發(fā)布時間：2020-07-15 08:59

【摘要】：代謝組學(xué)是檢測低分子量代謝物的變化,并以此來研究受到內(nèi)外界刺激或基因改變后生物體所產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的構(gòu)成及其變化規(guī)律的學(xué)科。它是后基因組時代發(fā)展起來的一門新的學(xué)科,是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分。代謝組學(xué)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生理學(xué)、病理學(xué)、藥理學(xué)、植物學(xué)等各個領(lǐng)域,但代謝組學(xué)在奶牛健康與牛奶質(zhì)量安全研究中的應(yīng)用還相對較少。本文從純品黃曲霉毒素B1添加和自然霉變飼料角度入手,來考察其對奶牛健康和牛奶品質(zhì)的影響。研究分為三個部分。1.體液代謝組學(xué)方法解析黃曲霉毒素B1對于奶牛的系統(tǒng)性影響對霉菌毒素的研究現(xiàn)在需要對暴露后生物體進行系統(tǒng)性研究。生物體液是完成此類研究的很好實驗對象。本項研究中,對黃曲霉毒素B1(Aflatoxin B1.AFB1)暴露后生物體的代謝影響進行了核磁共振代謝組學(xué)分析及生化檢測。結(jié)果表明,隨著AFB1的添加或去除,牛奶黃曲霉毒素M1的濃度發(fā)生顯著性變化。AFB1顯著性影響血液超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、SOD/MDA和總抗氧化能力的濃度。在瘤胃液中檢測到揮發(fā)性脂肪酸和NH3-N的組間顯著性差異。需要關(guān)注的是,AFB1顯著性影響了 18種瘤胃液代謝物,11種血漿代謝物和9種乳代謝物含量。這些代謝物主要參與到氨基酸代謝途徑中。以上這些研究結(jié)果表明,在進行此類研究時,不但宏觀指標(生化檢測、牛奶成分和產(chǎn)量)的考察很重要,而且在評估霉菌毒素對奶牛造成的風(fēng)險時,應(yīng)該更多地關(guān)注微觀指標(生物標志物)。2.自然霉菌毒素污染飼料對奶牛血液生化及代謝特征的影響以前關(guān)于霉菌毒素影響反芻動物的大多數(shù)研究都集中在生物化學(xué)特征或動物產(chǎn)品上。因此,有必要研究暴露于霉菌毒素下,動物健康相關(guān)的代謝變化。本項工作通過生化參數(shù)和核磁共振波譜分析了霉菌毒素污染飼料暴露后奶牛的生化特征和代謝變化。實驗中將24頭奶牛隨機平均分為3組。對照組奶牛接受未受污染的飼料飼喂,飼料中包括2kg未受霉菌毒素污染的棉籽。50%替代組的奶牛接受與對照組相同的飼料,但其中包括1kg未受污染的棉籽和1kg被霉菌毒素污染的棉籽。100%替代組的奶牛接受與對照相同的飼料,但棉籽成分均為受污染的棉籽。結(jié)果表明,受霉菌毒素污染飼料對奶牛血清y-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶含量和總抗氧化能力有顯著性影響。瘤胃液中異戊酸和NH3-N水平也存在組間顯著性差異。核磁共振波譜分析發(fā)現(xiàn)了 8種血漿代謝產(chǎn)物組間差異顯著,而且這些代謝物主要參與氨基酸代謝途徑。因此,結(jié)果提示了奶牛體內(nèi)氨基酸代謝途徑可能需要進一步的研究。3.自然霉菌毒素污染飼料對牛奶成分特征及其代謝物的影響霉菌毒素是威脅食品和飼料安全的關(guān)鍵因素之一。然而,關(guān)于霉菌毒素暴露下的牛奶微觀特征,如脂肪酸和氨基酸知之甚少。本項工作使用氣相色譜和核磁共振波譜分析了霉菌毒素暴露后牛奶的成分特征及其代謝變化。結(jié)果表明,乳成分沒有出現(xiàn)顯著性變化,但牛奶中的黃曲霉毒素M1濃度隨霉菌毒素的添加或清除而變化。飼喂受霉菌毒素污染飼料的奶牛所產(chǎn)牛奶中的不飽和長鏈脂肪酸顯著性減少,但短鏈和中鏈脂肪酸的含量沒有減少。有趣的是,受污染飼料不會降低牛奶中氨基酸的含量。核磁共振波譜分析發(fā)現(xiàn)了 12種代謝產(chǎn)物表現(xiàn)出顯著性差異。這些代謝物主要參與苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸生物合成、苯丙氨酸代謝和纈氨酸,亮氨酸和異亮氨酸生物合成的代謝途徑。這可能表明氨基酸代謝通路易受霉菌毒素的影響。這些結(jié)果可能提示,后續(xù)研究重點需要從研究牛奶成分,轉(zhuǎn)到對其中微量指標(脂肪酸、氨基酸以及小分子代謝物)上。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士后
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S823.5
【圖文】：

ＡＦＢ２０和ＡＦＢ４０組獲得的瘤胃液，血漿和牛奶樣品的代表性６００ＭＨｚ逡逑１ＤＮＯＥＳＹ１Ｈ－ＮＭＲ邋譜（５０．５－５．５邋和邋５５．５－９．０）顯示在圖邋２邋中。用邋ＰＣＡ邋（圖邋Ｓｌ，Ｓ２邋和逡逑Ｓ３）、ＰＬＳ－ＤＡ邋（圖Ｓ４，邋Ｓ５和Ｓ６）和ＯＰＬＳ－ＤＡ邋（圖３，邋４和５）模型分別分析來自ＡＦＢ１逡逑處理組和對照組的瘤胃液、血漿和牛奶樣品的ＮＭＲ數(shù)據(jù)。Ｒ２和Ｑ２的值被用作模型逡逑質(zhì)量的初始指標，分別表明擬合的良好性和模型的可預(yù)測性（Ｚｈａｎｇｅｔａｌ．，２０１１邋ＸＡＦＢ１逡逑處理引起了瘤胃液、血漿和牛奶代謝物的顯著變化，ＯＰＬＳ－ＤＡ系數(shù)用于檢測顯著性逡逑改變的代謝物。與對照組相比，ＡＦＢ１處理顯著性影響瘤胃液中的１９種代謝物，包括逡逑丁酸鹽，乙醇，琥珀酸鹽，苯丙氨酸，乳酸鹽和酪氨酸；在血漿中，ＡＦＢ１處理顯著逡逑性影響了邋１１種代謝物，包括４種脂質(zhì)，乙酸鹽，苯丙氨酸和膽堿；在牛奶中，ＡＦＢ１逡逑暴露顯著性影響９種代謝物的水平

第二章體液代謝組學(xué)方法解析黃曲霉毒素Ｂ１對奶牛的系統(tǒng)性損傷逡逑每個點代表一個樣本。對照（Ａ）：黑色方塊；ＡＦＢ２０組（Ｂ）：紫色三角形；ＡＦＢ４０組（Ｃ）：色三角形。逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３．邋Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ邋ｐａｒｔｉａｌ邋ｌｅａｓｔ－ｓｑｕａｒｅｓ邋ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋（ＯＰＬＳ－ＤＡ）邋ｓｃｏｒｅｓ邋ｐｌｏｔ邋ｂａｓｅｄ邋ｏｎ邋１ＨＮＭＲ邋ｓｐｅｃｔｒａ邋ｏｆ邋ｒｕｍｅｎ邋ｆｌｕｉｄ邋ｏｂｔａｉｎｅｄ邋ｆｒｏｍ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｇｒｏｕｐｓ．邋ＰＬＳ－ＤＡ邋ｐｒｏｆｉｌｅｓ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋Ａ邋ａｎｄ邋Ｂ邋（ａ）；邋ＰＬＳＤＡ邋ｐｒｏｆｉｌｅｓ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋Ａ邋ａｎｄ邋Ｃ邋（ｂ）；邋ＰＬＳ－ＤＡ邋ｐｒｏｆｉｌｅｓ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋Ｂ邋ａｎｄ邋Ｃ邋（ｃ）．邋Ｅａｃｈ邋ｐｏｉｎｔ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｓｃｏｒｅ邋ｃｈａｒｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ邋ａ邋ｓａｍｐｌｅ．邋Ｃｏｎｔｒｏｌ邋（Ａ）：邋ｂｌａｃｋ邋ｓｑｕａｒｅｓ；邋ＡＦＢ２０邋ｇｒｏｕｐ邋（Ｂ）：邋ｐｕｒｐｌｅ邋ｔｒｉａｎｇｌｅｓ；邋ＡＦＢ４０邋ｇｒｏｕｐ邋（Ｃ）ｙｅｌｌｏｗ邋ｔｒｉａｎｇｌｅｓ．逡逑—邐？

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本文編號：2756280