謝正露,李金鳳，張德明，王錦祥，桑 雷

(1.福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)系，福建福州 350002; 2.福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院沙縣祥云實踐教學(xué)基地，福建沙縣 365501; 3.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，福建福州 350002)

飼喂高精料日糧對奶牛泌乳及相關(guān)調(diào)節(jié)因子的影響

謝正露1,2*,李金鳳2，張德明2，王錦祥3，桑 雷3

(1.福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)系，福建福州 350002; 2.福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院沙縣祥云實踐教學(xué)基地，福建沙縣 365501; 3.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，福建福州 350002)

為了解高精料日糧對泌乳奶牛乳產(chǎn)量的影響，選擇12只健康經(jīng)產(chǎn)奶牛，分別飼喂精粗比為40∶60(對照組)和60∶40(高精料組)的日糧，試驗期12周，每周監(jiān)測乳產(chǎn)量。試驗期間每周采集血液樣品用于測定外周血生長激素(GH)和胰島素樣生長因子1(IGF-1)含量；試驗結(jié)束，采集瘤胃液置-70℃保存待測，肝臟和乳腺組織于液氮速凍后置-70℃保存待測。結(jié)果表明，高精料日糧的飼喂顯著降低了瘤胃pH(P<0.05)；奶牛外周血GH含量和IGF-1含量從第7周開始顯著降低(P<0.05)；肝臟組織中生長激素受體(GHR)、蛋白質(zhì)酪氨酸激酶2(JAK2)、信號傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活子5A(STAT5A)及信號傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活子5B(STAT5B)mRNA表達(dá)水平顯著下調(diào)(P<0.05)；乳腺組織中， 胰島素樣生長因子1受體(IGF-1R)mRNA表達(dá)水平顯著下調(diào)(P<0.05)。結(jié)果提示，長期飼喂高精料日糧會降低血液中GH和IGF-1含量，抑制GH-IGF-1軸的基因表達(dá)及關(guān)聯(lián)的JAK2-STAT5信號途徑的相關(guān)基因表達(dá)，從而減少了乳產(chǎn)量。

高精料日糧；GH/IGF-1軸；基因表達(dá)；乳產(chǎn)量；奶牛

奶牛泌乳功能是奶牛養(yǎng)殖的重要經(jīng)濟(jì)性狀，其中乳產(chǎn)量和乳品質(zhì)直接影響了奶牛養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益。乳蛋白、乳脂肪和乳糖含量作為乳品質(zhì)評價的內(nèi)涵指標(biāo)受到體內(nèi)激素、生長因子及多種基因所調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)生長激素(growth hormone，GH)是體內(nèi)重要的內(nèi)分泌激素，調(diào)節(jié)機(jī)體脂解作用促進(jìn)骨生成、糖異生、乳腺發(fā)育及維持泌乳等[1-2]。研究表明，奶牛體內(nèi)GH與胰島素樣生長因子(insulin-like growth factors-1，IGF-1)形成GH-IGF-1軸可有效調(diào)節(jié)泌乳反應(yīng)，通過外源性提高GH含量可增加產(chǎn)乳，其腦垂體激素的濃度與奶牛泌乳量成正比關(guān)系，并且調(diào)節(jié)整個機(jī)體的物質(zhì)代謝[1-2]。

外源性GH可以與牛的乳腺導(dǎo)管上皮的GH受體(growth hormone recepor,GHR)結(jié)合刺激牛乳腺上皮細(xì)胞大量增殖[3]。在反芻動物中GH 可以直接影響乳腺的功能，注射GH可使反芻動物產(chǎn)奶量顯著提高[4-5]。Etherton T D等[6]指出直接注射GH可以提高動物的產(chǎn)奶量。應(yīng)用外源bGH補(bǔ)給奶牛，發(fā)現(xiàn)在泌乳早期GH水平升高和胰島素水平下降，同時抑制脂肪組織合成脂肪，加強(qiáng)脂肪組織的脂解作用[5]。GH對泌乳的調(diào)控機(jī)制一般認(rèn)為是通過 IGF-1內(nèi)分泌和旁分泌的介導(dǎo)作用，尤為重要的是GH可通過刺激肝臟產(chǎn)生IGF-1間接促進(jìn)個體線性生長的效能[7-8]。并且，IGF-1通過調(diào)節(jié)體內(nèi)營養(yǎng)分配來激活體內(nèi)脂肪的分解，使更多的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入乳腺組織，從而增加泌乳[9]。本試驗以泌乳期奶牛為研究對象，用不同精粗比日糧進(jìn)行飼喂，通過監(jiān)測乳產(chǎn)量，檢測循環(huán)血液中GH和IGF-1的含量，肝臟和乳腺組織中相關(guān)基因表達(dá)水平的變化，探索在高精料日糧的飼喂條件下GH-IGF-1軸調(diào)控乳產(chǎn)量的機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗用動物 選取泌乳奶牛12頭(產(chǎn)犢后2周)，體重為518.46 kg±17.65 kg、臨床檢查健康，飼養(yǎng)于福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院沙縣祥云實踐教學(xué)基地。

1.1.2 主要試劑 SYBR Green 熒光酶，瑞士Roach公司產(chǎn)品；M-MLV反轉(zhuǎn)錄酶、RNA抑制劑，美國Promega公司產(chǎn)品；隨機(jī)引物、dNTP等，福州未來百珞生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品；胰島素樣生長因子1酶聯(lián)免疫檢測試劑盒，上海朗頓生物科技有限公司產(chǎn)品；生長激素放射免疫測定試劑盒，購自北京北方生物技術(shù)研究所；其余試劑為分析純。

1.1.3 主要儀器 WYJ2100型可見分光光度計尤尼柯；RT-6000型酶標(biāo)分析儀，深圳雷杜公司產(chǎn)品；SN-695型智能放免γ測量儀，上海日環(huán)儀器一廠生產(chǎn)；MIKRO-22R型高速冷凍離心機(jī)、熒光定量PCR 儀，Bio-Rad公司產(chǎn)品；組織勻漿器，瑞士Kinematica AG公司產(chǎn)品；核酸濃度測定儀，EB公司產(chǎn)品。

1.2 方法

1.2.1 動物分組與飼養(yǎng)管理 選取泌乳奶牛12頭，隨機(jī)分為2組，分別飼喂精粗比為40∶60(正常對照組，NC)和60∶40(高精料處理組，HT)的日糧(由蘆葦草、玉米青貯、啤酒糟和精料組成)，自由飲水，每日飼喂時間為早上06:00、中午13:00和晚21:00。試驗期12周，飼料營養(yǎng)成分見表1。

表1 日糧配方

注：* 1 kg預(yù)混料中含維生素A 250 000 IU；維生素D 60 000 IU；維生素E 1 025 mg；煙酸 396 mg；鐵 696 mg；銅612.5 mg；鋅2 908.5 mg；錳623.28 mg；碘37mg；鈷8.5 mg；硒21 mg；鈣179.2 g；磷68 g；氯9.44%；鈉9.02%。

Note：* Provided per kg of premix Vitamin A 250 000 IU；Vitamin D 60 000 IU；Vitamin E 1 025 mg；Niacin 396 mg；Fe 696 mg；Cu 612.5 mg；Zn 2 908.5 mg；Mn 623.28 mg；I 37 mg；Co 8.5 mg；Se 21 mg；Ca 179.2 g；P 68 g；Cl 9.44%；Na 9.02%．

1.2.2 樣品采集和處理 試驗期間，每周通過頸靜脈采集外周血液。將取得的新鮮血液注入肝素鈉真空抗凝管中，以3 000 r/min室溫離心15 min，取上清置-20℃待用。

試驗期間，奶牛安裝瘤胃瘺管。試驗結(jié)束期牛采食完全后打開瘤胃瘺管蓋，將瘤胃內(nèi)容物通過多層紗布包裹、擠壓、過濾得到瘤胃液，共持續(xù)12 h。測定pH后，樣品置-20℃保存。

試驗結(jié)束，通過活體穿刺分別采集肝臟和乳腺組織樣品，用預(yù)冷的生理鹽水清洗4次，迅速液氮凍存，置-80℃保存。

1.2.3 乳產(chǎn)量測定 試驗期間，活塞單捅擠奶機(jī)擠奶(4:00～5:00和18:00～19:00)。擠奶前用消毒水清洗乳頭和乳區(qū)，清水洗凈。將前3把奶棄去后安裝活塞單捅擠奶機(jī)，擠完后稱重，記錄乳產(chǎn)量。

1.2.4 血液GH和IGF-1含量的測定 通過GH放射免疫分析試劑盒測定血漿中GH的含量，測定方法按照試劑盒說明書進(jìn)行。測定范圍、靈敏度和計量標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)按照文獻(xiàn)[10]描述，SN-695型智能放免γ測量儀檢測并獲得數(shù)據(jù)。

通過IGF-1-ELISA檢測試劑盒測定外周血漿IGF-1的含量，測定方法按照試劑盒說明書進(jìn)行。以空白孔調(diào)零，450 nm波長測定各孔OD值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的濃度及對應(yīng)的OD值計算標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程，再將樣品OD值對應(yīng)回歸方程計算樣品濃度。

1.2.5 肝臟和乳腺組織GH-IGF-1軸及相關(guān)信號通路中基因的表達(dá)水平檢測

1.2.5.1 總RNA提取和cDNA合成 取80 mg左右的組織樣本，用微量電動組織勻漿器徹底勻漿后采用Trizol抽提法提取總RNA。核酸測定儀測定總RNA的濃度，再根據(jù)樣品OD 260 nm/OD 280 nm比值檢測總RNA的純度，當(dāng)OD 260 nm/OD 280 nm比值在1.8～2.0之間表示所提取的RNA純度好，可以進(jìn)行下一步試驗。

cDNA合成按照以下步驟進(jìn)行：取2 μL 總RNA樣品混合2 μL dNTP和2 μL Oligo(dT) 于Eppendorf管中，用DEPC水調(diào)整到10 μL，輕輕混勻。將上述混合物置于PCR儀中，72℃反應(yīng)5 min，然后置于冰上冷卻。最后，在上述混合物中加入0.2 μL RNAse inhibibor、0.5 μL M-MLV和2 μL 5×buffer，用DEPC水水調(diào)整到20 μL，混勻后置于PCR儀中，37℃ 1 h、95℃ 5 min，冰上冷卻，并將合成的cDNA置-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.5.2 Real-time PCR檢測分析 用real-time PCR方法檢測肝臟和乳腺組織中GH-IGF-1軸及相關(guān)信號通路的基因表達(dá)，包括IGF-1受體(IGF-1R)、GH受體(GHR)、蛋白質(zhì)酪氨酸激酶2(JAK2)、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活子1、3、5A和5B(STAT1、STAT3、STAT5A和STAT5B)、激素敏感酯酶(HSL)、脂蛋白酯酶(LPL)，基因序列從GenBank中查閱，根據(jù)引物設(shè)計原則，利用Primer 5軟件設(shè)計，引物序列及相關(guān)參數(shù)見表2，引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司合成。

表2 引物序列及參數(shù)

本試驗采用熒光定量PCR SYBR Green染料法對相關(guān)基因的mRNA表達(dá)進(jìn)行定量分析，反應(yīng)在MyiQ2 real-time PCR儀上進(jìn)行，熒光酶是SYBR Green real-time PCR Master Mix，20 μL定量反應(yīng)體系，其中SYBR Green熒光酶10 μL，R-primer 和F-primer 10 pmol/μL 2 μL、cDNA 2 μL、DEPC水6 μL。主反應(yīng)條件為： 95℃ 30 min；95℃ 10 s，58℃ 30 s，72℃ 30 s，40個循環(huán)。循環(huán)結(jié)束后，2-ΔΔCt法計算出每個樣本目標(biāo)基因的表達(dá)。計算目的基因的相對量公式如下：

ΔΔCt=(CtTarget-Ctβ-actin)x-(CtTarget-Ctβ-actin)Control

其中ΔΔCt表示選擇β-actin為內(nèi)參，以正常對照組的目標(biāo)基因和內(nèi)標(biāo)基因Ct差值的平均值作為參照，x表示任意一個樣本。

1.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)用SPSS16.0軟件中Independent T-test模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。結(jié)果以Mean±SEM表示，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 高精料日糧飼喂對瘤胃pH和乳產(chǎn)量的影響

由圖1顯示，兩組奶牛瘤胃pH低于5.6的持續(xù)時間超過3 h，有亞急性瘤胃酸中毒狀態(tài)存在。

由圖2顯示，與對照組比較，高精料組奶牛乳產(chǎn)量在前3周差異不顯著(P>0.05)。第4周起，高精料組奶牛乳產(chǎn)量開始呈現(xiàn)下降趨勢。第7周至試驗結(jié)束，高精料組奶牛的乳產(chǎn)量顯著低于對照組乳產(chǎn)量(P<0.05)。

圖1 高精料飼喂對奶牛瘤胃pH的影響

與對照相比，*表示差異顯著(P<0.05)，**表示差異極顯著(P<0.01)

Compared with control group,*P<0.05，**P<0.01

圖2高精料日糧對乳產(chǎn)量的影響

Fig.2 Effect of high concentration diet treatment on the milk yield

2.2 高精料日糧飼喂對外周血中GH和IGF-1含量的影響

通過放射免疫技術(shù)和ELISA技術(shù)檢測外周血血漿中GH和IGF-1含量。結(jié)果如圖3顯示，與對照組相比，試驗開始前3周高精料組奶牛外周血中GH和IGF-1含量差異不顯著(P>0.05)。第4周開始，高精料組奶牛外周血中GH和IGF-1含量與對照組相比顯示一個下降的趨勢，且在第7周至第12周顯著下降(P<0.05)。

2.3 高精料日糧飼喂對肝臟和乳腺組織中GH/IGF-1軸及相關(guān)信號通路基因表達(dá)的影響

通過qPCR檢測肝臟組織中GHR、JAK2、STAT1、STAT3、STAT5A和STAT5B mRNA表達(dá)水平，結(jié)果顯示與對照組相比，高精料組奶牛肝臟組織中GHR、JAK2、STAT5A、STAT5B、HSL和LPL mRNA表達(dá)水平顯著下調(diào)(P<0.05或P<0.01，圖4A和4B)。

A.生長激素的含量；B.胰島素樣生長因子1的含量；與對照相比，*表示差異顯著(P<0.05)，**表示差異極顯著(P<0.01)

A.GH concentration; B.IGF-1 concentration; Compared with the control group,*P<0.05，**P<0.01

圖3兩組間外周血血漿中GH和IGF-1含量比較

Fig.3 Comparison of the contents of GH and IGF-1 in peripheral plasma between two groups

A.奶牛肝臟組織中GHR、JAK2、STAT1、STAT3、STAT5A和STAT5B mRNA表達(dá)水平；B.奶牛肝臟組織中HSL和LPL mRNA表達(dá)水平；C.奶牛乳腺組織中IGF-1R mRNA表達(dá)水平。與對照相比，*表示差異顯著(P<0.05)，**表示差異極顯著(P<0.01)

A.The mRNA levels of GHR,JAK2,STAT1,STAT3 and STAT5 genes in liver of dairy cows; B.The mRNA levels of HSL and LPL genes in liver of dairy cows; C.The mRNA level of IGF-1R gene in mammary gland of dairy cows.Compared with the control group,*P<0.05,**P<0.01

圖4奶牛肝臟和乳腺中相關(guān)基因mRNA表達(dá)水平

Fig.4 The mRNA levels of associated genes in liver and mammary gland of dairy cows

通過real-time PCR檢測乳腺組織中IGF-1R mRNA表達(dá)水平，結(jié)果顯示，與對照組相比，高精料組奶牛乳腺組織中IGF-1R mRNA表達(dá)水平顯著下調(diào)(P<0.05，圖4C)。

3 討論

反芻動物營養(yǎng)代謝是從瘤胃發(fā)酵開始的，改變瘤胃pH環(huán)境會影響瘤胃內(nèi)發(fā)酵和營養(yǎng)成分的代謝。有研究表明，增加日糧高精料水平，瘤胃液pH會被降低[11]。本試驗結(jié)果顯示，高精料組奶牛瘤胃液pH顯著降低，且低于5.8持續(xù)時間大于3 h左右，提示奶?？赡芴幱趤喖毙粤鑫杆嶂卸緺顟B(tài)，不利于微生物生長，抑制瘤胃微生物的發(fā)酵水平，且會影響很多細(xì)胞因子的變化，同時改變了機(jī)體的代謝。

GH是參與反芻動物泌乳維持和合成代謝的重要激素，大量的研究表明其具有催乳效應(yīng)，生產(chǎn)中也通過外源添加GH含量來增加乳產(chǎn)量[6]。其中，血液中內(nèi)源性GH含量的提高還會直接影響乳汁形成，從而影響乳產(chǎn)量和乳品質(zhì)[12]。本研究結(jié)果顯示，與對照組奶牛相比，高精料組奶牛外周血血漿中GH含量出現(xiàn)下降，且乳產(chǎn)量也同步出現(xiàn)下降，表明在高精料日糧的飼喂條件下，奶牛體內(nèi)合成和分泌的GH含量下降，在內(nèi)源性GH含量降低，降低脂肪分解的效率減少能量供應(yīng)，可能抑制了乳汁形成過程，奶牛乳產(chǎn)量隨之降低。

許多研究證實，體內(nèi)GH與IGF-1的變化對機(jī)體組織的分化、增殖及物質(zhì)代謝有重要的影響[12-14]。GH在肝臟組織中與GHR結(jié)合，通過轉(zhuǎn)磷酸化作用激活鄰近的JAK2分子，激活的JAK2接著磷酸化STATs使其激活，激活的STATs轉(zhuǎn)移到胞核中，當(dāng)它與靶基因啟動子GAS位點結(jié)合時將調(diào)控靶基因IGF-1表達(dá)[15]。在本試驗中，通過對肝臟組織中GHR、JAK2、STAT1、STAT3、STAT5A和STAT5B mRNA表達(dá)水平檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與正常對照組奶牛相比，高精料組奶牛肝臟組織中GHR、JAK2、STAT5A和STAT5B mRNA表達(dá)水平顯著下調(diào)，與外周血血漿中GH和IGF-1結(jié)果吻合。

先前的研究指出，動物受到外源GH刺激時，將促進(jìn)肝細(xì)胞IGF-1的合成，使外周循環(huán)血液中IGF-1的含量顯著增加，血液中GH和IGF-1含量增加可顯著提高乳產(chǎn)量，同時IGF-1能促進(jìn)乳腺導(dǎo)管的發(fā)育[16-17]。在本試驗中，高精料日糧飼喂顯著降低外周血血漿中IGF-1含量。與正常對照組奶牛相比，高精料組奶牛乳腺組織中IGF-1R mRNA表達(dá)顯著下調(diào)，與外周血血漿中IGF-1含量變化一致。結(jié)果提示IGF-1含量降低，減少IGF-1與IGF-1R結(jié)合，促進(jìn)乳腺發(fā)育的功能被限制，并且促進(jìn)泌乳的效應(yīng)降低，導(dǎo)致乳產(chǎn)量下降。該結(jié)果反向證明了與前人研究中指出的提高循環(huán)血液中IGF-1的含量，可提高血流量，增加泌乳的結(jié)果相一致[1]。

綜上所述，在高精料日糧飼喂的條件下，導(dǎo)致亞急性瘤胃酸中毒的發(fā)生，致使奶牛體內(nèi)內(nèi)源性GH含量降低，GH在肝臟組織中與GHR結(jié)合，通過JAK2-STAT5信號通路調(diào)節(jié)肝臟中IGF-1生成量，使得循環(huán)血中IGF-1含量下降，乳腺組織IGF-1與IGF-1R結(jié)合發(fā)揮促進(jìn)泌乳作用減弱,下調(diào)了GH-IGF-1軸基因和JAK2-STAT5通路相關(guān)基因的表達(dá)，導(dǎo)致乳產(chǎn)量下降。

[1] Akers R M.Major advances associated with hormone and growth factor regulation of mammary growth and lactation in dairy cows[J].J Dairy Sci,2006,89(4): 1222-1234.

[2] Berryman D E,Christiansen J S,Johannsson G,et al.Role of the GH/IGF-1 axis in lifespan and healthspan: lessons from animal models[J].Growth Hormone & IGF Res,2008,18(6): 455-471.

[3] Kleinberg D L,Wood T L,Furth P A,et al.Growth hormone and insulin-like growth factor-I in the transition from normal mammary development to preneoplastic mammary lesions[J].Endocrine Rev,2009,30(1)：51-74.

[4] Harvey S,Martinez-Moreno C G,Luna M,et al.Autocrine/paracrine roles of extrapituitary growth hormone and prolactin in health and disease: An overview[J].Gen Compar Endocrinol,2015,220: 103-111.

[5] Boutinaud M,Rousseau C,Keisler D,et al.Growth hormone and milking frequency act differently on goat mammary gland in late lactation[J].J Dairy Sci,2003,86(2): 509-520.

[6] Etherton T D,Bauman D E.Biology of somatotropin in growth and lactation of domestic animals[J].Physiol Rev,1998,78(3): 745-761.

[7] 趙艷坤，邵 偉，王立文，等．IGF-Ⅰ及其受體對奶牛乳腺上皮細(xì)胞泌乳性能的影響[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2017(3)：58-62.

[8] 曾書秦，刁其玉，王建芬，等.不同能量水平飼糧對7～10月齡荷斯坦育成牛生長性能和血清指標(biāo)的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報，2015，27(2)：606-615.

[9] Cannata D,Lann D,Wu Y,et al.Elevated circulating IGF-I promotes mammary gland development and proliferation[J].Endocrinology,2010,151(12): 5751-5761.

[10] Xie Z L,Ye P S,Zhang S K,et al.Endogenous LPS alters liver GH/IGF system gene expression and plasma lipoprotein lipase in goats[J].Physiol Rev,2015,64(5): 721-729.

[11] Xie Z L,Jiang X Y,Ye P S,et al.Relationship between liver and low rumen pH in goat[J].Gen Mol Res,2015,14(1):209-221.

[12] Delgadin TH,Pérez Sirkin D I,Di Yorio M P,et al.GH,IGF-I and GH receptors mRNA expression in response to growth impairment following a food deprivation period in individually housed cichlid fishCichlasomadimerus[J].Fish Physiol Biochem,2015,41(1): 51-60.

[13] Breves J P,Tipsmark C K,Stough B A,et al.Nutritional status and growth hormone regulate insulin-like growth factor binding protein (igfbp) transcripts inMozambiquetilapia[J].Gen Compar Endocrinol,2014,207: 66-73.

[14] 范巖巖，劉倩倩，張廷榮，等．轉(zhuǎn)pGH-IGF-1基因?qū)ωi生長和繁殖性能的影響[J].中國獸醫(yī)雜志，2016，52 (9)：15-18.

[15] Baik M,Yu J H,Hennighausen L.Growth hormone-STAT5 regulation of growth,hepatocellular carcinoma,and liver metabolism[J].Annals New York Acad Sci,2011,1229: 29-37.

[16] Han Y C,Sun Y G,Li Q.Growth hormone polymorphisms and growth traits in Chinese Tibetan sheepOvisaries[J].Genet Mol Res,2016,15(3): 1551-1557.

[17] 沈留紅，巫曉峰，肖勁邦，等．回乳期奶牛血清GH、INS、HC、TGF-β1和IGF-1含量變化[J]．浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，2017，29( 4)：548-554．

Abstract:In order to investigate the effect of feeding high concentrate diets on milk production,12 healthy multiparous dairy cows in mid-lactation were randomly divided in to two groups.One receiving a diet with normal control (concentrate: forage=40∶60) as the NC group,and another receiving a high concentrate diet treatment (concentrate: forage=60∶40) as the HT group.The experiment lasted for 12 weeks and milk production was monitoring every week.At the end of experiment,the rumen liquids were sampled and stored at -70℃,also liver and mammary tissue were sampled and stored at -70℃ by liquid nitrogen flash freezer for later gene expression analysis.During the experiment,the plasma samples were collected every week for determining the GH and IGF-1 concentrations.The results showed that the ruminal pH,milk yield,the plasma GH and IGF-1 concentrations of HT group were significantly decreased (P<0.05) after 7 weeks,compared with the NC group.The gene expressions of growth hormone receptor (GHR),protein-tyrosine kinase 2 (JAK2),signal transducer and activator of transcription 5A (STAT5A) and signal transducer and activator of transcription 5B (STAT5B) in liver,insulin-like growth factor 1 receptor (IGF-1R) in mammary gland,respectively,showed significant down regulation in the HT group compared with the NC group (P<0.05).These results suggest that prolonged feeding of a high concentrate diet could reduces the plasma GH and IGF-1 concentrations,down regulate the mRNA expression levels of GH-IGF-1 axis genes and associated with JAK2-STAT5 pathway genes,resulting in a decline in the milk yield.

Keywords:high concentrate diet; GH-IGF-1 axis; gene expression; milk yield; dairy cow

EffectsofHighConcentrateDietonLactationandRelevantRegulatoryFactorsinDairyCows

XIE Zheng-lu1,2,LI Jin-feng2,ZHANG De-ming2,WANG Jin-xiang3,SANG Lei3

(1.AgricultureandBiotechnologyDepartment,JinshanCollege,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou,Fujian, 350002,China;2.ShaCountyXiangyunPracticeTeachingBase,JinshanCollege,FujianAgricultureandForestryUniversity,ShaCounty,Shaxian,Fujian,365501,China;3.InstituteofAnimalHusbandryandVeterinaryMedicine,FAAS,Fuzhou,Fujian,350002,China)

S852.21

A

1007-5038(2017)08-0057-06

2017-01-17

福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院科研啟動基金項目(Z150701)

謝正露(1986- )，男，福建建甌人，講師，博士，主要從事動物營養(yǎng)生理生化與代謝障礙研究。*