关于血清素前体物质新的研究进展
| 2018-02-03 19:49 荷斯坦奶农俱乐部网 访问量：491 | [ 字号：大 中 小 ] |
Holly Drankhan 译 者 张宝石
静注血清素有助于动员钙从骨骼释放到血液，从而预防奶牛低血钙症。
血清素在体内有许多已知的作用，从大脑信号到协调肠道运动。但是威斯康辛大学的研究人员正在研究一种用于奶牛的化合物的新用途——预防产后低血钙症。
威斯康辛大学奶牛科学系副教授劳拉·埃尔南德斯在2015年西部奶业管理会议记录中写到，亚临床和临床性低血钙症导致美国奶业在治疗和奶量方面每年损失约为9亿美元。
埃尔南德斯说，对小鼠和体外乳腺细胞的早期研究已阐明血清素在哺乳动物泌乳中的作用。将血清素的前体物质（即5-羟基色氨酸）注入到在外周血清素方面基因缺陷的小鼠体中。当再次注射后，5-羟基色氨酸能够提高血钙的浓度以及增加将钙输送到乳腺的钙泵的数量。埃尔南德斯和她的同事们已经在牛乳腺细胞中发现了多种血清素的受体。
根据2014年《动物生物科学年鉴》的一篇文章，在奶牛、小鼠和人类泌乳期间，当乳腺充满乳汁时，血清素（即5-羟色胺）就会分泌出来。这种化合物反过来诱导乳腺合成甲状旁激素相关肽(PTHrP)。PTHrP会激活破骨细胞，将骨骼中的钙释放到血液中，以取代牛奶中钙损失。
辛辛那提大学医学院名誉教授尼尔森·赫斯曼和亚利桑那大学农业与生命科学学院名誉教授罗伯特•科利尔分别提出，“PTHrP在5-羟色胺信号系统中的反应可以解释为什么奶牛特别容易对低血钙的威胁那么敏感？”。
血清素是由色氨酸衍生而来的，而5-羟基色氨酸是这一过程的中间环节。与色氨酸不同，5-羟色胺酸不能在任何其他代谢途径中使用，因此较少量的5-羟基色氨酸就会产生大量的血清素。此外，5-羟基色氨酸是一种可广泛获得的天然补充剂，埃尔南德斯说。
去年发表在《奶牛科学》杂志上的一项研究调查了5-羟基色氨酸对多胎妊娠荷斯坦奶牛钙动力学的影响。在预期分娩的前10天开始直到分娩，通过每天一小时的静脉输液方式，给对照组10头奶牛静注生理盐水，实验组的10头奶牛静注生理盐水加5-羟基色氨酸，剂量为每公斤体重一毫克。
接受5-羟基色氨酸的奶牛均未患低血钙症，而对照组有3只奶牛则患有临床低血钙症，总血钙水平低于1.4mmol/l。尽管两组的血钙水平在分娩前的两天均有所下降直至产犊，但所有接受5-羟基色氨酸治疗的奶牛血钙水平仍保持在1.5mmol/l以上，而对照组的多数牛则降至1mmol/l以下。
《奶牛科学》杂志的第二篇研究重复了第一个研究结果，在产后一天，经5-羟基色氨酸治疗的奶牛中，血液中钙含量仅下降了14%，相比之下，未经处理的牛只却下降了28%。研究人员也将这种情况直接归因于骨吸收的增加。
埃尔南德斯解释说，血清素对乳腺和其他组织的影响很受时间和剂量的依赖。较高的剂量会导致乳腺退化和反馈性抑制泌乳。
她说：“这就是为什么5-羟基色氨酸在相当低的剂量下影响血钙的浓度真的很好，因为那时我们并不担心对牛奶分泌的潜在负面影响。
虽然平均第一天的牛初产量与未处理的牛相比减少了2公斤，但仍有足够产量留给后代。研究者解释说，免疫球蛋白G的浓度也不受影响。产后从第2天到第30天，各组间的奶产量没有差异。
接受5-羟基色氨酸治疗的奶牛在其初乳中血清素含量也高于对照组。研究人员正计划研究这对犊牛的影响。据了解，血清素在肠道发育和免疫功能中起着重要作用，因此它的作用实际上可能是积极的，埃尔南德斯说。
在过渡期，正常的葡萄糖和胰岛素水平似乎不会受到产前以1mg/kg·d的剂量注射5-羟基色氨酸的影响。
血清素能刺激肠道运动，多项研究指出经5-羟基色氨酸处理的奶牛排便频率增加。然而，作者报告说，没有任何奶牛有脱水的迹象。
在2016年的《内分泌学》杂志上，赫尔南德斯和其他研究人员也给多胎怀孕的新泽西牛服用了5-羟基色氨酸。埃尔南德斯说，新泽西奶牛的牛奶中钙含量比荷斯坦奶牛的高，因此低血钙症的发病率更高。
经5-羟基色氨酸治疗的新泽西奶牛在产犊之前就达到了最低的血液钙浓度，然后增加了，而对照组的新泽西奶牛则在产犊后的1～2天内达到了低水平，就像治疗过的和未治疗过的荷斯坦奶牛一样。关于这个课题的研究可以深刻了解这个品种的生物学意义，赫尔南德斯说。
埃尔南德斯和其他研究人员将会向《奶牛科学》杂志提交一篇文章，研究5-羟基色氨酸静注与阴离子日粮(如阴离子盐)之间的协同效应，以增加血钙的浓度。埃尔南德斯还想看看干奶牛日粮中的钙含量是如何影响这一效应的。
5-羟基色氨酸在瘤胃中的稳定性尚不清楚。从今年春季的一项研究中，我们对样本进行了分析，比较了以1mg/kg·d的剂量和2mg/kg·d的剂量的5-羟基色氨酸直接进入瘤胃与以1mg/kg·d的剂量静注两种方式血钙的浓度。最初的结果看起来很有希望，埃尔南德斯说，第二次喂养试验希望能以更大的样本量来确认结果。
尽管血清素的前体物质还不能销售给生产者以预防奶牛产乳热，但埃尔南德斯对此持乐观态度。
“我已经越来越多地出席会议，有了更多的积极反馈，人们问我关于它的问题，所以我认为我们正朝着正确的方向前进，这很令人兴奋”，埃尔南德斯说，“我从来没想过它会达到现在这样的地步，所以这本身就是很有价值的”。
（译自 Progressive Dairyman，2017年第17期，第37-38页。）
肇庆市鼎湖温氏畜牧有限公司
肇庆市鼎湖区莲花镇大布村
邮编：526072
京公网安备 11010502036456号
查看评论最新评论
相关文章
发表评论