棕榈酸与硬脂酸混合对乳脂中预形成脂肪酸转移的影响：基于18碳n-3脂肪酸扰动模型的研究

本研究针对乳脂合成中预形成脂肪酸（FA）转移效率受日粮脂肪水平影响的问题，通过添加棕榈酸和硬脂酸混合脂（2% DM）并结合瘤胃灌注n-3 FA扰动模型，发现高脂日粮虽提高乳脂产量170 g/d，但将18碳FA的乳脂转移效率从110%降至82%，且n-3 FA总转移率降低5.4个百分点，揭示了日粮FA供应动态调控乳腺吸收FA的分配机制，为优化奶牛FA营养策略提供重要依据。

　　

牛奶脂肪的市场需求日益增长，推动着奶牛遗传育种和营养管理研究的深入。乳脂中的脂肪酸（FA）主要有两个来源：乳腺内从头合成和血浆吸收的预形成FA。日粮脂肪对支持乳脂产量至关重要，但实际生产中FA的添加面临诸多限制：不饱和脂肪酸（UFA）会干扰瘤胃发酵，奶牛对FA的消化能力有限，且FA本身是昂贵的营养素。更复杂的是，FA向乳脂的转移效率多变，甚至常超过100%，尤其在低脂日粮条件下，这可能是机体的一种稳态调节（homeorhetic adaptation），优先将吸收的FA分配给乳腺以维持乳脂合成。然而，日粮脂肪水平如何影响吸收FA的 trafficking（ trafficking ）及其调控机制尚不明确。

为解决这一问题，宾夕法尼亚州立大学动物科学系的Y.A. Adeniji、S.L. Burtnett、M.I. Ibrahim和K.J. Harvatine团队在《Journal of Dairy Science》上发表了一项研究。他们利用一种基于n-3脂肪酸的扰动模型，探究了增加日粮脂肪（通过添加棕榈酸和硬脂酸混合物）对预形成FA向乳脂转移动力学的影响。

研究人员采用了交叉设计（switchback design），对8头装有瘤胃瘘管的多产荷斯坦奶牛进行了三个21天的试验期。奶牛处于泌乳中期（115 ± 32 DIM），产奶量为41.5 ± 4.43 kg/d。试验处理包括：低脂基础日粮（CON）和在此基础上添加2%干物质的棕榈酸与硬脂酸混合FA（Fat，其中33.5%为16:0，53.1%为18:0，6.2%为18:1n-9）。在每个试验期的第15天，通过瘤胃灌注64克n-3 FA（包含44克α-亚麻酸(ALA, 18:3n-3)和20克十八碳四烯酸(SDA, 18:4n-3)），并在随后7天内监测乳脂FA谱的变化，以研究其转移动力学。

研究主要应用了以下关键技术方法：1） 使用瘤胃瘘管奶牛进行活体实验；2） 通过 abomasal infusion（ abomasal infusion ）精确投递n-3 FAbolus；3） 利用 indigestible NDF（iNDF）作为内部标记物计算全消化道表观消化率；4） 采用气相色谱（GC）分析饲料、粪便和乳中的FA组成；5） 运用重复测量的混合模型进行统计分析。

Milk Production

增加日粮FA使产奶量有增加2.2 kg/d的趋势（P = 0.07），并显著提高了乳脂产量170 g/d（P = 0.02）。乳脂率（平均3.99%）未变，但乳蛋白浓度降低了0.06个百分点（P = 0.03），蛋白产量和MUN（牛奶尿素氮）无变化。这表明脂肪补充有效促进了乳脂合成。

Milk FA by Source

高脂日粮降低了乳脂中<16 C（乳腺合成来源）FA的浓度1.9个百分点（P = 0.03），但增加了>16 C（血浆吸收的预形成FA）的浓度3.2个百分点（P < 0.01），16 C FA（混合来源）浓度无变化。由于总乳脂产量增加，<16 C和16 C FA的产量未变，而>16 C预形成FA和总18 C FA的产量分别增加了119 g/d和118 g/d（P = 0.01）。这证实了日粮脂肪增加了预形成FA向乳脂的输出。

Intake and Nutrient Digestibility

日粮处理未影响干物质采食量（DMI），但Fat处理的总FA、16 C FA和18 C FA摄入量分别增加了522、178和338 g/d（P < 0.001）。表观全消化道DM、OM、NDF和FA的消化率均未受处理影响（P > 0.24）。这使得Fat处理的FA吸收量显著增加了332 g/d（P < 0.001），为观察到的乳脂FA增加提供了基础。

Transfer Efficiency of Dietary FA to Milk Fat

基于摄入量计算，消耗的18 C FA向乳脂的转移效率在CON组为69%，在Fat组降至53%（P = 0.01）。基于吸收量计算，则从CON组的110%降至Fat组的82%（P = 0.01）。这清晰地表明，增加日粮脂肪降低了吸收FA向乳脂的分配效率。

Kinetics of 18 C Transfer to Milk Fat Based on the Perturbation Model

灌注的n-3 FA的转移动力学分析显示，高脂日粮降低了ALA和SDA的总转移效率（分别降低8.5和5.2个百分点，P = 0.01）。总n-3 FA的转移效率也降低了5.4个百分点（P < 0.01）。最大富集发生在灌注后第二次挤奶时（约14小时），74小时后回归基线。绝大多数（ALA为81%）的转移发生在灌注后的前24小时内（直接快速池），代表吸收后直接转入乳脂，该比例不受日粮脂肪影响。SDA的直接转移比例很高（约90%），且高脂日粮有降低其直接转移的趋势（P = 0.06）。

研究结论表明，增加日粮脂肪（棕榈酸和硬脂酸混合物）降低了吸收FA和灌注n-3 FA向乳脂的转移效率，但仍通过增加预形成FA的供应提高了乳脂产量。重要的是，快速直接转移池（前24小时）的比例并未改变，表明日粮脂肪对乳腺摄取甘油三酯和组织FA再循环的抑制作用可能是同步的。当饲喂低脂日粮时，高于100%的18 C FA转移效率和更高的n-3 FA转移效率表明，吸收FA的分配是动态的，并对日粮FA供应量做出响应。这很可能是一种支持乳脂产量的稳态适应机制。这项研究为了解日粮脂肪水平如何调控乳腺对吸收FA的利用提供了关键见解，对制定优化的FA饲养推荐具有重要意义。其具体代谢适应机制仍有待进一步探索。