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硒是机体不可缺少的微量元素,具有抗炎、抗氧化和增强免疫力等作用。在奶牛围产前期日粮中补饲硒可以缓解分娩应激反应,减少牛群乳房炎、子宫炎等疾病发病率;同时能够有效降低乳汁中体细胞数,但对乳汁中其它组分特别是小分子代谢物的影响缺乏研究。因此,为了揭示围产前期补饲酵母硒对奶牛初乳和常乳代谢物组分的影响,本研究开展以下试验:选取24头体况评分、胎次、年龄和预产期相近的健康围产期经产奶牛,随机分为对照组(C组)和试验组(T组),每组各12头。C组饲喂基础日粮,T组从预产期前21d开始在基础日粮中添加0.15g/kg干物质的酵母硒,直至分娩当天停止。在每头牛分娩后1h内和分娩后21d分别收集初乳和常乳,根据牛号和组别标记样品,离心分离乳清。通过乳汁类型和牛只分组将样品分为初乳(C-0d组和T-0d组)、常乳(C-21d组和T-21d组)。采用LC-MS对各组初乳和常乳中的代谢物进行分析,针对检测结果,使用多元变量统计分析和单变量统计分析分别对C-0d组与C-21d组、C-0d组与T-0d组、T-0d组与T-21d组、C-21d组与T-21d组数据进行分析,筛选各组间牛乳中的差异代谢物,通过生物信息学分析,揭示差异代谢物参与的生物学通路。本试验的结果如下:1.奶牛初乳与常乳代谢谱的差异。C-21d组乳汁与C-0d组乳汁相比有97种代谢物存在显著差异(P<0.05),其中游离氨基酸及二肽含量显著降低(P<0.05);亚油酸、花生四烯酸、植物鞘氨醇等脂质含量显著降低(P<0.05);6’-唾液酸乳糖含量显著降低(P<0.05);腺苷、尿苷、二磷酸鸟苷等核苷酸及其衍生物含量显著降低(P<0.05);乳糖含量显著升高(P<0.05);柠檬酸、酮戊二酸含量显著升高(P<0.05)。这些代谢物的变化提示了奶牛乳汁由初乳过渡至常乳时,向犊牛提供的氨基酸、促炎代谢物、细胞增殖及分化的原料等含量逐渐降低,而能量供给逐渐增加。乳汁中这样的代谢变化是为了支持新生犊牛的早期存活和提供成长所需的能量来源。2.酵母硒对奶牛初乳与常乳代谢谱的影响。T-21d组乳汁与T-0d组乳汁相比有101种代谢物发生了显著的变化(P<0.05)。这些代谢物的变化与C-21d组和C-0d组乳汁代谢物变化类似,为了发现产前补饲酵母硒对初乳或常乳代谢物的影响,对T-0d组初乳与C-0d组初乳、T-21d组常乳与C-21d组常乳分别进行统计分析,T-0d组初乳与C-0d组初乳间存在28种代谢物差异显著(P<0.05),T-21d组常乳与C-21d组常乳间存在26种显著差异代谢物(P<0.05)。补饲酵母硒后奶牛初乳中亮氨酸和苯丙氨酸含量显著升高(P<0.05);植物鞘氨醇、血栓素B2含量显著降低(P<0.05);乳糖含量显著升高(P<0.05);脱氧尿苷、环磷酸鸟苷、黄嘌呤核苷酸含量显著降低(P<0.05);鹅去氧胆酸、脱氧胆酸甘氨酸结合物显著升高(P<0.05)。这些代谢物的变化提示硒改变了奶牛初乳代谢物组成,亮氨酸和苯丙氨酸、能量来源乳糖以及抗炎代谢物含量增加,肽类物质、促炎代谢物和细胞增殖原料含量降低。饲喂酵母硒后奶牛常乳中多种肽类物质含量显著降低(P<0.05);植物鞘氨醇、白三烯A4含量显著降低(P<0.05);脱氧尿苷、环磷酸鸟苷、黄嘌呤核苷酸含量显著降低(P<0.05),乙酰乙酸、单磷酸腺苷含量显著升高(P<0.05);鹅去氧胆酸含量显著升高(P<0.05)。这些代谢物的变化提示硒改变了奶牛常乳代谢物的组成,主要表现为氨基酸类代谢物、促炎代谢物和细胞增殖原料减少,能量物质增多。3.酵母硒对奶牛分娩当天血浆与初乳代谢谱的共同影响。C-0d组与T-0d组血浆中筛选鉴定了17种显著差异代谢物(P<0.05),C-0d组和T-0d组初乳间的28种差异代谢物与C-0d组和T-0d组血浆间17种差异代谢物仅有4种共同差异代谢物。其中亮氨酸和苯丙氨酸在T-0d组血浆中含量较C-0d组低,而在T-0d组乳汁中含量高于C-0d组,提示硒可能对这两种氨基酸被乳腺从血浆中吸收并向初乳中释放具有促进作用。结论:(1)奶牛初乳为新生犊牛提供了氨基酸、脂质、糖类及核苷酸,常乳则为犊牛提供大量参与三羧酸循环、磷酸戊糖途径的能量代谢物;(2)奶牛围产前期补饲酵母硒使得初乳和常乳代谢物组成发生改变,除了提供必要代谢物,还增加了能量和抗炎代谢物含量,但降低了肽类与促炎代谢物含量;(3)奶牛围产前期补饲酵母硒可能影响乳腺从血浆中吸收亮氨酸和苯丙氨酸并向初乳中释放。