微生物组-代谢组学分析揭示日粮牛磺酸对黄羽肉鸡（Gallus gallus）肉品质与风味的影响

《Animal Nutrition》：Microbiome-metabolomics analysis provides insight into the effects of dietary taurine on meat quality and flavor in yellow-feathered chickens ( Gallus gallus)

　　

牛磺酸（taurine, TAU）是家禽营养中的关键成分，被认为具有改善肉鸡生长、增强肉品质和风味的潜力。然而，TAU调控肉鸡肌肉中挥发性有机化合物（volatile organic compounds, VOC）产生的机制仍不清楚。本研究探讨了日粮添加TAU对黄羽肉鸡肉品质、脂质代谢相关基因表达及VOC谱的影响。900只健康的1日龄雌性快速型岭南黄羽肉鸡（体重：38.58 ± 0.12 g）被随机分为5组，分别饲喂基础日粮（CON）或添加0.25、0.50、1.00和2.00 g/kg TAU的基础日粮（分别记为TAU250、TAU500、TAU1000和TAU2000），试验期56 d。结果显示，与CON组相比，日粮TAU显著提高了1–56 d的平均日增重（ADG）和终末体重，并降低了饲料/增重比（F/G）（P < 0.05）。与CON组相比，日粮添加2.0 g/kg TAU提高了胸肌中C18:1、C18:2n-6和45 min红度（a*）值（P < 0.05），同时降低了24 h滴水损失（P < 0.001）。日粮添加TAU显著提高了甘油三酯、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰肌醇和溶血磷脂酰胆碱等脂质亚类的含量（P < 0.05）。TAU通过下调胸肌中CPT1A、ACOX1和ACSL5等脂质分解代谢相关基因，增强肌内脂肪沉积（P < 0.05）。此外，日粮添加2.00 g/kg TAU增加了Bacteroides、Faecalibacterium和Enterococcus的丰度，并降低了Streptococcus和Lachnoclostridium的丰度（P < 0.05）。风味组学与肠道微生物组谱的整合分析显示，Faecalibacterium和Enterococcus与(E)-2-辛烯醛、反油酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕榈酸乙酯、9,12-十八碳二烯酸乙酯和辛烷呈正相关（P < 0.05）。总之，本研究发现日粮TAU改善了黄羽肉鸡的肌内脂肪沉积并促进了VOC的合成。Faecalibacterium和Enterococcus可能有助于改善鸡肉的风味特征。

该研究发表于《Animal Nutrition》。随着经济发展，消费者日益关注肉品质的新鲜度、嫩度和风味。黄羽肉鸡在亚洲市场因优良肉质而受欢迎，但现代集约化养殖面临氧化应激、脂质沉积和疾病等问题，导致生长性能下降、肉品质降低和风味前体积累不足。牛磺酸（taurine, TAU）是2-氨基乙磺酸，属于非蛋白含硫β-氨基酸，在植物性家禽日粮中具有重要作用。已有研究证明TAU具有抗氧化、抗炎、抗凋亡和细胞保护功能，并能调节能量代谢和肠道菌群，但其对黄羽肉鸡的影响以及调控挥发性有机化合物（volatile organic compounds, VOC）生成的机制尚不清楚。为此，研究人员开展本研究，以揭示TAU对肉品质和风味的影响及潜在机制。

主要技术方法：研究人员选用900只1日龄雌性快速型岭南黄羽肉鸡（来自广东温氏集团，初始体重38.58 ± 0.12 g），随机分为5组（CON、TAU250、TAU500、TAU1000、TAU2000），每组6个重复，每重复30只，试验期56 d。主要方法包括：生长性能与屠宰性能测定；胸肌肉品质指标测定；索氏抽提测定肌内脂肪（intramuscular fat, IMF）；气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析脂肪酸组成；超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱（UPLC-Q-Orbitrap MS/MS）进行非靶向脂质组学；顶空固相微萃取-气相色谱-质谱（HS-SPME-GC-MS）分析VOC；全长16S rRNA基因PacBio测序分析盲肠菌群；实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测脂质代谢基因表达；采用Pearson相关分析进行多组学关联。

### 3.1 生长性能与屠宰性能
与CON组相比，日粮添加TAU显著提高了1–42 d和1–56 d的平均日增重（ADG）和终末体重，显著降低了饲料/增重比（F/G）；TAU2000组腹脂率低于CON组，而屠宰率、全净膛率、胸肌率和腿肌率无显著差异。

### 3.2 肉品质
TAU250组24 h滴水损失显著降低；TAU1000组24 h滴水损失降低、pH_{24 h}升高；TAU2000组pH_{24 h}和45 min红度（a*）值升高，24 h滴水损失显著降低。IMF含量随TAU添加水平升高呈上升趋势（P = 0.069），亮度（L*）、黄度（b*）、pH_{45 min}和剪切力无显著差异。

### 3.3 脂肪酸组成
1.00和2.00 g/kg TAU添加降低了胸肌中C18:0比例，提高了单不饱和脂肪酸（MUFA）和C18:2n-6比例；多不饱和脂肪酸（PUFA）及n-6/n-3比值无显著差异。

### 3.4 氧化指标
与CON组相比，TAU添加显著提高了琥珀酸脱氢酶（SDH）和异柠檬酸脱氢酶（IDH）活性，降低了乳酸脱氢酶（LDH）活性；TAU2000组丙二醛（MDA）含量显著降低，苹果酸脱氢酶（MDH）和蛋白羰基（PCO）含量无显著差异。

### 3.5 非靶向脂质组学
共检出1493种脂质、17个亚类。正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）显示CON、TAU500和TAU2000组明显分离。筛选出376种显著差异代谢物，TAU2000组显著提高4种磷脂酰乙醇胺（PE）、2种磷脂酰胆碱（PC）、3种甘油三酯（TG）、2种磷脂酰肌醇（PI）和1种溶血磷脂酰胆碱（LPC）等。

### 3.6 挥发性有机化合物组成
TAU500和TAU2000组胸肌中3-甲基丁醛、(E)-2-辛烯醛、乙酸乙酯、反油酸乙酯、乳酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕榈酸乙酯、9,12-十八碳二烯酸乙酯、十二酸甲酯和十九烷等含量显著升高；戊醛、己醛、2-壬烯醛、壬醛、2-丙酮、2-戊基呋喃和吡嗪等含量显著降低。

### 3.7 肠道微生物结构
TAU2000组盲肠菌群α多样性和β多样性与CON组差异显著。门水平上，TAU2000组Bacteroidota丰度升高，Firmicutes丰度及Firmicutes/Bacteroidota比值降低；属水平上，Bacteroides、Faecalibacterium和Enterococcus丰度升高，Streptococcus和Lachnoclostridium丰度降低。

### 3.8 胸肌脂质代谢相关基因表达
TAU2000组胸肌中ACACA、FABP3、SREBP1和PPARα mRNA表达水平升高，CPT1A、ACOX1和ACSL5 mRNA表达水平降低；FASN表达无显著差异。

### 3.9 脂质代谢物、VOC与肠道微生物的关联分析
Faecalibacterium丰度与2-甲基-2-丁烯醛、(E)-2-辛烯醛、乙醇、1-辛烯-3-醇、2-辛酮、乙酸乙酯、反油酸乙酯、乳酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕榈酸乙酯、9,12-十八碳二烯酸乙酯、十九烷和辛烷呈正相关；Enterococcus丰度与2-甲基丁醛、(E)-2-辛烯醛、肉豆蔻酸乙酯、棕榈酸乙酯、反油酸乙酯、9,12-十八碳二烯酸乙酯、2-甲基戊烷和辛烷呈正相关，而Streptococcus和Lachnoclostridium与多种酯类呈负相关。Enterococcus与PC、PE、PI等脂质代谢物也呈正相关。

讨论总结：研究人员认为，TAU对生长的促进作用受添加剂量、持续时间、品种和试验条件影响。TAU改善肌肉抗氧化状态，降低脂质过氧化，并通过下调脂质分解代谢相关基因促进IMF沉积。TAU还可调节肠道菌群结构，增加有益菌丰度；有益菌与多种风味相关VOC呈正相关，提示肠道微生物可能参与风味形成，但相关性不等于因果关系，需进一步验证。

结论：本研究结果表明，日粮添加2.00 g/kg TAU可改善黄羽肉鸡的特定肉品质参数，特别是促进IMF沉积和调节胸肌VOC谱；同时TAU影响肠道菌群结构，增加Faecalibacterium和Enterococcus相对丰度，可能有助于改善肉的风味特征。仍需进一步机制研究阐明这些细菌在VOC形成中的确切作用，并确证TAU作为商品化生产中改善肉品质的营养添加剂的应用潜力。