叶酸和棕榈脂肪粉调控围产期奶牛肝脏脂质代谢的机制研究

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叶酸(FA)作为肝脏一碳单位的载体,通过调控DNA甲基化、磷脂酰胆碱(PC)合成和脂质基因的表达等来参与肝脏脂质代谢过程,对改善机体肝脏功能和提高生产性能有重要影响。本试验旨在研究日粮补饲包被叶酸(CFA)和棕榈脂肪粉(PFP)对围产期奶牛生产性能、瘤胃发酵、血液脂质组和肝脏脂质代谢的影响及其调控机制。主要的研究内容和试验结果如下:1.CFA和PFP对奶公牛生长性能、瘤胃发酵和肝脏脂质代谢影响试验选取48头荷斯坦奶公牛,采用2×2因子设计,分为4组,分别在基础日粮中添加0和120 mg FA/d CFA与0和PFP 30 g/kg DM。结果显示:①补充CFA,增加了平均日增重(ADG),改善了饲料转化率(FCR),提高了干物质(DM)、有机物(OM)、粗蛋白(CP)和中性洗涤纤维(NDF)消化率(P<0.05):降低了瘤胃pH,提高了瘤胃总挥发酸(TVFA)浓度和乙酸/丙酸比值(P<0.05);增加了过氧化物增殖物激活受体α(PPARα)表达量,降低了肝脏总脂含量以及固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)和乙酰CoA羧化酶(ACACA)表达量(P<0.05)。②补充PFP,增加了 ADG,改善了FCR,提高了粗脂肪(EE)消化率和降低了 NDF消化率(P<0.05);提高了瘤胃pH和丙酸摩尔比,降低了瘤胃TVFA浓度、乙酸摩尔比和乙酸/丙酸比值(P<0.05);增加了肝脏总脂含量和PPARα表达量,降低了 SREBP1和ACACA表达量(P<0.05)。③对肝脏TG含量以及CPT-1和FAS表达量,CFA和PFP互作效应显著(P<0.05)。2.CFA和PFP对围产期奶牛生产性能和瘤胃代谢的影响试验选取32头围产期的经产荷斯坦奶牛,采用2×2因子设计、随机区组设计分4组,分别在基础日粮中添加0和135 mg FA/d CFA与0和500 g/d PFP。结果显示:①补充CFA,改善了能量平衡和饲料效率(P<0.05),提高了产奶量、乳脂和乳蛋白含量,提高了产后DM、OM、CP、EE、NDF和ADF消化率(P<0.05);增加了瘤胃TVFA浓度和乙酸/丙酸比值(P<0.05);提高了血液中葡萄糖(GLU)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、FA和血液激素含量(P<0.05),降低了 TG、总胆固醇(TC)、非酯化脂肪酸(NEFA)、β-羟丁酸(BHBA)和乙酰乙酸(ACAC)含量(P<0.05)。②补充PFP,改善了能量平衡和饲料效率(P<0.05),提高了产奶量和乳脂含量(P<0.05);增加了瘤胃丙酸摩尔比(P<0.05);提高了血液中GLU、TP、ALB、HDL和血液激素含量(P<0.05),降低了 TG、TC和ACAC含量(P<0.05)。③对TG、极低密度脂蛋白(VLDL)和同型半胱氨酸(Hcy)含量,CFA和PFP互作效应显著(P<0.05)。3.CFA和PFP对围产期奶牛血液脂质组分的影响对奶牛产前21 d和产后21 d的血液样本做代谢组分析,结果显示:产前①添加CFA,增加了 PCs和PEs丰度(P<0.05),降低了 DGTSs和TGs丰度(P<0.05)。②添加PFP,增加了 SMs 和 Cers 丰度(P<0.05),降低了 DGTSs、PEs 和 TGs 丰度(P<0.05)。③同时添加CFA和PFP,增加了 PEs和Cers丰度(P<0.05)。产后①添加CFA,增加了 PCs、PEs和Cers丰度(P<0.05),降低了 TGs丰度(P<0.05)。②添加PFP,增加了 TGs和PCs丰度(P<0.05),降低了 TGs丰度(P<0.05)。③同时添加CFA和PFP,增加了 Cers和 PCs 丰度(P<0.05),降低了 TGs 丰度(P<0.05)。4.CFA和PFP对围产期奶牛肝脏脂质代谢的影响对奶牛产前21 d和产后21 d的肝脏组织进行转录组分析,结果显示:产前①添加CFA,ACSL4和ACOX3表达显著上调(P<0.05)。②添加PFP,PPARα表达显著上调,CYP7A1表达显著下调(P<0.05)。③同时添加CFA和PFP,ACSL4和SCD-1表达显著上调,APOA1表达显著下调(P<0.05)。产后①添加CFA,FASN、SCD-1和SREBP-1c表达显著上调,RXRγ、CD36、CYP7A1、APOA1、HMGCS2和ADIPOR2表达显著下调(P<0.05)。②添加PFP,FASN表达显著上调,RXRγ、ACSL4、CD36和ELOVL2表达显著下调(P<0.05)。③同时添加CFA和PFP,FASN、HMGCR、CD36和SCD-1表达显著上调,RXRγ、ELOVL2、APOA1和GK表达显著下调(P<0.05)。结论:CFA和PFP之间存在互作效应,CFA可以减轻PFP负效应,降低PFP引起的肝脏脂质积累;CFA或PFP可以提高围产期奶牛生产性能,改善能量平衡和饲料效率;CFA或/和PFP有利于血液中VLDL合成和分泌,可以通过上调脂肪酸氧化和脂肪酸合成基因表达量和下调脂肪酸转运和酮体生成基因表达量提高机体氧化供能和乳脂合成,减少肝脏对LCFA摄取和酮体生成,降低肝脏脂质积累。
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