乳牛の肝機能に及ぼす高濃度トウモロコシ穀物飼料誘発性鼻腔内リポ多糖類レベルの上昇の影響

Effect of high-concentrate corn grain diet-induced elevated ruminal lipopolysaccharide levels on dairy cow liver function.

• Tadatoshi Ohtaki
• Kanae Ogata
• Hiroshi Kajikawa
• Toshiaki Sumiyoshi
• Sanae Asano
• Shigehisa Tsumagari
• Tetsuya Horikita

抄録

高濃度の飼料は牛のルーメン内のグラム陰性菌を破壊し、その結果として、ウシのルーメン内のリポ多糖類（LPS）レベルを上昇させます。LPSは肝門脈を介して肝臓の炎症を引き起こすが、ルーメン由来のLPSが肝機能や生殖器官に及ぼす影響についてはほとんど知られていない。本研究では、ルーメン液の LPS レベルの上昇が肝機能および生殖器の LPS レベルに及ぼす影響を調べた。牛を対照群（CON；n=5）と高濃度飼料群（HC；n=7）に割り付けた。その結果、鼻腔内LPSおよびハプトグロビン（Hp）レベルがCON群よりもHC群の方が有意に高く、アルブミンレベルが低いことが観察された。HC群では、Hp値とアスパラギン酸トランスアミナーゼ（AST）活性が有意に高く、総コレステロール値は高濃度飼料給餌後の方が給餌前に比べて有意に低かった。末梢静脈、肝静脈、肝門脈、子宮灌流液、卵胞液のLPS値には群間で差は認められなかった。また，肝門脈血中のLPS値は，すべての検体においてAST活性および血清アミロイドA値と正の相関を示した．結論として、我々の結果は、高濃度の食事は、中等度のうわさのLPSレベルの増加に対して生殖器官に直接的な影響を及ぼさないことを示している。しかし、肝臓への鼻腔内LPSの流入が増加すると、肝機能に悪影響を及ぼす可能性がある。

A high-concentrate diet destroys gram-negative bacteria in the cattle rumen, leading to elevated ruminal lipopolysaccharide (LPS) levels. LPS causes liver inflammation through the hepatic portal vein but little is known about the effects of rumen-derived LPS on liver function and the reproductive organs. In this study, we determined the effect of increasing rumen fluid LPS levels on liver function and genital LPS levels. Cows were assigned to control (CON; n=5) and high-concentrate diet (HC; n=7) groups. We observed that the ruminal LPS and haptoglobin (Hp) levels were significantly higher and albumin levels were lower in the HC group than in the CON group. In the HC group, The Hp levels and aspartate transaminase (AST) activity were significantly higher and the total cholesterol levels were significantly lower after high-concentrate diet feeding than before feeding. No differences were observed in LPS levels in the peripheral veins, hepatic veins, hepatic portal vein, uterine perfusate, and follicular fluids between the groups. In all samples, the LPS level in the hepatic portal vein blood positively correlated with the AST activity and serum amyloid A level. In conclusion, our results indicate that high-concentrate diets do not have a direct effect on the reproductive organs upon a moderate ruminal LPS level increase. However, an increased ruminal LPS influx into the liver might affect negatively liver function.