《Food Research International》：Multi-omics integration elucidates molecular mechanisms underlying distinctive meat quality in
Liping cattle versus Angus hybrid and Simmental breeds
编辑推荐：
•通过多组学技术分析了中国本土牛种——荔波牛的肉质特征。•与安格斯杂交牛和西门塔尔牛相比，荔波牛肉的胆固醇及特定反式脂肪酸含量更低，而必需氨基酸总含量更高。•多组学分析揭示了荔波牛肌肉中果糖和甘露糖的代谢情况。•转录组学分析发现了差异化的肌肉收缩功能及能量代谢特征。•这些研究结果
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通过多组学技术分析了中国本土牛种——荔波牛的肉质特征。
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与安格斯杂交牛和西门塔尔牛相比，荔波牛肉的胆固醇及特定反式脂肪酸含量更低，而必需氨基酸总含量更高。
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多组学分析揭示了荔波牛肌肉中果糖和甘露糖的代谢情况。
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转录组学分析发现了差异化的肌肉收缩功能及能量代谢特征。
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这些研究结果为荔波牛资源的保护与利用提供了依据。
引言
牛肉是人类获取高质量蛋白质及必需营养素的重要来源，其品质与公众健康状况和营养水平密切相关（Nanaie等，2025）。牛肉品质是一个多维度的复杂性状，涵盖感官特性（风味、嫩度、多汁性）、营养成分（脂肪酸构成、维生素含量）以及加工性能（持水能力）（Han等，2025）。随着全球牛肉产业的发展，消费者需求已从注重数量转向追求稳定的高品质食用体验和健康价值（Wang等，2021），因此提升肉质成为现代牛只育种的核心目标。
本土家畜种质资源是可持续畜牧业的基石，蕴含着众多有助于生产优质牛肉的优良遗传变异。牛肉品质受营养状况、饲养管理及屠宰后处理方式的影响（Vanek等，2008），其中品种决定的遗传背景是决定牛肉品质的根本因素（Wang等，2023）。在不同环境下的长期自然选择和人工选育，使得不同牛种形成了独特的遗传结构及不同的肉质表现型（Chen等，2022）。诸如西门塔尔牛和安格斯牛之类的商业化品种虽然经过定向选育，具有快速生长和高瘦肉率的优点，但在感官品质方面存在不足（Conanec等，2021）。相比之下，多数在放养模式下饲养的本土牛种则具备更优异的肉质感官特性。
多项研究已经证实了中国本土牛种的优秀肉质。云岭牛的脂肪酸构成优于西门塔尔牛，从而提升了牛肉的营养价值（Fan等，2020）。宣汉黄牛在风味、嫩度和持水能力方面均优于西门塔尔牛杂交牛（Wang等，2021）。荔波牛作为贵州喀斯特地区的独特本土牛种，通过长期的本地适应演化出了较强的粗饲料耐受性和抗病能力，具有生产高品质、风味浓郁牛肉的巨大潜力。然而，与其他本土牛种相比，关于荔波牛肉质特征的系统性研究，尤其是与风味相关的代谢物分析及背后的分子调控机制研究仍较为欠缺。因此，对本土牛种与商业化品种进行多维度机制比较，对于阐明牛肉品质多样性的遗传和生化基础具有重要意义。
组学技术已成为研究与肉质相关的功能基因和代谢物的核心工具。代谢组学能够系统分析反映生化表型的小分子代谢物（Liu & Locasale，2017），并已鉴定出与牛肉颜色、风味和大理石纹理相关的关键代谢物。转录组测序则可将表型特征与分子机制联系起来，RNA-seq研究发现了调控肌内脂肪沉积的脂肪酸代谢基因，如CD36、SLC27A1、FABP3等（Zhang等，2022）。然而，单一组学方法无法揭示基因表达与代谢物变化之间的关联。将代谢组学与转录组学相结合的分析手段，则能够衔接分子调控与代谢表型，为解析复杂的牛肉品质性状提供有力的分析框架。
为填补这一研究空白并探索本土牛种资源的遗传潜力，本研究对荔波牛与西门塔尔牛及安格斯牛杂交牛进行了全面的多组学分析。研究旨在描述并比较不同牛种的多维度肉质特征（重点关注风味化合物、营养成分及肌内脂肪状况），识别导致表型差异的核心代谢途径，筛选与肉质特征相关的关键转录调控因子和基因模块。本研究希望通过多组学整合构建牛肉品质的分子调控模型，为科学验证荔波牛的优异特性，并为这类珍贵本土种质的保护、利用及精准育种提供分子层面的参考依据。
章节要点
试验动物与样本采集
2025年11月，在贵州省黔东南州的某商业屠宰场，从三种牛种中采集了背最长肌样本：荔波牛（LP，n=6）、西门塔尔牛（XM，n=6）以及安格斯牛杂交牛（AG，n=6）。所有牛只的年龄均在24个月左右，均在标准条件下饲养，可自由获取饮水和以粗饲料为主的育肥饲料。屠宰前，这些牛只被禁食24小时，并限制饮水3小时。
营养成分、氨基酸与脂肪酸的比较
为了解荔波牛的基本肉质特征，本研究系统比较了AG牛和XM牛的主要营养成分（见表1）。检测结果显示，所有样本的含水量在72.73%（AG牛）至74.90%（荔波牛）之间，处于牛肉的典型范围（70%–80%）。统计分析表明，荔波牛的粗蛋白、灰分及维生素B3含量显著高于AG牛，而荔波牛与西门塔尔牛之间则没有明显差异。粗脂肪含量
讨论
牛肉品质直接影响消费者的接受度；营养成分、脂肪酸、氨基酸、挥发性风味物质以及基因表达都会影响牛肉的质地、风味和营养价值。由于生长速度快、产肉率高，西门塔尔牛和安格斯牛在全球范围内被广泛饲养，但目前针对中国本土荔波牛的系统性肉质比较仍然有限，尤其是在风味差异及分子调控机制方面的多组学分析更为缺乏。本研究对不同牛种的肉质特征进行了系统比较
结论
通过多组学分析，本研究明确了荔波牛具有更优的肉质特征。荔波牛肉具有理想的营养组成，蛋白质含量高，脂肪和胆固醇含量低，同时还含有更丰富的功能性氨基酸以及更健康的脂肪酸构成。其特有的关键挥发性化合物赋予了牛肉独特的风味。差异表达基因调控着肌肉发育和脂质代谢，而差异代谢物则能提升牛肉的风味、营养价值及抗氧化能力。
作者贡献说明
徐龙新：概念设计、数据整理、初稿撰写。王欣：实验方法设计、软件应用、初稿撰写。赵远峰：数据整理。郑春霞：数据整理、实验方法设计。刘静：数据整理。张凯凯：数据整理。周文章：实验方法设计。杨荣：实验方法设计。周迪：实验方法设计。简忠凌：实验方法设计。朱永才：数据整理。吴俊达：数据整理。胡文康：实验方法设计。魏晓鹏：修订编辑、监督指导
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益冲突或个人关系。
致谢
本研究得到了以下项目的资助：中央引导地方科技发展资金项目（黔克河中心灌区[2025]046号）、贵州省畜禽遗传资源创新利用重点实验室项目（ZSYS[2025]034号）、贵州省农业科学院创新团队项目（[2026]第12号），以及贵州省优秀青年科技人才计划项目（YQK[2023]020号）。
徐龙新|王欣|赵远峰|郑春霞|刘静|张凯凯|周文章|杨荣|周迪|简忠凌|朱永才|吴俊达|胡文康|魏晓鹏|余波
