慢性酸中毒(SARA)下丁酸浓度升高的诱因及SARA对瘤胃上皮细胞DNA合成和IGF系统表达的影响

为了追求更高的生产效益，高精饲料常常大量使用，这使得瘤胃慢性酸中毒（SARA）在内蒙地区奶牛养殖中频繁发生。近些年课题组发现在SARA发生过程中丁酸浓度显著增加，并且瘤胃微生物区系明显改变，本项目欲在原有研究基础上探索SARA下丁酸浓度升高的诱因。.本项目以瘤胃微生态学的角度为切入点，研究SARA下瘤胃微生态结构与瘤胃系统功能之间的关系，探索丁酸浓度升高与瘤胃微生物区系变化之间的联系；同时研究SARA下丁酸产生、吸收和流通规律，并比较分析丁酸与其他有机酸之间的联系，试图从瘤胃微生物区系变化及丁酸产生吸收规律两个方面，揭示SARA下丁酸浓度升高的本质原因。本项目还通过体内、外试验，从组织、细胞、分子不同层次研究SARA发生对瘤胃上皮细胞结构功能和IGF-1系统表达的影响，以期阐明SARA下丁酸吸收率与瘤胃上皮细胞结构功能变化之间的关联性。

近年来，随着集约化饲养程度的加强和过分追求利润，生产中高精料饲粮常常大量使用，这使得反刍动物亚急性瘤胃酸中毒（Subacute ruminal acidosis, SARA）的发病率在我国逐年上升，危害日趋严重。因此研究SARA的发病机制和调控措施，对于更好的认知、预防和控制该病具有重要意义。.本研究以逐渐增加日粮精料的方式诱导奶山羊发生SARA，研究SARA发生、发展过程中瘤胃发酵功能和瘤胃微生物区系的变化，探索丁酸浓度升高与瘤胃微生物区系变化之间的联系；利用连续饲喂和启动-连续灌注的技术研究了瘤胃乙酸、丙酸、丁酸的产生、吸收和流通规律，并比较分析丁酸与其他有机酸之间的联系；通过体内、外试验相结合方式，从组织和细胞层次研究SARA发生对瘤胃上皮细胞结构、功能和IGF-1系统表达的影响，研究结果表明：.（1）随着日粮NFC/NDF比的增大，瘤胃TVFA含量明显增多（p＜0.05），其中丁酸浓度增幅最大，而乳酸浓度较低，瘤胃pH下降主要源于TVFA增多，并非乳酸。.（2）随着日粮NFC/NDF比的增加，瘤胃液及血液中内毒素和组胺含量增多，尤其是SARA发生时两者含量达到最高（p＜0.01），加重了SARA发病过程。.（3）瘤胃内细菌总数、淀粉分解菌、溶纤维丁酸弧菌、埃氏巨型球菌、乳酸杆菌和反刍兽新月单胞菌的数量均出现不同程度的增加，当SARA发生时，淀粉分解菌、埃氏巨型球菌和坏死梭形杆菌的数量急剧增加（p＜0.01），而此时溶纤维丁酸弧菌及原虫的数量大幅下降（p＜0.01）。.（4）SARA发生时埃氏巨型球菌数量过度增殖，这可能是导致SARA状态下丁酸浓度大量增加的一个重要因素。.（5）SARA发生时瘤胃内乙酸、丙酸和丁酸产生量、吸收量和流通量均出现不同程度的下降，其中丁酸的吸收率下降程度最大，为72.03％，这是造成丁酸浓度升高的又一原因。.（6）日粮NFC/NDF比的增加可促进瘤胃上皮DNA浓度的增加，但过高的比值（NFC/NDF为2.58时）又可抑制瘤胃上皮DNA的合成；SARA状态下瘤胃上皮细胞IGF-1与IGF-1R的表达量均剧幅增加。.（7）IGF-1和丁酸可协同促进瘤胃上皮细胞DNA的合成和细胞增殖，当两者浓度过高时，则可抑制上皮细胞的分裂。