頸靜脈灌注油脂對(duì)泌乳奶牛乳腺氨基酸攝取率的影響

張 瑩，敖長(zhǎng)金，哈斯額爾敦，白 晨，高 鵬，米法英，張騰龍，鄭彥楷，溫 俊

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010018）

頸靜脈灌注油脂對(duì)泌乳奶牛乳腺氨基酸攝取率的影響

張 瑩，敖長(zhǎng)金*，哈斯額爾敦，白 晨，高 鵬，米法英，張騰龍，鄭彥楷，溫 俊

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010018）

本試驗(yàn)旨在研究頸靜脈灌注不同組合的油脂對(duì)泌乳奶牛乳腺氨基酸攝取率的影響。試驗(yàn)選用體況良好、體重相近，泌乳早期，產(chǎn)奶量25 kg/d左右裝有頸靜脈插管的荷斯坦奶牛8頭，進(jìn)行4×4拉丁方試驗(yàn)。預(yù)試期14 d，每期的試驗(yàn)期12 d，包括5 d灌注期和7 d恢復(fù)期。分別從頸靜脈灌注處理組（A）橄欖油+紅花籽油、處理組（B）橄欖油+胡麻油、處理組（C）紅花籽油+胡麻油和處理組（D）橄欖油+紅花籽油+胡麻油。在灌注期的最后一天，采集乳樣、尾動(dòng)脈血和乳靜脈血。乳樣用于測(cè)定乳成分，血樣用于測(cè)定血中氨基酸含量并計(jì)算乳腺氨基酸攝取效率。結(jié)果表明：當(dāng)給泌乳奶牛的頸靜脈灌注不同組合的油脂后對(duì)尾動(dòng)脈血中Cys和Val的含量差異顯著（P＜0.05），Arg和BCAA的含量有差異顯著的趨勢(shì)（P = 0.12；P = 0.08），其余各個(gè)AA含量均差異不顯著（P＞0.05）；在動(dòng)靜脈差和攝取效率上，單一AA、TAA、EAA、NEAA、BCAA、LAA均差異不顯著（P＞0.05）；但B組的動(dòng)脈氨基酸濃度、氨基酸的動(dòng)靜脈差以及氨基酸的攝取效率均高于其他處理組，但差異不顯著（P＞0.05）。泌乳奶牛靜脈灌注橄欖油和胡麻油所提供的長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸（C18:1和C18:3）組合對(duì)乳腺氨基酸的攝取有一定的促進(jìn)作用，但表現(xiàn)為低乳蛋白含量。

泌乳奶牛；灌注；油脂；氨基酸攝取

在20世紀(jì)五六十年代，學(xué)者們通過氨基酸動(dòng)靜脈濃度差和同位素示蹤技術(shù)的研究均證實(shí)泌乳奶牛血液中的游離氨基酸是合成乳蛋白的主要來源。然而影響泌乳奶牛乳蛋白合成的因素有很多，如采食量[1-2]、碳水化合物[3-4]、脂肪[5]和蛋白質(zhì)[6]等因素。但隨著灌注技術(shù)的出現(xiàn)，不少學(xué)者通過瘤胃后灌注、十二指腸灌注和動(dòng)靜脈灌注來研究乳蛋白的合成情況。有研究報(bào)道，給泌乳奶牛十二指腸灌注長(zhǎng)鏈脂肪酸、揮發(fā)性脂肪酸、蛋白質(zhì)和t10,c12-ClA等不同營(yíng)養(yǎng)底物時(shí)發(fā)現(xiàn)，其中長(zhǎng)鏈脂肪酸可以增加牛乳中乳脂產(chǎn)量和含量，而蛋白質(zhì)降低了乳脂含量，但提高了乳脂產(chǎn)量[7]。在泌乳奶牛的日糧中添加油脂不僅增加了乳脂產(chǎn)量，同時(shí)也伴隨著乳蛋白含量的降低[8]。但Cant等[9]研究發(fā)現(xiàn)，奶牛采食添加油脂的日糧后，因乳腺血流量下降而乳腺對(duì)血液氨基酸底物攝取的減少，并導(dǎo)致乳蛋白率下降。而現(xiàn)有的結(jié)果已經(jīng)表明，泌乳奶牛在合成乳蛋白和乳脂肪時(shí)存在一定的線性關(guān)系[10]，但目前通過血插管技術(shù)灌注油脂對(duì)泌乳奶牛乳腺氨基酸攝取的研究甚少。因此，本試驗(yàn)旨在探討通過灌注油脂所提供的長(zhǎng)鏈脂肪酸對(duì)到達(dá)乳腺動(dòng)脈血液中的氨基酸含量、乳腺氨基酸攝取效率是否產(chǎn)生影響，從而揭示通過灌注乳脂前體物是否對(duì)乳蛋白的合成產(chǎn)生影響，進(jìn)一步為研究泌乳奶牛乳脂肪和乳蛋白的協(xié)同互作關(guān)系提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)于2014年9月在內(nèi)蒙古呼和浩特市奶聯(lián)社高泉營(yíng)牧場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)選用體況良好、體重相近，泌乳早期，產(chǎn)奶量25 kg/d左右荷斯坦奶牛8頭作為試驗(yàn)動(dòng)物。采用單欄拴系飼養(yǎng)，從預(yù)試期開始飼喂試驗(yàn)飼糧，每天07：00和19：00 2次等量飼喂全混合日糧（TMR），自由飲水；每天06:00和18:00 2次擠奶。試驗(yàn)動(dòng)物采食保證日剩料量為投料量的5%。在整個(gè)試驗(yàn)期每日記錄采食量和產(chǎn)奶量。于灌注前一星期在奶牛頸靜脈埋置血插管。試驗(yàn)日糧見表1。

表1 日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 3種植物油脂中所含的主要脂肪酸含量見表2。試驗(yàn)采用4×4拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì)，4個(gè)處理以及配好的灌注乳化液中所提供的脂肪酸含量見表3。預(yù)試期14 d，每期的試驗(yàn)期為12 d，其中灌注期5 d，排空期7 d。

表2 橄欖油、紅花籽油、胡麻油所含的主要脂肪酸 %

1.3 灌注液的配制及灌注操作 灌注用脂肪乳化液的配置方法參考Lanier等[11]，將各處理組食用油稱好后倒入攪拌桶中，邊加熱邊用高剪切乳化機(jī)攪拌，當(dāng)加熱至80℃后，向其中加入大豆粉末磷脂，高速攪拌。在另一攪拌桶中加入水和甘油，高速攪拌，加熱至60℃。在高速攪拌下將攪拌好的油脂緩緩加入到甘油水溶液中并繼續(xù)高速攪拌。攪拌好后用NaOH調(diào)節(jié)pH至8.0，將配好的液體進(jìn)均質(zhì)機(jī)均質(zhì)3次，均質(zhì)好后裝瓶，121℃液體高壓滅菌15 min。灌注液現(xiàn)用現(xiàn)配。在晨飼開始時(shí)持續(xù)灌注6 h，不灌注時(shí)奶牛自由活動(dòng)。

1.4 樣品的采集與分析 在每個(gè)試驗(yàn)期的最后一天分別采集血液樣品和乳樣。血液的采集位點(diǎn)是尾動(dòng)脈和乳靜脈，分別在07:00、10:00、13:00和16:00采集，采集的血液裝在涂有肝素鈉的抗凝管中，采集好后輕輕顛倒混勻，在4℃條件下4 000 r/ min離心10 min，將得到的血漿樣品按照4個(gè)時(shí)間點(diǎn)等體積進(jìn)行混樣分裝，分裝到1.5 mL的無菌離心管中，混好后放入-20℃保存?zhèn)溆?，用于測(cè)定血漿中游離氨基酸。乳樣同樣在試驗(yàn)期的最后一天采集，分裝到50 mL離心管中，用于測(cè)定乳成分。

尾動(dòng)脈、乳靜脈血漿中游離氨基酸濃度的測(cè)定方法：用酸水解法進(jìn)行測(cè)定。取混好的血漿 800 μL，加入濃度為8%的磺基水楊酸800 μL，4℃過夜，14 000 r/ min 離心20 min，用注射器吸取上清液，通過0.22 μm濾器過濾到上樣瓶中。使用氨基酸自動(dòng)分析儀進(jìn)行分析（日立l8900 AA）。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析 動(dòng)靜脈氨基酸濃度差（mol/L）=尾動(dòng)脈氨基酸濃度（ μmol/L）-乳靜脈氨基酸濃度（ μmol/L）；乳腺氨基酸攝取效率=動(dòng)靜脈氨基酸濃度差（ μmol/L）/動(dòng)脈血中氨基酸濃度（μmol/L）×100。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel初步處理后，采用SAS9.1軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并采用 PROC MIXED模塊進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)為最小二乘均值，顯著性水平為P＜0.05，采用Tukey法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié) 果

2.1 頸靜脈灌注油脂對(duì)泌乳奶牛尾動(dòng)脈血漿中氨基酸濃度的影響 從表4可以看出，在動(dòng)脈氨基酸濃度上，B組中Cys和VAL的含量顯著高于D組（P＜0.05），Arg和BCAA的含量在4個(gè)處理組間有差異顯著的趨勢(shì)（P=0.12；P= 0.08），其余各個(gè)單一氨基酸（AA）、總氨基酸（TAA）、支鏈氨基酸（BCAA）、必需氨基酸（EAA）、非必需氨基酸（NEAA）和限制性氨基酸（LAA）在4個(gè)處理組間均差異不顯著（P＞0.05）。

表3 不同組合的油脂所提供長(zhǎng)鏈不飽和肪酸的量

表4 頸靜脈灌注油脂對(duì)泌乳奶牛尾動(dòng)脈血漿中游離氨基酸含量的影響 μmol/L

2.2 頸靜脈灌注油脂對(duì)泌乳奶牛動(dòng)靜脈濃度差的影響 由表5可知，各個(gè)單一AA、TAA、EAA、NEAA、BCAA、LAA的含量在A、B、C和D，4個(gè)處理組間均差異不顯著（P＞0.05），但從數(shù)值上看，B處理中大部分氨基酸的動(dòng)靜脈差的值高于其他3個(gè)處理組。

2.3 頸靜脈灌注油脂對(duì)泌乳奶牛乳腺氨基酸攝取率的影響 由表6可知，各個(gè)單一AA、TAA、EAA、NEAA、BCAA、LAA的含量在A、B、C和D 4個(gè)處理組間均差異不顯著（P＞0.05）。對(duì)必需氨基酸攝取的次序：A組為Met ＞ Arg ＞ Leu ＞ Lys＞ Thr＞ Ile ＞ VaL ＞ His ＞ Phe，B組為L(zhǎng)ys＞ Arg ＞ Leu＞ Thr ＞ Met ＞ Ile ＞ His ＞ Phe ＞ VAL，C組 為L(zhǎng)ys ＞ Arg ＞ Met ＞ Leu ＞ Ile ＞ His＞ Phe ＞ VAL ＞ Thr，D組為Arg ＞ Lys ＞ Leu＞ Met＞ Thr ＞ His ＞Val ＞ Phe。從攝取次序上可以看出，泌乳奶牛乳腺乳腺對(duì)Lys和Met仍為最先攝取，但通過灌注后Arg攝取次序也在先。從數(shù)值上看，不論是動(dòng)脈氨基酸濃度、動(dòng)靜脈濃度差還是攝取率上，基本上是B組＞A組＞D組＞C組。

2.4 頸靜脈灌注油脂對(duì)泌乳奶牛乳蛋白含量和產(chǎn)量的影響 從表7可以看出，頸靜脈灌注不同組合的油脂后，乳蛋白含量差異顯著（P＜0.05），乳蛋白產(chǎn)量在4個(gè)處理組間差異不顯著（P＞0.05）；各處理間乳蛋白產(chǎn)量下降，但乳蛋白含量升高。

3 討 論

3.1 頸靜脈灌注油脂對(duì)泌乳奶牛乳腺氨基酸攝取的影響 補(bǔ)充脂肪酸的量和組成以及方式均會(huì)影響上述效應(yīng)的程度。泌乳奶牛乳腺合成蛋白質(zhì)所用的氨基酸原料主要是通過一定的機(jī)制從陰外動(dòng)脈血液中攝取而獲得[12]。而乳腺動(dòng)脈血液中氨基酸的濃度是影響乳腺對(duì)氨基酸吸收的主要因素[13]。劉娜等[14]研究表明，通過采集泌乳奶牛尾動(dòng)脈血液來代替陰外動(dòng)脈血液，其血液組成可以代表陰外動(dòng)脈血管中血

液的組成，進(jìn)而研究泌乳奶牛乳腺對(duì)氨基酸的攝取和利用。所以本次試驗(yàn)采集尾動(dòng)脈血進(jìn)而研究泌乳奶牛乳腺氨基酸攝取效率。動(dòng)脈血中氨基酸濃度是衡量乳腺氨基酸攝取的一個(gè)動(dòng)態(tài)標(biāo)志，而通過動(dòng)靜脈濃度差進(jìn)一步能說明乳腺氨基酸的攝取程度，從而看出泌乳奶牛乳蛋白率和乳蛋白產(chǎn)量的合成情況。

表5 頸靜脈灌注油脂對(duì)泌乳奶牛動(dòng)靜脈氨基酸濃度差的影響 μmol/L

表6 頸靜脈灌注油脂對(duì)泌乳奶牛乳腺氨基酸攝取效率的影響 %

表7 頸靜脈灌注油脂對(duì)泌乳奶牛乳蛋白含量和乳蛋白產(chǎn)量的影響

Guinard等[15]研究表明，給泌乳奶牛十二指腸梯度灌注酪蛋白后，動(dòng)脈血中氨基酸濃度和乳腺對(duì)必需氨基酸和非必需氨基酸的攝取率隨著灌注量的增加而呈線性增加，其中動(dòng)脈血中必需氨基酸濃度要高于非必需氨基酸濃度，在攝取率上也呈現(xiàn)這樣的趨勢(shì)。而本試驗(yàn)中，雖然是灌注不同組合的油脂，但每個(gè)處理的單一氨基酸的濃度差與攝取率間保持一致，這一趨勢(shì)與Guinard等[15]的試驗(yàn)所得到的趨勢(shì)相一致。

王新朋[16]的研究結(jié)果表明，通過陰外動(dòng)脈灌注脂肪酸對(duì)血漿中TAA、BCAA、EAA、LAA和大部分單一氨基酸濃度的差異均不顯著，NEAA、Ile和Leu濃度之間差異顯著，原因可能是在灌注乳脂肪前體物使得血漿中的脂肪酸濃度升高，使血漿中氨基酸的濃度降低，血流速度下降，導(dǎo)致氨基酸的濃度相應(yīng)降低。目前關(guān)于通過灌注油脂所提供的長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸對(duì)乳腺氨基酸攝取率方面的研究較少。

在本試驗(yàn)條件下，處理組B回撤紅花籽油（C18:2）中，Cys和VAL的含量差異顯著，這可能是C18:2對(duì)Cys和VAL的合成有一定的抑制作用。從表中的數(shù)據(jù)還可以看出，Arg和BCAA的含量有差異顯著的趨勢(shì)，其余各個(gè)氨基酸均不顯著，說明可能回撤長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸沒有對(duì)氨基酸濃度產(chǎn)生額外的促進(jìn)或者抑制作用。在動(dòng)靜脈差和攝取率上，Gly和Cys為負(fù)值，這并不代表著乳腺對(duì)Gly和Cys不攝取，而是攝取量少。在乳腺對(duì)氨基酸攝取率上，4個(gè)處理組間， B組值最高，說明通過回撤紅花籽油C18:2可能抑制乳腺氨基酸的攝取，這與動(dòng)脈血中氨基酸濃度呈正相關(guān)，而必需氨基酸的攝取次序上，排在第1位和第2位的均是Lys和Met，說明無論是在日糧中添加脂肪還是通過灌注脂肪前體物，泌乳奶牛的限制性氨基酸仍是Lys和Met。而本試驗(yàn)通過灌注也可以看出乳腺對(duì)Arg的攝取率較高，原因是Arg是乳腺中一氧化氮合成的前體物[17]，而通過灌注油脂所提供的長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸可能對(duì)Arg有一定的作用。不論是動(dòng)脈血中氨基酸濃度、動(dòng)靜脈差還是乳腺氨基酸攝取效率，B組的數(shù)值均高于其他3個(gè)處理組。

3.2 頸靜脈灌注油脂對(duì)泌乳奶牛乳蛋白合成的影響在乳蛋白含量上，B組較其他3個(gè)處理組數(shù)值最低，而在動(dòng)靜脈差、攝取效率上都是處理組B在數(shù)值上高于其他3個(gè)處理組，這說明通過額外灌注油脂產(chǎn)生了所謂的“稀釋效應(yīng)”，使得乳蛋白含量較低。而有研究報(bào)道，較高劑量的額外油脂添加（添加量大于400～500 g/d）對(duì)乳蛋白含量有顯著降低或降低趨勢(shì)[18-19]。王強(qiáng)[20]研究表明，在不同NFC/NDF日糧條件下，對(duì)關(guān)中奶山羊陰外動(dòng)脈灌注不同氨基酸模式，當(dāng)日糧NFC/NDF為1.03，陰外動(dòng)脈灌注必需氨基酸6.03 g/d時(shí)，乳腺對(duì)乳成分前體物的攝取最佳?？傊?，乳腺組織對(duì)乳成分前體物的攝取利用可能存在一定的協(xié)同或競(jìng)爭(zhēng)作用。而本試驗(yàn)通過灌注不同組合油脂中所提供的長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸，不同的組合對(duì)乳腺氨基酸的合成作用也不一樣，或是促進(jìn)或是抑制。

4 結(jié) 論

通過給泌乳奶牛灌注不同組合的油脂所提供的長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸對(duì)乳腺氨基酸的合成都有一定促進(jìn)作用，但灌注橄欖油和胡麻油組所提供的長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸（C18:1和C18:3）表現(xiàn)為低的乳蛋白含量，灌注橄欖油和紅花籽油組所提供的長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸（C18:1和C18:2）最終表現(xiàn)為高乳蛋白產(chǎn)量。

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Efect of Oil Infusion into Jugular Vein on Mammary Gland A mino Acid Uptake Rate in Lactating Dairy Cows

ZHANG Ying, AO Chang-jin*, KHAS-Erdene, BAⅠ Chen,GAO Peng, MⅠ Fa-ying, ZHANG Teng-long, ZHENG Yan-kai, WEN Jun
(College of Animal Science, Ⅰnner Mongolia Agricultural University, Ⅰnner Mongolia Hohhot 010018,China)

The objective of this study is to investigate the efect of diferent oil infusion into the jugular vein of lactating dairy cows on the mammary gland amino acids extraction uptake. First, the 4 x 4 Latin square was designed, and choosing eight Lactating Holstein cows with good body condition , similar weight and about 25 kg/d milk yield .There were a 14-day acclimation period before experiment and trial period of 12 days, including infusion period of 5 days and recovery period of 7 days. The study had four stages when Holstein cows would be infused into four diferent kinds of fat through jugular vein. Group A were olive oil and safower oil,B for olive oil and fax seed oil,C for olive oil and fax seed oil, and D for olive oil , safower oil and fax seed oil. On the last day of the infusion period,we collected milk samples, caudal artery blood and mammary vein blood, the acquisition of milk sample for the determination of milk composition and blood collected for determination of amino acids content in the blood, and calculate the mammary amino acids uptake efciency.The result showed,the fat infused into jugular vein of lactating dairy cows of four diferent treatment group after oil, amino acids content of Cys and Val between the treatment group were difevent (P ＜ 0.05), the content of Arg and branched chain amino acids are diferent signifcant trend (P = 0.12; P = 0.08), and the rest of the content of amino acids were not signifcantly diferent (P ＞ 0.05). On arterial venous diference and uptake efciency, four treatment groups between single amino acid, TAA,EAA, NEAA,BCAA, LAA were not signifcantly diferent(P ＞ 0.05).Ⅰn the treatment group B, the arterial amino acids concentration, the arterial venous diference of the amino acids and the extraction rate of the amino acids were higher than that of the other groups, but the diference was not signifcant(P ＞ 0.05).This suggested that the long chain unsaturated fatty acids (C18:1 and C18:3) provided by the intravenous infusion of olive oil and fax seed oil in lactating dairy cows had a certain efect on the uptake of amino acids.

Lactation cows; Ⅰnfusion; Oil; Amino acid uptake

S823.5

A

10.19556/j.0258-7033.2017-01-055

2016-05-31；

2016-07-16

國家奶業(yè)973計(jì)劃（2011CB100803）

張瑩（1990-），女，吉林白山人，碩士，主要從事反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與畜產(chǎn)品品質(zhì)的研究，E-mail：413995254@ qq.com

*通訊作者：敖長(zhǎng)金，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail：changjinao @aliyun.com