【科研新进展】王建国教授课题组在围产期酮病奶牛血浆和牛奶代谢谱动态变化研究方面取得新进展

近日，动物医学院动物中毒病与营养代谢病研究团队王建国教授课题组联合美国伊利诺伊大学Juan J. Loor教授在Journal of Dairy Science上发表了题为“Plasma and milk metabolomics profiles in dairy cows with subclinical and clinical ketosis”的研究论文，博士研究生黄岩、张毕红为该论文共同第一作者，王建国教授为通讯作者。

奶牛是包括我国在内的全球农业和乳制品供应的关键角色，随着经济的快速发展和人们对健康饮食的关注，牛奶及其制品的需求持续增长。奶牛在分娩前三周至分娩后三周（通常将该阶段称为围产期）因经历妊娠、分娩到泌乳的一系列生理学变动，能量摄入难以满足该阶段代谢需求，极易诱发酮病等代谢性疾病，不仅影响奶牛健康，还直接关系到日常饮用奶的产量和品质。然而，罹患酮病的奶牛血液和牛奶中代谢谱的变化情况及二者之间的联系尚不清楚。本研究发现，与同时期健康奶牛相比，亚临床酮病和临床酮病奶牛的牛奶中脂肪含量、冰点和脂肪/蛋白质比率显著增加，而牛奶蛋白质、乳糖、非脂乳固体和牛奶密度显著降低，表明酮病状态对牛奶的成分和物理特性产生了显著影响。分析表明，血浆中与β-羟丁酸相关的代谢物被富集到色氨酸代谢、核苷酸代谢、鞘脂类代谢、氨基酸糖和核苷酸糖代谢、苯丙氨酸代谢、类固醇激素生物合成等途径；血浆中与产奶量相关的代谢物被富集到嘌呤代谢、泛酸和辅酶A生物合成、氨基酸糖和核苷酸糖代谢、烟酸和烟酰胺代谢、鞘脂类代谢、脂肪酸降解等途径。通过进一步分析发现，色氨酸代谢途径在奶牛酮病的发生发展中扮演了关键角色，可能影响奶牛的整体代谢健康和免疫功能。该研究通过非靶向代谢组学分析，揭示了酮病对奶牛血浆和牛奶代谢物谱的影响，为理解酮病对奶牛生产性能的影响提供了新的科学视角。

该研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助。

原文链接：https://doi.org/10.3168/jds.2023-24496

编辑：王丹

终审：黄勇