《Food Research International》：Integrated rumen microbiome and lipidomic analyses reveal the effects of feeding-regimes on fat deposition and mutton odor formation in Bashbay sheep
编辑推荐：
•脂肪库强烈决定了羊肉异味相关脂肪酸的沉积。•精料喂养组增加了 4-甲基壬酸和瘤胃异丁酸酯。•自然放牧组富集了 Saccharofermentans；精料喂养组富集了 Selenomonas。•饲养制度诱导了脂肪库特异性的甘油三酯和磷脂重塑。•一种共享的磷脂酰胆碱 37:5
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脂肪库强烈决定了羊肉异味相关脂肪酸的沉积。
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精料喂养组增加了 4-甲基壬酸和瘤胃异丁酸酯。
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自然放牧组富集了 Saccharofermentans；精料喂养组富集了 Selenomonas。
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饲养制度诱导了脂肪库特异性的甘油三酯和磷脂重塑。
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一种共享的磷脂酰胆碱 37:5 特征反映了饲养制度的差异。
引言
羔羊肉的特征风味，通常被描述为“羊肉味”，是消费者接受度和市场价值的关键决定因素 (Corlett et al., 2023)。这种复杂的感官属性主要归因于挥发性有机化合物 (VOCs) 和支链脂肪酸 (BCFAs) 的综合效应。特别是，4-甲基辛酸 (MOA)、4-乙基辛酸 (EOA) 和 4-甲基壬酸 (MNA) 已被鉴定为负责羊肉特征风味的主要标志物 (Man et al., 2023; E Wong, Johnson, & Nixon, 1975; Edmon Wong, Nixon, & Johnson, 1975)，这些化合物主要来源于饮食摄入和瘤胃微生物发酵。羊肉的风味特征受多种因素影响，包括饮食组成、品种、年龄和饲养制度 (Ahamed, Saifullah, Shellie, & Stanley, 2025)。以前的研究表明，饲养制度对呼伦贝尔羊脂的风味特性产生明显影响；与自然放牧相比，精料为主的饲养制度使皮下脂肪中 MOA、EOA 和 MNA 的浓度增加了 2 到 4 倍 (Zhang, Wang, Jin, Zhao, & Duan, 2022)。
瘤胃微生物群被认为是羊肉风味前体形成的关键调节因子 (Guo et al., 2024)。瘤胃中的微生物发酵产生短链脂肪酸 (SCFAs)，包括乙酸、丙酸和丁酸，它们通过瘤胃上皮吸收并运输到外周组织。这些代谢物不仅为脂质代谢提供碳源，还作为中链脂肪酸 (MCFAs)，如辛酸和癸酸生物合成的中间体，这些脂肪酸有助于羊肉的特征香气。此外，一些 SCFAs 可以作为支链脂肪酸生物合成的底物 (J. Wang et al., 2024)。支链脂肪酸，如异丁酸和异戊酸，与奶酪味和黄油味的感官属性有关，进一步塑造了羊肉的整体风味特征 (Li et al., 2024)。
脂质组组成和分布与饲养制度密切相关 (Romao, He, McAllister, & Guan, 2014)。在绵羊中，脂肪组织作为一个活跃的内分泌器官，有助于全身代谢稳态 (Y.-X. Xu et al., 2023)。不同的脂肪库，包括皮下脂肪组织 (SAT)、肾周脂肪组织 (PAT) 和尾脂组织 (TFT)，表现出脂肪库特异性的代谢活动。在羔羊阶段，PAT 经历密集的能量转换，可能会影响成年后的脂肪堆积 (Suárez et al., 2018)。相比之下，尾脂中的脂质沉积在早期发育阶段非常活跃，并随着年龄增长逐渐减少 (Han et al., 2024)。此外，对肥尾绵羊多个脂肪库的脂质组谱分析揭示了复杂的脂质介导代谢过程，这些过程调节脂质稳态并有助于它们在维持能量平衡方面的生物优势 (Xu et al., 2023)。
巴什拜羊是一个优秀的中国本土品种，以耐受粗饲料、寒冷和干旱而闻名 (Jiang et al., 2022)。在传统放牧条件下，巴什拜羊的脂肪主要沉积在 SAT、PAT 和 TFT 中。然而，不同脂肪库的脂质组成、与羊肉异味相关的支链脂肪酸的沉积模式及其与瘤胃微生物群和发酵代谢的关系尚不清楚。因此，我们假设这两种饲养制度会导致巴什拜羊瘤胃微生物组成和发酵代谢谱的不同，伴随着脂肪库特异性的脂质组重塑和羊肉异味相关支链脂肪酸沉积的差异。具体来说，我们假设：(1) 自然放牧和精料喂养条件下，瘤胃发酵参数和差异微生物属会有所不同；(2) 包括 MOA、EOA 和 MNA 在内的与羊肉异味相关的支链脂肪酸在 SAT、PAT 和 TFT 中会表现出依赖脂肪库的沉积模式；(3) 瘤胃发酵参数、差异微生物属、脂质代谢物和与羊肉异味相关的支链脂肪酸之间的统计关联可能共同反映了沿“瘤胃微生物群 - 发酵代谢 - 脂质重塑 - 羊肉异味相关前体沉积”轴的协调变化。基于这一框架，本研究整合了气相色谱 - 质谱联用 (GC–MS)、非靶向脂质组学和 16S rRNA 基因测序，系统地比较了自然放牧和精料喂养条件下巴什拜羊不同脂肪组织中与羊肉异味相关的支链脂肪酸、脂质组成、瘤胃发酵参数和瘤胃微生物群落，并探索它们的潜在关联。本研究为理解不同饲养制度下巴什拜羊中与羊肉异味相关化合物的沉积提供了参考。
章节摘要
动物与实验设计
所有动物护理和实验程序均获得新疆农业大学机构动物护理和使用委员会的批准 (动物协议编号：2023055)。本研究遵循《动物研究：体内实验报告》(ARRIVE) 指南以及相关机构和国家关于实验动物护理和使用的指南。16 只健康的 6 月龄未去势巴什拜公羊，体况和体重相似
饲养制度对巴什拜羊皮下、肾周和尾脂组织中羊肉异味相关化合物的影响
如表 1 所示，脂肪库对巴什拜羊中与羊肉异味相关的支链脂肪酸，包括 MOA、EOA 和 MNA 有显著影响。经过 Benjamini–Hochberg FDR 校正 (表 S7) 后，脂肪库的主效应对 MOA、EOA 和 MNA 仍然显著 (
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讨论
整合瘤胃微生物群、瘤胃发酵参数、GC–MS 和脂质组学数据，本研究揭示了在放牧 (FM) 和舍饲 (SS) 条件下，巴什拜羊瘤胃微生态、脂肪组织脂质谱以及与羊肉异味相关的支链脂肪酸沉积的协调变化。结果表明，饲养制度与属水平的瘤胃微生物组成、瘤胃支链挥发性脂肪酸的分布、脂肪组织磷脂
结论
本研究整合了微生物组谱分析、瘤胃发酵参数、GC–MS 和脂质组学，研究了饲养制度对巴什拜羊脂肪组织中羊肉异味相关化合物沉积和脂质重塑的影响。舍饲 (SS) 组与 MNA 和异丁酸水平升高以及 Selenomonas 富集相关，而放牧 (FM) 组促进了 Saccharofermentans 的富集并增加了 PC、PE 和几种醚键
CRediT 作者贡献声明
程志强：写作 - 回顾与编辑，写作 - 初稿，软件，调查，形式分析，数据整理。 张程：验证，软件，调查。 李梦菲：可视化，软件，调查，形式分析，数据整理。 刘建城：可视化，验证，资源，方法学。 陈勇：监督，项目管理，方法学，资金获取，概念化。 臧长江：写作 - 回顾与编辑，监督，资源，
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本论文报告的工作。
致谢
本研究由 新疆羊肉特征品质形成机制及评价标准体系构建 (2023B02015-3)、自治区研究生科研创新项目 (XJ2025G110) 和 新疆维吾尔自治区天山人才科技创新领军人才项目 (2022TSYCLJ0014) 资助。此外，我们感谢上海生物轮廓科技有限公司在质谱技术方面的支持。
程志强 | 张程 | 李梦菲 | 刘建城 | 陈勇 | 臧长江
