基于风味组学与代谢组学的红坚非渗出性与苍白松软渗出性猪肉品质差异机制研究

本研究针对猪肉品质差异问题，通过风味组学(flavoromics)和代谢组学(metabolomics)技术，系统分析了红坚非渗出性(RFN)与苍白松软渗出性(PSE)猪肉的风味物质和代谢物差异。研究发现PSE肉pH45min ≤5.8、滴水损失和剪切力显著升高，鉴定出126种差异风味物质和32种差异代谢物，其中19种关键香气物质(ROAV>1)和嘌呤代谢等30条通路显著富集。该研究为改善猪肉品质提供了分子标记和理论依据，成果发表于《LWT》。

　　

猪肉品质差异的奥秘：从风味指纹到代谢网络
猪肉作为全球消费量最大的肉类，其品质直接影响消费者选择和产业效益。然而在屠宰加工过程中，约19.17%的猪肉会出现苍白松软渗出性(PSE)缺陷，表现为pH值快速下降、肌肉组织渗水、色泽苍白，导致每年数十亿元的经济损失。与理想的红坚非渗出性(RFN)猪肉相比，PSE肉不仅感官品质差，其风味物质组成和代谢特征也长期缺乏系统研究。

为解析这一难题，沈阳农业大学的研究团队在《LWT》发表了创新性成果。研究采用多组学联用策略，对8例RFN和8例PSE猪肉样本进行深度分析。通过GC×GC-TOF/MS鉴定挥发性风味物质，LC-MS/MS分析代谢物谱，结合ROAV值评估香气贡献度，并利用KEGG数据库进行通路富集，首次建立了PSE肉品质缺陷的多维度分子特征谱。

关键技术方法
研究选取180日龄杜洛克×(长白×约克夏)三元杂交猪背最长肌，按pH_45min
值分为RFN(pH>5.8)和PSE(pH≤5.8)两组。采用固相微萃取-全二维气相色谱/飞行时间质谱(HS-SPME-GC×GC-TOF/MS)检测1545种风味物质，通过LC-MS/MS非靶向代谢组学分析代谢物，使用SIMCA-P软件进行OPLS-DA建模，ROAV值计算参照标准感官阈值数据库。

主要研究发现
3.1 肉质性状差异
PSE肉表现出典型的品质缺陷：pH_24h
值降低15.3%，滴水损失增加2.1倍，剪切力升高38.6%，亮度值(L*)显著提升(P<0.01)，这与肌纤维蛋白变性程度加剧直接相关。

3.2 风味物质特征
GC×GC-TOF/MS共鉴定1076种(RFN)和1136种(PSE)风味物质，其中667种为共有成分。PSE肉中醇类、醛类和烃类相对含量分别增加22%、17%和13%，而酯类减少31%。PLS-DA模型明确区分两组风味谱(R²
Y=0.982)。

3.3 差异风味物质
筛选出126种差异物质，其中124种在PSE肉中下调。关键风味物质2-壬酮(甜香)、2-庚醇(果香)和反式-2,4-辛二烯醇乙酸酯(蜡香)含量降低50%-70%，而2(3H)-呋喃酮(焦糖香)和庚醛(脂肪香)上调1.8倍。

3.4 香气活性分析
19种ROAV>1的关键香气物质中，2,3-丁二酮(奶油香)贡献度最高。RFN肉特有的8种物质如二甲基三硫醚(葱蒜香)和1-辛醇(蘑菇香)完全缺失于PSE肉。感官评价显示RFN肉的甜味、果香和坚果香强度高出2-3个等级。

3.5 代谢组学特征
鉴定32种差异代谢物，其中PSE肉中26种上调(如腺嘌呤)、6种下调(如L-苹果酸)。腺嘌呤与剪切力呈负相关(r=-0.83，P<0.01)，L-苹果酸与肉色a^*
值正相关(r=0.79)。

3.6 通路富集分析
差异代谢物显著富集于嘌呤代谢(含6种代谢物)、FoxO信号通路(调控肌肉萎缩)和嗅觉转导通路。其中S-腺苷同型半胱氨酸可能通过甲基化反应影响肌纤维类型转化。

3.7 多组学关联
代谢物-风味物质相关性分析发现298对正相关和1194对负相关。2-甲基-1-丙醇与腺嘌呤呈强正相关(r=0.91)，而十四烷与泛酸呈负相关(r=-0.88)。

科学价值与实践意义
该研究首次构建了PSE肉品质缺陷的分子指纹图谱，揭示其风味劣变与能量代谢紊乱密切关联。发现的2,3-丁二酮等19种ROAV关键物质可作为品质标记物，而嘌呤代谢通路异常为改善肉质提供了新靶点。研究建立的GC×GC-TOF/MS与LC-MS/MS联用策略，为肉类品质评价提供了标准化研究范式。

从产业应用角度看，这些发现指导屠宰企业通过监测pH_45min
值和L^*
值实现PSE肉早期筛查，并为饲料添加剂(如苹果酸酯)开发改善肌肉糖酵解代谢提供了理论依据。未来研究可进一步验证这些标志物在不同猪种中的普适性，以及通过调控FoxO1信号通路改善肉质性状的可行性。