对岗巴羊不同部位进行的代谢组学分析

《Applied Food Research》：Metabolomic analysis of different cuts of Gangba sheep

藏羊不同性别和肌肉部位（前腿、后腿、里脊）的代谢组学分析显示，脂肪酸及其衍生物、氨基酸及代谢产物是主要差异来源，后腿性别差异显著。雌性前腿富集N6-琥珀酰腺苷，后腿为C14:3肉碱，里脊为L-瓜氨酸；雄性前腿以D-鸟氨酸、3-氨基-2-哌啶酮为主，后腿为O-磷酸-L-丝氨酸，里脊为Asp-Glu。共鉴定847种代谢物，其中脂肪酸类占主导，揭示性别和肌肉部位对藏羊肉品质的调控机制。

　　本研究围绕藏族特色绵羊品种“岗巴羊”的不同部位肌肉组织（前腿、后腿、里脊）展开深入分析，旨在揭示其代谢特征，并探讨性别对代谢物分布的影响。岗巴羊作为藏区代表性绵羊品种，以其肉质细腻、风味独特而闻名，但其肉质特性在科学层面仍缺乏系统性研究。本研究采用靶向代谢组学方法，对不同性别（雄性与雌性）和不同部位（前腿、后腿、里脊）的代谢物进行了定量分析，共鉴定了847种代谢物，其中脂肪酰基、氨基酸及其衍生物是造成不同组别间代谢差异的主要成分。研究结果不仅为岗巴羊资源的开发和利用提供了科学依据，也为羊肉品质的评估与区分提供了新的视角。

研究发现，里脊部位的代谢物种类最为丰富，显示出显著的代谢多样性，而后腿部位则表现出更明显的性别差异。这一发现意味着，在性别差异方面，后腿部位的代谢物分布更加敏感，而前腿部位的代谢物则相对均衡。研究进一步指出，某些代谢物可能成为不同部位或性别的生物标志物。例如，在雌性岗巴羊中，前腿富含apocholeic acid（胆烷酸）、uric acid（尿酸）和N6-succinyl adenosine（N6-琥珀酰腺苷）；后腿则以carnitine C14:3（十四烷酰肉碱）为显著特征；里脊部位则以L-citrulline（精氨酸）为潜在标志物。在雄性岗巴羊中，前腿富含D-ornithine（鸟氨酸）、3-amino-2-piperidinone（3-氨基-2-哌啶酮）、L-glutamine（谷氨酰胺）和N6, N6, N60-trimethyl-L-lysine（N6,N6,N60-三甲基赖氨酸）；后腿则以O-phospho-L-serine（磷酸丝氨酸）为显著代谢物；里脊部位则以Asp-Glu（天冬氨酸-谷氨酸）为潜在生物标志物。此外，研究还识别出一些与性别相关的代谢物，如apocholeic acid、3-oxocholic acid（3-氧代胆烷酸）和N6-acetyl-L-lysine（N6-乙酰基赖氨酸），这些代谢物在性别区分中可能具有重要作用。

通过比较不同部位的代谢物种类和分布，研究揭示了代谢物在羊肉品质形成中的潜在作用。例如，氨基酸分析表明，里脊部位的羊肉具有更好的嫩度特性，而有机酸分析则突出了前腿部位在风味潜力方面的优势。这些结果不仅有助于理解岗巴羊肉的分子基础，也为羊肉品质的评估提供了新的生物标志物。研究还指出，代谢物的分布差异可能影响羊肉的口感、风味和营养价值，从而对消费者的选择产生影响。

在实验方法方面，本研究采用系统化的代谢物提取流程，包括液氮研磨、精确称量、添加70%甲醇水溶液作为提取试剂，并通过超高速液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）技术进行代谢物的定量分析。整个过程严格遵循国家相关标准，以确保样本采集和处理的科学性与一致性。同时，研究还采用主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）等多变量统计方法，对代谢物的分布差异进行深入解析。通过这些方法，研究人员能够有效识别出具有显著差异的代谢物（DAMs），并进一步探讨其与羊肉品质之间的潜在联系。

研究结果显示，脂肪酰基在不同部位和性别之间的分布存在显著差异。在雄性岗巴羊的前腿和后腿中，脂肪酰基的丰度较高，尤其是在中链和长链脂肪酰基方面，表明雄性羊肉在能量代谢方面具有更强的活性。而在雌性岗巴羊的前腿和后腿中，短链脂肪酰基的丰度较高，这可能与雌性羊在日常活动中的能量需求模式有关。此外，研究还发现，某些特定的脂肪酰基代谢物，如carnitine C4:0（四烷酰肉碱）、carnitine C18:0（十八烷酰肉碱）和carnitine C16:0（十六烷酰肉碱），在不同性别和部位之间表现出显著差异，这些代谢物可能成为性别识别和羊肉部位区分的重要生物标志物。

氨基酸及其衍生物的分析进一步揭示了不同部位之间的代谢差异。研究发现，里脊部位的氨基酸及其衍生物丰度显著高于前腿和后腿，表明其在营养成分和风味形成方面具有独特优势。此外，研究还指出，某些特定的氨基酸，如pyroglutamic acid（吡咯烷酸）和lysine（赖氨酸），在不同部位中表现出显著差异。pyroglutamic acid在羊肉中广泛存在，并与神经系统的功能密切相关，而lysine则与羊肉的嫩度密切相关。这些发现表明，氨基酸的分布和丰度在羊肉品质评估中具有重要意义。

有机酸及其衍生物的分析则揭示了羊肉风味形成的关键因素。研究发现，不同部位的有机酸种类和丰度存在显著差异，其中某些有机酸，如succinic acid（琥珀酸）和glycerol 3-phosphate（甘油-3-磷酸），在不同部位中表现出不同的代谢特征。这些有机酸不仅参与了羊肉的风味形成，还可能影响其酸度和新鲜度。例如，琥珀酸与乳酸和柠檬酸的结合能够增强羊肉的酸味和鲜味，从而提升其整体风味品质。而甘油-3-磷酸则在连接葡萄糖代谢、脂质代谢和线粒体生物能量代谢中发挥重要作用，其丰度的变化可能影响羊肉的代谢过程和品质。

本研究还探讨了代谢物在羊肉品质评估中的潜在应用。通过分析不同部位和性别的代谢物分布，研究人员识别出了一些可能用于羊肉品质区分的生物标志物。例如，N6-succinyl adenosine（N6-琥珀酰腺苷）、3-amino-2-piperidinone（3-氨基-2-哌啶酮）和N6, N6, N60-trimethyl-L-lysine（N6,N6,N60-三甲基赖氨酸）等代谢物可能成为性别区分的潜在指标。这些代谢物的发现为羊肉品质的精准评估提供了新的科学依据，也为羊肉加工和市场推广提供了理论支持。

此外，研究还指出，尽管代谢组学分析为羊肉品质研究提供了有力工具，但仍存在一定的局限性。例如，研究样本数量相对较小，可能影响结果的统计效力和普适性。因此，未来的研究需要扩大样本规模，并结合多组学方法（如转录组学、蛋白质组学等）进一步探讨代谢物与羊肉品质之间的分子机制。同时，研究还强调，某些关键代谢物（如L-citrulline、succinate等）已在其他肉类研究中被识别为重要的生物标志物，这些代谢物在岗巴羊肉中的应用潜力值得进一步探索。

综上所述，本研究通过靶向代谢组学分析，系统揭示了岗巴羊不同部位和性别的代谢特征，为羊肉品质的评估和区分提供了新的科学视角。研究不仅识别了多种潜在的生物标志物，还为羊肉的加工、储存和市场推广提供了理论依据。未来的研究应进一步结合多组学方法，深入探讨代谢物在羊肉品质形成中的具体作用机制，以实现对羊肉品质的精准控制和优化。