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Role of functional fatty acids in modulation of reproductive potential in livestock

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Journal of Animal Science and Biotechnology 2023年第2期14卷 423-441页

作者： Xiangzhou Zeng Siyu Li Lu Liu Shuang cai Qianhong Ye Bangxin Xue Xinyu Wang Shihai Zhang Fang Chen chuanjiang cai Fenglai Wang Xiangfang Zeng State Key Laboratory of Animal Nutrition Ministry of Agriculture Feed Industry CenterChina Agricultural University100193 BeijingP.R.China Beijing Key Laboratory of Bio feed Additives 100193 BeijingP.R.China State Key Laboratory of Agricultural Microbiology College of Animal Sciences and TechnologyHuazhong Agricultural University430070 WuhanHubeiChina Guangdong Provincial Key Laboratory of Animal Nutrition Control College of Animal ScienceSouth China Agricultural University510642 GuangzhouChina College of Animal Science and Technology Northwest A&F University712100 YanglingShaanxiChina

Fatty acids are not only widely known as energy sources,but also play important roles in many metabolic pathways.The significance of fatty acids in modulating the reproductive potential of livestock has received greater recognition in recent years.Functional fatty acids and their metabolites improve follicular development,oocyte maturation and embryo development,as well as endometrial receptivity and placental vascular development,through enhancing energy supply and precursors for the synthesis of their productive hormones,such as steroid hormones and prosta-glandins.However,many studies are focused on the impacts of individual functional fatty acids in the reproductive cycle,lacking studies involved in deeper mechanisms and optimal fatty acid requirements for specific physiological stages.Therefore,an overall consideration of the combination and synergy of functional fatty acids and the establish-ment of optimal fatty acid requirement for specific stages is needed to improve reproductive potential in livestock.

关键词： Embryo development Fatty acids Lactation Oocyte Placental Pregnancy Reproduction

Effects of fumaric acid supplementation on methane production and rumen fermentation in goats fed diets varying in forage and concentrate particle size

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Journal of Animal Science and Biotechnology 2018年第2期9卷 421-429页

作者： Zongjun Li Nannan Liu Yangchun Cao Chunjia Jin Fei Li chuanjiang cai Junhu Yao College of Animal Science and Technology Northwest A&F University College of Pastoral Agricultural Science and Technology Lanzhou University

Background: In rumen fermentation, fumaric acid(FA) could competitively utilize hydrogen with methanogenesis to enhance propionate production and suppress methane emission, but both effects were diet-dependent. This study aimed to explore the effects of FA supplementation on methanogenesis and rumen fermentation in goats fed diets varying in forage and concentrate particle size.Methods: Four rumen-cannulated goats were used in a 4 × 4 Latin square design with a 2 × 2 factorial arrangement of treatments: low or high ratio of forage particle size: concentrate particle size(Fps:Cps), without or with FA supplementation(24 g/d). Fps:Cps was higher in the diet with chopped alfalfa hay plus ground corn than in that with ground alfalfa hay plus crushed corn.Results: Both increasing dietary Fps:Cps and FA supplementation shifted ruminal volatile fatty acid(VFA) patterns toward more propionate and less acetate in goats. An interaction between dietary Fps:Cps and FA supplementation was observed for the ratio of acetate to propionate(A:P), which was more predominant when FA was supplemented in the low-Fps:Cps diet. Methane production was reduced by FA, and the reduction was larger in the low-Fps:Cps diet(31.72%) than in the high-Fps:Cps diet(17.91%). Fumaric acid decreased ruminal total VFA concentration and increased ruminal p H. No difference was found in ruminal DM degradation of concentrate or alfalfa hay by dietary Fps:Cps or FA. Goats presented a lower ruminal methanogen abundance with FA supplementation and a higher B. fibrisolvens abundance with high dietary Fps:Cps.Conclusions: Adjusting dietary Fps:Cps is an alternative dietary model for studying diet-dependent effects without changing dietary chemical composition. Fumaric acid supplementation in the low-Fps:Cps diet showed greater responses in methane mitigation and propionate increase.

关键词： Feed particle size Fumaric acid Goat Methane Ruminal fermentation

miR-24-3p对猪颗粒细胞雌二醇合成的作用

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畜牧兽医学报 2024年第1期55卷 169-178页

作者：时胜洁王立光高磊蔡传江何伟先褚瑰燕西北农林科技大学动物科技学院杨凌712100 齐全农牧集团股份有限公司遂宁629000

旨在探究miR-24-3p对猪颗粒细胞雌二醇合成的影响。本试验收集180日龄健康母猪的卵巢组织,每次试验取20对卵巢进行颗粒细胞的分离培养,将miR-24-3p的mimics及inhibitor转染进颗粒细胞,通过ELISA、RT-qPCR、Western blot、双荧光素酶报... 详细信息

旨在探究miR-24-3p对猪颗粒细胞雌二醇合成的影响。本试验收集180日龄健康母猪的卵巢组织,每次试验取20对卵巢进行颗粒细胞的分离培养,将miR-24-3p的mimics及inhibitor转染进颗粒细胞,通过ELISA、RT-qPCR、Western blot、双荧光素酶报告试验等技术探究miR-24-3p对猪颗粒细胞雌二醇合成的作用。结果表明,过表达miR-24-3p可显著促进雌二醇的合成(P<0.01),并加快StAR、CYP19A1和CYP11A1的转录和翻译(P<0.05);而干扰miR-24-3p则显著抑制雌二醇的合成(P<0.05),并显著下调CYP11A1、CYP19A1的mRNA和蛋白水平(P<0.05)。进一步研究发现,TOP 1是miR-24-3p的直接靶基因,过表达miR-24-3p可显著抑制TOP1的表达(P<0.05),干扰miR-24-3p可显著上调TOP1的表达(P<0.05)。而过表达TOP 1则可减弱miR-24-3p对颗粒细胞雌二醇合成的促进作用(P<0.05)。综上所述,miR-24-3p通过靶向TOP 1抑制其mRNA和蛋白水平,促进雌二醇合成相关基因的表达水平从而促进颗粒细胞的雌二醇合成。鉴于颗粒细胞的雌二醇合成能力直接影响卵巢卵泡的发育状态,因此本研究为筛选提高母猪繁殖性能的miRNA提供理论依据。

关键词： miR-24-3p 猪颗粒细胞雌二醇

不同纤维源对断奶仔猪生长性能、血清生化指标、肠道通透性和粪便微生物的影响

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动物营养学报 2024年第2期36卷 833-846页

作者：刘宁刘攀郎育杰卢小斌褚瑰燕曾祥芳谯仕彦蔡传江西北农林科技大学动物科技学院杨凌712100 中国农业大学动物科技学院北京100193

本试验旨在研究麦麸(WB)和甜菜粕(SBP)对断奶仔猪生长性能、血清生化指标、肠道通透性和粪便微生物的影响。选取75头28日龄平均体重为(8.25±0.83)kg、健康的三元(杜×长×大)杂交断奶仔猪,随机分为5个组,每组5个重复,每个重复3头猪。5... 详细信息

本试验旨在研究麦麸(WB)和甜菜粕(SBP)对断奶仔猪生长性能、血清生化指标、肠道通透性和粪便微生物的影响。选取75头28日龄平均体重为(8.25±0.83)kg、健康的三元(杜×长×大)杂交断奶仔猪,随机分为5个组,每组5个重复,每个重复3头猪。5个组分别饲喂基础饲粮(CON组)、4%和8%WB替代基础饲粮的饲粮(WB4组和WB8组)以及4%和8%SBP替代基础饲粮的饲粮(SBP4组和SBP8组)。试验期28 d,分为第1~14天和第15~28天2个阶段。测定每头猪初始体重、第14天和第28天体重及试验期间耗料量,在试验结束时采集血液样本进行血清指标的测定,试验第14天和28天采集直肠粪便样品进行16S rRNA测序。结果表明:1)试验第1~14天,与WB4组相比,SBP8组断奶仔猪平均日增重显著提高(P<0.05),料重比显著降低(P<0.05)。2)SBP8组血清总胆固醇含量显著低于WB8组(P<0.05)。3)SBP4组血清二胺氧化酶活性极显著低于WB4组和WB8组(P<0.01);与CON组和WB8组相比,SBP4组和SBP8组血清内毒素含量极显著降低(P<0.01);与CON组和SBP4组相比,SBP8组血清D-乳酸含量显著降低(P<0.05)。4)SBP4组和SBP8组血清白细胞介素-1β(IL-1β)含量极显著低于CON组(P<0.01);SBP8组血清白细胞介素-10含量极显著高于CON组和WB4组(P<0.01);SBP8组血清肿瘤坏死因子-α含量极显著低于WB4组、WB8组和SBP4组(P<0.01);与CON组和WB4组相比,SBP4和SBP8组血清免疫球蛋白G含量极显著提高(P<0.01)。5)试验第14天,SBP4组和SBP8组粪便微生物群落Simpson指数显著低于CON组(P<0.05)。线性判别分析效应大小(LEfSe)分析结果发现,试验第14天,粪球菌属(Coprococcus)在SBP8组中显著富集(P<0.05);试验第28天,毛螺菌科NK4A136群(Lachnospiraceae_NK4A136_group)在SBP8组中显著富集(P<0.05)。相关性分析表明,粪便未分类毛螺菌科(unclassified_f_Lachnospiraceae)相对丰度与血清IL-1β含量呈显著负相关(P<0.05)。综上所述,8%SBP替代基础饲粮可以提高断奶仔猪生长性能,增强机体免疫功能和肠道屏障功能,并通过调节肠道菌群结构,提高有益菌丰度,促进肠道健康。

关键词：断奶仔猪纤维生长性能血清生化指标肠道通透性粪便微生物

基于多组学与网络药理学探究淫羊藿对后备母猪发情的作用

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畜牧兽医学报 2024年第4期55卷 1615-1628页

作者：徐俊杰张璐通王津洁陈晓晨何伟先蔡传江褚瑰燕杨公社西北农林科技大学动物科技学院杨凌712100 齐全农牧集团股份有限公司遂宁629000

旨在揭示淫羊藿对后备母猪发情的作用及其机理。本试验选择210~220日龄,体重(99.547±1.987)kg,发育成熟且符合配种条件的后备待配二元母猪32头,随机分为对照组和试验组,每组16头母猪,每个重复1头母猪。对照组饲喂基础日粮,试验组在饲... 详细信息

旨在揭示淫羊藿对后备母猪发情的作用及其机理。本试验选择210~220日龄,体重(99.547±1.987)kg,发育成熟且符合配种条件的后备待配二元母猪32头,随机分为对照组和试验组,每组16头母猪,每个重复1头母猪。对照组饲喂基础日粮,试验组在饲喂基础日粮的基础上补充淫羊藿粗提物50 mg·d^(-1)。试验饲喂28 d。结果表明,试验组母猪发情提前,血清FSH、LH和E_2显著增加(P<0.05)。卵巢转录组结果表明,检测出477个上调差异mRNAs,754个下调差异mRNAs。GO富集分析发现,差异的mRNA主要富集在运输囊泡、脂肪细胞分化、节律行为、发情周期等过程;KEGG富集分析发现,差异的mRNA主要富集在紧密连接、碳水化合物代谢、刺猬信号通路、GnRH分泌和PI3K-AKT信号通路等信号通路。卵巢代谢组结果表明共有1616个代谢物上调,1254个代谢物下调。KEGG富集分析表明,差异代谢物主要富集在α-亚麻酸代谢、ATP转运蛋白、亚油酸代谢、β-丙氨酸代谢、氨基苯甲酸盐降解、生物素代谢等通路。网络药理学分析结果表明淫羊藿作用卵巢的潜在作用靶点共161个。PPI互作网络得到degree前10的蛋白作为核心靶点,根据得分依次为TP53、SRC、AKT1、CCND1、TNF、ESR1、EP300、ERBB2、JAK2、PARP1。GO分析结果表明,淫羊藿作用卵巢的靶点主要参与了蛋白磷酸化、MAPK级联反应的正调控、生物节律、基因表达的正调控、细胞凋亡过程的负调控、细胞内钙离子浓度的正调控、RNA聚合酶II启动子转录的正调控等生物学过程。KEGG分析结果显示,靶点蛋白信号通路富集在PI3K-Akt信号通路、细胞周期、细胞衰老、HIF-1信号通路、孕激素介导的卵母细胞成熟等途径。以上结果从活体、代谢、转录和分子层面揭示了淫羊藿对后备母猪发情的影响和作用途径,本研究发现饲喂淫羊藿能够改变后备母猪卵巢转录与代谢模式,显著提高FSH、LH和E_2水平,进而促进母猪发情,淫羊藿的主要成分能够与TP53、SRC、AKT1、CCND1、TNF、ESR1、EP300、ERBB2、JAK2、PARP1结合发挥调控作用。本研究为淫羊藿应用提高后备母猪发情利用率提供理论依据。

关键词：淫羊藿后备母猪发情转录组代谢组网络药理学

α-亚麻酸对猪颗粒细胞胆固醇合成、类固醇激素合成和凋亡的影响

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动物营养学报 2023年第3期35卷 1966-1975页

作者：吴登科郎育杰刘宁卢小斌任格晗褚瑰燕武永厚蔡传江西北农林科技大学动物科技学院杨陵712100

本试验旨在探究α-亚麻酸(ALA)对猪颗粒细胞(GCs)胆固醇合成、类固醇激素合成和凋亡的影响。试验收集150日龄健康母猪卵巢GCs,通过酶联免疫吸附试验(ELISA)、实时荧光定量PCR(RT-PCR)、Western blot和流式细胞术探究ALA对猪GCs胆固醇合... 详细信息

本试验旨在探究α-亚麻酸(ALA)对猪颗粒细胞(GCs)胆固醇合成、类固醇激素合成和凋亡的影响。试验收集150日龄健康母猪卵巢GCs,通过酶联免疫吸附试验(ELISA)、实时荧光定量PCR(RT-PCR)、Western blot和流式细胞术探究ALA对猪GCs胆固醇合成、类固醇激素分泌及其凋亡的影响。结果表明:1)50μmol/L ALA处理极显著抑制了雌二醇(E_(2))的合成(P0.05);2)50μmol/L ALA处理显著下调了胆固醇侧链裂解酶(CYP11A1)和3β-羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD)的mRNA相对表达量(P<0.05),同时显著下调了CYP11A1和类固醇激素合成急性调节蛋白(StAR)的蛋白相对表达量(P<0.05);3)50μmol/L ALA处理显著下调了关键胆固醇合成基因3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)、清道夫受体B类成员1 (SCARB1)和胆固醇调节元件结合蛋白2(SREBP2)的mRNA相对表达量(P<0.05);4)50μmol/L ALA处理显著增加了活细胞的数量(P<0.05),显著上调了B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)的mRNA相对表达量(P<0.05),并显著下调了B细胞淋巴瘤/白血病-2相关X蛋白(Bax)的蛋白相对表达量(P<0.05)。由此可见,ALA通过抑制胆固醇的合成来抑制类固醇激素的合成,并且抑制GCs的凋亡。

关键词： α-亚麻酸母猪颗粒细胞胆固醇类固醇激素

饲粮添加硝酸钠和单宁对奶山羊产奶性能、甲烷排放和瘤胃微生物区系的影响

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动物营养学报 2023年第8期35卷 5284-5296页

作者：任格晗刘宁张瑞雷新建姚军虎蔡传江徐秀容西北农林科技大学动物科技学院杨凌712100

本试验旨在探索饲粮中适量添加硝酸钠(SN)和单宁(TN)对奶山羊产奶性能、瘤胃发酵、甲烷排放和瘤胃微生物区系的影响。选取24只体重和产奶性能相近的健康关中奶山羊,随机分为4组,每组6个重复,每个重复1只羊。对照组饲喂基础饲粮,SN组在... 详细信息

本试验旨在探索饲粮中适量添加硝酸钠(SN)和单宁(TN)对奶山羊产奶性能、瘤胃发酵、甲烷排放和瘤胃微生物区系的影响。选取24只体重和产奶性能相近的健康关中奶山羊,随机分为4组,每组6个重复,每个重复1只羊。对照组饲喂基础饲粮,SN组在基础饲粮中添加1.5%SN,TN组在基础饲粮中添加3.0%TN,混合组在基础饲粮中添加1.5%SN和3.0%TN。试验期21 d。结果表明:1)与对照组相比,单独或混合添加1.5%SN和3.0%TN对奶山羊的产奶量无显著影响(P> 0.05)。2)与对照组相比,饲粮添加1.5%SN可显著提高瘤胃pH(P 0.05)。3)与对照组相比,饲粮添加1.5%SN显著提高了奶山羊血清高铁血红蛋白(MetHb)含量(P<0.05),极显著提高了血清葡萄糖含量(P<0.01),极显著降低了血清亚硝酸盐(Nirite)含量(P<0.01),有提高血清高铁血红蛋白/血红蛋白(MetHb/Hb)的趋势(P=0.084);饲粮添加3.0%TN显著降低了奶山羊血清Nirite含量(P<0.05),极显著降低了血清葡萄糖含量(P<0.01),极显著提高了MetHb含量和MetHb/Hb(P<0.01);二者混合添加对血清Hb、MetHb含量和MetHb/Hb有极显著的交互作用(P<0.01)。4)与对照组相比,单独或混合添加1.5%SN和3.0%TN显著降低奶山羊的甲烷排放比例(P<0.05)。5)与对照组相比,饲粮添加1.5%SN可改变奶山羊瘤胃古菌结构,显著降低奶山羊瘤胃产甲烷菌中甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)的相对丰度(P<0.05),极显著提高念珠菌甲烷原体(Candidatus Methanoplasma)的相对丰度(P<0.01)。综上所述,单独或联合添加1.5%SN和3.0%TN均可降低奶山羊甲烷排放比例,但不改变奶山羊产奶性能,不会导致乳和血清中Nirite积累,同时MetHb/Hb远低于20%,不会影响动物健康。饲粮添加1.5%SN可以通过改变奶山羊瘤胃古菌群落结构,降低甲烷短杆菌属相对丰度,从而降低甲烷排放。

关键词：奶山羊硝酸钠单宁瘤胃发酵瘤胃微生物瘤胃古菌甲烷排放

豆粕、棉籽粕与菜籽粕对生长期藏猪的营养价值评定

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高原农业 2022年第4期6卷 369-376,409页

作者：张辉耀吕志蔡传江刘锁珠谭占坤西藏农牧学院动物科学学院西藏高原饲料加工工程研究中心西藏高原生态草牧业协同创新中心西藏林芝860000 西北农林科技大学动物科技学院陕西杨凌712100

本研究旨在评定3种蛋白质饲料(豆粕、棉籽粕与菜籽粕)对藏猪的营养价值,将40头体况相近的35kg阉藏公猪,随机分为4组,每组5个重复,每个重复2头猪。不同组别的猪分别饲喂基础饲粮,以及添加了20%饲料原料(豆粕、棉籽粕与菜籽粕)的饲粮。以... 详细信息

本研究旨在评定3种蛋白质饲料(豆粕、棉籽粕与菜籽粕)对藏猪的营养价值,将40头体况相近的35kg阉藏公猪,随机分为4组,每组5个重复,每个重复2头猪。不同组别的猪分别饲喂基础饲粮,以及添加了20%饲料原料(豆粕、棉籽粕与菜籽粕)的饲粮。以盐酸不溶灰分作为指示剂,测定藏猪对饲粮营养物质消化率,利用套算法,计算出藏猪对3种蛋白质饲料的营养物质消化率。化学成分分析测定结果表明本试验采用的菜籽粕粗纤维(26.63%)、中性洗涤纤维(57.37%)含量最高,豆粕的17种氨基酸含量(41.13%)及无氮浸出物(30.15%)含量最高。根据套算法计算得到了藏猪对饲料营养物质利用率,藏猪对豆粕的粗蛋白质(90.35±6.03)%与17种氨基酸表观消化率(90.82±4.59)%最高,藏猪对棉籽粕粗蛋白质(80.82±6.25)%与17种氨基酸表观消化率(84.33±4.74)%,与豆粕差异不显著(P?0.05)。由此得出结论,在3种蛋白质饲料中,豆粕作为蛋白质饲料,对生长期藏公猪营养价值最高,由于生长期藏公猪对豆粕与棉籽粕之间粗蛋白质表观消化率及17种氨基酸表观消化率差异不显著(P?0.05),在生长期藏公猪饲粮中,棉籽粕或可部分替代豆粕。

关键词：蛋白质饲料藏猪营养价值

苜蓿、大豆皮与喷浆玉米皮对藏猪的营养价值评定

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高原农业 2023年第2期7卷 159-168页

作者：张辉耀陈鑫艳蔡传江刘锁珠谭占坤西藏农牧学院动物科学学院、西藏高原饲料加工工程研究中心西、藏高原生态草牧业协同创新中心西藏林芝860000 西北农林科技大学动物科技学院陕西杨凌712100

为降低藏猪养殖成本,对藏猪进行非常规饲料的开发,需要了解非常规饲料对藏猪的营养价值。本研究评定了三种非常规饲料(苜蓿、大豆皮、喷浆玉米皮)对藏猪的营养价值,选用平均体重35kg的健康生长期藏猪,采用单因素随机区组试验设计分为4... 详细信息

为降低藏猪养殖成本,对藏猪进行非常规饲料的开发,需要了解非常规饲料对藏猪的营养价值。本研究评定了三种非常规饲料(苜蓿、大豆皮、喷浆玉米皮)对藏猪的营养价值,选用平均体重35kg的健康生长期藏猪,采用单因素随机区组试验设计分为4个处理,每个处理5个重复,每个重复2头猪。4个处理的猪分别饲喂基础饲粮,以及由20%待测饲料+80%基础饲粮组成的三种试验饲粮(苜蓿饲粮、大豆皮饲粮、喷浆玉米皮饲粮)。在基础饲粮中添加0.8%硅藻土,以盐酸不溶灰分作为指示剂,测定藏猪对几种饲粮的营养物质消化率,利用套算法,计算出苜蓿、大豆皮、喷浆玉米皮对藏猪的营养价值。试验结果表明本试验饲料原料中大豆皮粗纤维含量最高,为40.02%。喷浆玉米皮粗纤维含量最低,为10.78%。喷浆玉米皮无氮浸出物(55.33%)、粗蛋白质(18.37%)、17种氨基酸含量(14.25%)最高。藏猪对喷浆玉米皮中包括粗纤维在内的养分都能有着相对较高的吸收率(47.96%),且藏猪对喷浆玉米皮中17种氨基酸表观消化率(60.04%)也与苜蓿(64.91%)差异不显著(P?0.05)。根据测定结果得出结论,在三种非常规饲料中,喷浆玉米皮品质最佳,藏猪对喷浆玉米皮综合利用效率最高。

关键词：非常规饲料藏猪营养价值