近日，我校奶牛营养学北京市重点实验室蒋林树教授团队在国际奶业经典顶刊《Journal of Dairy Science》和食品科学领域期刊《Antioxidants》上先后发表了三篇系列研究论文，分别题为《Longitudinal characterization of serum metabolome and lipidome reveals that the ceramide profile is associated with metabolic health in early postpartum cows experiencing different lipolysis》《Multi-omics reveals disrupted immunometabolic homeostasis and oxidative stress in adipose tissue of dairy cows with subclinical ketosis: A sphingolipid-centric perspective》《Dietary supplementation of naringin improves systemic metabolic status and alleviates oxidative stress in transition cows via modulating adipose tissue function: A lipid perspective》。研究发现血清鞘脂是围产期体脂动员差异的生物标志物，剧烈脂解导致的亚临床酮病奶牛的脂肪组织中鞘脂积聚可能是代谢紊乱的诱因，进一步证明了柚皮苷可通过调节鞘脂代谢改善产后奶牛泌乳性能与脂肪组织代谢健康。

 围产期对整个泌乳周期的产奶量和繁殖性能至关重要。由于干物质采食量恢复和泌乳高峰期不同步，导致围产期奶牛产生能量负平衡，需要动员脂肪缓解能量摄入不足。严重的能量负平衡导致过度的脂肪分解，造成泌乳早期奶牛对代谢性疾病易感率增加，对奶牛的健康和生产性能造成严重影响。团队首先发现，过度的体脂动员奶牛伴随着系统性胰岛素敏感性降低、肝功能受损、氧化应激和炎症反应增加，同时发现围产期不同采样时间点的血清差异代谢物和脂质均富集于鞘脂代谢（图1）。

图1 高低体脂动员奶牛血清差异代谢物通路分析

 进一步在围产期亚临床酮病奶牛上发现，亚临床酮病奶牛的血清非酯化脂肪酸和促炎因子浓度均高于健康奶牛，抗氧化能力和脂联素水平低于健康奶牛。转录组学发现脂肪组织中与神经酰胺生物合成、脂肪分解和炎症相关的基因上调，而与神经酰胺分解代谢、脂肪生成、脂联素生成和抗氧化酶系统相关的基因下调，相关基因的变化与神经酰胺和鞘磷脂在脂肪组织内的累积相一致。研究表明了鞘脂代谢尤其是神经酰胺积累是造成围产期奶牛糖脂代谢紊乱、诱发代谢疾病的关键因素（图2）。

图2.亚临床酮病奶牛与健康奶牛的血清与脂肪组织多组学分析

 结合本团队前期在柑橘黄酮上取得了系列研究成果，研究发现饲喂柑橘黄酮主要成分—柚皮苷降低了围产期奶牛血清非酯化脂肪酸、C反应蛋白、IL-1β、IL-6、丙二醛、脂多糖、谷丙转氨酶和谷草转氨酶水平，同时提高了脂肪组织脂联素丰度、降低炎症反应和减少氧化应激。脂肪组织的脂质组学和蛋白质组学分析进一步解释，饲喂柚皮苷可能会通过降低血清非和脂多糖水平以及增加脂联素表达来减少神经酰胺的积累，从而减少脂肪组织中的炎症和氧化应激，缓解过度脂解导致的糖脂代谢紊乱，最终改善其全身代谢状态并可提高泌乳性能（图3）。

图3柚皮苷改善围产期奶牛代谢状况的作用机制

 动物科学技术学院在读硕士研究生赵慧颖（发表期刊Journalof Dairy Science和Antioxidants）和李留学（发表期刊Antioxidants）为系列论文的第一作者，蒋林树教授、赵玉超副教授为论文的通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金（32302767）、北京市自然科学基金（6232004）、北京农学院青年教师科研创新能力提升计划（QJKC-2023016）等项目的资助。