## 中文标题 奶牛围产期血液代谢物与瘤胃发酵参数昼夜节律的变化

《Journal of Dairy Science》：Peripartal changes in diurnal rhythms in blood metabolites and ruminal fermentation profiles in dairy cows

　　

## 专业术语翻译摘要

本研究旨在表征围产期奶牛血液代谢物和瘤胃发酵参数的昼夜节律。研究人员对40头荷斯坦奶牛（体重=779±100 kg；胎次=2±1.2；305天能量校正奶（305ECM）=13,863±2,490 kg）在泌乳天数（DIM）-35至60期间进行了监测。奶牛在围产前期和泌乳早期分别于10:11（±23分钟）和9:25（±26分钟）每日饲喂一次。研究人员在连续3天内每隔9小时采集血液和瘤胃样品，以评估产前（PRE）?12±5天和产后（POST）14±2天的24小时节律性。通过将数据拟合为正弦和余弦函数的线性形式，使用R中的线性混合模型评估每日节律的拟合度、振幅（amplitude）和峰相位（acrophase），固定效应为泌乳阶段（PRE vs POST）、采集日（1、2和3）和胎次，随机效应为奶牛。在PRE期间，血浆葡萄糖、胰岛素和非酯化脂肪酸（NEFA）表现出24小时节律性，β-羟丁酸（BHB）呈节律性趋势。在POST期间，NEFA和BHB表现出节律性。葡萄糖和胰岛素的中值从PRE到POST下降，而NEFA和BHB的中值升高。BHB的峰相位从PRE到POST发生移动（从19:54 h移至16:32 h），而NEFA的峰相位保持不变。瘤胃发酵参数，包括总挥发性脂肪酸（VFA）和单个VFA的摩尔比例，在PRE和POST期间均表现出每日节律。相比之下，瘤胃氨（NH₃）节律性在PRE期间存在，但在POST期间不存在。总VFA（从20:45 h移至19:52 h）和丁酸（从20:55 h移至19:58 h）的峰相位从PRE到POST时期发生移动。葡萄糖、BHB和NEFA节律性的变化表明，虽然葡萄糖的每日周转和不完全脂肪酸氧化在分娩前后发生改变，但脂质动员在分娩前后仍表现出节律性，且产后振幅更大，表明产后昼夜变化更为明显。分娩后NH₃节律性的缺失可能反映了氮（N）代谢的重组，这一重组由日粮、采食行为和瘤胃微生物活性的变化所驱动。总的来说，这些结果表明，在每日一次（1×/d）饲喂方案下，血液代谢物和瘤胃发酵的昼夜节律在整个围产期是动态变化的，分娩代表了奶牛代谢时间调控的关键拐点。

## 论文解读文章

昼夜节律是生物体内源性计时机制，以约24小时为周期调节生理、代谢和行为过程。在奶牛中，昼夜节律不仅控制睡眠-觉醒周期，还参与代谢调节、激素分泌、免疫功能和泌乳。以往研究表明，血浆非酯化脂肪酸（NEFA）、葡萄糖、胰岛素、血浆尿素氮等代谢物在奶牛中呈现昼夜波动；瘤胃pH、氨氮和挥发性脂肪酸（VFA）浓度也遵循每日模式。然而，围产期是奶牛从妊娠后期过渡到泌乳早期的关键阶段，此阶段能量需求剧增，代谢发生剧烈重组，而昼夜节律在这一时期的动态变化尚缺乏系统描述。鉴于此，研究人员开展了本研究，旨在表征分娩前后血液代谢物和瘤胃发酵参数的昼夜节律，并验证假说：从晚期妊娠到早期泌乳的转变会重组奶牛代谢与瘤胃发酵昼夜节律的时间结构。

研究人员选取40头荷斯坦奶牛作为子样本，来自Begalli等（2025）的原始试验，其中20头接受对照日粮，20头接受添加后生元和精油混合物的日粮。在产前约12天和产后约14天，连续3天每隔9小时采集尾静脉血液和瘤胃液，从而以3小时间隔覆盖完整的24小时周期。血液样品用于测定葡萄糖、NEFA、β-羟丁酸（BHB）、尿素和胰岛素含量；瘤胃液用于测定pH、氨氮（NH₃）、乳酸及VFA组成。研究人员将采样时间转换为正弦和余弦分量，利用线性混合模型进行余弦分析，固定效应包括泌乳阶段（PRE vs POST）、采集日、胎次，随机效应为奶牛，并通过零振幅检验判断各阶段是否存在节律性。

**围产期血浆代谢物的每日节律。** 余弦分析显示，产前血浆葡萄糖、胰岛素和NEFA具有24小时节律性，BHB呈节律性趋势；产后NEFA、BHB和尿素具有节律性，而葡萄糖和胰岛素失去节律性。葡萄糖和胰岛素的中值从产前到产后显著下降，NEFA和BHB的中值显著上升。NEFA的振幅在产后增加约13.5倍，且峰相位时间不变，均出现在早晨，