本文關(guān)鍵詞：苜蓿黃酮對(duì)奶牛生產(chǎn)性能、瘤胃代謝和免疫性能影響的研究

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【摘要】：紫花苜蓿是我國(guó)最重要的栽培牧草,廣泛分布于西北、華北等地區(qū),因具有品質(zhì)好、產(chǎn)量高以及適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)而被稱為“牧草之王”。黃酮類(lèi)化合物是苜蓿中一種主要的生物活性物質(zhì)。雖然黃酮的研究報(bào)道較多,但對(duì)苜蓿黃酮在動(dòng)物上的研究還較少,其作用機(jī)理在許多方面還不清楚。目前,苜蓿黃酮對(duì)奶牛的生產(chǎn)性能及其機(jī)理的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。因此,本試驗(yàn)研究苜蓿黃酮對(duì)奶牛生產(chǎn)性能、瘤胃代謝和免疫性能的影響及其機(jī)理,為開(kāi)發(fā)利用苜蓿黃酮提供科學(xué)依據(jù)。試驗(yàn)一、苜蓿黃酮對(duì)奶牛生產(chǎn)性能和血液生化指標(biāo)的影響本試驗(yàn)為了研究苜蓿黃酮對(duì)奶牛生產(chǎn)性能和血液生化指標(biāo)的影響。試驗(yàn)選取4頭裝有瘤胃瘺管的初產(chǎn)奶牛(平均體重為500±25kg,泌乳天數(shù)為79±6d),采用4×4拉丁方設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)。飼喂奶牛全混合型日糧,每組分別添加0g(A組)、20g(B組)、60g(C組)和100g(D組)的苜蓿黃酮。試驗(yàn)期為4期,每期為24d,其中10d預(yù)飼期。結(jié)果為:1)與試驗(yàn)A組相比,試驗(yàn)C組的干物質(zhì)采食量和乳糖率顯著提高(P0.05),而乳脂率則降低。乳蛋白率、總固形物和體細(xì)胞數(shù)量均隨著苜蓿黃酮添加劑量的升高呈降低趨勢(shì)(0.05P≤0.10)。苜蓿黃酮提高了產(chǎn)奶量、4%標(biāo)準(zhǔn)乳和乳料比,但各組間無(wú)顯著差異。2)隨著苜蓿黃酮添加水平的升高,粗蛋白和中性洗滌纖維的消化率呈線性升高趨勢(shì)(0.05P≤0.10)。3)隨著苜蓿黃酮添加劑量的升高,血清中總蛋白(TP)和堿性磷酸酶(ALP)含量呈降低趨勢(shì)(P = 0.08);試驗(yàn)C組血清中總膽固醇(TC)高密度脂蛋白(HDL)含量最高。4)與試驗(yàn)A組相比,試驗(yàn)D組血清T3和T4濃度顯著升高(P0.05)。血清中的催乳素(PRL)濃度隨苜蓿黃酮添加劑量的升高呈升高趨勢(shì)。結(jié)果表明,苜蓿黃酮能夠提高奶牛的采食量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率,調(diào)節(jié)激素的分泌以及乳糖、乳脂和乳蛋白的合成。試驗(yàn)二、苜蓿黃酮對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵和細(xì)菌菌群結(jié)構(gòu)與組成的影響本試驗(yàn)研究苜蓿黃酮對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵和細(xì)菌菌群結(jié)構(gòu)與組成的影響,試驗(yàn)設(shè)計(jì)同試驗(yàn)一。結(jié)果如下:1)苜蓿黃酮降低乙酸、丙酸、丁酸和乳酸的含量,但各組之間無(wú)顯著性差異。2)試驗(yàn)C組細(xì)菌門(mén)和屬總數(shù)以及ACE、Chao和Shannon指數(shù)均顯著高于試驗(yàn)A和B組(P0.05)。3)在門(mén)和綱水平,隨著苜蓿黃酮添加量的升高,軟壁菌門(mén)和柔膜菌綱豐度、廣古菌門(mén)(P = 0.04)及甲烷微菌綱(P = 0.06)豐度呈線性升高趨勢(shì),而梭桿菌門(mén)的梭桿菌綱(P = 0.04)豐度和藍(lán)細(xì)菌門(mén)的4C0d-2綱(P= 0.07)則降低;試驗(yàn)C組裝甲菌門(mén)的豐度顯著高于試驗(yàn)A和B組(P0.05)。4)在屬水平,試驗(yàn)C組的Mogibacterium和錐形桿菌屬的豐度顯著低于試驗(yàn)A組(P0.05),而假單胞菌屬的豐度顯著高于試驗(yàn)B組(P0.05)。試驗(yàn)D組羅氏菌屬的豐度顯著高于試驗(yàn)C組(P0.05),而薩特菌屬則顯著低于試驗(yàn)B組(P0.05);隨著苜蓿黃酮添加量的升高,無(wú)甾醇支原屬、琥珀酸菌屬、產(chǎn)吲哚薩頓菌屬和螺旋體屬的豐度呈線性下降趨勢(shì)(0.05P0.10)。結(jié)果說(shuō)明,苜蓿黃酮能夠提高瘤胃細(xì)菌的豐富度和多樣性,但對(duì)瘤胃發(fā)酵無(wú)顯著影響。試驗(yàn)三、苜蓿黃酮對(duì)奶�？寡趸兔庖咝阅艿挠绊懷芯寇俎｜S酮對(duì)奶牛免疫性能的影響,試驗(yàn)設(shè)計(jì)同試驗(yàn)一。結(jié)果為:1)隨著苜蓿黃酮的添加劑量的升高,奶牛血液中性粒細(xì)胞數(shù)量和中性粒細(xì)胞比例、血小板數(shù)量和血小板壓積升高,而淋巴細(xì)胞數(shù)量則降低。2)試驗(yàn)B組奶牛血清中Ig G含量、CD4+T淋巴細(xì)胞比例、CD4+/CD8+比值以及GM-CSF、IL-4和IFN-γ相對(duì)表達(dá)量顯著高于其他各組(P0.05),而CD8+T淋巴細(xì)胞比例的結(jié)果則相反。3)與試驗(yàn)A組相比,試驗(yàn)D組的GSH-Px活性升高(P0.05),試驗(yàn)B組的CAT活性顯著升高,而試驗(yàn)C組的MDA含量顯著降低(P0.05)。結(jié)果表明,苜蓿黃酮能夠通過(guò)調(diào)節(jié)血液免疫細(xì)胞數(shù)量和細(xì)胞因子的活性以及提高抗氧化能力來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫性能。試驗(yàn)四、苜蓿黃酮對(duì)奶牛乳腺上皮細(xì)胞增殖和乳成分合成的影響本試驗(yàn)研究苜蓿黃酮對(duì)體外培養(yǎng)奶牛乳腺上皮細(xì)胞增殖和乳成分合成的影響。將乳腺上皮細(xì)胞分成5組,每組培養(yǎng)基中分別含有0(對(duì)照組)、25、50、75和100 μg/mL苜蓿黃酮,細(xì)胞在條件為37 °C,5%CO2下進(jìn)行培養(yǎng)。結(jié)果為:1)培養(yǎng)96h時(shí),75μg/mL組的細(xì)胞增殖能力顯著高于其他各組(P0.01或P0.05)。2)與對(duì)照組相比,50μg/mL組細(xì)胞的GSH-Px、CAT活性和NO含量顯著升高(P0.01或P0.05),而LDH活性顯著降低(P0.01);75μg/mL組細(xì)胞的MDA顯著降低(P0.01)。3)與對(duì)照組相比,25μg/mL組顯著降低LAT1、JAK2、S6K1、mTOR、4EBP1、eIF4E、FATP1、FATP4、β-1,4-GalT 和HK2的表達(dá)(P0.01),但能顯著提高AC4C4和Glut8的表達(dá)(P0.01或P0.05);50μg/mL組顯著提高了PPAR-γ、FATR4、SCD1、FABP3和FAS的表達(dá)(P0.01)。結(jié)果表明,苜蓿黃酮能夠提高細(xì)胞的抗氧化能力,促進(jìn)細(xì)胞增殖;能夠調(diào)節(jié)乳脂、乳蛋白和乳糖合成相關(guān)基因的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)乳成分合成。試驗(yàn)五、苜蓿黃酮對(duì)高溫下奶牛乳腺上皮細(xì)胞的影響本試驗(yàn)研究苜蓿黃酮對(duì)高溫下體外培養(yǎng)奶牛乳腺上皮細(xì)胞的影響。將乳腺上皮細(xì)胞分成5組,每組培養(yǎng)基中分別含有0(對(duì)照組)、25、50、75和100 μg/mL苜蓿黃酮,同時(shí)置于細(xì)胞培養(yǎng)箱37℃,5%C02培養(yǎng)48 h,再在42℃恒溫水浴鍋中水浴處理1h后返回細(xì)胞培養(yǎng)箱培養(yǎng)12 h,檢測(cè)細(xì)胞活性、抗氧化指標(biāo)和相關(guān)基因的表達(dá)。結(jié)果顯示:1)添加25 μg/mL組的細(xì)胞活性顯著高于對(duì)照組和50μg/mL組(P0.05),其他各組之間差異不顯著。2)相對(duì)于對(duì)照組,50～100μg/mL組細(xì)胞的GSH-Px活性升高(P0.01),LDH和MDA含量降低(P0.01或P0.05),而CAT活性無(wú)顯著性差異。3)相對(duì)于對(duì)照組,75μg/mL組細(xì)胞Caspase3、P53和Socs3基因表達(dá)降低(P0.01),Stat3和Socs1基因表達(dá)升高(P0.05);25μg/mL組Stat1基因表達(dá)升高(P0.05)。苜蓿黃酮對(duì)細(xì)胞Bcl-2和Fas基因表達(dá)無(wú)顯著影響。綜上所述,在高溫下,苜蓿黃酮能夠提高奶牛乳腺上皮細(xì)胞抗氧化能力和抑制細(xì)胞凋亡,進(jìn)而提高細(xì)胞的活性。試驗(yàn)六、苜蓿黃酮對(duì)脂多糖刺激下奶牛乳腺上皮細(xì)胞凋亡和乳成分合成的影響本試驗(yàn)研究苜蓿黃酮對(duì)脂多糖刺激下奶牛乳腺上皮細(xì)胞凋亡和乳成分合成的影響。將乳腺上皮細(xì)胞分成3組,每組培養(yǎng)基中分別0μg/mL的LPS和苜蓿黃酮(對(duì)照組,Con)、1 μg/mL 的 LPS(L)、1 μg/mL 的 LPS 和 75 μg/mL 的苜蓿黃酮(L+F),細(xì)胞在條件為37 ℃,5%CO2下進(jìn)行培養(yǎng)。結(jié)果為:1)在LPS刺激下,培養(yǎng)12h和24h的細(xì)胞活性顯著降低(P0.05或P0.01),而添加苜蓿黃酮能夠提高培養(yǎng)12 h的細(xì)胞活性(P0.05)。2)在LPS刺激下,細(xì)胞內(nèi)的ROS濃度顯著升高(P0.01),而添加苜蓿黃酮能夠顯著降低ROS濃度(P0.01)。3)在LPS刺激下,細(xì)胞的IL-1β、IL-6、TNF-α、TLR4和MyD88基因的表達(dá)均顯著升高(P0.01),而添加苜蓿黃酮能夠顯著降低IL-1β和TLR2基因的表達(dá)(P0.01)。4)在LPS刺激下,細(xì)胞P53、P38和Caspase3蛋白的表達(dá)量顯著升高(P0.01),而添加苜蓿黃酮能夠顯著降低P53和P38的表達(dá)量(P0.05)。5)在 LPS 刺激下,細(xì)胞的PPAR-γ、sCD1、FABP3、κ-CS、JAK2和wTOR的表達(dá)量顯著降低(P0.01),SREBP1、C4T1和eIF4E表達(dá)量顯著升高(P0.01或P0.05);而添加苜蓿黃酮能夠顯著提高PPAR-γ、S6K1、Glut1、Glut4和Glut8的表達(dá)量(P0.01或P0.05)和降低F4TP1和eIF4E表達(dá)量(P0.05)。結(jié)果表明,LPS能夠促使細(xì)胞產(chǎn)生炎癥,降低細(xì)胞活性,而苜蓿黃酮能夠抑制細(xì)胞凋亡,提高細(xì)胞活性,進(jìn)而發(fā)揮抗炎作用。LPS能夠抑制乳蛋白和乳脂的合成,而添加苜蓿黃酮能夠促進(jìn)乳蛋白的合成,但對(duì)乳脂合成影響不大。LPS刺激下,添加苜蓿黃酮能夠促進(jìn)乳糖的合成。
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S823.5

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本文編號(hào)：1293493