高产与低产萨能奶山羊泌乳早期关键代谢标志物的昼夜及餐后变化规律研究

《Journal of Dairy Science》:Diurnal and postprandial changes in key metabolic markers in high- and low-yielding early-lactation Saanen dairy goats

【字体: 时间:2026年02月11日 来源:Journal of Dairy Science 4.4

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  本研究针对集约化饲养条件下泌乳早期萨能奶山羊代谢评估缺乏标准化参考的现状,通过48小时连续血样监测,首次系统揭示了NEFA、葡萄糖、BHB等关键代谢物在高低产群体中的昼夜波动规律及差异。结果表明高产山羊呈现更高脂质动员(NEFA、BHB↑)和更低葡萄糖/胰岛素水平,为优化代谢监测采样时间(推荐晨饲前)提供了重要依据,对提升山羊健康管理精准性具有实践意义。

  
在现代化畜牧业中, dairy goats(奶山羊)因其适应性强和乳制品特色而日益受到关注。特别是在泌乳早期,山羊需要调动大量资源用于产奶,这常常导致能量和营养的剧烈波动。然而,与 dairy cattle(奶牛)相比, goats 的代谢调控机制研究相对滞后——尽管奶牛的标准代谢指标已有数十年积累,但山羊的代谢评估仍缺乏系统数据。一个关键问题是,关键代谢物如非酯化脂肪酸(NEFA)、葡萄糖和β-羟丁酸(BHB)是否存在明显的昼夜波动?如果有,这种波动是否会受到进食和产奶量的影响?这直接关系到如何选择最佳采样时间,以准确评估山羊的健康状况和代谢水平。
为了解决这一空白,由J.L. Kirkham领衔的研究团队在《Journal of Dairy Science》上发表了他们的最新成果。该研究以29头泌乳早期(25±4.7天)的萨能奶山羊为对象,根据产奶量划分为高产(HP,>4升/天)和低产(LP,<3升/天)两组,在严格控制饲喂(1.4倍维持需要)的条件下,通过颈静脉导管每2小时采集血样,持续48小时,分析了NEFA、葡萄糖、BHB、胰岛素、肌酐、尿素氮(BUN)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)和生长激素(GH)的动态变化。
研究团队运用了多项关键技术方法:首先,通过颈静脉导管植入术实现高频血样采集(48小时内24个时间点);其次,采用商业试剂盒进行血浆代谢物(如NEFA、葡萄糖、BHB)和激素(如胰岛素、GH)的定量分析;此外,利用限制性最大似然法(REML)进行统计学处理,以评估产奶量组别和时间点对代谢物的影响;最后,通过时间分段分析(如晨饲后 vs. 午饲后)揭示进食相关的代谢波动。所有实验均在澳大利亚墨尔本大学动物伦理委员会批准下,于商业化牧场完成。
能量代谢
结果显示,NEFA、葡萄糖和BHB均表现出显著的昼夜变化。高产山羊的NEFA平均浓度比低产组高出约一倍(0.64 mM vs. 0.32 mM),且波动幅度更大。NEFA浓度在进食后3小时左右降至最低,随后逐渐上升,并在晨饲前达到峰值。这一模式与奶牛研究相似,表明脂质动员在夜间空腹期增强。葡萄糖浓度则呈现相反趋势,进食后约4小时升至峰值,夜间显著下降。高产山羊的葡萄糖平均水平较低(2.8 mM vs. 3.0 mM),反映出高产群体对葡萄糖的需求更高。BHB浓度在高产组也更高(0.67 mM vs. 0.51 mM),但未超过亚临床酮症阈值(0.8 mM),说明山羊虽处于负能量平衡,但未出现代谢疾病。
氮代谢
BUN和肌酐同样呈现昼夜波动。BUN在进食后2-3小时达到峰值,且晨饲后的峰值高于午饲后。两组山羊的BUN水平无显著差异,可能与控制饲喂策略有关。肌酐浓度在夜间上升,白天下降,提示其与肌肉代谢和活动周期相关。研究强调,采样时间对氮代谢指标影响显著,晨饲前采样可获取基础值,而进食后2小时采样则能捕捉峰值反应。
激素变化
胰岛素浓度在高产组中较低(2.7 μIU/mL vs. 6.8 μIU/mL),但昼夜波动不显著(P=0.06)。GH和IGF-1在高低产组间无差异,且仅有的两个采样点(晨饲前和午饲后)未能揭示明显节律。这可能与采样频率不足或山羊特有的激素调控模式有关。
综上所述,该研究首次系统描绘了泌乳早期奶山羊关键代谢物的昼夜动态,并明确高低产群体的代谢差异。高产山羊通过增强脂质动员(NEFA、BHB↑)和降低葡萄糖/胰岛素水平来适应高泌乳需求,但未出现代谢紊乱。这一发现不仅为山羊代谢评估提供了标准化参考(如推荐晨饲前采样以降低餐后波动影响),还凸显了物种特异性研究的重要性——山羊的代谢韧性可能优于奶牛。未来研究可进一步探索自由采食条件下的代谢模式,以更全面指导牧场管理实践。
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