《Animal Nutrition》：Responsive changes of rumen metabolome and fatty acid profiles in blood and milk in dairy cows with different sorting behavior
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本研究针对奶牛过度挑食细颗粒饲料引发的营养失衡问题，通过分析瘤胃代谢组与血乳脂肪酸谱，揭示了挑食行为通过改变瘤胃发酵模式（如降低pH、增加VFA和乳酸）影响代谢通路（如丁酸代谢、组氨酸代谢和花生四烯酸代谢），为改善奶牛健康与乳品质提供新见解。
在现代化奶牛养殖中，全混合日粮（TMR）被广泛采用以确保营养均衡。然而，奶牛天生的挑食行为——尤其是过度偏好细颗粒饲料（如谷物成分）而排斥长纤维颗粒——可能导致实际摄入的营养与配方设计产生偏差。这种挑食行为会增加易发酵碳水化合物摄入，同时降低物理有效中性洗涤纤维（peNDF）的摄取，进而扰乱瘤胃发酵稳态，诱发亚急性瘤胃酸中毒（SARA）等代谢疾病。尽管已有研究关注挑食对生产性能的影响，但其对瘤胃代谢组及系统性脂肪酸代谢的深层机制尚不明确。为此，南京农业大学的研究团队在《Animal Nutrition》上发表论文，通过多组学联用技术揭示了挑食行为如何通过改变瘤胃代谢谱和血乳脂肪酸组成影响奶牛健康。
本研究关键方法包括：选取24头体重相近的泌乳中期荷斯坦奶牛，通过Penn State颗粒分离器（PSPS）量化其挑食指数，并依据对细颗粒（<1.18 mm）的挑食程度分为严重挑食组（SEV）和轻微挑食组（SLI）。通过监测干物质采食量（DMI）、瘤胃液pH与挥发性脂肪酸（VFA）浓度、血清与乳脂肪酸组成（采用气相色谱-质谱联用技术），以及非靶向瘤胃代谢组学分析（液相色谱-质谱联用），系统比较两组代谢差异。
3.1 饲料挑食指数
SEV组对细颗粒的挑食指数显著高于SLI组（103.62 vs. 100.52），同时对长、中、短颗粒的排斥程度更严重（P < 0.001），表明挑食行为直接改变了营养素摄入比例。
3.2 瘤胃pH、发酵参数、DMI与乳成分
SEV组瘤胃pH显著降低（6.14 vs. 6.46），总VFA和乙酸浓度升高（P < 0.05），但丙酸比例无差异。DMI在SEV组显著降低（23.69 vs. 25.43 kg），而产奶量无变化，但乳糖含量有下降趋势（P = 0.063），提示挑食可能通过影响能量代谢效率维持奶产量。
3.3 瘤胃代谢组
代谢组学分析鉴定出28种差异代谢物。SEV组中乳酸、次黄嘌呤、组胺等有机酸和细菌降解产物显著上升，而花生四烯酸等抗炎前体物质下降。通路分析显示丁酸代谢、组氨酸代谢和花生四烯酸代谢通路被显著扰动（P < 0.05，影响值>0.1），表明挑食行为通过改变微生物代谢活动加剧瘤胃酸化风险。
3.4 血清脂肪酸组成
SEV组血清中C ≤ 16脂肪酸（如C13:0、C14:1等）比例降低，而C > 16脂肪酸（如C18:1 cis9）比例升高（P < 0.05），提示肝细胞延长酶活性可能上调，以补偿外周中链脂肪酸的不足。
3.5 乳脂肪酸组成
SEV组乳中C18:1 trans11和C18:1 trans12比例上升，C23:0比例下降（P < 0.05）。乳-血清脂肪酸比值分析显示，SEV组中C ≤ 16脂肪酸的乳腺摄取率更高，而C18:1 cis9的比值降低，反映乳腺通过加强de novo合成维持乳脂输出。
4. 讨论与结论
本研究首次系统阐明了挑食行为通过改变瘤胃代谢微环境（如乳酸和组胺积累）和脂肪酸代谢通路，影响奶牛系统性能量分配。SEV组虽维持了奶产量，但瘤胃酸化风险升高、乳糖合成受限以及血乳脂肪酸谱的重编程，提示长期挑食可能潜在地损害奶牛代谢健康。研究强调，即便日粮配方平衡，挑食行为本身即可引发代谢紊乱，为通过调整饲料物理形态或添加代谢调节剂改善奶牛健康提供了理论依据。
