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在奶牛养殖中,精氨酸(Arg)对早期泌乳奶牛的产奶性能意义重大,但机制不明。研究人员开展了瘤胃保护型精氨酸(RPArg)对早期泌乳奶牛影响的研究,发现 RPArg 可提升产奶量、促进脂肪和蛋白合成。这为奶牛营养调控提供了新方向。
在奶牛养殖的世界里,如何提高奶牛的产奶量和牛奶质量一直是养殖户和科研人员关注的重点问题。精氨酸(Arg)作为一种神奇的物质,它不仅是许多化合物的前体,还在动物的生长、繁殖和泌乳等生理功能中发挥着关键作用。在奶牛的泌乳过程中,Arg 理论上可以刺激乳腺发育以及牛奶蛋白质和脂肪酸(FA)的生物合成,进而提高牛奶产量。然而,理想很丰满,现实却很骨感。由于奶牛瘤胃中的微生物会迅速降解氨基酸(AA),使得 Arg 难以发挥其应有的作用。而且,之前关于 Arg 对奶牛产奶性能影响的研究结果并不一致,有的研究发现 Arg 能促进产奶,有的却没有发现明显效果。这使得 Arg 在奶牛养殖中的应用充满了不确定性,也让科研人员们决心一探究竟,解开这个谜团。
山西农业大学的研究人员勇挑重担,开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在瘤胃保护型精氨酸(RPArg)上,试图探究其对早期泌乳奶牛的影响。经过一系列严谨的实验,研究人员发现,RPArg 就像是奶牛产奶的 “神奇钥匙”,它能够显著提高实际牛奶、能量校正乳(ECM)、脂肪校正乳(FCM)、牛奶脂肪和牛奶蛋白质的产量,同时还能改善牛奶中脂肪酸和氨基酸的组成。这一发现意义非凡,为奶牛养殖的营养调控提供了新的方向,有望帮助养殖户提高奶牛的产奶效益。该研究成果发表在《Animal Nutrition》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。他们选取了 48 头中国荷斯坦奶牛,按照泌乳天数(DIL)和产奶量进行分组,设置了不同的 RPArg 添加剂量组。实验过程中,精确测定了奶牛的干物质采食量(DMI)、产奶性能、饲料效率等指标。同时,对牛奶中的脂肪酸、氨基酸进行分析,检测血清代谢物水平,并通过蛋白质免疫印迹法(Western blotting)测定乳腺组织中相关蛋白的表达水平。
在研究结果方面:
- 产奶性能提升显著:RPArg 的添加虽然没有增加 DMI,但显著提高了实际牛奶、4% FCM、ECM、牛奶脂肪和牛奶蛋白质的产量,牛奶乳糖产量也有增加趋势。牛奶蛋白质百分比线性增加,饲料效率同样提高,牛奶尿素氮含量则降低。这表明 RPArg 能有效提升奶牛的产奶性能,让奶牛产出更多优质的牛奶。
- 脂肪酸和氨基酸组成优化:RPArg 促进了牛奶中从头合成脂肪酸(DN FA)和混合脂肪酸(MFA)的产生,同时减少了预成型脂肪酸的生成。此外,RPArg 增加了部分氨基酸(如 Arg、Asp 等)的产量,减少了 Tyr 的产量。这说明 RPArg 能够优化牛奶的脂肪酸和氨基酸组成,提升牛奶的品质。
- 营养消化和血清代谢改善:RPArg 提高了干物质(DM)、有机物(OM)和粗蛋白(CP)的消化率。血清中葡萄糖、总蛋白、白蛋白、一氧化氮(NO)和甘油三酯水平上升,血尿素氮(BUN)含量降低,雌二醇、催乳素和胰岛素样生长因子 1(IGF - 1)水平呈二次增加。这一系列变化表明 RPArg 有助于奶牛更好地消化吸收营养物质,维持体内的代谢平衡。
- 促进细胞增殖和蛋白表达:补充 40g/d 的 Arg(以 RPArg 形式)增加了细胞增殖相关蛋白(如 Cyclin D1、PCNA 等)的表达,抑制了细胞凋亡相关蛋白的表达。同时,促进了牛奶脂肪酸合成相关蛋白(如 PPARγ、SREBP1 等)和牛奶蛋白质合成相关蛋白(如 κ - 酪蛋白、β - 酪蛋白等)的表达。这充分说明 RPArg 能够促进乳腺细胞的增殖,提高牛奶脂肪酸和蛋白质的合成能力。
研究结论和讨论部分再次强调了 RPArg 对奶牛产奶性能的积极影响。它通过激活 GPRC6A - Akt/mTOR 信号通路,促进了乳腺细胞的增殖,增强了牛奶脂肪酸和蛋白质的合成。然而,研究也指出,由于各组之间缺乏等氮处理,部分研究结果可能受到饮食氮增加的影响。未来还需要进一步研究来明确牛奶脂肪酸和蛋白质合成增强的具体机制。但无论如何,这项研究为奶牛养殖中合理使用 RPArg 提供了重要的理论依据,让养殖户在提高奶牛产奶效益的道路上看到了新的希望。