
摘要:
在圍產期,奶牛容易出現能量負平衡,嚴重時會導致生產性能下降和健康狀況下降。近年來人們發現膽汁酸(BAS)不僅可以作為脂肪乳化劑,還可以作為調節身體代謝的信號分子。雖然BAS在單胃動物和水生動物中已在一定程度上使用,但它們在反芻動物中的作用,特別是在圍產期牛中,仍不清楚。因此,本研究的目的是確定BA對奶牛生產性能,牛奶和血漿脂肪酸和BA成分,以及糞便微生物的影響。
46頭健康狀況相似的圍產期荷斯坦奶牛隨機分為兩組,在產犢前21天至產犢后21天,分別補充0、20g/d的膽汁酸BA。生產性能追蹤至產犢后60天。結果表明,補充BA顯著提高了產后牛奶中的脂肪含量和產奶量,以及不飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的產量。添加BAs后,奶牛血漿甘油三酯濃度和C<16脂肪酸比例顯著升高,而B-羥丁酸和C>16脂肪酸比例顯著降低。補充BA顯著改變了糞便細菌群落的組成,并增加了有利于BA代謝和轉化的細菌(Romboutsia、Clostridiumsensu stricto 6和Clostridium sensu stricto 1)的相對豐度。功能預測分析表明,在添加BAs的奶牛中,膽鹽水解酶、7a-羥基類固醇脫氫酶和BA誘導E的相對豐度以及與BA代謝相關的通路也顯著增加。此外,補充BA顯著改變血漿和糞便中BA組成,特別是提高了循環次級BA的濃度,這可能誘導肝臟中脂肪酸的完全氧化,從而進一步降低β-羥基丁酸濃度。這些發現突顯了補充BA在提高牛奶產量和奶品質,以及影響圍產期奶牛的代謝途徑方面的潛在益處。
膽汁酸的影響機制
1.補充膽汁酸后,脂肪酸在腸道的消化吸收促使血漿中短/中鏈脂肪酸(C≤16脂肪酸)增加。血漿中?;撬岷透拾彼峤Y合型膽汁酸可能上調脂肪酸的從頭合成,導致乳中短/中鏈脂肪酸的從頭合成增加,腸道總膽汁酸水平的提升可能促進長鏈脂肪酸吸收率,最終共同提升乳脂含量、乳產量以及從頭合成脂肪酸、混合脂肪酸、預制脂肪酸產量。
2.補充膽汁酸后,促進膽汁酸轉化的有益微生物(如羅姆布茨菌、狹義梭菌6型、狹義梭菌1型)豐度增加,伴隨膽鹽水解酶(BSH)豐度上升,導致腸道中結合型膽汁酸(CBA)比例下降。7α-羥基類固醇脫氫酶(7α-HSDH)和膽汁酸誘導酶E(BaiE)豐度增加,致使腸道初級膽汁酸(PBA)比例降低,血漿次級膽汁酸(SBA)比例升高。
3.補充膽汁酸后,進入肝臟的次級膽汁酸(SBA)、游離次級膽汁酸(FSBA)及部分獨立膽汁酸(如豬去氧膽酸HDCA、牛磺豬去氧膽酸THDCA)可增強非酯化脂肪酸(NEFA)的完全氧化能力,從而降低β-羥基丁酸(BHBA)濃度。

圖1.補充膽汁酸對圍產期奶牛生產性能、脂肪酸與膽汁酸組成及腸道菌群的影響機制
結論:
綜上所述,在圍產期奶牛日糧中添加膽汁酸顯著提高了產后乳脂肪酸產量、乳脂含量及產量,這可能是由于促進了乳腺中新生脂肪酸合成與吸收功能。膽汁酸補充還增加了血漿次級膽汁酸比例并降低β-羥基丁酸濃度,這可能歸因于腸道菌群中次級膽汁酸合成相關酶活性增強,進而促進肝臟非酯化脂肪酸的完全氧化(圖1)。值得注意的是,盡管膽汁酸譜發生變化,但血漿總膽汁酸濃度保持穩定而糞便總膽汁酸排泄增加,表明奶牛在系統水平具有維持膽汁酸穩態的能力。本研究為膽汁酸在圍產期奶牛中的應用提供了新的理論與技術支撐,但尚需更多組織樣本以深入探究其分子機制。
編譯:伏曉曉
原文:Li, Lei, et al. "Effects of supplementing bile acids on the production performance, fatty acid and bile acid composition, and gut microbiota in transition dairy cows." Journal of Animal Science and Biotechnology 16.1 (2025): 1-18.
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