本文關鍵詞：基于LC-MS與~1H NMR方法的熱應激奶牛代謝組學研究

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【摘要】：本論文重點采用超快速液相色譜儀(UFLC)與質譜(MS/MS)聯(lián)用技術,同時利用1H NMR技術檢測無偏向性、結構鑒定能力強的優(yōu)勢,開展了UFLC-MS/MS與1H NMR技術整合的熱應激奶牛血漿與牛奶代謝組學研究,尋找奶牛熱應激診斷標志物、揭示其生理機制。本論文的研究內容包括以下3部分：1-基于LC-MS技術的熱應激奶牛血漿代謝組學研究采用基于UFLC-MS技術的代謝組學方法,結合多變量統(tǒng)計分析,開展了熱應激奶牛血漿代謝組學研究。通過非熱應激與熱應激奶牛血漿樣本的代謝組比對分析,發(fā)現(xiàn)25個與熱應激診斷相關的可能生物標志物,分別是葡萄糖(glucose)、乳酸(lactate)、鳥氨酸(ornithine)、瓜氨酸(citrulline)、精氨酸(arginine)、脯氨酸(proline)、肌酸(creatine)、尿素(urea)、花生四烯酸(arachidonic acid)、油酸(oleic acid)、亞油酸(linoleic acid)、植物鞘氨醇(phytosphingosine)、二氫神經鞘氨醇(C16 Sphinganine)、膽堿(choline)、溶血磷脂酰膽堿lysoPC(0:0/18:0)、lysoPE(18:0)、lysoPC(16:0)、lysoPC(18:0) lysoPC(18:2)、卵磷脂PC(16:0/14:0)、PC(14:1/18:3)、PC(12:0/22:2)、 PC(15:1/18:2)、PC(20:2/12:0)、PC(18:1/18:3)。這些潛在標志物所參與代謝通路分析表明,熱應激導致奶牛體內碳水化合物、氨基酸和脂類代謝發(fā)生紊亂2.基于1H NMR技術的應激奶牛血漿代謝組學研究在奶牛熱應激血漿代謝組LC-MS研究基礎上,采用1H NMR技術,進一步開展研究。通過非熱應激與熱應激奶牛血漿樣本的代謝組分析,發(fā)現(xiàn)21個與熱應激診斷相關的可能生物標志物,分別是乳酸(lactate)、丙酮酸(pyruvate)、葡萄糖(glucose)、脯氨酸(proline)、賴氨酸(lysine)、肌氨酸酐(creatinine)、甘氨酸(glycine)、蘇氨酸(threonine)、異亮氨酸(isoleucine)、亮氨酸(leucine)、肌酸(creatine)、乙酰乙酸(acetoacetate)、丙酮(acetone)、2-羥基丁酸(β-Hydroxybutyrate)、膽堿(choline)、高密度脂蛋白(HDL)、極低密度／低密度脂蛋白(VLDL/LDL)、異丁酸(isobutyrate)、三甲胺(trimethylamine)、氧化三甲胺(trimethylamine N-Oxide)、甜菜堿(betaine)。與前期研究結果一致,1H NMR技術發(fā)現(xiàn)的潛在標志物同樣表明,熱應激作用使得奶牛體內碳水化合物、氨基酸和脂類代謝發(fā)生紊亂,同時表明熱應激奶牛腸道微生物代謝發(fā)生紊亂。3.基于LC-MS與1H NMR技術的熱應激奶牛牛奶代謝組學研究采用LC-MS與1H NMR技術,分析非熱應激與熱應激奶牛牛奶代謝組間的差異,尋找診斷標志物及有關紊亂的代謝途徑。結果共發(fā)現(xiàn)53個可用于熱應激診斷的潛在生物標志物,它們分別參與體內碳水化合物、氨基酸、脂類和腸道微生物的代謝。與前期熱應激奶牛血漿代謝組學的研究結果比較發(fā)現(xiàn),熱應激前后,乳酸、丙酮酸、肌酸、丙酮、β-羥基丁酸、三甲胺、油酸、亞油酸、溶血磷脂酰膽堿16：0及卵磷脂42：2在牛奶和血漿中存在顯著相關性,提示熱應激使得血液與牛奶屏障的通透性增加。熱應激條件下,牛奶中上述10個潛在標志物可以反映血液中有關代謝組的變化。
【學位授予單位】：中國農業(yè)科學院
【學位級別】：博士后
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S858.23

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本文編號：1290419