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在奶牛养殖业中,人们为了满足奶牛高产的营养需求,经常饲喂高精粗比的日粮,使奶牛采食量和能量吸收最大化,以增加产奶量。但是奶牛长期采食高精粗比日粮,碳水化合物在瘤胃内被迅速酵解,过量的挥发性脂肪酸和乳酸蓄积,导致瘤胃pH值下降,进而引起亚急性瘤胃酸中毒(SARA)。SARA状态下,瘤胃内微生态紊乱,革兰氏阴性菌大量死亡、崩解,释放有害代谢产物如脂多糖、组胺、二氨基庚二酸(DAP)等,过量DAP蓄积并经受损的瘤胃屏障进入血液循环到达乳腺,从而激活NOD1-NF-κB炎性信号通路,引发炎症反应。丁酸钠是一种饲料添加剂,有着绿色、高效、安全等优点,能够调节胃肠道微生态平衡,促进胃肠道上皮细胞的增殖和成熟,增强其屏障功能,同时还可以下调NF-κB活性来抑制炎性细胞因子的释放,减轻炎症的发生。本试验通过三部分来研究丁酸钠对高精料诱导的SARA状态下乳腺组织中NOD1/RIP2信号通路的影响以及表观机理变化。1.柱前手性衍生化一高效液相色谱法测定奶牛瘤胃液中iE-DAP的含量本试验旨在研究饲喂高精料日粮对奶牛瘤胃中iE-DAP的含量的影响并建立高效液相色谱法检测瘤胃液中iE-DAP的含量。本试验选用12头处于泌乳中期的荷斯坦奶牛,随机分成2组:低精料组(LC),饲喂精粗比为4:6的低精料日粮;高精料组(HC),饲喂精粗比为6:4的高精料日粮。同时以邻苯二甲醛(OPA)和N-乙酰基-L半胱氨酸(NAC)为衍生化试剂,以0.05 mol/mL醋酸铵-乙腈(90:10,V:V)为流动相,紫外检测器,检测波长345 nm,建立了一种柱前手性衍生化—高效液相色谱(HPLC)法检测γ-D-谷氨酸-内消旋-二氨基庚二酸(iE-DAP)的方法并测定奶牛瘤胃液中iE-DAP的含量。结果表明,在优化的色谱条件下,iE-DAP的检测浓度在5-500 μg/mL范围内线性关系良好,而且日内、日间精密度分别为5.35%、6.50%。测得低精料组和高精料组奶牛瘤胃液中的iE-DAP平均含量分别为(5.45 ± 0.83)和(9.82±0.48)μg/mL,由此看出,高精料日粮确实能上调瘤胃液中iE-DAP的含量。同时本研究建立的柱前手性衍生化—HPLC法测定iE-DAP的方法可行,可用于iE-DAP浓度的测定。2.丁酸纳对高精料日粮模式下奶山羊体内iE-DAP和乳品质的影响本试验旨在研究丁酸钠对高精料日粮模式下奶山羊体内iE-DAP和乳品质的影响。本试验选用12头处于泌乳中期的萨能奶山羊,随机分成2组:高精料组(HC),饲喂精粗比为6:4的高精料日粮;丁酸钠调控组(BHC),饲喂精粗比为6:4的高精料日粮,并在日粮中添加丁酸钠,试验为期18周。试验动物手术安装瘤胃瘘管和血管插管,待完全恢复后开始试验。我们发现,日粮添加丁酸钠能够缓解瘤胃pH值的下降;显著降低奶山羊瘤胃内产生的iE-DAP,以及血液中的iE-DAP含量;同时奶山羊外周血液中的炎性因子IL-1β、IL-6和TNF-α显著减少;最终提高了乳产量,改善了乳品质。3.丁酸钠对高精科日粮模式下奶山羊乳腺中NOD1炎性信号通路的影响及其表观机理的研究本试验旨在研究丁酸钠对高精料日粮模式下奶山羊乳腺中NOD1信号通路的影响及其表观机理。选用12头泌乳中期的萨能奶山羊,随机分为高精料组(HC)和丁酸钠调控组(BHC),试验为期18周。实时荧光定量PCR结果表明,丁酸钠可以降低高精料模式下奶山羊乳腺中NOD1基因及其他炎性反应相关基因的表达;Western blotting结果表明,丁酸钠下调高精料日粮模式下奶山羊乳腺中NOD1、NF-κB p65和磷酸化p65蛋白表达水平;CHART-PCR和DNA甲基化分析结果表明,丁酸钠使得高精料日粮模式下奶山羊乳腺中NOD1和RIP2基因启动子区域染色质压缩和DNA甲基化。本试验表明,丁酸钠通过升高NOD1启动子区域染色质压缩状态和DNA甲基化率,使得NOD1基因和蛋白的表达下调,抑制NOD1信号传导通路的激活,降低了炎性反应相关基因的表达。