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由于品种与饲料差异，我国乳脂、乳蛋白含量这两个重要营养品质指标均低于发达国家。最新奶业安全标准更将蛋白质含量由原标准的每100克含2.95克下调至2.8克，远低于发达国家3.0克以上的标准，乳蛋白含量低已成为制约奶业持续健康发展的瓶颈。乳脂、乳蛋白的合成受多种因素影响，例如日粮营养成分、奶牛健康状况以及激素水平等，其中粗饲料是影响乳品质的重要因素。在我国，由于耕地紧张，导致优质牧草短缺，所以奶牛饲养中主要粗饲料是营养价值较低的作物秸秆。系统了解两种粗饲料饲喂下奶牛血液中与乳品质相关的细胞因子的差异及其对乳脂乳蛋白合成的影响，有助于科学利用秸杆饲料，制定适合我国国情的饲料配方，从饲养环节彻底提高乳品质，杜绝牛奶掺假行为。为此本课题开展以下三方面工作：第一，本试验以两种不同日粮饲喂下的中国荷斯坦奶牛作为试验对象，一组粗饲料为玉米秸秆（corn straw,CS），一组粗饲料为苜蓿干草和全株玉米青贮混合粗饲料（mixed forage,MF）。检测两组奶牛牛奶乳品质，每组选择10头奶牛，采集尾静脉血，采用酶联免疫吸附技术(ELISA)检测血清中瘦素、脂联素、催乳素抑制因子、催乳素释放因子、干扰素γ、胰岛素样生长因子1、转化生长因子β1、促肾上腺皮质激素释放激素以及白介素2、6、10、12浓度，采用放射性免疫技术检测血清中生长抑素、肿瘤坏死因子α以及促生长激素释放激素浓度，采用化学发光技术检测血清中催乳素、皮质醇、生长激素及胰岛素浓度。结果表明，两组奶牛间乳蛋白率有显著差异(p<0.05)，用spearman相关性检测分析血清中激素、细胞因子浓度与乳蛋白率相关性，血清中TGFβ1、IGF-1、GH、PRL、IFNγ与蛋白率相关，且两组间具有显著差异(p<0.05)。第二，本研究采用组织块法体外培养和纯化奶牛乳腺上皮细胞，建立奶牛乳腺上皮细胞泌乳模型，研究两组中血清浓度差异显著的激素与细胞因子对乳腺上皮细胞乳脂乳蛋白合成的影响。无血清DMEM/F12培养液饥饿乳腺上皮细胞8小时后，用不同浓度的GH（0、2.5、5、7.5、10ng/mL）、PRL(0、0.5、2、4、8μg/mL)、TGFβ1（0、2.5、5、10、20ng/mL）和IFNγ（0、5、10、20、40ng/mL）作用乳腺上皮细胞24h后，实时荧光定量检测β-酪蛋白（CSN2）和乙酰辅酶A羧化酶α（ACACA）的转录水平。结果表明，GH、PRL在乳腺上皮细胞中上调CSN2mRNA表达，而IFNγ与TGFβ1下调CSN2mRNA表达；GH对乳腺上皮细胞乳脂ACACA mRNA表达无显著作用，PRL上调其表达，TGFβ1下调其表达，而IFNγ具有双重作用。第三，利用建立的奶牛乳腺上皮细胞的泌乳模型，探索蛋氨酸和赖氨酸单独以及与TGFβ1和IFN协同作用于乳腺上皮细胞对乳脂乳蛋白合成的影响。无血清DMEM/F12饥饿乳腺上皮细胞8小时后，7个处理组是：生长培养基(对照组)，生长培养基+蛋氨酸（30μg/mL），生长培养基+赖氨酸（60μg/mL），生长培养基+蛋氨酸（30μg/mL）+TGFβ1（5ng/mL），生长培养基+蛋氨酸（30μg/mL）+IFNγ（5ng/mL），生长培养基+赖氨酸（60μg/mL）+TGFβ1（5ng/mL），生长培养基+赖氨酸（60μg/mL）+IFNγ（5ng/mL），作用乳腺上皮细胞24h后，实时荧光定量(探针法)检测β-酪蛋白（CSN2）和乙酰辅酶A羧化酶α（ACACA）的相对转录水平。结果表明，蛋氨酸、赖氨酸上调乳腺上皮细胞CSN2、ACACA mRNA表达；与适宜浓度蛋氨酸或赖氨酸共同刺激乳腺上皮细胞，可减弱TGFβ与IFNγ对乳腺上皮细胞乳蛋白合成的下调作用。通过研究证实，两组日粮饲喂下血清中TGFβ1、IGF-1、GH、PRL、IFNγ浓度存在显著差异(p<0.05)，且与牛奶乳蛋白率具有相关性，GH、PRL在乳腺上皮细胞中促进乳蛋白的合成，而IFNγ与TGFβ1抑制蛋白的合成；蛋氨酸、赖氨酸能促进乳腺上皮细胞乳蛋白合成，适宜浓度蛋氨酸与赖氨酸可降低TGFβ与IFNγ对乳腺上皮细胞泌乳的负向调节作用。为实施安全有效的人工手段干预乳品质提供了理论依据与实验基础。