分別飼喂精粗比為4∶6（對照組）和6∶4（高精料組）的飼料，2×2交叉實驗設(shè)計，分2期進行，每期8周

2、。每天測定乳產(chǎn)量，每2周測定乳成分和瘤胃pH，同時測定脫脂乳中NAGase、AKP和MPO的含量;并在每個試驗周期末（8周）采集頸靜脈血液，活體肝臟組織和乳腺組織取樣。酶比色法測定血液中瘤胃代謝異常產(chǎn)物LPS、乳酸和組胺的含量;全自動血液分析儀或酶比色法檢測外周血液相關(guān)生化指標;對肝臟和乳腺組織進行HE染色觀察形態(tài)學變化。結(jié)果顯示:與對照組相比，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，乳中體細胞數(shù)隨著飼喂時間的延長持續(xù)升高

3、。高精料組瘤胃液pH始終低于對照組，且在飼喂2周時發(fā)生SARA。飼喂8周后瘤胃代謝異常產(chǎn)物LPS含量極顯著升高（4.67±0.30 vs9.25±1.02）;同時血液中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，并伴隨炎性細胞浸潤;乳腺腺泡腔內(nèi)有炎性細胞，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，但長期飼喂乳脂和乳蛋白含量均降低，乳品質(zhì)下降。同時，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)下降的機制之一。
　　2.乳脂前體物在肝臟的分配與重分配變化及其機制
　　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，探討高精料日糧導致乳脂下降的初步機制。試驗選用泌乳中期薩能奶山羊6只并進行肝臟多血管瘺手術(shù)，試驗設(shè)計同第四章，每期試驗結(jié)束，采集肝門靜脈和肝靜脈血液，并進行肝臟活體取樣。測定進出肝臟血液中脂代謝相關(guān)指標及肝臟組織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/酶表達譜的差異;同時檢測肝臟糖脂代謝相關(guān)酶基因和蛋白表達的變化。結(jié)果:1）高精料日糧長期飼喂進出肝血液中TG和NEFA含量均表現(xiàn)進肝多、出肝少，其含量差值分別極顯著和顯著高于對照組，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）分析蛋白組學結(jié)果發(fā)現(xiàn)在兩種日糧模式下，表達量存在2倍以上差異的蛋白點有52個，其中51個凝膠點得到成功鑒定。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)。對篩選出的以及成功鑒定的差異表達蛋白進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）雙向電泳的驗證結(jié)果顯示，與對照組相比，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表達水平;顯著下調(diào)了糖異生關(guān)鍵酶PEPCK的

9、mRNA表達水平（1.00±0.10 vs0.58±0.02）。ACC1的磷酸化水平和ACSL1的蛋白表達水平均顯著高于對照組（23.00±3.13 vs53.76±5.62，1.39±0.09 vs1.80±0.07）。結(jié)果提示:高精料長期飼喂，進入肝臟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)激過程激活等導致了NEFA等前體物在肝臟

10、內(nèi)被過多消耗。
　　3.高精料長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)控及其信號轉(zhuǎn)導機制
　　在前兩章的實驗中，我們發(fā)現(xiàn)高精料長期飼喂乳脂前體物重分配變化是導致乳脂下降的主要機制。為了進一步探究其相關(guān)的分子機制，本部分實驗對奶山羊血液激素及相關(guān)的信號通路變化進行了研究。試驗動物及試驗設(shè)計同第五章。每期試驗結(jié)束，頸靜脈采集血液，并進行活體穿刺取肝臟組織。檢測外周血液中激素含量;測定肝臟組織中脂代謝相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子表達變化;

11、及PI3K-Akt轉(zhuǎn)導通路各因子mRNA和蛋白水平的表達。結(jié)果表明:1）高精料長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表達水平下調(diào)（1.00±0.23 vs0.58±0.11）;3）PI3K-Akt轉(zhuǎn)導通路中IR、PI3K和Akt的mRNA表達水平均顯著升高（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照組（0.81±0.03 vs1.26±0.05，25.09±2.98 vs37.21±3.88）。結(jié)果提