温度调控克氏原螯虾肌肉营养品质的多组学机制：转录组-代谢组-肠道菌群联合解析

针对温度影响克氏原螯虾(Procambarus clarkii)营养品质的机制不明问题，研究人员首次整合非靶向代谢组学、转录组学和肠道微生物组技术，发现低温通过上调LPC、ALDH等代谢物和基因提升风味氨基酸与不饱和脂肪酸含量，而高温抑制磷脂酰丝氨酸、CYP家族基因表达。该研究为低温区域克氏原螯虾优质养殖提供理论支撑。

　　

克氏原螯虾（Procambarus clarkii）作为中国年产量超300万吨的重要水产经济物种，其季节性供应矛盾日益突出——南方高温导致秋后产量锐减，而北方低温区域养殖的虾肉却被评价为"更鲜嫩多汁"。这一现象背后，是温度如何调控甲壳动物肌肉营养品质的科学谜题。传统研究多关注温度对水生动物毒理效应，而对蛋白质、脂肪酸等营养合成的调控机制知之甚少。随着全球变暖加剧，解析温度对水产品质的影响机制，对培育抗逆优质新品种至关重要。

黑龙江省水产研究所的科研团队在《Food Bioscience》发表研究，首次采用多组学联用策略（转录组、代谢组、肠道菌群）结合营养分析，探究10°C（T10）、20°C（T20）、30°C（T30）对克氏原螯虾肌肉品质的影响。实验样本来自哈尔滨呼兰试验站（45°57′N），通过Illumina测序、LC-MS/MS等关键技术，系统解析温度调控的分子网络。

温度对基本成分的影响
近红外分析显示，三组水分和粗蛋白无显著差异，但T30组灰分显著降低（P<0.05），暗示高温可能影响矿物质代谢。

氨基酸代谢重编程
低温（T10）显著提升风味氨基酸（如甘氨酸）含量，而高温（T30）总氨基酸（TAA）更高。代谢组发现T10上调溶血磷脂酰胆碱（LPC）、甘油磷酸胆碱等脂质代谢物，转录组证实醛脱氢酶（ALDH）基因表达增强，共同促进风味物质积累。

脂质代谢关键通路
高温显著抑制磷脂酰丝氨酸合成，细胞色素P450（CYP）家族基因和丝氨酸羟甲基转移酶（SHMT）表达下调。相反，低温促进肉碱O-甲基转移酶1（CARNMT1）介导的脂质沉积，这与肌肉组织学观察到的肌纤维排列致密相吻合。

微生物-宿主互作
16S rRNA测序揭示低温降低气单胞菌属（Aeromonas）丰度，可能通过菌群-宿主代谢轴影响肌肉品质。多组学整合分析表明，肠道微生物衍生的代谢物参与调控宿主脂质和氨基酸代谢通路。

这项研究开创性地构建了温度-菌群-代谢物-基因的四维调控网络，阐明低温区域克氏原螯虾优质品质的形成机制：通过激活ALDH介导的脂质转化、SHMT调控的氨基酸代谢，以及抑制CYP家族相关脂解通路，协同提升肌肉风味物质含量和质地特性。研究成果不仅为北方稻-虾综合种养提供理论依据，更为应对气候变化的水产品质调控策略奠定分子基础。