代谢组学在反刍动物营养研究中的应用进展

代谢组学是研究生物系统中所有代谢物的一门新兴学科。它能够检测生命系统中某一特定生物层次的所有代谢物的变化,并能够利用其特有的分析技术平台和数据分析平台对所得代谢物进行系统性度量。近年来,因其测试技术的广泛适用性,代谢组学逐渐被应用于反刍动物的营养学研究中。本文从瘤胃代谢组学、肝脏代谢组学、乳腺代谢组学和血液代谢组学等4个方面对代谢组学在反刍动物营养研究中的应用进展进行了综述。     

杜仲叶影响绵羊血清代谢组学的研究

为探索杜仲叶（Eucommia ulmoides leaves,EUL）对绵羊营养代谢和生理功能的影响,本研究选取25~30 kg、70~80日龄的湖羊30只,随机分为3组,每组10只,分别为对照组（无杜仲叶日粮组,CTL）、低剂量添加组（10%杜仲叶日粮组,EUL1）、高剂量添加组（20%杜仲叶日粮组,EUL2）。预试期15 d,正试期90 d。试验结束时,通过静脉采血,离心后分别取血浆和血清,血浆用于生化分析,血清用于代谢组学分析。结果显示,饲喂杜仲叶后,EUL1和EUL2组绵羊血浆中葡萄糖、非酯化脂肪酸、高密度脂蛋白和极低密度脂蛋白均升高,EUL2组与CTL组差异显著或极显著（P<0.05;P<0.01）,EUL1组与CTL组差异不显著（P>0.05）;EUL1和EUL2组尿素较CTL组极显著降低（P<0.01）,总胆固醇水平显著降低（P<0.05）,EUL1和EUL2组间差异不显著（P>0.05）。血清样品采用液相色谱-质谱联用仪（LC-MS）进行检测,在正模式下得到593个代谢物,在负模式下得到1 570个代谢物。通过主成分分析（PCA）、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）及正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）发现,各试验组间的差异代谢物较多,能将其得分图明显区分。进一步对变量重要性因子大于1.0（VIP>1.0）的代谢物进行t检验后发现,各组之间有24种特征代谢物差异显著（P<0.05）。这些差异代谢物涉及体内葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等的代谢,有的代谢物还与动物的免疫机能相关。杜仲叶饲料对绵羊的营养代谢、生理状态和免疫状况可产生明显的影响,代谢组学可有针对性地分析代谢物发生的步骤及生理作用,为阐明杜仲叶影响营养代谢的机制提供参考。