【摘要】：本研究旨在探索我国高精料饲养条件下,乳脂肪合成前体物脂肪酸等的生成与代谢规律,阐明其对乳脂肪合成的影响机制,研究包括以下三个方面的内容:1高精料日粮对泌乳山羊乳品质和机体健康的影响研究高精料日粮饲喂条件下,泌乳山羊乳品质的变化以及高精料对机体健康的影响。试验选用泌乳中期的萨能奶山羊8只,根据产奶量和体重配对分组后分别饲喂精粗比为4:6(对照组)和6:4(高精料组)的饲料,2×2交叉实验设计,分2期进行,每期8周。每天测定乳产量,每2周测定乳成分和瘤胃pH,同时测定脱脂乳中NAGase、AKP和MPO的含量;并在每个试验周期末(8周)采集颈静脉血液,活体肝脏组织和乳腺组织取样。酶比色法测定血液中瘤胃代谢异常产物LPS、乳酸和组胺的含量;全自动血液分析仪或酶比色法检测外周血液相关生化指标;对肝脏和乳腺组织进行HE染色观察形态学变化。结果显示:与对照组相比,饲喂高精料日粮后乳产量升高而乳脂率和乳蛋白率显著降低(P0.05),乳中体细胞数随着饲喂时间的延长持续升高(P0.05)。高精料组瘤胃液pH始终低于对照组,且在饲喂2周时发生SARA。饲喂8周后瘤胃代谢异常产物LPS含量极显著升高(4.67±0.30 vs 9.25±1.02);同时血液中GOT活性显著升高(48.00±2.30 vs 64.67±1.45),白蛋白含量显著降低(26.13±1.18 vs 24.23±1.33);葡萄糖、LDL-C均显著高于对照组(3.02±0.35 vs 3.31±0.13,0.51±0.12 vs 0.69±0.08);血液中乳脂前体物NEFA含量极显著升高(575.89±30.49 vs 812.23±51.51)。乳中NAGase、AKP和MPO的浓度均表现出显著(P0.05)或极显著(P0.01)升高。HE染色结果显示高精料饲喂组山羊肝脏组织的部分区域出现脂肪样变性,并伴随炎性细胞浸润;乳腺腺泡腔内有炎性细胞,腺泡结构不完整。结果表明:给泌乳山羊饲喂高精料日粮,短期乳产量和乳品质均无明显变化,但长期饲喂乳脂和乳蛋白含量均降低,乳品质下降。同时,高精料致瘤胃pH下降,LPS生成增多,乳腺和肝脏处于慢性或隐性炎症状态,血液中合成前体物发生变化,可能是乳品质下降的机制之一。2乳脂前体物在肝脏的分配与重分配变化及其机制研究不同精粗比日粮与泌乳奶山羊肝脏脂代谢变化与乳脂下降的关系,探讨高精料日粮导致乳脂下降的初步机制。试验选用泌乳中期萨能奶山羊6只并进行肝脏多血管瘘手术,试验设计同第四章,每期试验结束,采集肝门静脉和肝静脉血液,并进行肝脏活体取样。测定进出肝脏血液中脂代谢相关指标及肝脏组织TG、NEFA、总胆固醇和糖原的含量;2-DE结合MAIDI-TOF/TOF质谱的方法,比较分析两种日粮模式下肝脏蛋白/酶表达谱的差异;同时检测肝脏糖脂代谢相关酶基因和蛋白表达的变化。结果:1)高精料日粮长期饲喂进出肝血液中TG和NEFA含量均表现进肝多、出肝少,其含量差值分别极显著(P0.01)和显著(P0.05)高于对照组,即肝脏中消耗了过多乳脂前体物;葡萄糖、总胆固醇和BHBA含量则表现为进肝少、出肝多,但其含量差值均不显著(P0.05)。肝脏组织中TG含量显著高于对照组(0.83±0.02 vs 2.27±0.51),NEFA含量显著降低(76.21±6.76 vs 55.43±3.81)。2)分析蛋白组学结果发现在两种日粮模式下,表达量存在2倍以上差异的蛋白点有52个,其中51个凝胶点得到成功鉴定。被鉴定的蛋白主要涉及脂代谢、糖代谢、蛋白质代谢和应激反应。对筛选出的以及成功鉴定的差异表达蛋白进行蛋白互作分析得到以载脂蛋白A I(ApoA-I)、乌头酸酶(ACO2)、热休克蛋白A1B(HSPA1B)为核心的代谢互作网络。3)双向电泳的验证结果显示,与对照组相比,高精料饲喂,显著上调了脂肪酸合成酶FAS(1.00±0.16 vs 3.09±0.45)和SCD-1(1.00±0.38 vs 3.53±0.33),TG合成酶DGAT2(1.00±0.22 vs 1.55±0.03),酮体合成酶HMGCS2(1.00±0.22 vs 2.20±0.23)及ACSL1基因(1.00±0.06 vs 1.46±0.10)的mRNA表达水平;显著下调了糖异生关键酶PEPCK的mRNA表达水平(1.00±0.10 vs 0.58±0.02)。ACC1的磷酸化水平和ACSL1的蛋白表达水平均显著高于对照组(23.00±3.13 vs 53.76±5.62,1.39±0.09 vs 1.80±0.07)。结果提示:高精料长期饲喂,进入肝脏NEFA多于出肝血,乳脂肪合成前体物重分配是高精料长期饲喂致乳脂肪下降的原因之一。肝脏中TG和酮体的合成增加,糖异生、脂肪分解代谢受阻,抗氧化应激过程激活等导致了NEFA等前体物在肝脏内被过多消耗。3高精料长期饲喂致泌乳山羊乳脂前体物重分配变化的内分泌调控及其信号转导机制在前两章的实验中,我们发现高精料长期饲喂乳脂前体物重分配变化是导致乳脂下降的主要机制。为了进一步探究其相关的分子机制,本部分实验对奶山羊血液激素及相关的信号通路变化进行了研究。试验动物及试验设计同第五章。每期试验结束,颈静脉采集血液,并进行活体穿刺取肝脏组织。检测外周血液中激素含量;测定肝脏组织中脂代谢相关转录因子表达变化;及PI3K-Akt转导通路各因子mRNA和蛋白水平的表达。结果表明:1)高精料长期饲喂泌乳奶山羊外周血液中胰岛素含量显著升高(P0.05),IGF-I含量显著下降(P0.05);2)肝脏脂合成转录因子SREBP-1c和LXR的mRNA表达水平均显著上调(1.00±0.10 vs 1.96±0.14,1.00±0.07 vs 1.45±0.46),脂分解转录因子PPARα的mRNA表达水平下调(1.00±0.29 vs 0.70±0.10),脂肪酸摄取和转化相关因子PPARy的mRNA表达水平下调(1.00±0.23 vs 0.58±0.11);3)PI3K-Akt转导通路中IR、PI3K和Akt的mRNA表达水平均显著升高(0.89±0.13 vs 1.22±0.18,0.81±0.07 vs 1.45±0.16,0.67±0.06 vs 0.94±0.04),PI3K蛋白水平与S6K磷酸化水平显著高于对照组(0.81±0.03 vs 1.26±0.05,25.09±2.98 vs 37.21±3.88)。结果提示:长期饲喂高精料日粮,泌乳山羊胰岛素分泌显著增多,Insulin-PI3K-Akt信号通路激活,通过上调其下游脂合成关健转录因子SREBP-1c的基因表达,上调其靶基因,促进肝脏脂合成。过多消耗了乳脂合成的前体物,减少了乳脂肪的合成。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S827.5
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