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Effect of a high-concentrate diet on the distribution and redistribution of amino acids in liver and on milk protein of lactating goats

高精料对泌乳期山羊肝脏氨基酸分配与重分配及乳蛋白的影响



全 文 :书高精料对泌乳期山羊肝脏氨基酸分配与
重分配及乳蛋白的影响
叶平生,姜雪元,张树坤,倪迎冬,庄苏,张源淑,沈向真
(南京农业大学 农业部动物生理生化重点开放实验室,江苏 南京210095)
摘要:为了探讨饲喂不同精粗比日粮对肝脏氨基酸分配与重分配的影响及可能的机制,本研究选择6只安装了肝
脏多血管瘘的健康泌乳奶山羊,分别饲喂精粗比为40∶60(对照组)和60∶40(高精料组)的饲料,2×2拉丁方设
计,饲喂期16周。期间取乳样,测定乳蛋白含量,并通过肝门静脉、肝静脉和股动脉血管瘘取血,RP-HPLC法测
定血浆中游离氨基酸含量。结果表明,高精料组山羊乳中乳蛋白含量显著低于低精料组(犘<0.05);肝门静脉血液
中各游离氨基酸含量均高于低精料组,而肝静脉和股动脉血液中各游离氨基酸含量均低于低精料组,即高精料组
各游离氨基酸在肝脏中的消耗量均多于低精料组,通过股动脉进入乳腺组织的氨基酸含量也少于低精料组。本研
究结果显示,长期饲喂高精料日粮,乳蛋白含量降低。其机制与肝脏中氨基酸分配与重分配发生改变,氨基酸在肝
脏中消耗量增大,进入乳腺组织合成乳蛋白的前体物氨基酸减少有关。
关键词:高精料;低精料;肝脏;游离氨基酸;分配与重分配;乳蛋白
中图分类号:S827  文献标识码:A  文章编号:10045759(2013)06018208
犇犗犐:10.11686/cyxb20130623  
  近10年,我国奶业得到迅速发展。2010年我国奶牛存栏总数达到1260.00万头,奶牛养殖业占畜牧业总产
值的5.37%,奶业已逐渐发展成为农业乃至国民经济的支柱产业[1]。但是,由于我国人均可耕地面积较少,草原
退化严重,青粗饲料资源短缺且品质较差,因此在生产中常通过增加精饲料以提高产奶量,但高精料长期饲喂会
引起机体健康受损,引发许多疾病,造成乳品质低下,尤其是乳蛋白低下,这也是乳业发展中面临的主要问题[25]。
乳蛋白是乳中总蛋白的总称,在乳中含量丰富,是构成乳重要营养品质的主要物质基础。乳蛋白前体物主要
指游离氨基酸(freeaminoacids,FAA)和部分小肽。Johnston等[6]研究发现,提高乳腺必需氨基酸摄取能增加
乳蛋白合成量。Burgos等[7]发现当单独添加氨基酸时比能量底物或激素混合物单独添加时,乳蛋白的合成提高
50%。乳腺组织利用从血液中来的氨基酸和日粮提供的能量合成乳蛋白,乳蛋白的合成主要受制于这2个因素,
即可利用氨基酸和能量[8]。
肝脏在机体物质代谢中起着十分重要的作用,是机体内具有多种代谢功能的重要器官,在糖、脂肪、蛋白质、
维生素及激素等物质代谢中有重要作用,食物中大部分营养成分在空肠和回肠被管壁的上皮细胞吸收后,通过肝
门静脉直接运送到肝脏,在肝脏中进行物质代谢。肝脏控制着血浆中氨基酸的含量,过量的氨基酸将会在肝脏中
被分解[9]。本实验室姜雪元等[10]研究发现,高精料饲喂泌乳山羊时,肝脏组织中一些与氧化应激有关的酶表达
发生了上调,指出高精料饲喂时,肝脏处于应激状态。贾媛媛等[11]通过高精料诱导建立泌乳期山羊瘤胃亚急性
酸中毒(subacuteruminalacidosis,SARA)模型,发现泌乳期山羊发生SARA时糖皮质激素水平升高,负反馈下
调了肝脏皮质醇受体的表达水平,提示SARA时机体处于应激状态,可能引起肝脏的物质代谢和营养物质重分
配的改变。张树坤等[12]的研究也发现高精料饲喂可造成血液中总游离氨基酸含量减少,但这些氨基酸进出肝脏
后是否有变化,其在肝脏组织中分配与重分配的变化尚不清楚。添加高精料是否会影响乳成分的变化以及肝脏
氨基酸代谢变化对乳蛋白合成影响的研究尚无相关报道。
182-189
2013年12月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第22卷 第6期
Vol.22,No.6
收稿日期:20130107;改回日期:20130311
基金项目:国家重大基础研究发展计划“973”项目(No.2011CB100802)资助。
作者简介:叶平生(1988),男,安徽六安人,在读硕士。Email:yehuajin@126.com
通讯作者。Email:zhangyuanshu@njau.edu.cn
本实验以泌乳奶山羊为研究对象,通过建立肝脏多血管瘘,利用建立的RP-HPLC方法分析进出肝脏中
“乳蛋白前体物”游离氨基酸含量的变化,揭示高精料饲喂条件下,肝脏氨基酸分配与重分配的变化,为探讨肝脏
氨基酸代谢与乳蛋白合成之间的互作关系提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试剂
邻苯二甲醛(Ophthalaldehyde,OPA,国药集团化学试剂有限公司),β巯基乙醇(βMercaptoethanol,βME,
sigma),甲醇(Methanol,德国默克公司,色谱级),乙腈(Acetonitrile,美国天地公司,色谱级),四氢呋喃(Tetra
hydrofuran,THF,上海凌峰化学试剂有限公司,色谱级),其余试剂均为分析纯。
20种氨基酸标准品纯度均大于98%,美国Holey教授馈赠,本研究室保存。
1.2 仪器与设备
C18ODS(十八基硅烷)反相柱(4.6mm×250.0mm,美国 Waters公司);二极管阵列检测器(DAD)、Agi
lent1200型高效液相色谱仪、荧光检测器(FLD)、在线脱气机(美国安捷伦公司);HT220A 体卧式柱温箱(上海
泉岛公司)等。
1.3 动物分组与饲养
2012年3月1日从西北农林大学试验繁殖场购
买萨能泌奶山羊6只。购买时日产奶量均在0.5kg
左右,体重40kg左右,均为2胎。随机分为2组,饲
喂精粗比为40∶60(低精料组)和60∶40(高精料组)
的饲料(表1)。
饲粮由苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)、羊草(犔犲狔犿狌狊
犮犺犻狀犲狀狊犻狊)和精料组成。粗粮来源:苜蓿20%+羊草
80%;根据董全民等[13]研究发现日粮的蛋白质和能量
水平将影响饲料营养成分的消化率,因此,本实验各处
理组日粮总能量、总蛋白含量相等;饲粮配方见表2。
试验采用2×2拉丁方设计,分2期进行;前10d
为适应期,适应期后,羊只单栏饲养,高、低精料组分开
饲喂,日喂料2次,日挤奶2次(7:00-8:00和19:00-
20:00),自由饮水。饲喂期16周。期间观察奶山羊采
食规律、行为表现和健康状况。
1.4 多血管瘘管的安装
饲喂8周后进行肝脏血管瘘手术,包括肝门静脉、
肝静脉和股动脉血管瘘管(具体过程略)。术后每天分
早、晚2次护理血管瘘管,保障管道通畅。恢复1月后
取血管瘘血。
1.5 样品采集和处理
血样采集:在羊进食前通过血管瘘管分别从肝门
静脉、肝静脉和股动脉采集血液,将取得的新鲜血液注
入抗凝管中,以3000r/min离心15min,得到的上清
液即为血浆,于-20℃保存待测。
生鲜乳样品的采集:试验期间每天手工挤奶2次
(7:00-8:00和19:00-20:00各1次),记录日产奶
表1 试验动物的拉丁方设计和分组
犜犪犫犾犲1 犈狓狆犲狉犻犿犲狀狋犪犾犪狀犻犿犪犾狊犔犪狋犻狀
狊狇狌犪狉犲犱犲狊犻犵狀犪狀犱犵狉狅狌狆犻狀犵
阶段Phase 试验Ⅰ组 GroupⅠ 试验Ⅱ组 GroupⅡ
第1期PhaseⅠ C∶F=6∶4 C∶F=4∶6
第2期PhaseⅡ C∶F=4∶6 C∶F=6∶4
 C:精料Theconcentratediet;F:粗料Theforagediet.
表2 不同精料比饲粮配方
犜犪犫犾犲2 犜犺犲犱犻犲狋犳狅狉犿狌犾犪狋犻狅狀狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳狅狉犪犵犲狉犪狋犻狅
原料Ingredients
精粗比Concentrate∶
Cruderatio
4∶6 6∶4
羊草Chinesewildrye(%) 40.00 26.70
苜蓿干草Alfalfahay(%) 20.00 13.30
玉米Corn(%) 22.99 23.24
麸皮 Wheatbran(%) 0.00 20.77
豆粕Soybeanmeal(%) 15.00 13.66
石粉Limestone(%) 0.65 1.43
磷酸氢钙Calciumphosphatedibasic(%) 0.46 0.00
预混料Premix(%) 0.50 0.50
食盐Salt(%) 0.40 0.40
总计 Total 100.00 100.00
 :1kg预混料中含维生素D2500U;维生素 A6000U;维生素E
80ng;锌62.5mg;铜6.25mg;锰50mg;碘0.125mg;铁62.5mg;钴
0.125mg;钼0.125mg。
 :Providedperkgofpremix:VitaminD2500U;VitaminA6000
U;VitaminE80ng;Ze62.5mg;Cu6.25mg;Mn50mg;I0.125
mg;Fe62.5mg;Co0.125mg;Mo0.125mg.
381第22卷第6期 草业学报2013年
量。挤出的前3把奶弃掉,然后用5mLEP管接满,奶样于-20℃保存。
1.6 乳蛋白的检测
采集早、晚奶样,并按体积比1∶1配制40mL全天奶样,于4℃保存,送至南京市卫岗乳业检测中心测定乳
蛋白含量。
1.7 血浆中游离氨基酸的定性和定量测定
1.7.1 色谱工作条件 参考文献[1415]并根据实验室的前期工作,采用三元流动相梯度洗脱[流动相A为乙
腈,流动相B为10mmol/L的磷酸盐缓冲液(pH=7.2,含0.3%四氢呋喃),流动相C为甲醇]。OPA柱前衍生,
柱温40℃,FLD检测(发射波长为450nm,激发波长为340nm),手工进样。整个分析过程流速恒定为1mL/min。
1.7.2 样品的处理 标准样品处理:称取各标准氨基酸,分别溶于1mL0.1mol/L的盐酸,使终浓度为10-1
mol/L。由于Tyr和Asp溶解性较差,分别配成0.5×10-1和0.125×10-1 mol/L。
血浆样品处理:取100μL血浆与乙腈按1∶2充分混匀,于4℃静置30min后,12000r/min离心30min,去
蛋白,取上清备用。
1.8 标准氨基酸及样品的RP-HPLC分析
1.8.1 衍生及分析 取待测样品20与40μL衍生剂OPA充分混合,室温下准确反应2min后,加入10μL终
止反应液(pH=4的磷酸缓冲液),立即满刻度进样。试验结果以保留时间定性,峰面积外标法定量分析。
1.8.2 标准曲线和精密度的测定 选择能够分离的15种氨基酸并配制混合标准溶液:含每种氨基酸5
mmol/L,用0.1mol/L的HCl溶解,然后分别配制5.2~500.0μmol/L浓度,制作标准曲线。
同时配制15种氨基酸混合标准溶液,浓度83.3μmol/L,于同日内连续进样3次,连续进样3d,求得日内和
日间精密度。
1.9 数据处理
所得试验数据用SPSS16.0软件进行单因素方差分析。试验结果以平均数±标准误表示,组间差异用犜检
验,判断有无显著性差异。
2 结果与分析
2.1 20种标准氨基酸的RP-HPLC结果
通过RP-HPLC分析显示,在50min内20种标准氨基酸中有15种氨基酸能够完全分离(图1)。在5.2~
500.0μmol/L浓度范围内,氨基酸浓度和峰面积呈线性关系,相关系数为0.996~0.999之间(表3)。15种氨基
酸的日内和日间精密度均在6%以内,精密度符合试验要求,可以作为定量的依据。
图1 20种氨基酸混合标准溶液色谱图
犉犻犵.1 犆犺狉狅犿犪狋狅犵狉犪犿狅犳20犿犻狓犲犱犪犿犻狀狅犪犮犻犱狊狋犪狀犱犪狉犱狊犻狀犪狇狌犲狅狌狊狊狅犾狌狋犻狅狀 
481 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.6
表3 氨基酸测定的各种参数结果
犜犪犫犾犲3 犘犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳犱犲狋犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狅犳犪犿犻狀狅犪犮犻犱狊
氨基酸
Aminoacids
回归方程
Regressionequation(μmol/L)
相关系数
Correlationcoefficients
日内相对标准偏差Intraday
relativestandarddeviation
日间相对标准偏差Interday
relativestandarddeviation
Asp 狔=7.7336狓+63.641 0.999 2.09 4.61
Glu 狔=11.611狓+85.397 0.999 2.82 4.24
Asn 狔=11.523狓+73.955 0.999 2.24 5.76
Ser 狔=16.003狓+34.436 0.999 3.55 5.79
Gln 狔=30.476狓+2.7159 0.999 3.99 5.49
Arg 狔=32.284狓+275.55 0.999 5.53 5.55
Thr 狔=13.049狓+122.16 0.999 4.19 5.88
Ala 狔=13.471狓+99.775 0.997 2.53 5.15
Tyr 狔=20.131狓+116.46 0.999 4.35 5.67
Val 狔=35.549狓+123.14 0.996 2.05 5.57
Trp 狔=16.113狓-16.951 0.998 2.91 4.88
Phe 狔=17.072狓+21.537 0.999 2.01 5.27
Ile 狔=18.062狓+12.063 0.999 2.4 5.63
Leu 狔=16.53狓+37.707 0.999 3.67 5.05
Lys 狔=3.7118狓+26.851 0.996 3.34 5.54
 狔:峰面积Thepeakarea;狓:浓度Theconcentration.
2.2 高、低精料组奶山羊肝门静脉血中游离氨基酸含
量的比较
饲喂16周后,不同精粗比饲料组山羊血浆中均可
检测出14种游离氨基酸,包括7种必需氨基酸(Thr、
Val、Phe、Ile、Leu、Lys、Trp)和7种非必需氨基酸
(Asp、Glu、Arg、Asn、Ser、Gln、Ala)。
进一步分析结果见表4。高精料组山羊肝门静脉
血液中14种游离氨基酸含量均高于低精料组,即进入
肝脏的各个游离氨基酸的含量均高于低精料组相应氨
基酸。分别是低精料组的1.01~2.03倍,Lys和Ala
最高,均在2倍以上。
2.3 高、低精料组奶山羊肝静脉血液中游离氨基酸含
量的比较
由表5可以看出,高精料组山羊肝静脉血中除
Asn、Gln和Ile含量略高于低精料组外,其余氨基酸
含量均低于低精料组,总的趋势是高精料组山羊肝静
脉血浆游离氨基酸含量低于低精料组,即高精料组经
肝静脉出肝脏的游离氨基酸总量少于低精料组。提示
高精料饲喂在肝脏中消耗了过多的氨基酸。
2.4 高、低精料组奶山羊进、出肝脏血液中各游离氨
基酸含量差值比较
由表6可以看出,高精料组山羊肝门静脉与肝静
表4 高、低精料组肝门静脉血液中游离氨基酸
含量的比较(狀=6)
犜犪犫犾犲4 犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅犳犳狉犲犲犪犿犻狀狅犪犮犻犱狊犻狀狆犾犪狊犿犪狅犳
犺犲狆犪狋犻犮狆狅狉狋犪犾狏犲犻狀犫犲狋狑犲犲狀犺犻犵犺犪狀犱犾狅狑
犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犲犵狉狅狌狆(狀=6) μmol/L
氨基酸
Amino
acids
低精料组
Lowconcentrate
group
高精料组
Highconcentrate
group
高精料组/低精料组
Highconcentrategroup/
Lowconcentrategroup
Glu 14.55±0.85 17.91±7.63 1.23
Asn 18.11±0.30 30.65±5.97 1.69
Ser 24.30±0.80 33.11±6.35 1.36
Gln 53.80±4.00 71.78±16.19 1.33
Arg 96.37±13.08 115.78±3.17 1.20
Thr 11.43±4.87 19.65±7.06 1.72
Ala 20.42±5.27 41.45±8.83 2.03
Tyr 19.40±0.78 19.51±3.76 1.01
Val 76.97±10.50 99.36±8.40 1.29
Trp 53.22±7.43 82.69±4.97 1.55
Phe 49.46±3.55 88.31±17.26 1.79
Ile 74.76±5.95 124.28±11.73 1.66
Leu 105.07±8.32 117.18±15.00 1.12
Lys 69.61±15.92 140.23±28.05 2.01
581第22卷第6期 草业学报2013年
脉血浆中各氨基酸含量的差值(即肝门静脉血浆中氨
基酸含量-肝静脉血浆中氨基酸含量)均大于低精料
组山羊各氨基酸含量的差值,即高精料组山羊肝脏中
各氨基酸的消耗量均大于低精料组山羊肝脏中各氨基
酸消耗量。
2.5 高、低精料组股动脉血浆中游离氨基酸含量的比较
由表7可以看出,高精料组山羊股动脉血浆中游
离氨基酸除Tyr和Trp含量略高于低精料组外,其余
氨基酸含量均低于低精料组,总的趋势与肝静脉血中
一致。提示:高精料饲喂,经股动脉进入乳腺组织的游
离氨基酸总量较少。
2.6 高、低精料组乳蛋白含量的比较
经南京市卫岗乳业检测中心测定结果显示:通过
高、低精料分组饲喂16周后,高精料组山羊乳蛋白含
量显著低于低精料组(犘=0.018)(图2)。
3 讨论
3.1 高精料日粮对进入肝脏中游离氨基酸含量的影响
碳水化合物是瘤胃和组织代谢的主要生能物质,
而且还是合成牛奶中各种营养成分的碳架来源,如为
乳蛋白前体物氨基酸提供碳架。当日粮中精料比例较
大时,日粮中非结构性碳水化合物含量较高;而粗饲料
比例较大时,结构性碳水化合物含量较高。研究发现,
日粮中淀粉等非纤维性碳水化合物是机体和瘤胃微生
物所需能量的主要来源,对瘤胃微生物合成菌体蛋白
(microprotein,MCP)有着直接影响。若日粮中碳水
化合物含量不足,会导致机体能量不足,机体会动用日
粮中部分氨基酸供能,从而降低了 MCP的合成量,
MCP合成量的下降将减少反刍动物小肠中可消化蛋
白质和氨基酸的数量,从而减少了用于乳蛋白合成的
游离氨基酸数量[8,1617]。除此,张洁[18]和李勇等[19]研
究发现,随着日粮中非结构性碳水化合物/结构性碳水
化合物的升高,瘤胃pH值降低,瘤胃液中NH3N浓
度升高。瘤胃NH3N是饲料中的蛋白质及非蛋白氮
在瘤胃中的降解产物,是瘤胃微生物合成 MCP的原
料。汪水平等[20]以荷斯坦奶牛为试验动物,设计了4
种不同精粗比日粮,结果显示,随着饲粮中精料比例的
增加,瘤胃NH3N浓度也随着增加,乳蛋白含量也随
着饲粮中精料比例的增加而提高,并且乳蛋白产量随
着饲粮中精料比例的增加而增加,差异显著。提示随
着日粮精料比例的增加,瘤胃中 NH3N浓度也随着
增加,从而导致乳蛋白合成量的增加。
表5 高、低精料组肝静脉血浆中游离氨基酸
含量的比较(狀=6)
犜犪犫犾犲5 犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅犳犳狉犲犲犪犿犻狀狅犪犮犻犱狊犻狀狆犾犪狊犿犪狅犳
犺犲狆犪狋犻犮狏犲犻狀犫犲狋狑犲犲狀犺犻犵犺犪狀犱犾狅狑
犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犲犵狉狅狌狆(狀=6) μmol/L
氨基酸
Amino
acids
低精料组
Lowconcentrate
group
高精料组
Highconcentrate
group
高精料组/低精料组
Highconcentrategroup/
Lowconcentrategroup
Glu 7.17±2.13 5.57±1.33 0.78
Asn 7.68±1.55 9.21±0.62 1.20
Ser 13.15±0.13 11.63±0.03 0.88
Gln 26.45±5.65 33.76±7.80 1.28
Arg 56.33±16.60 55.04±18.68 0.98
Thr 9.51±0.74 7.50±0.94 0.79
Ala 16.97±4.13 11.01±7.73 0.65
Tyr 14.26±1.70 14.04±3.45 0.98
Val 90.57±9.72 84.79±3.02 0.94
Trp 76.90±5.29 72.00±9.80 0.94
Phe 59.73±3.40 57.47±2.44 0.96
Ile 85.51±0.66 88.96±4.94 1.04
Leu 117.64±6.57 112.38±16.64 0.96
Lys 28.21±4.49 19.11±15.52 0.68
表6 高、低精料组肝门静脉与肝静脉血浆中各游离
氨基酸含量差值比较(狀=6)
犜犪犫犾犲6 犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅犳狋犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀犮犲狅犳犳狉犲犲犪犿犻狀狅犪犮犻犱狊犻狀
狆犾犪狊犿犪狅犳犺犲狆犪狋犻犮狆狅狉狋犪犾狏犲犻狀犪狀犱犺犲狆犪狋犻犮狏犲犻狀犫犲狋狑犲犲狀犺犻犵犺
犪狀犱犾狅狑犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犲犵狉狅狌狆(狀=6) μmol/L
氨基酸
Amino
acids
低精料组(肝门静脉
-肝静脉)Low
concentrategroup
(Hepaticportal
vein-hepaticvein)
高精料组(肝门静脉
-肝静脉)High
concentrategroup
(Hepaticportal
vein-hepaticvein)
高精料组/低精料组
Highconcentrate
group/Low
concentrate
group
Glu 7.38±3.28 12.34±6.30 1.67
Asn 10.43±1.25 21.44±5.35 2.06
Ser 11.14±0.93 21.48±6.32 1.93
Gln 27.34±6.69 38.02±8.39 1.39
Arg 50.03±3.52 60.74±11.85 1.21
Thr 4.92±1.61 12.16±6.12 2.47
Ala 13.45±9.39 40.58±18.11 3.02
Tyr 5.14±2.49 5.47±7.21 1.06
Val -13.61±30.22 14.57±5.37 -1.07
Trp -23.68±2.14 10.70±4.83 -0.45
Phe -10.27±0.15 30.84±19.70 -3.00
Ile -10.75±6.62 35.32±16.67 -3.29
Leu -12.57±1.75 4.80±1.64 -0.38
Lys 31.40±11.44 121.11±70.03 3.86
 表示组间差异显著(犘<0.05)。 meansignificant(犘<0.05)
differencesbetweentwogroups.下同Thesamebelow.
681 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.6
  本实验中,泌乳期山羊高精料日粮饲喂了16周
后,肝门静脉血浆中游离氨基酸含量均升高。其机制
可能是当饲喂高精料日粮时易消化的碳水化合物成分
含量高,能够为瘤胃提供更多的能量和碳架来源,并且
提高了瘤胃液 NH3N浓度,从而 MCP合成量增加,
促进小肠中游离氨基酸吸收。游离氨基酸通过各吸收
组织吸收后,在静脉血管的输送下汇总于肝门静
脉[21],因此,高精料日粮饲喂条件下肝门静脉血浆中
游离氨基酸含量较高。
3.2 高精料对出肝脏游离氨基酸分配与重分配的
影响
肝静脉始于肝血窦,注入下腔静脉,主要机能是输
出全部入肝血。本实验中,泌乳期山羊高精料日粮饲
喂了16周后,其肝静脉血浆中游离氨基酸含量均降
低,进出肝脏血液中游离氨基酸含量比较发现:饲喂
40∶60精料组山羊进入肝脏血液中游离氨基酸含量
低于60∶40精料组,出肝血液中则正好相反,说明增
加高精料给泌乳期山羊饲喂,其肝脏中消耗的游离氨
基酸增多,也就是说肝脏中游离氨基酸分配与重分配
发生了变化。贾媛媛等[11]研究发现,当用精粗比6∶4
日粮饲喂泌乳期山羊2周后,山羊将达到SARA 状
态,机体处于慢性应激状态,肝脏皮质醇受体基因表达
显著下调。姜雪元等[10]研究表明,高精料饲喂泌乳山
羊时,肝脏组织中脂肪分解代谢的关键酶脂酰CoA合
成酶表达上调,糖异生作用的关键酶磷酸烯醇式丙酮
酸羧激酶(PEPCK)表达下调,糖分解代谢酶烯醇化酶
的表达发生了上调,与氧化应激有关的谷胱甘肽S转
移酶、细胞色素b5 等酶表达发生了上调,提示高精料
饲喂时,肝脏处于氧化应激状态,肝脏物质代谢和能量
代谢均发生了变化,表现脂肪酸和糖的分解代谢加强,
糖异生作用被抑制,肝脏中营养物质及能量发生了重
分配。Calder[22]指出当动物发生免疫应激时,血浆氨
基酸优先用于合成急性期蛋白而不是体组织蛋白,其
中急性期蛋白含有较多的Phe、Trp、Lys和Ser,而支
链氨基酸(Leu、Val和Ile)与抗体的生成和能量的产
表7 高、低精料组股动脉血浆中游离氨基酸
含量的比较(狀=6)
犜犪犫犾犲7 犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅犳犳狉犲犲犪犿犻狀狅犪犮犻犱狊犻狀狆犾犪狊犿犪狅犳
犳犲犿狅狉犪犾犪狉狋犲狉狔犻狀犺犻犵犺犪狀犱犾狅狑
犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犲犵狉狅狌狆(狀=6) μmol/L
氨基酸
Amino
acids
低精料组
Lowconcentrate
group
高精料组
Highconcentrate
group
高精料组/低精料组
Highconcentrategroup/
Lowconcentrategroup
Glu 12.53±6.73 5.64±1.93 0.45
Asn 16.55±3.92 10.74±1.29 0.65
Ser 24.45±1.04 13.80±2.47 0.56
Gln 53.64±19.85 44.50±10.39 0.83
Arg 105.71±23.28 71.77±36.32 0.68
Thr 15.03±7.19 5.52±4.18 0.37
Ala 36.27±6.58 26.70±9.10 0.74
Tyr 22.98±9.51 24.18±0.36 1.05
Val 116.06±1.77 111.05±4.08 0.96
Trp 84.98±1.38 92.74±15.69 1.09
Phe 81.21±0.75 75.41±1.03 0.93
Ile 119.73±0.33 100.66±1.46 0.84
Leu 164.74±18.98 129.27±0.56 0.78
Lys 58.07±34.75 48.61±20.69 0.84
图2 高、低精料组乳蛋白含量的比较
犉犻犵.2 犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅犳犿犻犾犽狆狉狅狋犲犻狀犫犲狋狑犲犲狀犺犻犵犺犪狀犱
犾狅狑犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犲犵狉狅狌狆(狀=6)
表示组间差异显著(犘<0.05)。 meansignificant
differencesbetweentwogroups(犘<0.05). 
生有关。本实验的研究结果与上述相关文献的报道相符,其机制推测可能与氨基酸参与应激反应,合成急性期蛋
白和免疫球蛋白有关。
3.3 高精料饲喂对股动脉血浆中游离氨基酸含量和乳蛋白含量的影响
绝大部分的乳蛋白都是由乳腺上皮细胞利用血液中的游离氨基酸或小肽从头合成的,如:酪蛋白、乳球蛋白
和乳清蛋白[23]。游离氨基酸是乳腺组织合成乳蛋白的主要原料,而乳腺中的游离氨基酸又来自于动脉血液,直
接进入乳腺的动脉主要是股动脉,即来自股动脉血液中的游离氨基酸是直接为乳腺上皮细胞提供合成乳蛋白前
781第22卷第6期 草业学报2013年
体物氨基酸的主要来源。本实验通过对股动脉血液中游离氨基酸含量分析发现,在高精料长期饲喂下,来自股动
脉血液中游离氨基酸含量均降低,与出肝血液中趋势一致,也与乳蛋白降低的趋势相符,这与张树坤等[12]研究结
果一致,提示高精料长期饲喂造成乳蛋白含量降低,与通过股动脉进入乳腺组织中较低含量的游离氨基酸直接有
关。
总之,本研究认为高精料长期饲喂,乳蛋白降低,其原因与肝脏中氨基酸分配与重分配发生改变,氨基酸在肝
脏中消耗量增大,进入乳腺合成乳蛋白的前体物氨基酸减少有关。肝脏中氨基酸分配与重分配发生改变,可能与
机体处于免疫应激状态有关,相关机制有待进一步研究。
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881 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.6
犈犳犳犲犮狋狅犳犪犺犻犵犺犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犲犱犻犲狋狅狀狋犺犲犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犪狀犱狉犲犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀
狅犳犪犿犻狀狅犪犮犻犱狊犻狀犾犻狏犲狉犪狀犱狅狀犿犻犾犽狆狉狅狋犲犻狀狅犳犾犪犮狋犪狋犻狀犵犵狅犪狋狊
YEPingsheng,JIANGXueyuan,ZHANGShukun,NIYingdong,ZHUANGSu,
ZHANGYuanshu,SHENXiangzhen
(KeyLabofAnimalPhysiologyandBiochemistry,MinistryofAgriculture,Nanjing
AgriculturalUniversity,Nanjing210095,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Thisstudyexploredtheeffectsandprobablemechanismsofdistributionandredistributionofamino
acidsinliveroflactatinggoatsfedwithdifferentconcentratesofforagediet.Sixlactatinggoatsfittedwithhe
paticvascularfistulaswereusedandtheywererandomlydividedintotwogroups,ina2×2Latinsquareexper
imentdesignwithdifferentconcentratestoforageratiosof40∶60(thecontrolgroup)and60∶40(thehigh
concentrategroup).Theexperimentalintervalwas16weeks.Milksampleswerecolectedandassayedby
measuringmilkproteincontent,andplasmasamples,includinghepaticportalvein,hepaticveinandfemoral
artery.Theywerecolectedviathehepaticvascularfistulasandthecontentsoffreeaminoacidsinplasmawere
analysedbyRP-HPLC.Themilkproteincontentinthehighconcentrategroupwassignificantly(犘<0.05)
lowerthanthatinthelowconcentrategroup.However,thehepaticportalveinplasmafreeaminoacidscontent
washigherbutthecontentsofhepaticveinandfemoralarteryplasmafreeaminoacidswerelowerinthehigh
concentrategroupcomparedwiththelowconcentrategroup.Thusinthehighconcentrategroup,thecon
sumptionoffreeaminoacidsintheliverwasmorethanthatinthelowconcentrategroup,andthecontentofa
vailablefreeaminoacidwhichtransferredintomammarytissueviathefemoralarterywaslessthanthatinthe
lowconcentrategroup.Thisindicatedthatlongtimefeedingwithahighconcentratedietcouldreducethemilk
proteincontent.Furthermore,itexplainedthatthemechanismofinfluencingmilkproteinsynthesiswasanal
terationinconcentrationsofavailablefreeaminoacidsassociatedwithdistributionandredistributionofamino
acidsintheliver.Theaminoacidsexpendedintheliverreducedthecontentsofthemammaryglandavailablea
minoacids,whichareusedtosynthesizemilkprotein.
犓犲狔狑狅狉犱狊:highconcentratediet;lowconcentratediet;liver;freeaminoacid;distributionandredistribution;
milkprotein
981第22卷第6期 草业学报2013年