夏季热应激导致奶牛乳蛋白含量降低的分子机制

夏季热应激是制约奶牛养殖业发展的重要因素之一。热应激导致奶牛乳蛋白含量显著降低,严重制约了乳品质。本文从蛋白质合成前体物——氨基酸的代谢和转运角度解析乳蛋白含量降低的原因,阐明热应激对乳腺中蛋白质合成信号通路和细胞凋亡相关蛋白的影响,从基因和蛋白质水平解析奶牛热应激后的生理变化,阐明其分子机制,为缓解夏季热应激奶牛的"乳蛋白降低症"提供理论与方法依据。     

热应激对奶牛乳蛋白合成的影响机制

牛奶中蛋白含量是衡量乳品质最重要的指标之一，环境温度过高对乳蛋白含量和组成的影响一直是人们关注的重点。目前热应激对奶牛影响的报道多集中于表型性描述，其深入机制亟待解明。热应激可造成奶牛采食量降低、生理代谢紊乱、氧化应激、乳腺内环境稳态破坏等。此外，热应激还可能通过mTOR、AMPK、JAK2/STAT5等在乳合成过程中发挥重要作用的信号通路影响乳蛋白合成。本文综述了热应激影响乳蛋白合成的研究进展，探讨热应激引起乳蛋白产量下降和成分变化的可能机制，为提高奶牛乳腺乳合成能力、提升乳品质，促进奶业高效健康发展提供参考。     

腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路介导能量和必需氨基酸调控乳蛋白合成

乳蛋白合成是以必需氨基酸为底物的耗能过程。腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)是AMPK信号通路的重要分子;可通过感受细胞能量状态的方式来维持能量平衡,从而为乳蛋白合成提供充足的能量。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)是AMPK信号通路重要的下游靶点;必需氨基酸主要以m TOR介导的信号通路调控乳蛋白合成。本文主要综述了能量和必需氨基酸通过AMPK/m TOR信号通路对乳蛋白合成调控的研究进展,旨在进一步阐明能量和必需氨基酸对乳蛋白合成调控的作用机理。     

催乳素对奶牛乳腺上皮细胞乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响

本试验旨在探讨催乳素对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响。选取中国荷斯坦奶牛BMECs为试验材料,经纯化培养后,培养基中添加不同浓度催乳素[0(对照)、100、300、500和1 000 ng/m L],继续培养24 h。通过四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法检测细胞活力;利用试剂盒检测胞内甘油三酯的含量;采用实时定量PCR法检测乳脂和乳蛋白合成相关基因的表达。结果表明:1)催乳素浓度为100、300 ng/m L时,BMECs相对增殖率显著高于对照组与其他试验组(P0.05)。2)与对照组相比,300 ng/m L催乳素能够显著提高BM ECs乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、二酰甘油酰基转移酶(DG AT)、脂肪酸结合蛋白3(FABP3)基因表达量及甘油三酯的含量(P0.05),硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)基因表达量有增加的趋势。3)与对照组相比,100、300 ng/m L催乳素能够显著提高哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)、催乳素受体(PRLR)基因表达量(P0.05);300 ng/m L催乳素能显著提高αS1酪蛋白(CSN1 S1)基因表达量(P0.05)。综上所述,100~300 ng/m L的催乳素对BM ECs乳脂和乳蛋白合成有较好的促进效果。     

自然生产条件下热应激周期变化揭示泌乳中期奶牛出现“热应激乳蛋白降低征”

本试验在连续3年时间里测定了上海地区热应激周期变化对泌乳中期奶牛生产性能和牛奶品质的影响。通过实地测定并计算分析,绘制了上海地区热应激周期变化图谱,揭示了整个热应激周期中不同热应激程度的分布状况。研究对比了自然生产环境下无热应激与中度热应激对奶牛生产性能和牛奶品质的影响,发现中度热应激极显著降低了奶牛采食量、产奶量、乳脂校正乳产量、能量校正乳产量、乳脂率、乳蛋白含量、总固体含量(P<0.01),而且显著增加了乳中尿素氮含量(P<0.05)。在热应激周期变化研究中发现,中度热应激显著升高泌乳奶牛的直肠温度和呼吸频率(P<0.05),而且呼吸频率比直肠温度对热应激变化的反应更快、更敏感。热应激周期变化对奶牛干物质采食量、产奶量的影响取决于热应激程度,2012年整个热应激周期的热应激程度比较低,热应激周期变化对奶牛干物质采食量、产奶量无显著影响(P>0.05),但是2013年热应激程度更加严重,热应激周期变化对奶牛干物质采食量、产奶量产生了极显著影响(P<0.01)。在牛奶品质中,受热应激影响最大的是乳蛋白合成量(P<0.01)。2012年和2013年2个热应激周期变化对其他乳成分含量没有显著影响(P>0.05),但是两年的热应激周期变化都导致乳蛋白含量显著下降(P<0.05)和乳中尿素氮含量显著升高(P<0.05)。尤其值得注意的是,2012年热应激周期变化并没有导致奶牛采食量下降(P>0.05),而且产奶量也没有显著性差异(P>0.05),但是仍然出现了乳蛋白含量下降和乳中尿素氮含量升高(P<0.05)。这表明热应激周期变化改变了泌乳中期奶牛氮代谢的途径,发生了氮营养重分配(repartitioning)现象,而且这种现象不依赖于采食量和产奶量,可以称之为“热应激乳蛋白降低征”(heat-stressed milk protein decrease syndrome,HS-MPD)。     

复合半胱胺盐酸盐对泌乳后期奶牛产奶性能的影响

试验用88头泌乳后期多胎黑白花奶牛,根据应用复合半胱胺盐酸盐(CSC)前(泌乳19周)的日奶产量(M)将奶牛分成4组,各组内分复合半胱胺盐酸盐处理组(CSC,n=45)与对照组(control,n=43),CSC处理组曾在泌乳中期(泌乳20～32周)饲喂过复合半胱胺盐酸盐,在此基础上继续饲喂复合半胱胺盐酸盐9周(泌乳33～41周),剂量为2000单位/d.CSC处理组奶牛(n=45)的平均乳脂率比对照组(n=43)提高6.2%(P＜0.01),乳蛋白合成量有升高的趋势(0.05＜P＜0.15).CSC对生产性能的影响与奶牛试验前生产水平有关:第1组(M≤30kg/d)饲喂复合半胱胺盐酸盐的奶牛试验期内平均日产奶量增加26.7%(P＜0.05),标准乳的产量也趋于增加(0.05＜P＜0.15);乳蛋白合成量有所升高(0.05＜P＜0.15);奶中的体细胞数显著降低(P＜0.05);饲料转化效率显著提高(P＜0.05).第4组饲喂复合半胱胺盐酸盐的奶牛乳脂率和乳蛋白合成量均有所增长(0.05＜P＜0.15).第2组(30 kg/d＜M≤35 kg/d)乳脂率增加10.9%(P＜0.05);本试验结果与已报道的泌乳中期应用复合半胱胺盐酸盐的结果基本一致,证明复合半胱胺盐酸盐可提高泌乳后期奶牛奶产量,改善乳品质,调动高产奶牛的生产潜能.     

奶牛乳蛋白产量的营养调节效应与乳腺真核起始因子-2(eIF2)和核糖体s6(S6)激酶-1(S6K1)的磷酸化有关

日粮蛋白质和能量同时影响泌乳动物乳蛋白的产量,必需氨基酸单独不能完全解释营养素对乳蛋白产量的影响。生长动物组织中,营养素对蛋白质合成受哺乳动物雷帕霉素靶点(mTOR)和整合应激网络(ISR)的调控。本试验旨在探讨乳腺内营养素信号是否也通过mTOR和ISR网络调控乳蛋白的合成。泌乳奶牛饥饿22 h后,静脉内分别灌注必需氨基酸(EAA)和葡萄糖混合物,葡萄糖、l-Met+l-Lys、l-His或l-Leu 9 h。结果表明,EAA和葡萄糖混合物或葡萄糖能分别提高乳蛋白产量的33%和27%。Met+Lys或His产生的效应分别是EAA和葡萄糖混合物效应的35%和41%。乳腺组织中,EAA和葡萄糖混合物降低了ISR靶点eIF2的磷酸化,但增强了mTOR靶点S6K1和S6的磷酸化,同时刺激了乳蛋白的合成。葡萄糖提高了乳腺内S6K1的磷酸化(P0.05),降低了eIF2磷酸化62%,暗示着ISR网络在刺激乳蛋白产量中的作用。与此相反,EAA提高或趋向于(P0.1)提高乳腺内mTOR的活性(P0.05),但His,如葡萄糖一样降低了eIF2磷酸化62%。尽管EAA和葡萄糖混合物激活了乳蛋白合成信号的活性83%到127%,但EAA产生的效应还不到EAA和葡萄糖混合物效应的50%。因此,本试验结果表明,ISR和mTOR网络在调控乳蛋白产量中只起着部分的作用。     

苜蓿素对脂多糖诱导下奶牛乳腺上皮细胞炎症和乳蛋白合成相关基因表达的影响

为分析苜蓿素对脂多糖诱导下体外培养奶牛乳腺上皮细胞抗炎和乳蛋白合成相关基因表达的影响,本研究将体外培养的奶牛乳腺上皮细胞分成4组,即基础培养基(对照)和基础培养基中分别加入1μg·m L-1LPS(L)、1μg·m L-1LPS+10μg·m L-1苜蓿素(L+T)和10μg·m L-1苜蓿素(T)。结果显示,1)与对照组相比,L组奶牛乳腺上皮细胞的活性显著下降(P0.05),而T组则显著升高(P0.01)。2)L+T组细胞的超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于L组(P0.01),而一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)含量则显著低于L组(P0.01)。3)LPS能够显著升高细胞的白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、Toll样受体2(TLR2)、TLR4和髓样分化因子88(My D88)表达水平(P0.01),而添加苜蓿素能够显著降低IL-1β、TNF-α、TLR2和TLR4的表达水平(P0.01)。4)与对照组相比,T组细胞的酪氨酸激酶2(JAK2)、信号转导子和转录激活子5(STAT5)、雷帕霉素靶蛋白(m TOR)、真核细胞始动因子4E结合蛋白1(4EBP1)和核糖体S6蛋白激酶1(S6K1)表达量显著升高(P0.01),而碱性氨基酸转运载体1(CAT1)表达量显著降低(P0.01)。LPS能够显著降低细胞的CAT1、L型氨基酸转运载体1(LAT1)、STAT5、m TOR和4EBP1表达水平(P0.01或P0.05),而添加苜蓿素能够显著升高STAT5表达水平(P0.01)。结果表明,乳腺细胞在LPS刺激下,导致细胞内炎症因子基因表达升高和抑制乳蛋白合成相关基因的表达,而添加苜蓿素能够抑制乳腺细胞内炎症因子基因表达,但对乳蛋白合成的相关基因表达作用不明显;无LPS刺激下,添加苜蓿素能够提高乳腺细胞活性和促进乳蛋白合成相关基因的表达。     

胰岛素对奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白合成调节机理的研究

本文旨在通过在培养液中添加不同浓度胰岛素(INS),研究其对奶牛乳腺上皮细胞中αs1-酪蛋白(CSN1S1)基因、雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路及Janus激酶-信号传导和转录活化因子(JAK-STAT)信号通路相关基因表达的影响。试验选用中国荷斯坦奶牛的乳腺上皮细胞进行体外培养,在无血清无激素的培养基中分别添加0(对照)、2.5、25.0、250.0、5 000.0ng/mL INS,利用实时荧光定量PCR方法检测CSN1S1基因、mTOR和JAK-STAT信号通路中相关基因表达量。结果表明:与0ng/mL组相比,添加不同浓度的INS后均能提高CSN1S1、短型催乳素受体(S-PRLR)及mTOR信号通路中上游蛋白激酶B(PKB)、mTOR和下游真核翻译起始因子4E结合蛋白1(4E-BP1)基因表达量,并且能够增加JAK-STAT信号通路中Janus激酶2(JAK2)和信号转导和转录激活因子5A(STAT5 A)基因表达量,当INS浓度为25.0ng/mL时各正向调节基因表达量最高。此结果提示,添加外源INS能提高奶牛乳腺上皮细胞CSN1S1基因表达量,其作用机理:一是添加INS后能够促进激素受体基因的表达,进而促进转录的启动;二是促进乳蛋白合成的mTOR和JAK-STAT信号通路中各正向调节基因的表达,进而使CSN1S1等乳蛋白合成基因能高水平表达,为进一步通过翻译水平增加乳蛋白的合成奠定了物质基础。     

脐带间充质干细胞对乳腺上皮细胞乳蛋白合成的调控研究

为探究脐带间充质干细胞(UC-MSCs)调控乳腺上皮细胞(BMECs)乳蛋白合成的可能作用机制,实验共分为8组,实验组利用Transwell小室双层共培养UC-MSCs和BMECs,BMECs单培养为对照组,每组又分为不处理组和IGF-ΙR抑制剂AG1024、PI3K抑制剂LY294002不同处理组,ELISA检测上清IGF-Ι和β-酪蛋白(CSN2)、κ-酪蛋白(CSN3)含量,实时荧光定量PCR测定CSN2、CSN3、P13K、AKT、m TOR m RNA表达。结果表明:实验组各项指标均极显著高于对照组(P0.01);AG1024处理显著下调各基因表达(P0.05),极显著降低CSN2、CSN3蛋白含量(P0.01);LY294002处理极显著抑制PI3K m RNA表达(P0.01),显著降低CSN2、CSN3 m RNA表达和蛋白含量;AG1024和LY294002共同处理极显著下调P13K、AKT、m TOR m RNA表达(P0.01),显著下调CSN2、CSN3 m RNA表达(P0.05),极显著降低CSN2、CSN3蛋白含量(P0.01)。综上,UC-MSCs能够通过IGF-Ι介导PI3K/Akt/m TOR信号通路,上调BMECs主要乳蛋白基因表达,促进乳蛋白合成。     

维生素A对奶牛乳腺上皮细胞乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响

本试验旨在研究维生素A对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)内乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响。采用单因素完全随机试验设计,将第3代BMECs随机分为6个处理,每个处理6个重复,使用无血清培养基饥饿24 h后,采用维生素A浓度分别为0(对照)、0.05、0.10、0.20、1.00和2.00μg/m L的培养基培养24 h。结果表明:与对照组相比,1.00、2.00μg/m L维生素A可以显著提高相对增殖率以及甘油三酯(TG)含量(P0.05);维生素A能显著提高乳脂合成相关基因过氧化酶体增殖物激活受体γ(PPARG,0.05、0.10、0.20、1.00和2.00μg/m L)、固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1,0.05、0.10μg/m L)、硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD,0.05、0.10μg/m L)的基因表达量(P0.05);维生素A也能显著提高乳蛋白合成相关基因信号转导转录激活因子5(STAT5,0.20μg/m L)、αs1-酪蛋白(CSN1S1,0.05和0.10μg/m L)、κ-酪蛋白(CSN3,0.10μg/m L)基因表达量(P0.05);维生素A也能显著提高乳脂合成相关酶乙酰辅酶A羧化酶(ACACA)活性(0.05、0.10、0.20和1.00μg/m L)(P0.05)。结果提示,维生素A对BM ECs内乳脂、乳蛋白合成相关基因表达的促进效果呈浓度依赖性,以0.10μg/m L维生素A效果较好。     

热应激影响奶牛乳腺酪蛋白合成的机制

热应激不仅影响奶牛健康,同时影响奶牛泌乳性能和牛奶品质。乳蛋白作为影响牛奶品质的主要成分,其含量和产量受到基因、环境、内分泌激素等因素综合作用的影响。而现有关于热应激对奶牛乳蛋白含量及产量的影响的研究报道结果不相一致。因此,本文从热应激引起奶牛内分泌激素变化导致营养重分配的基因网络、乳蛋白合成的应答与转录调控机制改变层面,综述了其对奶牛乳腺酪蛋白合成的影响,为进一步的机理研究提供一些思路。     

乳腺内氨基酸调控乳蛋白合成的分子作用机制

作为维持哺乳动物生命活动重要的"生物工厂",乳腺利用从流经血液中摄取的氨基酸等营养物质为底物合成乳蛋白。研究证实,氨基酸还可作为一种信号因子,通过乳腺内多种信号级联传导通路,调控乳蛋白基因的转录及翻译过程,从而影响乳腺中乳蛋白的合成。酪氨酸蛋白激酶-信号转导子和转录激活子(JAK-STAT)信号通路和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)信号通路是乳蛋白基因转录和翻译过程中的主要调控路径。本文综述了乳腺JAKSTAT和m TOR信号通路的分子机制及氨基酸通过这些通路调控乳蛋白合成的研究进展,旨在进一步阐明氨基酸调控乳蛋白合成的作用机理。     

金银花提取物对热应激奶牛生产性能、血清生化指标和免疫功能的影响

本试验旨在研究饲粮添加金银花提取物(LJE)对热应激奶牛生产性能、血清生化指标和免疫功能的影响,以探究金银花提取物有效缓解奶牛热应激的适宜添加量。试验选取20头产奶量、胎次、泌乳日龄相近的健康中国荷斯坦奶牛,随机分为4组,每组5头。对照组(CON组)饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加14(LJE-14组)、28(LJE-28组)、56 g/d(LJE-56组)的金银花提取物。预试期2周,正试期8周。结果表明:1)饲粮添加金银花提取物可显著降低热应激奶牛直肠温度(P0.05),而对呼吸频率无显著影响(P0.05)。2)饲粮添加金银花提取物对热应激奶牛干物质采食量、产奶量、乳蛋白率、乳脂率、乳糖率、非脂乳固形物含量和总固形物含量无显著影响(P0.05)。3)饲粮添加金银花提取物可显著降低热应激奶牛血清肌酐含量(P0.05),对热应激奶牛血清尿酸、尿素、总蛋白、白蛋白和葡萄糖含量无显著影响(P0.05)。随着金银花提取物添加量的增加,血清葡萄糖含量呈二次升高趋势(P=0.072)。4)LJE-28组热应激奶牛血清免疫球蛋白G和白细胞介素-4含量显著高于CON组(P0.05)。饲粮添加金银花提取物对热应激奶牛血清免疫球蛋白A、免疫球蛋白M、白细胞介素-1β和白细胞介素-2含量无显著影响(P0.05),有降低热应激奶牛血清热休克蛋白-72含量的趋势(P=0.084)。综上所述,饲粮添加金银花提取物对热应激奶牛生产性能无显著影响,可提高热应激奶牛免疫应答,有助于缓解奶牛热应激。本试验条件下,有效缓解奶牛热应激的金银花提取物适宜添加量为28 g/d。     

颈静脉灌注精氨酸对泌乳中期奶牛泌乳性能和牛乳酪蛋白合成的影响

本文旨在研究颈静脉灌注精氨酸对泌乳中期奶牛泌乳性能和牛乳酪蛋白合成的影响。将6头体重、胎次、泌乳期、泌乳量和体况基本一致的荷斯坦奶牛随机分为3组(每组2头):酪蛋白模式组(对照组)、精氨酸灌注组、丙氨酸等氮组(与精氨酸灌注组等氮),采用3×3复拉丁方试验设计,每期22 d(7 d灌注期+15 d间隔期),测定其泌乳性能、酪蛋白含量以及酪蛋白基因的表达情况。结果表明:1)灌注的第5天精氨酸灌注组的乳蛋白及乳中非脂固形物含量均显著高于酪蛋白模式组(P0.05);第6天精氨酸灌注组的乳脂率显著高于丙氨酸等氮组(P0.05)。2)酪蛋白模式组的α-酪蛋白含量显著低于其他2组(P0.05);β-酪蛋白含量在3组间没有显著的差异(P0.05);κ-酪蛋白含量则以精氨酸灌注组为最高,显著高于其他2组(P0.05)。3)精氨酸灌注组αs1-酪蛋白基因(CSN1S1)、αs2-酪蛋白基因(CSN1S2)的表达量显著高于其他2组(P0.05)。综上,灌注精氨酸提高了乳蛋白中α-酪蛋白和κ-酪蛋白含量,以及CSN1S1、CSN1S2在奶牛乳腺组织的表达量,有利于牛乳中乳蛋白率和乳品质的提高。     

辣木梗叶对奶牛生产性能及血浆生化、抗氧化和免疫指标的影响

本试验旨在探究辣木梗叶替代基础饲粮中50%苜蓿对泌乳奶牛生产性能及血浆生化、抗氧化和免疫指标的影响。选取8头产后100~150 d,经产,体重、胎次、产奶量相同或相近的健康的荷斯坦奶牛,每4头为1组分为2组进行交叉试验。试验(A)组饲喂用辣木梗叶替代基础饲粮中50%苜蓿的试验饲粮,对照(B)组饲喂基础饲粮。试验分2期进行,每期18 d,其中前15天为预试期,后3天为试验期。采集血样及奶样,并记录干物质采食(DMI)量和产奶量。结果表明:1)与B组相比,A组奶牛的DMI显著增加(P0.05),产奶量有升高的趋势(0.05≤P0.10),且显著提高了乳蛋白率、乳蛋白产量和乳总固形物含量,有降低乳体细胞数的趋势(0.05≤P0.10);2)A组奶牛血浆中胆固醇(CHOL)和甘油三酯(TG)的含量显著低于B组(P0.05),碱性磷酸酶(ALP)活性与游离脂肪酸(NEFA)含量有下降的趋势(0.05≤P0.10);3)与B组相比,A组显著提高了奶牛血浆中总抗氧化能力(T-AOC)以及抑制羟自由基能力(P0.05),显著降低了血浆中丙二醛(MDA)含量(P0.05),显著提高血浆中免疫球蛋白G(Ig G)的含量(P0.05)。因此,辣木梗叶在一定程度上可促进奶牛生产性能的提高,预防乳房炎的发生,改善奶牛血浆生化指标,提高奶牛机体抗氧化能力和免疫功能,可作为优质粗饲料应用于奶牛的生产实践。     

泌乳奶牛乳腺葡萄糖吸收、代谢及其调控研究进展

乳腺是合成乳汁的重要场所。葡萄糖是泌乳奶牛合成乳糖的前体物,并且与乳脂、乳蛋白合成密切相关。为提高泌乳奶牛饲料转化效率、泌乳量,有必要深入研究奶牛乳腺的葡萄糖吸收与代谢机制。本文从乳腺葡萄糖吸收方式、乳腺葡萄糖摄取的调控、乳腺葡萄糖代谢及调控3个方面,对泌乳奶牛乳腺的葡萄糖吸收、代谢及其调控进行综述,为进一步研究乳腺代谢,调控乳产量、乳脂含量和乳蛋白含量提供依据。     

β-羟丁酸浓度对奶牛乳腺上皮细胞内乳蛋白合成相关基因表达量的影响

本试验研究了不同浓度的β-羟丁酸(BHBA)对奶牛乳腺上皮细胞(BMEC)内乳蛋白合成相关基因表达量的影响。将传至第3代的BMEC以适宜的密度培养48 h后,随机分为6组,每组6个重复,每个重复1个培养孔。各组分别采用BHBA浓度为0(对照组)、0.58、1.16、2.32、4.64和9.28 mmol/L的培养液,置于37℃、5%CO2培养箱中继续培养48 h。收集细胞,采用SYBR Green实时荧光定量PCR法测定乳蛋白合成相关基因的表达量。结果表明:随着BHBA浓度的增加,αs1-酪蛋白(CSN1S1)基因表达量呈显著的一元二次曲线增加(R2=0.931 6,P=0.018),其中以2.32~9.28 mmol/L组较高,尤以4.64 mmol/L BHBA组最高。随着BHBA浓度的增加,瘦素(leptin)基因表达量呈一定的一次线性降低趋势(R2=0.482 5,P=0.126),从数值上看,以0.58 mmol/L BHBA组最高。信号转导和转录激活因子5(STAT5)和哺乳动物雷帕霉素靶点(m TOR)基因表达量与BHBA浓度间的回归关系不显著(P=0.459,P=0.398)。综合以上指标,BHBA的浓度为2.32~9.28 mmol/L可上调CSN1S1基因的表达,尤以BHBA浓度为4.64 mmol/L时对BMEC内乳蛋白合成的促进效果最好。     

热应激造成奶牛乳腺上皮细胞损伤并影响乳合成相关载体的基因表达

本试验以奶牛乳腺上皮细胞为模型,旨在寻找热应激下调奶牛泌乳功能的相关因素。42℃高温处理奶牛乳腺上皮细胞0、0.5、1、1.5、2、4、8及12h,检测其对细胞活率,线粒体膜电位,热休克分子及蛋白基因、氧化应激相关基因以及氨基酸和葡萄糖转运载体基因表达的影响。结果显示,不同时间热处理显著降低乳腺上皮细胞活率(P0.05),损伤细胞线粒体膜电位。HSP27基因表达显著下降(P0.05),HSP70基因表达显著上调(P0.05),HSP90基因表达在前4h显著上调(P0.05),后恢复至正常水平,HSF-1基因表达在某些时间点显著上调(P0.05)。氧化应激相关基因Keach样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)表达无显著变化(P0.05),核因子E2相关因子2(Nrf2)表达显著上调(P0.05),NAD(P)H脱氢酶醌-1(NQO1)表达显著上调(P0.05)。跨膜氨基酸转运载体SLC7A7基因表达在1h和4h显著上调(P0.05)。葡萄糖转运载体GLUT1及GLUT8基因表达显著下调(P0.05)。葡萄糖转运载体GLUT12在热处理0~2h表达显著上调,4~12h显著下调(P0.05)。热应激能够显著降低奶牛乳腺上皮细胞活率,引起氧化应激,改变热休克蛋白和分子及跨膜转运载体的基因表达。     

奶牛热应激缓解剂效果及机制初探

根据胎次、泌乳天数、产奶量将临床健康、平均泌乳146 d、产奶量17.49 kg/头.d的74头中国荷斯坦泌乳牛随机配对分为2组,试验牛集中饲养于同一栋棚舍式拴系牛舍中,按照前后交叉试设计,每期预饲期7 d,正式试验期21 d,前后试验间歇期15 d。试验期牛舍平均温度为31.07℃,温湿指数(TH I)为82.61。对照组饲喂基础日粮,试验组在此基础上添加1%奶牛热应激缓解剂。结果表明:1.试验组体温较对照组显著降低(P<0.05),呼吸和脉搏也有降低的趋势,但差异不显著(P>0.05);2.试验组干物质进食量(DM I)较对照组提高6.4%(P<0.05),4?M奶量较对照组提高5.41%(P<0.05),乳脂率、乳蛋白率和乳总固体物含量差异不显著(P>0.05);3.试验组血液一氧化氮合酶(NOS)活性较对照组显著提高(P<0.05),诱导型一氧化氮合酶(iNOS)活性显著降低(P<0.05),热应激缓解剂可能的作用机制是一方面提高热应激期奶牛血液结构型一氧化氮合酶(cNOS)活性,随之激活CM产生短时效适量的NO,使外周血管舒张,机体通过血流将体内的热量运至皮肤进行蒸发散热;另一方面减弱奶牛的甲状腺活动,降低代谢率,减少产热量。