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母猪妊娠后期乳腺发育是决定泌乳期泌乳量、乳成分和哺乳仔猪生长性能的关键因素。缬氨酸是母猪泌乳期乳腺组织吸收量与代谢量最大的支链氨基酸,人和鼠上的研究暗示缬氨酸的角色不仅仅局限于作为乳蛋白质的合成底物,同时还可通过促使关键信号通路的激活参与乳腺细胞增殖、乳蛋白质和脂肪酸代谢。然而,缬氨酸是否通过调控母猪妊娠后期乳腺发育并影响泌乳性能仍不清楚。因此,本研究通过开展动物和细胞试验,旨在考察缬氨酸对母猪乳腺发育、乳蛋白和乳脂合成的影响及分子机制。主要研究结果如下:试验一妊娠后期饲粮缬氨酸与赖氨酸比例对初产母猪初乳成分的影响初乳成分主要受妊娠后期饲粮营养调控和母猪乳腺发育的影响。课题组前期研究表明母猪妊娠后期饲粮缬氨酸与赖氨酸比例显著影响哺乳仔猪断奶重,因此,本试验重点考察母猪妊娠后期缬氨酸营养对初乳乳成分的影响,选择60头妊娠85天的初产长白×大白二元杂母猪作为试验研究对象,根据饲粮缬氨酸与赖氨酸比例随机分配到2个处理组:0.57组和0.87组,每个处理组30头母猪。分娩后,所有母猪均采食相同的泌乳饲粮,试验时间从妊娠第85天开始,持续到泌乳第21天结束。结果表明:（1）与0.57组相比,0.87组显著提高哺乳仔猪平均日增重和母猪泌乳量（P＜0.05）;同时提高母猪泌乳前2周采食量（P＜0.05）,2个处理组母猪背膘变化无显著差异（P＞0.05）。（2）0.87组母猪初乳中亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、丝氨酸含量显著（P＜0.05）高于0.57组,谷氨酸、精氨酸、丙氨酸、甘氨酸和组氨酸等含量有提高的趋势,但未达到显著水平（0.05＜P＜0.1）。（3）靶向代谢组学检测结果表明,初乳中与氨基酸相关差异代谢物总计40种,37种差异代谢物在0.87组显著上调,主要包含必需（缬氨酸、亮氨酸、赖氨酸等）与非必需氨基酸（谷氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸等）;3种与核苷酸代谢相关差异代谢物在0.87组显著下调。（4）0.87组初乳中多不饱和脂肪酸含量包含C18:2（n-6）、C18:3（n-3）、C20:4（n-6）以及总多不饱和脂肪酸含量显著高于0.57组（P＜0.05）。（5）靶向代谢组学检测结果表明,初乳中与脂肪酸相关差异代谢物总计9种,9个差异代谢物均在0.87组中显著上调,差异代谢物包含鞘磷脂和甘油三酯类,其中代谢物TG（16:0/18:2/18:3）+NH4变化倍数达到4.69倍。本研究结果表明,母猪妊娠后期饲粮中缬氨酸与赖氨酸比例为0.87时,显著改善初乳乳成分,提高初乳中氨基酸和多不饱和脂肪酸含量,提高哺乳仔猪生长性能。试验二妊娠后期饲粮缬氨酸与赖氨酸比例对初产母猪乳腺发育及分泌功能的影响试验一表明提高妊娠后期母猪饲粮缬氨酸与赖氨酸比例显著改善初乳乳成分,但饲粮缬氨酸与赖氨酸比例是否通过促进母猪乳腺发育改善泌乳性能有待研究,故本研究旨在考察饲粮缬氨酸与赖氨酸比例对母猪乳腺发育和泌乳性能的影响。选择30头妊娠75天初产长白×大白二元杂母猪作为试验研究对象,根据饲粮缬氨酸与赖氨酸比例随机分配到3个处理组:0.63组、0.73组和0.93组,每个处理组10头母猪,母猪分娩后均采食相同饲粮,试验持续到泌乳第21天结束。结果表明:（1）妊娠后期饲粮缬氨酸与赖氨酸比例对产仔数、仔猪初生重和初生窝重无显著影响（P＞0.05）,然而,随着缬氨酸与赖氨酸比例的增加,仔猪断奶重、断奶窝重、平均日增重呈显著线性增加（Linear,P＜0.05）;同时,与0.73组相比,0.93组母猪泌乳第1周采食量显著提高（P＜0.05）,3个处理组间母猪背膘变化无显著差异（P＞0.05）。（2）泌乳第1天和21天,0.93组母猪乳腺腺泡腔面积大于0.73和0.63组,且乳腺上皮细胞排列更加整齐。泌乳第1天,乳腺组织DNA和RNA含量、Cyclin D1和Stat 5蛋白表达量随饲粮缬氨酸与赖氨酸比例的增加呈显著线性增加（Linear,P＜0.05）,然而,泌乳第21天,各组间细胞增殖相关蛋白表达量无显著差异（P＞0.05）;3个处理组间乳腺组织细胞凋亡相关蛋白表达量无显著差异（P＞0.05）。（3）母猪泌乳量随缬氨酸与赖氨酸比例增加呈显著线性增加（Linear,P＜0.05）;泌乳第0-3天,0.93组母猪泌乳量显著高于0.63组（P＜0.05）,但与0.73组泌乳量无显著差异（P＞0.05）。随着饲粮缬氨酸与赖氨酸比例增加,母猪初乳中乳蛋白、乳脂肪和非脂固形物含量显著线性增加（Linear,P＜0.05）,然而,各处理组常乳乳成分无显著差异。（4）泌乳第1天,母猪乳腺组织β-酪蛋白、mTOR信号通路相关蛋白（p-mTOR,p-S6）、脂肪酸合成相关蛋白（N-SREBP1,ACC,FASN,FABP3）表达量随饲粮缬氨酸与赖氨酸比例增加呈显著线性增加（Linear,P＜0.05）,然而,泌乳第21天,各处理组乳蛋白与乳脂肪合成相关蛋白表达量无显著差异（P＞0.05）。本研究结果表明,母猪妊娠后期饲粮中缬氨酸与赖氨酸的比例为0.93时,有效促进乳腺发育,提高泌乳量及初乳中乳蛋白、乳脂含量,最终提高哺乳仔猪生长性能。试验三缬氨酸对猪乳腺上皮细胞增殖和乳蛋白合成的影响及机制动物试验研究结果表明提高妊娠后期饲粮缬氨酸与赖氨酸比例促进母猪乳腺发育,提高初乳蛋白含量,本研究旨在探索缬氨酸调控乳腺细胞增殖和乳蛋白合成的分子机制。使用酶消化组织块法分离母猪乳腺上皮细胞,利用不同浓度缬氨酸（0.1-7.2 mM）并结合mTOR特异性抑制剂（雷帕霉素）处理细胞,测定细胞增殖率和相关蛋白表达量。结果表明:（1）酶消化组织块法成功分离了纯度较高且稳定性较强的猪乳腺上皮细胞,符合乳腺上皮细胞的基本形态与功能特征,细胞至少能正常生长至第10代。（2）乳腺细胞增殖率随缬氨酸浓度增加（0.1-0.9 mM）而增加,且细胞处于G2期和S期比例随缬氨酸浓度增加（0.1-0.9 mM）逐渐增多;Cyclin D1和Stat 5在0.9 mM缬氨酸组蛋白表达量显著高于低缬氨酸组（P＜0.05）,高浓度缬氨酸（3.6-7.2 mM）处理导致Active caspase-3表达量显著升高（P＜0.05）。（3）β-酪蛋白表达量随缬氨酸浓度（0.1-1.8 mM）的增加而增加,免疫荧光与WB结果显示,0.9 mM缬氨酸浓度组β-酪蛋白表达量最高。（4）随着缬氨酸浓度增加,细胞mTOR、S6和4EBP1蛋白磷酸化水平逐渐增加,p-mTOR、p-4EBP1和p-S6蛋白表达量分别以1.8 mM、0.9 mM和3.6 mM缬氨酸处理时达到最大值;但雷帕霉素处理抑制β-酪蛋白表达,同时显著抑制mTOR信号通路中 p-mTOR、p-S6、p-4EBP1 蛋白表达量（P＜0.05）。（5）与0.1 mM和7.2 mM缬氨酸组相比,0.9 mM缬氨酸处理细胞,增加细胞对培养基中亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸利用率,同时提高转运载体SLC7A7和SLC7A1蛋白表达量（P＜0.05）。本研究结果表明,适宜浓度缬氨酸（0.9 mM）可激活mTOR信号通路促进猪乳腺上皮细胞增殖和乳蛋白合成。试验四缬氨酸对猪乳腺上皮细胞乳脂肪合成的影响及机制动物试验研究结果表明提高妊娠后期饲粮缬氨酸与赖氨酸比例提高初乳脂肪含量,故本研究目的在于检测缬氨酸对母猪乳腺上皮细胞脂肪酸合成的调控作用及机制。试验以母猪乳腺上皮细胞为研究对象,利用不同浓度缬氨酸（0.1-1.8 mM）并结合SREBP1沉默以及mTOR和Akt特异性抑制处理细胞,旨在寻找缬氨酸调控乳腺上皮细胞脂代谢关键信号通路。结果表明:（1）与0.1 mM缬氨酸处理相比,0.9 mM处理显著提高乳腺细胞甘油三酯和脂滴合成量（P＜0.05）,同时增加脂肪酸合成相关蛋白表达量（P＜0.05）,但对脂肪酸氧化相关蛋白表达量无显著影响（P＞0.05）。Akt和mTOR磷酸化水平以及细胞核SREBP1蛋白表达量在0.9 mM组显著高于0.1 mM组（P＜0.05）。（2）当细胞中SREBP1蛋白被沉默后,与对照组相比,SREBP1蛋白表达、细胞甘油三酯和脂滴合成量显著降低（P＜0.05）,同时,SREBP1沉默组中脂肪酸合成相关蛋白表达量均显著降低（P＜0.05）。（3）雷帕霉素处理后,与对照组相比,细胞mTOR磷酸化水平受到显著抑制（P＜0.05）;培养液中甘油三酯含量和脂滴生成显著降低（P＜0.05）;细胞总SREBP1和细胞质中SREBP1蛋白表达量无显著影响,但细胞核中SREBP1蛋白表达量显著降低,同时脂肪酸合成相关蛋白表达量均在雷帕霉素处理后显著下调（P＜0.05）。（4）与对照组相比,添加PI3K抑制剂后,p-Akt表达量显著降低（P＜0.05）,甘油三酯和脂滴合成量受到显著抑制,同时,下游的mTOR、p-mTOR、细胞质和细胞核中SREBP1蛋白表达量均显著降低（P＜0.05）,脂肪酸从头合成相关蛋白ACC和FASN表达量显著下调（P＜0.05）。本研究结果表明,适宜浓度缬氨酸（0.9mM）可通过激活Akt/mTOR/SREBP1信号通路促进猪乳腺上皮细胞乳脂肪合成。综合上述试验表明,适当提高母猪妊娠后期饲粮缬氨酸与赖氨酸比例,有效促进乳腺发育,改善初乳乳成分,缬氨酸可通过激活mTOR信号通路促进猪乳腺细胞增殖和乳蛋白合成以及通过激活Akt/mTOR/SREBP1信号通路促进乳脂肪合成,最终提高哺乳仔猪生长性能。