【摘 要】
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近年来,我国奶业飞速发展,为了提高国际竞争力和企业竞争力,如何提高牛奶品质成为研究热点与难点。牛奶中乳脂含量受多种因素影响,其中受日粮影响最大。提高日粮中精料或油脂比例,容易造成乳脂合成减少,严重时引起乳脂降低综合征（Milk Fat Depression,MFD）。关于MFD的发病机制,目前大多数研究聚焦于奶牛瘤胃微生物和脂肪酸的氢化作用,而对肝脏和乳腺在MFD条件下其转录组的变化规律仍不十分清
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（31501982和31872382）； 广东省基础与应用基础研究基金温氏联合基金项目（2019B1515210017和2019B1515210020）；
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近年来,我国奶业飞速发展,为了提高国际竞争力和企业竞争力,如何提高牛奶品质成为研究热点与难点。牛奶中乳脂含量受多种因素影响,其中受日粮影响最大。提高日粮中精料或油脂比例,容易造成乳脂合成减少,严重时引起乳脂降低综合征（Milk Fat Depression,MFD）。关于MFD的发病机制,目前大多数研究聚焦于奶牛瘤胃微生物和脂肪酸的氢化作用,而对肝脏和乳腺在MFD条件下其转录组的变化规律仍不十分清楚。为了探究日粮因素引起MFD条件下奶牛肝脏和乳腺转录组的变化规律,挖掘MFD的发病机制,本试验共选用8头头胎泌乳中期荷斯坦奶牛（泌乳日龄215±34d、体重575±23 kg）,随机分为4头/组,采用2×2反转试验设计,分为2期,每期23天（诱导期16天,恢复期7天）。对照组为低淀粉低油脂日粮,精粗比为50:50;处理组日粮在对照组日粮基础上添加266g/kg细粉碎玉米和46g/kg大豆油（干物质基础）,精粗比增加至62:38。恢复期两组均饲喂对照组日粮。于试验期第1、4、7、10、13、16、19和22d采集奶样用于检测产奶量和乳成分,于试验期第15、16d采集奶样、血样、肝脏和乳腺组织用于检测牛奶脂肪酸组成、血浆能量代谢、氧化应激和肝功能指标,以及肝脏和乳腺转录本的变化,为进一步探索MFD发病机制提供理论基础。试验结果表明:（1）与对照组相比,处理组日粮显著降低了第13、16d奶牛的DMI和产奶量（P＜0.05）;饲喂高淀粉高油日粮一周后乳脂率开始降低,且第10、13、16和19d的乳脂率和乳脂产量显著降低（P＜0.05）;乳蛋白、乳糖和非脂固形物含量呈先升高后降低,而各组分产量呈先降低后回升,且第13、16和19d三者组间差异显著（P＜0.05）。（2）与对照组相比,处理组牛奶中总饱和脂肪酸（SFA）、中链和奇数链饱和FA（C8:0、C10:0、C11:0、C12:0、C15:0、C17:0）、长链饱和FA（C14:0、C16:0、C18:0）以及C16:0+C16:1的浓度显著降低（P＜0.05）;总不饱和脂肪酸（UFA）、单不饱和脂肪酸（MFA）（C14:1、C16:1、C18:1n9t、）和多不饱和脂肪酸（PUFA）（C18:2n6t、C18:3n3）的浓度显著升高（P＜0.05）。（3）与对照组相比,处理组奶牛血浆中非酯化脂肪酸（NEFA）（P＜0.01）、丙二醛（MDA）（P=0.02）和谷草转氨酶（AST）（P＜0.01）浓度显著升高;尿素氮（BUN）（P＜0.01）、总抗氧化能力（T-AOC）（P＜0.01）、超氧化物歧化酶（SOD）（P＜0.01）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）（P=0.03）、谷丙转氨酶（ALT）（P＜0.01）、白蛋白（ALB）（P=0.02）浓度和白蛋白/球蛋白（P=0.02）显著降低。（4）在奶牛肝脏的对照组和处理组中共检测到419个显著差异表达的基因,其中250个上调,169个下调。GO分析表明,其主要与细胞周期、细胞分裂、蛋白质复合物的生物发生、α-氨基酸分解代谢以及有机氮化合物分解代谢等术语相关。KEGG分析表明,主要与细胞周期、卵母细胞减数分裂、组氨酸代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等通路相关。在乳腺对照组和处理组中共检测到235个显著差异表达的基因,其中64个上调,171个下调。GO分析表明,其主要与炎症反应、α-氨基酸代谢、有机氮化合物代谢、细胞发育、脂质生物合成与脂肪细胞分化等术语相关。KEGG分析表明,主要与轴突导向、NF-κB信号通路、钙信号通路等相关。（5）结合差异表达基因与泌乳性能的相关性分析,本研究筛选出了部分与脂质调控相关的基因作为研究奶牛MFD状态下脂质代谢的候选基因,包括在肝脏中上调表达的G0S2、FGF21和NR0B2,以及在乳腺中下调表达的FGFR4、VDR、HTR2B、CCL21和TYRP1。试验结果表明,高淀粉高油脂日粮可诱导奶牛产生MFD,并引起泌乳性能、乳脂肪酸组分、血液代谢以及肝脏和乳腺的转录本发生改变。乳腺中参与脂肪合成的m RNA的表达下调是造成乳脂降低的主要因素。
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