熱應(yīng)激對奶牛小分子代謝物的影響.pdf

1、本試驗的目的是研究熱應(yīng)激對泌乳奶牛直腸溫度、呼吸頻率、生產(chǎn)性能以及小分子代謝物的影響，選出熱應(yīng)激條件下的潛在的生物標志物，推斷出熱應(yīng)激引起奶牛改變的代謝途徑，以期闡明熱應(yīng)激引起產(chǎn)奶量下降的機理。本試驗按照溫濕度指數(shù)(THI)指標將試驗時間分為熱應(yīng)激期和非熱應(yīng)激期，于2014年春季(3、4月份，非熱應(yīng)激期)和2014年夏季（7、8月份，熱應(yīng)激期）各進行一期試驗，每期試驗分別選取經(jīng)產(chǎn)（2～5胎）、健康、體重接近的泌乳中期奶牛各10頭，每期3

2、8天，包括10天預(yù)試期和28天正試期。正試期開始和結(jié)束時對所有奶牛進行稱重。每期試驗期間，每周測定一次呼吸頻率、直腸溫度、產(chǎn)奶量以及乳成分;每天測定牛舍的干濕球溫度，然后計算出平均的THI;試驗最后一天對所有奶牛采集血液、牛奶樣品，采用核磁共振氫譜(1H NMR)進行檢測，得到熱應(yīng)激期和非熱應(yīng)激期奶牛血清和牛奶的光譜圖，使用主成份分析(PCA)、正交偏最小二乘判別分析(OPLS-DA)進行數(shù)據(jù)分析，鑒定出熱應(yīng)激奶牛血清和牛奶中代謝物的變

3、化。結(jié)果:奶牛處于中度熱應(yīng)激狀態(tài)的呼吸頻率和直腸溫度均顯著高于非熱應(yīng)激(P＜0.05)。與非熱應(yīng)激相比，熱應(yīng)激顯著降低了奶牛的平均日產(chǎn)奶量(P＜0.001)，輕微熱應(yīng)激、中度熱應(yīng)激奶牛的產(chǎn)奶量分別降低了15.1％(P＜0.001)、30.5％(P＜0.001)。隨著THI的增加，產(chǎn)奶量逐步下降，奶牛處于中度熱應(yīng)激時的產(chǎn)奶量比輕微熱應(yīng)激時顯著下降(18.1％，P＜0.001)。熱應(yīng)激使乳蛋白率降低10.01％(P＜0.05)，有提高奶牛乳

4、脂率的趨勢(P=0.087)。以上表明環(huán)境溫濕度的改變顯著地影響奶牛產(chǎn)奶量、呼吸頻率和直腸溫度;環(huán)境溫濕度的改變對奶牛呼吸頻率的影響最大，相比之下直腸溫度對環(huán)境溫濕度的敏感度較低。奶牛代謝組學(xué)結(jié)果顯示，與非熱應(yīng)激奶牛相比，熱應(yīng)激奶牛血清中找到12個潛在的生物標志物，包括升高的組氨酸、葡萄糖、丙氨酸、尿素、谷氨酸、1-甲基組氨酸和甲酸和降低的3-羥基丁酸、脂質(zhì)（VLDL、LDL和Lipid）和亮氨酸，這些生物標志物的變化表明熱應(yīng)激引起奶牛

5、變化的代謝途徑有能量代謝(葡萄糖、3-羥基丁酸、VLDL、LDL、Lipid)、氨基酸代謝（亮氨酸）、糖異生（丙氨酸，組氨酸）、肌肉分解代謝(1-MH)、腸道微生物代謝（甲酸）。熱應(yīng)激奶牛的牛奶中找到11個潛在的生物標志物，包括升高的N-乙酰基糖蛋白、膽堿、鯊基醇和吡多胺和降低的O-乙?；堑鞍?、檸檬酸、磷酸膽堿、甘油磷酸膽堿和磷酸甲酯，這些生物標志物的變化表明熱應(yīng)激可能抑制了乳腺細胞中磷脂酰膽堿(PtC)的分解代謝過程;促進了乳腺細胞