日粮能量水平对低BCS围产期奶牛体脂动员的分子调控机制

The latest research showed that the reduced energy density (80% of NRC（2001）requirement) of prepartum diet was effective for moderate body condition score (BCS) cows to increase DMI, decrease the adipose tissue mobilization postpartum. Whether it suites for lean dry cows need to do further research. The subcutaneous adipose tissue samples were collected from different BCS dry cows. Using an in vitro explant culture to determine the amount of stimulated glycerol release as a measure for lipolytic activity in basal conditions and after addition of isoproterenol and insulin in different concentrations. And then, lean close-up dry cows were fed with different energy level(6.8、6.1、5.4 MJ NEL/kg) diets. The subcutaneous adipose tissue samples were collected, and the mRNA abundance and protein expression of hormone-sensitive lipsase, fatty acid synthase, Leptin and adiponectin were detected with RT-PCR and Western blotting. The concentration of plasma glucose, nonesterified fatty acids, β-hydroxybutyric acid and insulin was determined. The aim of this project is to reveal the molecular regulation mechanism of diet energy density on adipose tissue mobilization of periparturient lean dairy cows, and to confirm their energy requirement prepartum, and to alleviate negative energy balance postpartum.

近几年国际上的一些研究及项目申请人前期的研究表明，围产前期饲喂低能量水平(约为美国NRC（2001）奶牛营养需要推荐量的80%)的日粮有利于提高中等体况评分（BCS）奶牛产犊后的DMI、降低体脂动员量，但这一结论是否适用于干奶期低BCS奶牛还未见报道。本课题首先通过皮下脂肪细胞诱导培养，明确来源于不同BCS奶牛的皮下脂肪细胞的脂解活性有无差异。在此基础上，通过给低BCS围产前期奶牛饲喂不同能量水平（6.8、6.1、5.4 MJ NEL/kg）的日粮，利用活体皮下脂肪取样技术、定量PCR和Western blotting技术，检测调控体脂代谢的限速酶（激素敏感脂肪酶、脂肪酸合酶）、脂肪细胞分泌因子（瘦素、脂联素）的mRNA和蛋白质表达量；再结合血液中能量代谢关键产物的浓度，揭示日粮能量水平对低BCS奶牛体脂动员的分子调控机制，为确定干奶期低BCS奶牛的能量需要量，降低体脂动员量提供理论依据。

项目负责人前期的研究表明，围产前期饲喂低能量水平(约为美国NRC（2001）奶牛营养需要中能量推荐量的80%，泌乳净能为5.4-6.2 MJ/kg)的日粮有利于提高中等体况评分（BCS）奶牛产犊后的DMI、降低体脂动员量，但这一结论是否适用于干奶期低BCS奶牛还未见报道。脂肪动员和脂肪代谢障碍是围产期奶牛不可避免的代谢问题，而且围产期不同BCS奶牛的脂肪细胞的脂解敏感性是否有差异还未见报道。. 本研究对饲喂相同饲粮（分娩前后的饲粮泌乳净能分别为6.25 MJ/kg和7.21 MJ/kg）的不同BCS（2.75-3.0、3.25-3.5、3.75-4.0）围产期奶牛的研究表明，中BCS组奶牛在产后3周的平均奶产量为31.43kg/d，显著高于高BCS奶牛的奶产量（P < 0.05），与低BCS组奶牛的奶产量没有显著性差异（P > 0.05）。高BCS组奶牛的乳脂含量以及产后的血浆NEFA和BHBA浓度显著高于中BCS组和低BCS组奶牛（P < 0.05）。这说明，中BCS组和低BCS组围产期奶牛的脂肪动员量更少。通过肥大脂肪细胞模型的建立，不同浓度NEFA和BHBA分别对肥大脂肪细胞和成熟脂肪细胞的诱导培养，以及调控脂肪降解、合成和胰岛素信号通路关键基因mRNA表达量和蛋白表达量的测定，研究表明，相对于成熟脂肪细胞，肥大脂肪细胞的脂解作用对NEFA的敏感性更高，对BHBA的敏感性更低；NEFA和BHBA促进肥大脂肪细胞脂肪合成的能力都低于成熟脂肪细胞。以上结果说明，低BCS奶牛在围产前期应适当提高饲粮能量水平，脂肪代谢产物NEFA提高了肥大脂肪细胞的脂解敏感性，BHBA降低了肥大脂肪细胞的脂解敏感性。.