反刍动物葡萄糖营养研究进展

葡萄糖作为一种营养性单糖在反刍动物中的生理功能逐渐被人们所认识,尤其是高产泌乳动物,需要大量的葡萄糖合成乳糖。文章综述了葡萄糖在反刍动物营养代谢中的特殊作用,并从反刍动物葡萄糖来源、外源葡萄糖与机体代谢的关系、葡萄糖的优化供应模式等方面对当前反刍动物葡萄糖研究进展予以了概括和总结。。     

牛乳蛋白合成调控研究进展

乳蛋白的氨基酸(AA)含量和比例比较理想,是一种营养价值很高的蛋白质。除小部分来源于血液外,乳中绝大部分的蛋白质由乳腺上皮细胞利用血液中的氨基酸或小肽从头合成。乳中的蛋白质含量和组成直接影响乳蛋白的营养和生理特性以及乳制品的产量。只有清楚地了解乳蛋白合成的调控机制,才能更好地通过营养策略来提高乳蛋白含量。因此,对奶牛乳腺细胞内乳蛋白的合成调控进行了简要综述。     

FLCN对奶牛乳腺上皮细胞增殖及泌乳功能的影响

FLCN基因参与多种代谢途径和细胞过程,国内外关于FLCN在奶牛乳腺发育过程中表达及调节的研究鲜有报道。应用RNA干扰技术和质粒转染技术改变FLCN基因在奶牛乳腺上皮细胞中表达量,流式细胞仪检测细胞增殖,采用qRT-PCR和Western blot检测FLCN对泌乳相关功能基因AMPK、mTOR、CyclinD1、Caspase3和β-酪蛋白表达的影响。结果表明,FLCN正向调节mTOR磷酸化水平,促进乳蛋白合成和细胞增殖,抑制细胞凋亡,负调控能量代谢调节子AMPK。FLCN在奶牛乳腺上皮细胞中可通过mTOR信号通路调控细胞增殖及乳蛋白合成,研究对揭示FLCN调控奶牛乳腺上皮细胞增殖和泌乳具有重要作用。     

赖氨酸对泌乳奶牛生产性能的影响

赖氨酸是最主要的限制性氨基酸之一。奶牛小肠吸收的氨基酸对于维持生长发育、繁殖和泌乳等生命活动而言极为重要。通常反刍动物自身不能合成赖氨酸,需要通过外源补充以满足动物的需要。反刍动物小肠内的氨基酸来自瘤胃微生物蛋白和瘤胃未降解蛋白。目前常采用添加过瘤胃保护赖氨酸的方式来提高小肠代谢赖氨酸的含量,从而提高生产性能和经济效益。文章就赖氨酸对奶牛生产性能的影响和过瘤胃保护蛋白的研究进行了综述。     

猪乳中一高分子量蛋白质的非血源性证据

【目的】探讨猪乳一高分子量蛋白质B（HMWP-B）是否来自于血液以及是否为猪乳所特有等问题。【方法】利用兔抗HMWP-B的多克隆抗体，通过免疫印迹实验来检测泌乳母猪血液中是否存在HMWP-B。【结果】实验结果证实HMWP-B在泌乳母猪血液中不存在，由此推测HMWP-B可能为来源于乳腺细胞自身合成而非血源性的乳蛋白；同时，结果还表明牛乳和兔乳中不存在HMWP-B，提示HMWP-B可能为猪乳所特有的乳蛋白。【结论】本实验为证明HMWP-B是由猪乳腺细胞自身合成而不是来自于血液的乳蛋白提供了一定的证据，这为深入开展该蛋白质的功能研究奠定了基础。     

泌乳激素及苏氨酸和苯丙氨酸比例对乳蛋白合成的影响

研究泌乳素、氢化可的松和胰岛素3种泌乳激素及其组合以及苏氨酸和苯丙氨酸比例对体外培养的奶牛乳腺组织中乳蛋白合成的影响。结果表明,催乳素、氢化可的松和胰岛素的质量浓度分别为500、1 000和5 000、10 000和50 000μg/L时,显著增加α_(s1)酪蛋白的mRNA丰度。质量浓度为500μg/L的催乳素和5 000μg/L的胰岛素则显著提高乳蛋白的合成。而当3种泌乳激素质量浓度分别为催乳素500μg/L、氢化可的松1 000μg/L和胰岛素5 000μg/L时,最能促进乳腺组织中α_(s1)酪蛋白基因表达和乳蛋白合成;当Thr/Phe为1.05∶1时,α_(s1)酪蛋白mRNA丰度达到最高。Thr/Phe比例为1.02∶1时,最利于乳蛋白的合成。说明:培养液中催乳素、氢化可的松和胰岛素的质量浓度分别为500、1 000和5 000μg/L,Thr/Phe比例为1∶1时最利于体外培养的奶牛乳腺组织中乳蛋白合成。     

奶牛乳腺上皮细胞体外培养技术研究进展

奶牛乳腺上皮细胞具有合成和分泌乳汁的特殊功能,是制作乳腺生物反应器的靶细胞。以奶牛乳腺上皮细胞为试验模型,能够真实反应乳腺生长、发育及泌乳的细胞或分子生物学机制,验证乳腺组织特异性表达载体构建的合理性和有效性,对研究奶牛乳腺生物反应器、乳蛋白基因表达具有重要的意义。文章主要从培养方法、培养体系的建立、形态结构与细胞增殖分化方面阐述乳腺上皮细胞体外培养技术研究进展。     

脂多糖对奶牛乳腺上皮细胞毒性作用及乳蛋白合成的影响

试验旨在通过不同浓度的脂多糖(LPS)处理奶牛乳腺上皮细胞,研究LPS对奶牛乳腺上皮细胞及乳蛋白信号通路关键基因的影响。采用MTT法,LDH活性检测和细胞形态学观察,研究LPS对奶牛乳腺上皮细胞的毒性作用。利用q RT-PCR法和Western-blot技术检测LPS对奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白合成关键基因表达的影响。结果表明,LPS抑制细胞的增殖、增加LDH漏出率,当浓度大于1 000 ng·m L-1时细胞形态学与对照组相比有明显变化,并能抑制奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白合成关键基因m TOR、S6K1、4EBP1和STAT5 m RNA转录和相关蛋白的表达,与对照组相比差异极显著(P0.01)。研究表明,LPS可通过对奶牛乳腺上皮细胞的毒性作用而影响奶牛的泌乳功能和牛奶品质。     

过瘤胃保护氨基酸提高泌乳盛期奶牛乳蛋白含量的营养调控研究

选择体况、胎次、产犊时间、产奶量相近的泌乳盛期中国荷斯坦奶牛27头,采用L9(34)正交试验设计,研究过瘤胃保护氨基酸(RPAA)、小肠可消化蛋白(IDCP)、中性洗涤纤维(NDF)对提高泌乳盛期奶牛乳蛋白含量的营养调控效果。结果表明:3因子的最优水平组合可比习用日粮提高乳蛋白率0.19个百分点(P<0.05),提高乳蛋白量121.34 g/d(P<0.05)。试验结果说明,在NDF 41%/DM日粮中,IDCP按我国《奶牛饲养标准》推荐量92%组合添加过瘤胃保护蛋氨酸(RPMet)8 g/d+过瘤胃保护赖氨酸(RPLys)32 g/d,可有效提高奶牛泌乳盛期的乳蛋白含量与产量。     

反刍动物消化道内源氮(氨基酸)研究进展

在反刍动物蛋白质营养消化代谢评价体系中，反刍动物内源氮（氨基酸）评定具有重要的理论和实践意义。就反刍动物消化道内源氮（氨基酸）的来源、周转及意义和评定技术方法上作一阐述。     

阴外动脉灌注氨基酸对奶山羊乳腺摄取乳成分前体物的影响

 【目的】研究阴外动脉灌注不同平衡模式的氨基酸对奶山羊乳腺摄取乳成分前体物（milk components precursors,MCP）的影响规律。【方法】选用2—3周岁,体重、产奶量相近、安装有阴外动脉和腹部皮下静脉血插管的关中奶山羊3只,由阴外动脉灌注不同平衡模式的氨基酸,在灌注前后分别采集动静脉血浆,测定乳蛋白前体物（milk protein precursors,MPP）、乳脂前体物（milk fat precursors,MFP）和乳糖前体物（milk lactose precursors,MLP）的含量和乳腺对其的摄取。【结果】阴外动脉灌注不同平衡模式混合氨基酸改变了乳腺对MPP、MFP的摄取（P＜0.05）,乳腺对MLP的摄取理想模式组和平衡模式组均高于不灌注组,但理想模式组与不灌注组差异不显著（P＞0.05）,平衡模式组与不灌注组差异显著（P＜0.05）;不同氨基酸模式灌注组产奶量和乳成分明显高于对照组（P＜0.05）。【结论】阴外动脉中氨基酸的平衡改变了乳腺对乳成分前体物的摄取,有利于乳的合成。本试验条件下,阴外动脉中必需氨基酸达到理想平衡（AABI=0.972）时乳腺对MCP的摄取效果最佳。     

奶牛乳腺发育与泌乳过程中能量代谢的变化

为确定奶牛乳腺发育与泌乳各时期能量代谢状况及建立生物调控技术,应用试剂盒及高效液相色谱法(HPLC),对奶牛乳腺发育与泌乳过程中能量代谢重要指标进行了测定。结果表明,己糖激酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、甘油三酯、葡萄糖、乳糖、β-酪蛋白、ATP酶、能荷值和NADPH等指标在不同时期都存在差异,即青春期14个月时的葡萄糖浓度最高,妊娠4个月时的NADPH含量最高,围产前期时的甘油三酯含量、乳糖含量和能荷值最高,泌乳7 d时异柠檬酸脱氢酶活性和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性最高,泌乳140 d时的Ca2+Mg2+-ATP酶的活性最高,泌乳280 d时的Na+K+-ATP酶活性最高,退化期3 d的β-酪蛋白含量最高,退化期30 d时的己糖激酶活性最高。揭示了奶牛乳腺发育与泌乳过程中能量代谢的变化规律。     

低酸度酒精阳性乳患牛颈、乳静脉中矿物质含量变化的研究

通过对酒精阳性乳患牛及正常牛颈、乳静脉中8种离子含量的测定与对比分析,发现酒精阳性乳患牛的乳腺分泌上皮细胞选择性吸收钠、钾、钙、镁的功能异常,进而引起乳中的相应含量发生变化;以及患牛乳腺组织利用锌、铜、锰、铁的量发生了变化。这对深入探讨酒精阳性乳症的发生机理以及对患牛乳腺代谢的影响都提供了有力的证据。     

Regulation of leptin in involution of mammary gland

Leptin,a protein hormone produced and secreted predominantly by white adipose tissue,has a critical role in the regulation and coordination of energy metabolism.Leptin is produced in the mammary gland by the fat tissue or by the mammary epithelium.In vitro study has shown that leptin triggers apoptosis in mammary epithelial cells.Mammary gland involution is characterized by extensive apoptosis of the epithelial cells.At the onset of involution,STAT3 is specifically activated.Various studies show that leptin act as a paracrine and autocrin factor to influence mammary epithelial cell proliferation and differentiation.This paper reviewed the function of leptin to the involution of mammary gland.     

奶牛乳腺长链脂肪酸转运的研究进展

奶牛乳脂中的长链脂肪酸（LCFA）JL乎全部来源于从消化道吸收并转运人血液的食物外源性LCFA,然后跨膜进入乳腺上皮细胞参与乳脂合成,而参与LCFA跨膜运输的脂肪酸转运蛋白有：脂肪酸转运蛋白家族（Fattyacid transport proteins,FAPTs）、脂肪酸转位酶（Fatty acid translocase,FAT／CD36）、脂肪酸结合蛋白家族（Fattyacid binding proteins,FABPs）和小窝蛋白（Caveolinproteins）。文章在综述LCFA跨膜运输研究的基础上,重点介绍4种LCFA转运蛋白的研究进展,发现在奶牛乳腺中表达的只有FAT／CD36和FABPs,而FATPs和小窝蛋白在奶牛乳腺中是否表达并参与LCFA的转运仍有待进一步研究确定。因此,应利用营养学、分子生物学和细胞生物学等方法,在体内和体外对FAT／CD36、FABPs、FATPs和小窝蛋白在泌乳期奶牛乳腺中的表达规律、作用机理进行深入研究,以探明其在乳腺LCFA转运中的作用及调控机制．并为优化乳脂组成实施的营养调控提供科学依据。     

西农萨能羊乳腺脂肪酸合酶基因exon 9-15的克隆与序列分析

【目的】山羊FAS基因exon 9-15编码的乙酰/丙二酸单酰基转移酶（acetyl-CoA and malonyl-CoA transacylases,AT/MT）区域对山羊乳短、中链脂肪酸的合成起重要调控作用。本研究针对西农萨能羊乳腺FAS基因exon 9-15进行克隆和序列分析。【方法】以处于泌乳期28 d的西农萨能羊乳腺组织mRNA反转录的cDNA为模板,通过RT-PCR方法首次扩增出西农萨能羊乳腺FAS基因exon 9-15的cDNA序列全长及exon 8 的3′端和exon 16 的5′端部分cDNA序列（GenBank收录号为DQ 915966）,并对其进行了同源性分析和功能预测。【结果】克隆片段全长1 449 bp,其中包括exon 9-15共1 388 bp、exon 8的3′端9 bp和exon 16 的5′端52 bp,编码483个氨基酸,包含编码的AT/MT区域951 bp（454～1404 nt）;西农萨能羊乳腺FAS基因exon 9-15与牛（NM_001012669）,人（NM_004104）,大鼠（NM_017332）和鸡（NM_205155）核苷酸序列相似度分别为95%、85.7%、82.7%、73.2%,氨基酸相似度分别为92.9%、77.7%、82.3%、64.7%;exon 10较其它物种缺失1个氨基酸。【结论】克隆获得西农萨能羊FAS基因片段全长1 449 bp,外显子9-15大小分别为463、185、190、95、135、204和116 bp;核苷酸及氨基酸序列与牛相应序列的同源性均高于其它物种;AT/MT区域的活性位点在各物种间均为高度保守的丝氨酸,但西农萨能羊exon 10较其它物种缺失1个氨基酸,这可能对AT/MT区域的空间构象及其生理功能产生重要影响。本研究为西农萨能羊FAS基因cDNA全长克隆以及基因功能研究奠定了重要基础。     

奶山羊乳腺上皮细胞系的建立

乳腺上皮细胞系的建立为乳蛋白基因表达调控机制的研究及乳腺表达载体的检测提供有利条件。本研究建立了正常培养的奶山羊乳腺上皮细胞系。利用胶原酶和透明质酸消化法从奶山羊乳腺组织中分离并获得了纯化的乳腺上皮细胞,利用细胞角蛋白18的免疫荧光染色对乳腺上皮细胞进行了鉴定。通过细胞生长曲线、群体倍增时间、细胞接种存活率、细胞活力检测等生物学性状的检测建立并鉴定了奶山羊乳腺上皮细胞系。结果表明,奶山羊乳腺上皮细胞在添加表皮生长因子、胰岛素样生长因子-1、转铁蛋白-硒钠、10%胎牛血清的DF12培养液中生长状态良好,细胞传至30代时仍保持旺盛的增殖活力。通过细胞传代及反复冻存和复苏实现了细胞系的长期保存,建立了乳腺上皮细胞系,获得了大量的乳腺上皮细胞。从而为开展奶山羊、奶牛等产奶动物乳腺生物反应器及泌乳机制的研究提供了便利条件。     

奶山羊SCD基因CDS区的克隆、序列分析及过表达

【目的】研究奶山羊硬脂酰辅酶A去饱和酶基因（stearoyl-CoA desaturase,SCD）在乳腺上皮细胞中对不饱和脂肪酸合成过程相关基因的调控及对细胞脂肪酸组成的影响。【方法】用RT-PCR方法从西农萨能羊乳腺组织中扩增SCD基因,进行序列分析和组织表达谱分析;构建重组腺病毒质粒,进行包装和扩增后,感染体外培养的奶山羊原代乳腺上皮细胞,实时定量检测相关基因的表达,western blotting检测蛋白变化,气相色谱-质谱联用分析细胞内脂肪酸组成变化。【结果】①获得了全长1 080 bp的山羊乳腺SCD基因CDS（GenBank登录号：GU947654）并对其进行了生物信息学分析;②奶山羊SCD基因在乳腺、肺和皮下脂肪组织中高表达,而在心脏、瘤胃和卵巢组织中的表达量较低;③成功构建了奶山羊SCD基因的重组腺病毒载体并制备出高滴度的重组病毒液,重组腺病毒感染原代乳腺上皮细胞后,检测结果表明细胞中SCD基因过表达极显著,FASN、H-FABP、LEPR和LXRα等基因表达下调,而PPARγ和LPL基因的表达量显著性增加;④棕榈酸和硬脂酸的含量下降,不饱和脂肪酸含量上升。【结论】SCD基因在奶山羊乳腺中发挥着重要作用,FASN、H-FABP、LEPR、LXRα、PPARγ和LPL基因的表达与其相关,这些基因共同影响乳脂中脂肪酸的组成。