پاسخ گاوهای دوره انتقال به مکمل کروم و منبع غله جیره، و مطالعه بیان ژن فاکتورهای مرتبط با سیگنال انسولین در گاوهای شیری خشک و اوایل شیردهی

STUDENT

DEGREE

YEAR

In experiment 1 and 2 (repetition of Exp. 1), thirty-two multiparous Holstein cows were used to investigate the main effects and interactions of supplemental chromium-L-methionine (Cr-Met, 0 and 0.08 mg of Cr/kg BW 0.75 ) and grain source of diet (barley vs. corn) on performance and metabolic responses during the periparturient period. There was no Cr effect on prepartum dry matter intake (DMI) or postpartum DMI, body weight (BW), net energy balance, and whole tract apparent digestibility of nutrients. Prepartum DMI as a percentage of BW tended to increase with Cr-Met. Supplemental Cr-Met tended to increase milk yield whereas milk protein percentage decreased. Pre- and postpartum DMI, BW, net energy balance, milk yield, and milk composition were not affected by substituting ground barley (BBD) with ground corn (CBD). The addition of Cr-Met increased prepartum DMI and tended to increase postpartum DMI of the BBD but not the CBD. There was a trend for decreased beta-hydroxybutyrate and increased cholesterol on calving day (d0) in cows fed the Cr supplemented diet. In wk3 postpartum plasma glucagon concentration tended to be greater in cows fed the Cr supplemented diet and was also higher for cows fed the BBD compared to the CBD. However, other plasma metabolite and hormone measures were not affected by Cr supplementation and grain source of diet on d0 and in wk3 postpartum. In wk3 postpartum a significant interaction of chromium and grain source was found only for plasma concentration of blood urea nitrogen that was lower in supplemented CBD and higher in supplemented BBD. These results demonstrate that the beneficial effect of Cr-Met supplementation during the periparturient period to improve feed intake may depend on the grain source of the diet. The treatments have only moderate effects on metabolic and endocrine parameters. In experiment 3, gene expression of adipose factors that may be part of mechanisms underlying insulin sensitivity were studied in twenty-seven dairy cows around parturition. In addition, blood samples were collected and assayed for concentrations of glucose, BHBA, NEFA, and insulin. Plasma parameters followed a pattern usually observed in dairy cows. Gene expression changes and unchanged plasma concentrations of tumor necrosis factor-? may indicate its local involvement in catabolic adaptation of adipose tissue. Changes in glucose traorter (GLUT)4 and GLUT1 mRNA abundance may reflect their involvement in reduced insulin sensitivity and in sparing glucose for milk synthesis in early lactation. Unchanged gene expression of insulin receptor substrate 1 and 2, and regulatory subunit of phosphatidylinositol-3 kinase Key words: chromium, barley and corn grain, adipose tissue, insulin sensitivity, gene expression, periparturient cow

برای مطالعه پاسخ گاوهای دوره انتقال به مکمل کروم و منبع غله جیره و همچنین بررسی بیان ژن فاکتورهای مرتبط با سیگنال انسولین در بافت چربی گاوهای شیری خشک و اوایل شیردهی سه آزمایش طراحی شد. در آزمایش اول و دوم (تکرار آزمایش اول)، 32 رأس گاو هلشتاین چند شکم زایش استفاده گردید. از جو (BBD) یا ذرت (CBD) به عنوان غله کنسانتره و از مکمل کروم ـ متیونین در دو سطح صفر و 08/0 میلی گرم کروم به ازای هر کیلوگرم وزن متابولیکی بدن استفاده گردید. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و به صورت فاکتوریل 2 (سطح کروم) در 2 (منبع غله) طراحی شد. طول دوره آزمایشی از 28 روز قبل از تاریخ احتمالی زایش تا 28 روز بعد از زایش بود. مکمل کروم تأثیری روی ماده خشک مصرفی پیش از زایش یا ماده خشک مصرفی، وزن بدن، تعادل انرژی خالص و قابلیت هضم ظاهری مواد مغذی در دوره پس از زایش نداشت. در دوره پیش از زایش ماده خشک مصرفی به صورت درصدی از وزن بدن با مکمل کروم تمایل به افزایش داشت (09/0 = P). با مکمل کروم تمایل به افزایش تولید شیر مشاهده شد (08/0 = P)، اما درصد پروتیین شیر کاهش یافت (05/0 = P). در طول دوره آزمایشی پارامترهای عملکردی تحت تأثیر جای گزینی دانه جو با ذرت قرار نگرفت. مکمل کروم ـ متیونین باعث افزایش ماده خشک مصرفی پیش از زایش (09/0 P) و تمایل به افزایش ماده خشک مصرفی پس از زایش در BBD شد (10/0 = P). تغییر در ماده خشک مصرفی پیش از زایش با BBD مکمل شده با کروم کوچک تر بود، اما با CBD مکمل شده با کروم بدون تغییر باقی ماند. تمایل به کاهش بتاهیدروکسی بوتیرات (10/0 = P) و افزایش کلسترول پلاسما (12/0 = P) در روز زایش در گاوهای تغذیه شده با مکمل کروم مشاهده گردید. اما سایر متابولیت ها و هورمون های پلاسما تحت تأثیر مکمل کروم در روز زایش قرار نگرفتند. 21 روز بعد از زایش (روز 21+) غلظت گلوکاگون پلاسما در گاوهای تغذیه شده با مکمل کروم تمایل به افزایش داشت (10/0 = P)؛ اما سایر متابولیت ها و هورمون های پلاسما تحت تأثیر مکمل کروم در روز 21+ قرار نگرفتند. منبع غله جیره تأثیری روی متابولیت ها و هورمون های اندازه گیری شده در روز زایش نداشت. غلظت نیتروژن اوره ای خون در روز 21+، در CBD مکمل شده با کروم کاهش و در BBD مکمل شده با کروم افزایش یافت (05/0 P). براساس نتایج آزمایش اول و دوم، عملکرد گاوهای دوره انتقال تحت تأثیر منبع غله جیره نبود، درحالی که تولید شیر بیشتر را با جیره های مکمل شده با کروم ـ متیونین نشان دادند. این نتایج پیشنهاد می کند که اثرات مفید مکمل کروم برای بهبود مصرف خوراک طی دوره انتقال ممکن است بستگی به منبع غله جیره داشته باشد. تمایل به افزایش تولید شیر با مکمل کروم احتمالاً در بخشی به واسطة افزایش ترشح گلوکاگون بوده است. در آزمایش سوم، تغییرات در بیان ژن فاکتور نکروز دهندة تومور (TNF?)، ناقل گلوکز مستقل از انسولین (GLUT1)، ناقل گلوکز وابسته به انسولین (GLUT4)، گیرنده انسولین، سوبسترای گیرنده انسولین 1 و 2 (IRS1-2)، زیر واحد تنظیمی (p85) و زیر واحد کاتالیتیک (p110) فسفاتیدیل اینوزیتول -3 کیناز در نمونه های بافت چربی زیر جلدی جمع آوری شده از 27 گاو شیری در 8 هفته قبل از زایش (هفته 8-)، یک روز بعد از زایش واژه های کلیدی: کروم، دانه جو و ذرت، بافت چربی، حساسیت انسولینی، بیان ژن، گاو دوره انتقال