论文部分内容阅读
驴乳是一种功能性食品,其营养成分与人乳相似且致敏性低,受到消费者青睐。驴产奶量低,不能满足市场需求,通过营养调控是提高驴乳产量的措施之一,但目前的研究极其有限。本论文旨在探究日粮能量水平对泌乳驴产奶性能的影响,并从营养物质消化代谢和血清生化指标的变化以及利用血液和驴乳代谢组学、乳蛋白组学等多组学联合分析技术,结合直肠16S微生物多样性技术,揭示了日粮能量水平对产奶性能的影响机制,为泌乳驴日粮能量营养水平的确定及通过营养策略提高驴乳产量和品质提供了理论依据。本试验采用单因素完全随机试验设计,选取24头产奶量（3.25±0.46 kg/d）、泌乳天数（29±4.34 d）、胎次（4.17±1.17）和体重（256±34 kg）相近的带驹德州三粉母驴,分为3个处理组,每组8头,分别饲喂消化能为13.10 MJ/kg（高能组）、12.40 MJ/kg（中能组）和11.70 MJ/kg（低能组）的日粮,记为HE、ME和LE组。试验期包括适应期2周和正式试验期8周。每天逐头记录挤奶量,每周测定乳成分;试验第4周和第8周进行消化试验。试验最后1周进行代谢试验,并采集血液、驴乳和直肠粪便样品,测定血清生化指标、血清和乳中代谢物的组成、乳中蛋白质的表达及直肠内容物菌群结构。本论文共包括七个试验:试验一研究了日粮能量水平对泌乳驴产奶性能、营养物质消化代谢和血清生化指标的影响。结果表明,中能量和高能量组可增加泌乳驴的采食量、能量与蛋白质代谢率及泌乳相关激素浓度,促进了泌乳驴的产奶量和乳成分产量、乳蛋白合成效率以及产乳效率,但以消化能为12.40 MJ/kg的中能量组为宜。低能量组加重了泌乳驴的能量负平衡。试验二研究了日粮能量水平对泌乳驴血液和乳氨基酸与脂肪酸组成的影响。与低能组相比,高能组增加了泌乳驴血浆Asp、Lys及乳中His和Pro含量,降低了血浆Met、Leu、EAA、BCAA和乳中Gly、Phe及TAA等多数氨基酸的含量。与高能组相比,中、低能组降低了泌乳驴血浆UFA、PUFA、n-6PUFA比例及驴乳PUFA比例,增加了血浆C20:5n3、SFA、MUFA比例及驴乳C16:1比例;与中能组相比,高能组与低能组降低了血浆C22:0和C22:6n3比例。试验三直肠微生物菌群结构的结果表明,高能量日粮降低了泌乳驴直肠菌群的丰度和多样性,同时增加了厚壁菌门细菌丰度,降低了拟杆菌门细菌丰度。与中、高能组相比,低能组增加了与生酮氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸和亮氨酸）浓度呈正相关的unclassified＿f＿Syntrophomonadaceae、Christensenellaceae＿R-7＿group和Treponema＿2等菌属丰度的相对丰度。与高能组相比,中能组增加了与C22:6n3和C20:5n3比例升高有关的unclassified＿f＿＿Erysipelotrichaceae、Ruminiclostridium＿1、Ruminiclostridium＿5、Family＿XIII＿UCG-001、unclassified＿o＿Clostridiales和norank＿f＿PL-11B10的相对丰度。试验四血清代谢组学结果表明,与中、高能组相比,L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、甜菜碱是低能组引起泌乳驴能量负平衡、产奶性能降低的关键差异代谢物;苯丙氨酸-酪氨酸-色氨酸生物合成、苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢及甘氨酸、丝氨酸与苏氨酸代谢是关键代谢通路。试验五的乳代谢组学结果表明,与低能组相比,中、高能组通过甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢促进能量代谢,高能组通过苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢、抗坏血酸和醛糖酸代谢和谷胱甘肽代谢提高泌乳驴产奶性能,中能组通过泛酸和Co A途径、组氨酸代谢和色氨酸代谢提高泌乳驴产奶性能;其中,L-酪氨酸、甜菜碱、胆碱、谷胱甘肽、L-抗坏血酸、泛酸和L-组氨酸是关键差异代谢物。与高能组相比,中能组通过苯丙氨酸-酪氨酸-色氨酸的生物合成、苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢、磷酸戊糖途径和色氨酸代谢通路提高泌乳驴产奶性能,L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、L-色氨酸和龙胆酸是关键差异代谢物。试验六的乳蛋白组学结果表明,与低能组相比,半乳糖代谢和PI3K-Akt信号通路是中、高能组增加乳糖和乳脂合成的共同关键通路,其中α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶、催乳素受体是关键差异蛋白;高能组通过PRL-JAK-STAT通路促进乳蛋白和乳脂合成,其中催乳素受体和黄嘌呤脱氢酶是关键差异蛋白;中能组通过甲状腺素合成通路提高能量代谢,通过谷胱甘肽代谢增强泌乳驴的抗氧化能力,其中乳过氧化物酶、谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽转移酶是关键差异蛋白。与高能组相比,中能组通过甲状腺素合成通路增强了泌乳驴的能量代谢,其中甲状腺素运载蛋白和乳过氧化物酶是关键差异蛋白。试验七蛋白组-代谢组联合分析结果表明,与低能组相比,谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽S-转移酶是中、高能组引起泌乳驴抗氧化能力增强的关键差异蛋白,L-抗坏血酸、谷胱甘肽是关键差异代谢物,谷胱甘肽代谢是关键通路;高能组通过催乳素信号通路促进泌乳,中能组通过甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢、组氨酸代谢和色氨酸代谢提高泌乳驴产奶性能。与高能组相比,乳过氧化物酶、甲状腺素运载蛋白是中能组引起泌乳驴产奶性能提高的关键差异蛋白,L-酪氨酸、谷胱甘肽、c AMP和龙胆酸是关键差异代谢物,甲状腺素合成、酪氨酸代谢和嘧啶代谢是关键通路。综上,泌乳驴的产奶性能以日粮消化能为12.40 MJ/kg为宜。与低能组相比,中、高能组均通过促进泌乳驴能量代谢缓解其能量负平衡,并增强抗氧化功能以提高产奶性能,甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢、苯丙氨酸-酪氨酸-色氨酸生物合成、苯丙氨酸代谢和酪氨酸代谢是促进能量代谢的共同通路,谷胱甘肽代谢是促进抗氧化功能的共同通路,但关键差异代谢物与差异蛋白在中、高能组不完全相同。