基于转录组学和代谢组学解析淮山羊背最长肌品质与风味的性别和年龄差异机制

本研究针对淮山羊背最长肌(LTL)品质与风味的性别和年龄差异问题，通过GC-MS、RNA-Seq和LC-MS技术，系统分析了氨基酸、脂肪酸、维生素的组成特征，鉴定出294个性别差异基因(DEGs)和580个年龄差异基因，发现雄性个体中COL1A1/COL4A2等胶原基因及PHGDH/PSAT1等氨基酸代谢基因显著上调，揭示了甘油磷脂代谢(map00564)和氧化磷酸化(map00190)等关键通路对风味形成的调控作用，为优质羊肉生产提供了分子依据。

　　

淮山羊背最长肌的风味密码：解码性别与年龄对肉质的影响

羊肉风味是决定消费者偏好的关键因素，而淮山羊作为中国特有的优质肉用品种，其背最长肌(longissimus thoracis et lumborum, LTL)以低脂高蛋白和独特风味著称。然而，这种风味品质的形成机制长期未被阐明——究竟是雄性还是雌性的肉质更佳？6月龄与24月龄个体的风味物质有何差异？这些问题的解答对优化淮山羊育种和加工工艺至关重要。

河南牧业经济学院(Henan University of Animal Husbandry and Economy)的研究团队在《BMC Genomics》发表的最新研究，通过多组学联用技术揭开了这一谜题。研究人员选取8头健康淮山羊，按性别(公/母)和年龄(6月龄/24月龄)分组，采集LTL样本后采用气相色谱-质谱(GC-MS)分析氨基酸和脂肪酸组成，通过RNA-Seq筛选差异表达基因(DEGs)，并利用液相色谱-质谱(LC-MS)进行非靶向代谢组学检测。

关键技术方法

实验设计包含2×2因子（性别×年龄），通过GC-MS定量16种氨基酸和18种脂肪酸，RNA-Seq采用Illumina Novaseq X平台获得3.43亿条clean reads，代谢组学使用Thermo Orbitrap Exploris 120质谱仪。差异分析采用DESeq2(|log₂FC|>1且P<0.05)，功能富集通过KEGG和GO完成。

主要研究发现

1. 化学成分差异

   • 雄性个体中苏氨酸(Thr)、赖氨酸(Lys)等7种必需氨基酸含量显著高于雌性(P<0.05)，谷氨酸(Glu)等非必需氨基酸也呈现相同趋势

   • 雄性肌肉亚油酸(C18:2n6c)和花生四烯酸(C20:4n6)等不饱和脂肪酸含量显著增加，而雌性棕榈酸(C16:0)等饱和脂肪酸更丰富

   • 维生素B₁在6月龄个体中含量显著高于24月龄组

1. 转录组特征

   • 性别比较发现294个DEGs，其中胶原基因COL1A1/COL1A2/COL4A2在雄性中显著上调，与"胶原纤维组织"(GO:0030199)等术语显著相关

   • 年龄比较显示580个DEGs，肌肉发育基因MYO16/MYLK3在幼龄组高表达，能量代谢通路显著富集

2. 代谢组特征

   • 鉴定出79个性别差异代谢物，Leu-Val-Leu-Gly-Phe等肽段与氨基酸检测结果一致

   • 甘油磷脂代谢(map00564)和组氨酸代谢(map00340)是核心调控通路

科学意义与实践价值

该研究首次系统揭示了淮山羊LTL风味物质的分子基础：

1. 从代谢层面证实雄性肌肉更富含鲜味氨基酸(谷氨酸/天冬氨酸)和健康脂肪酸，为"公羊肉更鲜美"提供了科学依据

2. 发现幼龄个体维生素B₁含量优势，解释了6月龄羊肉烹饪香气更浓郁的现象

3. 筛选出的COL1A1/PHGDH等关键基因可作为分子标记用于优质肉羊选育

这项研究不仅为淮山羊品质育种提供了理论支撑，其建立的"化学成分-基因表达-代谢通路"关联模型，也为其他畜产品的风味研究提供了范式。未来通过调控甘油磷脂代谢通路中的关键节点，有望实现羊肉风味的定向改良。