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乳蛋白是构成牛奶营养品质的主要物质基础,既涉及乳品质量安全,又是奶业核心竞争力的标志。因此,立足我国乳品质的现实,建立改善乳蛋白的理论和方法已经成为奶业持续健康发展的需求。研究表明,乳腺中精氨酸的摄入量超过其乳中精氨酸分泌量的2-4倍,提示精氨酸除用于乳蛋白合成外,其乳腺冗余还可能有其他代谢途径或作为功能性氨基酸参与代谢调控。本课题则研究了不同精氨酸水平对体外培养乳腺上皮细胞酪蛋白表达的影响及其分子机制。该试验以体外培养的奶牛乳腺上皮细胞为模型,研究培养基中不同水平的Arg对奶牛乳腺上皮细胞生长以及细胞增殖活性的影响。试验以无Arg的培养基即Arg0倍组(0.00mg/L)为对照,Arg0.25倍组(69.500mg/L)、0.5倍组(139.00mg/L)、1倍组(278.00mg/L)、2倍组(556.00mg/L)、4倍组(1112.00mg/L)、8倍组(2224.00mg/L)为试验处理组。研究结果表明：(1)添加精氨酸能显著促进乳腺上皮细胞的增殖(P<0.05)。(2)添加精氨酸能促进as-casein和β-casein等酪蛋白的表达,并以2倍组(556.00mg/L)的促进效果最为显著(P<0.05)。(3)添加精氨酸能促进CS1N1、CS1N2、CSN2、CSN3等酪蛋白基因的表达,并以2倍组(556.00mg/L)的促进效果相对较好(P<0.05)。(4)添加精氨酸改变了JAK2通路相关基因的表达,同时也以2倍组(556.00mg/L)JAK2通路的相关基因表达变化明显,相应的变化都是上调了蛋白质表达的。(5)三次方模型分析表明,体外培养乳腺上皮细胞培养液液精氨酸提供在369.65mg/L-729.64mg/L范围(1.3-2.6倍)时酪蛋白相关基因表达量达到最大。(6)精氨酸对奶牛乳腺上皮细胞精氨酸代谢相关酶活性和其基因表达有一定的影响,但对各通径酶的影响不尽一致。综上表明,精氨酸添加在一定的浓度范围内,对奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白表达的促进作用较好,精氨酸通过影响转录调控因子来调控酪蛋白表达的。另外,精氨酸还可能通过影响精氨酸代谢相关酶的活性来调控酪蛋白的表达,但有待进一步的研究予以阐明。课题的研究结果初步阐明了精氨酸对酪蛋白表达调控的规律与机制,而为乳品质调控技术的研究提供一些基础资料。