《Animals》：Effects of Application of Lactobacilli on Lipid Metabolism in Monogastric and Aquatic Animals: Benefits and Underlying Mechanism
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本研究评估了以发酵干燥番茄渣（fermented dried tomato pomace，FDTP）替代豆粕对Boer山羊生化、免疫和抗氧化反应、肉品质及肝脏转录组谱的影响。将24只雄性Boer山羊分配至对照日粮或FDTP替代豆粕33.33%（T1）、66.6
本研究评估了以发酵干燥番茄渣（fermented dried tomato pomace，FDTP）替代豆粕对Boer山羊生化、免疫和抗氧化反应、肉品质及肝脏转录组谱的影响。将24只雄性Boer山羊分配至对照日粮或FDTP替代豆粕33.33%（T1）、66.66%（T2）或100%（T3）的日粮，饲喂60天（n = 6）。血清生化参数、总免疫球蛋白（total immunoglobulin，total Ig）和替代补体溶血活性（alternative complement hemolytic activity，ACH50）未受影响，而溶菌酶（lysozyme，LZM）活性随FDTP替代比例增加呈线性升高。FDTP提高了肌肉SOD1（superoxide dismutase 1）表达，并以组织特异性方式改变细胞因子表达，包括在选定组织中提高IL10（interleukin-10）表达并降低IL1B（interleukin-1β）和TNFα（tumor necrosis factor-α）表达。在腓肠肌（gastrocnemius muscle；n = 3）中，T2的胶原蛋白含量高于对照组和T3，蒸煮损失低于对照组和T3，而T3的滴水损失高于T2；部分质构特性也发生改变。冷藏储存期间，脂质氧化受储存天数影响，但不受处理或处理×天数交互作用影响。事后选择T2与对照组进行探索性肝脏转录组比较（n = 5）。在587个差异表达基因（differentially expressed genes，DEGs）中，显著富集的KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）通路涉及代谢和生物转化，包括类固醇激素生物合成、视黄醇代谢、胆汁分泌、外源物代谢以及戊糖和葡萄糖醛酸相互转化。除富集通路外，PI3K–Akt、MAPK（mitogen-activated protein kinase）、NF-κB（nuclear factor kappa B）和细胞因子–细胞因子受体通路中也包含与代谢、应激和免疫反应相关的DEGs。总体而言，FDTP替代与部分免疫和肉品质性状变化相关，并与主要涉及代谢和生物转化过程的肝脏转录反应相关。
全球山羊生产面临经济与环境压力，将农工业副产物转化为替代饲料已成为可持续反刍动物营养的重要策略。过度依赖常规蛋白和能量源会加剧与人粮竞争，并增加土地、水投入以及温室气体排放、土壤退化和养分污染风险。番茄渣（tomato pomace，TP）因产量大且兼具营养与生物活性而受到关注；据估计，2025年全球加工番茄约40.4百万吨，TP约占鲜重5–10%，即每年约2.0–4.0百万吨鲜TP。TP干物质含约15.08–24.67%蛋白、39.11–59.03%膳食纤维和2.00–16.24%油，并含必需氨基酸、矿物质、不饱和脂肪酸、维生素、番茄红素、β-胡萝卜素、类黄酮和多酚。但高水分、储存稳定性差和易腐败限制其直接应用。发酵可改善农工业饲料原料利用并提高保存性，但关于FDTP替代豆粕对Boer山羊血液生化、抗氧化与免疫状态、肉品质和肝脏转录组的影响信息有限。研究人员因此使用同一60天饲养试验样本，评估FDTP替代豆粕的上述互补性结局，并假设其可增强抗氧化和先天免疫反应、调节炎症、改善部分肉品质并诱导肝脏代谢与免疫相关基因变化。
方法概述：研究人员制备以番茄渣为主、经酿酒酵母发酵后晒干的FDTP，番茄渣来源于泰国Doi Kham Food Products Co., Ltd.。24只3–4月龄雄性Boer山羊，初始体重14.22±0.44 kg，随机分为对照及FDTP替代33.33%、66.66%、100%豆粕组，每组6只，饲喂60天。采集血清检测生化与免疫参数；多组织qRT-PCR检测抗氧化和免疫相关基因；取腓肠肌评价肉品质及4 °C储存稳定性；对T2和对照肝脏进行RNA-seq、DEGs、GO/KEGG富集及qRT-PCR验证，并用2
?ΔΔCt法计算表达。
3.1 FDTP对血液生化和免疫参数的影响：重复测量显示，采样时间显著影响肌酐、白蛋白、葡萄糖、碱性磷酸酶和总蛋白；溶菌酶活性受处理和采样时间显著影响，第30天所有FDTP组高于对照，第60天T2和T3高于对照，且随FDTP替代比例呈线性升高。
3.2 FDTP对抗氧化和免疫相关基因表达的影响：qRT-PCR显示，肝脏和脾脏中SOD1、SOD2、CAT、GPX1表达无显著差异；肌肉SOD1在FDTP组显著上调，SOD2、CAT、GPX1不变。细胞因子表达呈组织特异性：IL10在FDTP组肝脏和外周血白细胞中上调，脾脏T2和T3高于对照；IL1B在外周血白细胞所有FDTP组下调，肝脾无显著差异；TNFα在脾脏所有FDTP组及外周血白细胞T2和T3中下调，肝脏不变。
3.3 FDTP对腓肠肌肉品质的影响：3.3.1 羟脯氨酸和胶原浓度：FDTP显著影响二者，T2最高并显著不同于其他处理，呈线性和二次响应。3.3.2 蒸煮损失和滴水损失：T2蒸煮损失低于对照和T3，T3滴水损失高于T2，均呈二次响应。3.3.3 质构特性：所有FDTP组弹性和咀嚼性高于对照，黏附性更负；硬度和凝聚性无显著处理效应，硬度、弹性、咀嚼性和黏附性呈线性响应，弹性和咀嚼性呈二次响应。3.3.4 储存期间游离α-氨基积累：处理、储存天数和交互作用显著；第0天所有FDTP组高于对照，第3和7天T1和T3高于对照。3.3.5 储存期间脂质氧化：MDA受储存天数显著影响，处理及处理×天数交互不显著。3.3.6 储存期间pH：处理、储存天数和交互显著；第0和3天所有FDTP组高于对照，第7天T1和T3高于对照。3.3.7 储存期间颜色稳定性：L*、a*、b*受处理、储存天数及交互显著影响；第0天FDTP组L*较低，T1和T2的a*和b*较低；第3天T1的L*较低，T3的a*最高，T1的b*最低；第7天T1和T2的L*较低，T1的a*较低，T1和T3的b*低于对照和T2；ΔE受处理、储存天数及交互显著影响，T3在第0天低于T2，第3天低于T1和T2。
3.4 FDTP替代后全局肝脏转录组谱：3.4.1 测序输出和读段比对：事后选择T2与对照比较；10个文库产生66.91 Gb clean data，每样本至少6.16 Gb clean reads，至少96.24%碱基达到Q30，比对率96.81–98.20%，共19,730个基因可检测表达，可变剪接分布相似。3.4.2 差异基因表达：共鉴定587个DEGs，其中T2中348个上调、239个下调，聚类可区分对照和T2，562个DEGs获注释。3.5 DEGs的GO和KEGG功能分析：GO分为生物过程、细胞组分和分子功能；KEGG分类显示DEGs分布于PI3K–Akt信号（21个基因）、MAPK信号（14个）、细胞因子–细胞因子受体互作（13个）和NF-κB信号（8个）。11条通路显著富集，包括类固醇激素生物合成、视黄醇代谢、胆汁分泌、细胞色素P450对外源物代谢、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化等，CYP和UGT相关DEGs在多个通路共享。3.6 qRT-PCR验证：19个肝脏DEGs的qRT-PCR表达与RNA-seq一致，Pearson r = 0.909，p < 0.001；肌肉中PI3K–Akt和MAPK相关基因表达模式总体与肝脏一致。
讨论部分总结：FDTP替代未对所测血液生化参数产生不利影响，与既往番茄渣在山羊中的报道一致；溶菌酶升高提示先天免疫某组分选择性变化，但番茄生物活性物、膳食纤维和瘤胃微生物改变等机制未被直接确定，且T3尿素水平高于对照，需在完整日粮背景下解释。抗氧化基因反应呈组织特异性，肌肉SOD1升高而其他抗氧化基因不变，未测酶活，故不能确立氧化还原状态改变。炎症基因mRNA变化同样不代表蛋白丰度或免疫功能改变。肉品质方面，腓肠肌因承重且结缔组织较多而被选用；T2胶原最高且蒸煮损失最低，T3滴水损失较高，说明FDTP效应依赖替代水平，但胶原并非已证实的直接机制。储存期间，游离α-氨基和pH变化提示宰后蛋白降解，T3第7天pH超过6.0可能对冷藏稳定性不利；脂质氧化仅受储存天数影响，FDTP未显著改变MDA积累；颜色受替代水平和储存时间影响。肝脏转录组中，T2为事后选择，不能解释为优于其他水平或存在剂量效应；587个DEGs及富集通路主要指向代谢和生物转化，PI3K–Akt、MAPK、NF-κB和细胞因子通路仅提供描述性关联，未证明通路激活或抑制。研究局限包括样本量较小，肉品质仅3只/处理，需更大群体验证。
研究结论翻译：本研究证明，以FDTP替代豆粕维持了所测血液生化参数，并与Boer山羊部分免疫、抗氧化和肉品质反应的变化相关。溶菌酶活性随FDTP替代比例增加而升高，抗氧化和炎症相关基因表达呈组织特异性反应。在所测肉品质特征中，替代水平间存在差异，包括66.66%替代时胶原蛋白含量高于对照和完全替代组，蒸煮损失低于对照和完全替代组，而完全替代的滴水损失高于66.66%替代。冷藏储存期间，脂质氧化受储存天数影响，但不受日粮处理或处理×天数交互作用影响。肝脏转录组分析显示，关联主要涉及代谢和生物转化过程，包括类固醇激素生物合成、视黄醇代谢、胆汁分泌、外源物代谢以及戊糖和葡萄糖醛酸相互转化。这些转录组发现代表探索性分子关联，不应解释为通路激活的证据。总体而言，研究结果支持FDTP作为Boer山羊日粮中豆粕部分替代品的潜在用途；然而，在推荐具体替代水平之前，需要更大动物群体的进一步研究。
