近年來,隨著奶牛養(yǎng)殖集約化、規(guī)�；陌l(fā)展和產(chǎn)奶基因的選擇,奶牛產(chǎn)奶量不斷提高,而繁殖效率卻逐漸下降,這嚴重影響我國奶牛業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。奶牛產(chǎn)后卵巢靜止是產(chǎn)后乏情類型之一,是由卵巢暫時性紊亂,卵泡不進行周期性活動引起。奶牛產(chǎn)后卵巢靜止是多因素作用的結(jié)果,其中泌乳和營養(yǎng)(能量負平衡)是最重要的兩個因素。然而,目前有關(guān)奶牛產(chǎn)后卵巢靜止乳清代謝組學以及與血清代謝組學的關(guān)系未見報道。因此,本研究應用一維氫譜核磁共振(1H-Nuclear magnetic resonance,1H-NMR)代謝組學技術(shù),篩選卵巢靜止奶牛乳清和血清的差異代謝物,明確差異代謝物之間的相互作用及其與奶牛卵巢靜止的關(guān)系,為揭示奶牛產(chǎn)后卵巢靜止的發(fā)病機理提供了科學依據(jù)。本研究在黑龍江某集約化牛場隨機選取年齡、胎次、體況相近的上年度年泌乳量接近10噸的健康經(jīng)產(chǎn)奶牛共60頭。在產(chǎn)后45-60天根據(jù)奶牛的發(fā)情表現(xiàn)、直腸檢查、B超檢查以及生殖激素檢測結(jié)果,最終選取14頭正常發(fā)情奶牛為對照組(A)和14頭卵巢靜止奶牛為試驗組(B)。開展了兩組奶牛的血液臨床病理學分析,然后應用1H-NMR技術(shù)對兩組奶牛的乳清和血清進行檢測,結(jié)合多元統(tǒng)計分析和單變量分析,篩選出組間差異代謝物,并進行生物信息學分析,闡明差異代謝物參與的代謝通路與奶牛卵巢靜止的關(guān)系。結(jié)果顯示:1)卵巢靜止奶牛呈現(xiàn)出能量負平衡的狀態(tài),表現(xiàn)血中葡萄糖(Glucose,GLU)低、游離脂肪酸(Non esterified fatty acid,NEFA)和β-羥丁酸(3-Hydroxybutyrate,BHBA)都高的臨床病理學特征。并且,卵巢靜止奶牛和發(fā)情奶牛的生殖激素變化符合各自的模式,卵巢靜止奶牛血清雌二醇(Estradiol,E2)明顯降低。2)通過1H-NMR檢測和多元統(tǒng)計分析及單變量分析,篩選出乳清中13種差異代謝物和血清中13種差異代謝物。與正常發(fā)情組奶牛相比,卵巢靜止組奶牛乳清中琥珀酸、磷酸肌酸、甘氨酸、乙醇酸、乳清酸、肌醇等差異代謝物均升高,丙氨酸、肌酐、磷酸膽堿、乳糖、�；撬帷肴樘�、葡萄糖-1-磷酸等差異代謝物均降低;血清中BHBA、乙酸、谷氨酰胺、甘氨酸等差異代謝物均升高,丙氨酸、琥珀酸、檸檬酸、肌酐、磷酸膽堿、GLU、肌醇、酪氨酸、組氨酸等差異代謝物均降低。由此可見,卵巢靜止奶牛乳和血中除丙氨酸、甘氨酸、肌酐和磷酸膽堿的變化一致外,多數(shù)代謝物不相同,這表明奶牛產(chǎn)后卵巢靜止發(fā)生時乳和血中代謝物存在較大差異,但都表現(xiàn)為機體糖、脂和氨基酸的代謝途徑發(fā)生了異常變化。結(jié)論:本研究明確了能量負平衡引起奶牛產(chǎn)后卵巢靜止的血液臨床病理學特征,獲得了卵巢靜止奶牛乳清和血清的代謝譜圖及其差異代謝物,構(gòu)建了奶牛卵巢靜止發(fā)生時機體代謝調(diào)節(jié)途徑相互作用網(wǎng)絡(luò)圖,揭示了主要的糖代謝、脂代謝和氨基酸代謝的異常途徑在奶牛產(chǎn)后卵巢靜止發(fā)生中所起的作用,為今后深入研究奶牛產(chǎn)后卵巢靜止發(fā)生機制和防治策略提供了新的方向。
【學位單位】：黑龍江八一農(nóng)墾大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S858.23
【部分圖文】：

2.2.2.7 差異代謝物篩選和代謝通路分析根據(jù)多元統(tǒng)計分析 OSC-PLS-DA 得分圖（score plot）、彩色 S 曲線圖（S-plot）圖和彩色載荷圖（loadings plot）得出組間差異代謝物，再通過單變量分析（p < 0.05）對多元統(tǒng)計分析進行驗證（當二者矛盾時以單變量分析為準[101]），最終篩選出組間差異代謝物。用 KEGG 數(shù)據(jù)庫搜索差異代謝物的相關(guān)代謝通路，再用代謝物分析軟件對差異代謝物進行代謝通路分析。2.2.3 試驗結(jié)果2.2.3.1 乳清代謝組學分析2.2.3.1.1 乳清樣品典型1H-NMR 圖譜如圖 2-1 所示，A、B 分別為發(fā)情組和卵巢靜止組奶牛典型的1H-NMR 譜圖，圖中所有信號峰處于 0.5-8.5 ppm，除去 4.4-5.175 ppm 水峰及其影響區(qū)域，并將低場區(qū) 5.175-8.5ppm 進行擴大 200 倍以便于觀察，共指認出 29 種化合物。

酸；2：乳酸；3：丙氨酸；4：乙酸；5：乙酰胺；6：N-乙酰碳水化合物：2-酮戊二酸；10：檸檬酸；11：肌酸；12：磷酸肌酸；13：肌酐；14：膽油磷酸膽堿；17：乳糖；18：甲醇；19：�；撬�；20：甘氨酸；21：肌醇24：麥芽糖；25：尿囊素；26：葡萄糖-1-磷酸；27：乳清酸；28：延胡索droxybutyrate; 2: Lactate; 3: Alanine; 4: Acetate; 5: Acetamide; 6: N-acetylcne; 8: Succinate; 9: 2-Oxoglutarate; 10: Citrate; 11: Creatine; 12: Creatine: Choline; 15: O-Phosphocholine; 16: Glycerophosphocholine; 17: Lactose; 1Glycine; 21: myo-Inositol; 22: Glycolate; 23: Galactose; 24: Maltose; 25sphate; 27: Orotate; 28: Fumarate; 29: Hippurate.元統(tǒng)計分析-2 所示，在奶牛乳清樣品的1H-NMR 數(shù)據(jù) PCA score plot 中，每個代表 95%的置信區(qū)間�？梢钥吹絻山M樣品存在一定的分離趨勢，，更清楚的研究兩組奶牛代謝組差異，運用 OSC 技術(shù)并結(jié)合 PLS析。

研究部分如圖 2-3 所示，在 OSC-PLS-DA score plot 中（圖 2-3 a），發(fā)情組和卵巢靜止組奶牛分列左右，明顯分開，說明兩組間差異顯著。針對得分圖中的第一主成分，得到對應的彩色 S-plot 圖（圖 2-3 c）和彩色 loadings plot 圖（圖 2-3 b、d），來揭示卵巢靜止奶牛乳清中的差異代謝物。結(jié)合 OSC-PLS-DA score plot、彩色 S-plot、彩色 loadings plot 圖共篩選出 10 種差異代謝物。在卵巢靜止組，升高的有乙醇酸、肌醇、甘氨酸、磷酸肌酸和乳清酸，下降的有乳糖、牛磺酸、肌酐、半乳糖、磷酸膽堿。甲醇是由于樣品處理時揮發(fā)不干凈造成的差異，所以不計入差異代謝物。
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本文編號：2846235