基于多组学技术解析广东小耳花猪不同部位风味特征的关键分子机制

为解决中国本土猪种风味物质基础不明的问题，研究人员采用GC×GC-TOF/MS、LC-MS和转录组学技术，首次系统分析了广东小耳花猪(LDM、BM、LM、FM、RM)五个部位的风味组学、代谢组学和转录组学特征。研究发现2,3-丁二酮和2-十一酮是核心风味物质，鉴定出牛磺酸、苯乙酰甘氨酸等差异代谢物，并揭示了CRNS1基因对肌肽合成的调控作用，为本土优质猪肉风味形成机制提供了重要理论依据。

　　

在全球猪肉消费量持续增长的背景下，肉品风味质量直接影响消费者购买意愿。中国拥有丰富的地方猪种资源，其中广东小耳花猪(GD)以早熟、增重快、皮薄肉嫩和肌内脂肪含量高等特点著称，但其独特风味的分子机制尚不明确。目前关于猪肉风味差异的研究多集中于表型层面，缺乏从基因表达角度解析不同部位风味差异的系统性研究。

广东省农业科学院动物科学研究所的研究人员首次采用多组学联用技术，对GD的背最长肌(LDM)、腹部(BM)、腰部(LM)、前腿(FM)和后腿(RM)五个部位展开研究。通过GC×GC-TOF/MS分析挥发性有机物(VOCs)，LC-MS检测非挥发性代谢物，并结合转录组测序技术，系统揭示了GD风味形成的物质基础与调控网络，相关成果发表在《LWT》期刊。

研究采用270日龄、体重69±5 kg的6头GD阉公猪，采集五个部位30份样本。关键技术包括：二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF/MS)分析1583种VOCs；超高效液相色谱-质谱联用(LC-MS)鉴定284种代谢物；Illumina NovaSeq 6000平台进行转录组测序，筛选差异表达基因(DEGs)；通过KEGG通路分析和关联网络揭示分子调控机制。

3.1. 基于GC×GC-TOF/MS的五部位VOCs比较

研究发现GD主要呈现甜味、果香和青草香的风味特征，其中LDM的风味物质组成显著区别于其他部位。关键风味物质2,3-丁二酮在LDM中的相对气味活性值(ROAV)达100，2-十一酮在所有部位ROAV>1。2-戊基呋喃和2-甲基-3-呋喃甲硫醇等物质可能成为区分不同部位的潜在标记物。

3.2. 基于LC-MS的五部位代谢物比较

代谢组学分析鉴定出30种差异代谢物(DMs)，其中牛磺酸、苯乙酰甘氨酸、胆固醇和黄苷酸是关键DMs。KEGG分析显示初级胆汁酸生物合成、氨基酸代谢等通路显著富集，特别是组氨酸代谢通路中肌肽和鹅肌肽的差异与CRNS1基因表达密切相关。

3.3. DEGs与转录组数据分析

转录组测序发现LDM vs. LM组差异基因最多(1539个DEGs)。醛脱氢酶家族基因(ALDH3A1、ALDH2等)和糖酵解关键基因(PFKM、LDHA等)在多个代谢通路中交叉富集，提示这些基因通过协同作用塑造不同部位的风味特征。

3.4. 转录组与代谢组关联分析

组氨酸代谢通路中，CRNS1基因直接调控鹅肌肽和肌肽的合成；β-丙氨酸代谢通路中ALDH基因家族间接影响这些风味前体物质的产生。甘油酯代谢通路中8个脂质相关基因与两种磷酸化代谢物存在显著相关性。

该研究首次建立了GD多部位风味特征的分子图谱，阐明2,3-丁二酮和2-十一酮是核心风味物质，揭示了氨基酸代谢和碳水化合物代谢通路的关键作用。特别发现CRNS1基因通过调控肌肽合成影响肉质风味，为本土猪种质资源保护和优质猪肉生产提供了重要分子靶点。研究采用的GC×GC-TOF/MS与多组学整合策略，为肉类风味研究提供了新的技术范式。未来需通过功能实验验证关键基因与代谢物的因果关系，以进一步完善风味形成机制理论体系。