围产期奶牛因生产应激和泌乳应激多处于能量负平衡状态,体内各种营养物质缺乏,免疫力下降导致易发多种疾病。此阶段满足奶牛的营养需要非常关键。维生素E是重要的断链型抗氧化剂,可通过抑制细胞膜和脂蛋白中的多不饱和脂肪酸的过氧化反应来清除脂质过氧化产物,从而保护细胞膜结构的完整性,增强机体免疫力,改善奶牛繁殖性能。然而,由于维生素E是脂溶性维生素,缺乏早期快速检测方法,临床上难以及时被发现,使得奶牛围产期和泌乳早期易发免疫抑制和氧化应激及其所致的疾病,现已成为危害奶牛健康的大问题。因此,本研究应用代谢组学中LC/MS和NMR组合技术检测维生素E亚临床缺乏症奶牛和健康奶牛血浆样本,以探究维生素E亚临床缺乏的代谢谱和特征性生物标示物,为今后奶牛维生素E亚临床缺乏症的早期监测和预防提供理论依据。本试验在黑龙江某大型集约化牛场进行,随机选取年龄、胎次、体况等背景信息相近的高产奶牛为试验动物,在分娩当天至产后30天内根据血浆维生素E含量分为亚临床维生素E缺乏组(V E含量2~3μg/mL)和正常组(V E含量4μg/mL以上)各40头,再根据检测血液生化指标,或患病等信息,每组挑选14头能量代谢、肝功、维生素、氧化应激等指标差异性最小的奶牛进行代谢组学的LC/MS和NMR检测,结合多元统计分析和生物信息学分析,筛选出维生素E亚临床缺乏的差异代谢物,结合代谢通路分析研究差异代谢物与奶牛维生素E亚临床缺乏的关系与作用。结果显示:(1)VE亚临床缺乏组奶牛血浆中NEFA、AST、MDA、LDL、CEHE显著升高(p<0.05),ALB、T-AOC、HDL显著降低(p<0.05),表明围产期VE亚临床缺乏奶牛呈现能量负平衡、二型酮病、氧化应激和肝损伤等血液病理学特征。(2)应用1H-NMR技术获得维生素E亚临床缺乏奶牛血浆差异代谢物30种,均升高,分别是乳酸、谷氨酸、甘氨酸、柠檬酸、丙酮酸、磷酸胆碱、LDL、丙酮、3-羟基丁酸、α-葡萄糖、β-葡萄糖等。主要参与丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、糖酵解或糖异生、柠檬酸盐循环(TCA循环)、磷酸戊糖途径、谷胱甘肽代谢、甘氨酸,丝氨酸和苏氨酸的代谢等代谢。(3)应用LC-MS技术获得维生素E缺乏奶牛血浆差异代谢物17种,其中邻氨基苯甲酸、十四烷酸、苯丙酮酸等3种降低;其余14种升高,分别是参与糖代谢的木酮糖、木糖醇和葡糖醛酸;参与脂类代谢的磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、1-酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、鞘磷脂、4-D-羟基鞘氨醇、L-棕榈酰肉碱、(15Z)-四烯酸、(9Z)-十八碳烯酸和十四烷酸以及参与氨基酸代谢的的羟(基)脯氨酸、D-丝氨酸、邻氨基苯甲酸和苯丙酮酸。参与的主要代谢通路有甘油磷脂代谢、鞘脂代谢、亚油酸代谢、戊糖和葡萄糖醛酸酯的相互转化、淀粉和蔗糖代谢、甘氨酸,丝氨酸和苏氨酸的代谢、花生四烯酸代谢脂肪酸代谢、苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸的生物合成、苯丙氨酸代谢等。(4)两种组学的代谢物和代谢通路分析表明奶牛VE缺乏与能量负平衡、二型酮病、氧化应激和肝损伤等有关。结论:本试验利用~1H NMR和LC/MS技术获得了围产期维生素E亚临床缺乏奶牛血浆差异代谢物47种,全景式地阐明了围产期VE亚临床缺乏时机体糖类、脂类和氨基酸等代谢变化,为今后深入探究围产期VE亚临床缺乏发生机理和新的防治策略奠定了基础。