探寻桃源黑猪脂质沉积奥秘：关键因子与代谢通路的深度解析

在养猪业中，肉质和瘦肉率至关重要。为探究桃源黑猪（TB）肌肉发育和脂质沉积动态及相关因子，研究人员对比 TB 和杜洛克猪，发现 120 - 180 日龄是 TB 猪脂质沉积 “窗口期”，还鉴定出 IGF2、SFRP5和 AGT 等关键因子，为肉质调控提供新方向。

　　在养猪产业里，肉质与瘦肉率一直是备受关注的重点。肉质的好坏主要取决于肌肉内脂肪（IMF）含量和肌纤维类型组成，适量的 IMF 能让猪肉颜色更诱人、口感更鲜嫩多汁，还能形成漂亮的大理石花纹，同时它也是猪肉风味的重要来源。而肌纤维类型中，慢氧化型肌纤维比例高的猪肉，在嫩度、肉色和 pH 值方面表现更优。然而，目前对于猪肌肉和脂肪组织之间的相互作用机制，以及如何精准调控脂质沉积来提升肉质，还存在诸多未知。

为了解开这些谜团，中国科学院亚热带农业生态研究所的研究人员开展了一项针对桃源黑猪的深入研究。桃源黑猪作为我国本土的优良猪种，以其丰富的脂质沉积和卓越的肉质而闻名，是研究肌肉 - 脂肪组织相互作用的理想模型。此次研究成果发表在《Animal Nutrition》上，为养猪业带来了新的曙光。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先，选取 40 头桃源黑猪和 40 头杜洛克猪，在相同饲养条件下分阶段饲养，构建样本队列。然后，通过转录组分析，对不同日龄猪的背最长肌（LD）和皮下脂肪组织进行研究，以探寻基因表达的变化规律。同时，运用苏木精 - 伊红（H&E）染色和免疫荧光（IF）染色技术，观察肌纤维和脂肪细胞的形态及类型组成。此外，还利用酶联免疫吸附测定（ELISA）和蛋白质免疫印迹（WB）技术，检测血清中相关蛋白的含量。

研究结果如下：

1. 脂质沉积特点：在 30 - 210 日龄期间，对比桃源黑猪和杜洛克猪的生长性能与脂质沉积情况。发现桃源黑猪体重增长较慢，但采食量（ADFI）和料肉比（FCR）更高。从 120 日龄开始，桃源黑猪的瘦肉率、胴体长、眼肌面积和 LD 肌肉重量低于杜洛克猪，而脂肪率、肾周脂肪率、背膘厚度和 IMF 含量则更高，且其脂肪细胞横截面积随年龄增长不断增大，这表明桃源黑猪具有更强的脂肪沉积能力。
2. 肌纤维类型变化：60 日龄时，桃源黑猪的肌纤维横截面积和快糖酵解型肌纤维（Type 2x）比例高于杜洛克猪，但随着年龄增长，这种趋势发生逆转。到 180 日龄时，桃源黑猪的肌纤维横截面积变小，慢氧化型肌纤维（Type 1）比例升高，快糖酵解型肌纤维比例降低。这说明在桃源黑猪中，快速到慢速肌纤维的转化与脂质沉积增加相伴发生，120 - 180 日龄是 IMF 沉积最快的时期。
3. RNA - seq 分析结果：对 120 日龄和 180 日龄桃源黑猪的 LD 肌肉和皮下脂肪组织进行转录组比较分析。基因集富集分析（GSEA）显示，LD 肌肉中与能量和脂质代谢相关的基因表达发生变化，如参与丙酮酸代谢、三羧酸（TCA）循环、PPAR 信号通路、脂肪酸代谢等途径的基因表达上调。同时，皮下脂肪组织中多数上调的通路也与脂质代谢有关，这解释了 120 - 180 日龄期间桃源黑猪肌肉和脂肪组织中脂肪沉积增加和代谢变化的现象，此阶段被认为是脂质沉积和肉质形成的关键时期。
4. 关键因子的鉴定：进一步分析肌肉和脂肪组织中分泌基因的表达变化，鉴定出了一些与脂质沉积相关的肌细胞因子和脂肪细胞因子。如肌细胞因子 IGF₂与皮下和内脏脂肪量相关，且血清 IGF₂与背膘厚度、肾周脂肪率和脂肪率呈负相关；脂肪细胞因子 SFRP₅和 AGT 与 IMF 含量相关，SFRP₅在杜洛克猪血清中的含量高于桃源黑猪，而 AGT 在桃源黑猪血清中的含量更高。
5. 血清因子验证：通过 ELISA 和 WB 检测血清中细胞因子水平，验证了上述发现。IGF₂在桃源黑猪 180 日龄时的表达水平低于 120 日龄，血清 IGF₂含量变化与之相符；SFRP₅在 180 日龄时表达上调，血清中 SFRP₅含量也增加；AGT 在 180 日龄时的表达和血清含量均升高。

研究结论表明，桃源黑猪在 120 - 180 日龄为脂质沉积和肉质形成的 “窗口期”。转录组分析发现这期间能量和脂质代谢通路相关基因上调，揭示了脂质沉积过程中的代谢变化。肌细胞因子 IGF₂和脂肪细胞因子 SFRP₅、AGT 可能是肥胖的潜在生物标志物，也是调控脂质沉积和肉质的关键靶点。不过，细胞因子介导的肌肉和脂肪组织之间的相互作用机制仍有待进一步深入研究。

这项研究为理解猪肌肉和脂肪组织之间的相互作用提供了新的视角，所鉴定出的关键因子为通过营养调控来改善 IMF 含量、瘦肉率和肉质提供了潜在靶点，有望推动养猪业朝着更高效、优质的方向发展，在提高猪肉品质、满足消费者对高品质猪肉需求方面具有重要的理论和实践意义。