
导读:国内南京农业大学联合地方畜禽保护机构组建研究团队,以本土特色畜禽海门山羊作为试验对象,围绕动物生长月龄与肌肉大理石花纹形成的内在关联开展多层次解析工作。团队按照不同生长阶段划分试验群体,区分出肌内脂肪含量差异明显的两类山羊肌肉样本,结合脂质、游离氨基酸、定量蛋白三类组学联合分析手段,系统追踪肌肉理化特征、营养物质组分、风味前体物质随年龄变化的整体规律。试验结果证实,山羊肌内脂肪沉积量会随生长周期推进持续提升,脂肪含量更高的肌肉样本内各类脂肪酸、功能性氨基酸积累水平同步上升;蛋白层面筛选出参与脂代谢调控的关键功能分子,同时明确乙酰辅酶 A、琥珀酰辅酶 A 两类中间代谢物在脂肪合成通路里的核心枢纽作用。从膳食健康角度评估,高脂肪羊肉的心血管相关风险指标表现更优,风味前体物质储备也更为丰富,为地方肉羊定向选育、精细化饲养方案制定提供多维度分子理论支撑。
研究背景 
肉类是全球居民日常饮食中蛋白质与膳食脂质的核心供给来源,伴随着大众生活水平持续提升,消费者挑选羊肉产品时,不再只关注产量与价格,肉质口感、营养价值、独特肉香成为优先考量的评判标准。羊肉本身具备易消化、营养均衡的先天优势,而我国培育的本土地方山羊品种,是产出高端特色羊肉的珍贵种质资源,海门山羊作为长三角标志性地方肉羊品种,具备开发高端雪花羊肉产品的巨大潜力,相关产业发展具备广阔市场空间。行业内普遍认为,肌肉内部脂肪也就是肌内脂肪的积累程度,是区分肉品等级、决定食用体验的核心指标,脂肪分布均匀的大理石花纹肉,嫩度、汁水感与风味表现都会大幅优于瘦肉占比过高的肉品。
现阶段畜牧领域针对肌内脂肪的研究大多集中在生猪、肉牛两类畜禽,针对山羊肌肉脂肪沉积的分子机制探索存在明显短板。已有少量针对海门山羊的前期试验,仅对比过不同解剖部位的肉质基础指标,或是聚焦品种保藏、保鲜工艺优化,很少从生长年龄这一关键变量切入,系统梳理月龄变化如何改变肌肉内部营养组分,更缺少从多组学联合层面挖掘脂肪积累背后的调控网络。不同生长阶段山羊体内激素水平、代谢运转模式存在巨大差异,这些生理变化会同步作用于肌肉内部脂质、氨基酸两类风味前体物质的合成,相关联动机制始终缺少完整、体系化的数据佐证,成为制约海门山羊优质化养殖、定向育种推进的关键知识缺口。
肌内脂肪并非单纯影响口感的组织,肌肉内储存的各类脂肪酸、游离氨基酸,是肉类加热过程中生成特色香气物质的基础原料,同时直接决定肉品的膳食健康价值。过往研究单独分析脂质或者氨基酸单一物质,无法解释脂肪积累过程中两类代谢物协同变化的规律,也难以定位调控脂肪沉积的核心基因与代谢通路。除此之外,膳食营养学中存在多项评价肉类脂质健康程度的专业指数,以往山羊相关研究很少结合这类指标评判不同脂肪含量羊肉对人体心血管的友好程度,也没有将氨基酸组分和人体必需营养需求进行匹配对比,无法完整回答 “高大理石花纹羊肉是否兼具风味优势与膳食优势” 这一产业核心疑问。
核心内容 
(一)试验群体搭建与多维度检测体系搭建
该研究选取生理状态、体重相近的雌性海门山羊,按照 6 个月、12 个月、18 个月、36 个月四个生长阶段划分试验组别,每个组别设置均等数量试验个体,全程统一饲养环境与分阶段适配日粮,规避饲养差异对试验结果造成干扰。为直观对比脂肪含量带来的肉质差异,团队选取生长 12 个月山羊作为低脂样本来源,36 个月山羊作为高脂样本来源,形成两组表型差异显著的肌肉材料。
检测维度覆盖三大板块:其一为肌肉基础理化与常规营养指标,测定屠宰后肌肉酸碱度、色泽、嫩度、导电特性,同时依照国标方法检测肌肉水分、粗蛋白、粗脂肪占比;其二为微观与风味快速检测,借助荧光标记技术观察肌肉内部脂滴分布情况,利用电子鼻设备快速采集整体挥发性风味信号;其三为多组学高通量代谢分析,分别开展脂肪酸靶向定量、游离氨基酸组分鉴定、蛋白定量组学检测,结合生物信息学工具完成差异物质筛选、代谢通路富集解析,串联起从表型到分子层面的完整分析链条。
(二)两项最具代表性核心试验结果
第一,生长年龄会对山羊肌肉理化、营养组分产生线性调控效果,肌内脂肪随月龄增长持续累积,水分含量则呈现反向下降趋势。36 月龄山羊肌肉粗脂肪含量远高于幼年个体,肌肉嫩度指标随年龄提升出现劣化;高脂、低脂两组肌肉整体挥发性风味轮廓不存在明显区分,但肌肉内部脂质、氨基酸储备存在巨大差距。高脂肌肉样本内饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸总量全部显著更高,各类鲜味、甜味、苦味氨基酸以及人体必需氨基酸积累量同步提升,大量脂肪酸、氨基酸指标与肌内脂肪含量呈现正向关联。
第二,蛋白层面筛选出上百个在高低脂肌肉中表达水平存在显著差异的蛋白分子,差异蛋白集中富集在脂肪酸合成、三羧酸循环、氧化磷酸化等能量代谢通路。研究团队定位到 ECI1、HADH、ACO2 三种调控脂肪沉积的关键功能蛋白,同时证实乙酰辅酶 A、琥珀酰辅酶 A 是串联糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢的核心中间产物。从膳食健康维度评判,高脂羊肉的动脉粥样硬化指数、血栓生成指数均低于低脂羊肉,氨基酸组分和人体日常必需营养需求匹配度更高。
文中两处核心结论引用:1.“肌内脂肪沉积量会随海门山羊生长周期推进持续提升,高脂肪肌肉各类脂肪酸、功能性氨基酸积累水平同步上升”;2.“乙酰辅酶 A、琥珀酰辅酶 A 两类中间代谢物在山羊肌肉脂肪合成通路里起到核心枢纽调控作用”。
亮点价值 
(一)科学理论层面突破性价值
首先,该研究首次针对本土海门山羊,搭建起 “生长年龄 - 肉质表型 - 脂质代谢 - 氨基酸代谢 - 蛋白调控” 完整关联分析框架,填补山羊领域年龄介导肌内脂肪调控多组学联合分析的研究空白。过往同类研究大多仅开展单一组学检测,或是只测定基础肉质指标,本研究将代谢物、功能蛋白、生理表型三类数据整合联动,清晰解释肌肉脂肪积累并非单一脂质含量上升,而是整套细胞代谢网络重编程带来的综合性变化,厘清脂代谢与氨基酸代谢之间存在协同调控的内在关系。
其次,研究将畜牧肉质分析与人类膳食健康评价体系深度结合,引入多项国际通用脂质健康评价指数,对比不同脂肪含量羊肉对心血管的友好程度,同时匹配人体必需氨基酸需求标准开展对比,跳出单纯畜牧生产的研究视角,从食品营养学科角度完善优质山羊肉的评判体系,丰富畜禽肉营养评估的研究思路。
(二)产业落地层面实用应用价值
第一,研究得出的年龄与肌内脂肪变化规律,能够直接指导海门山羊精细化分阶段饲养。养殖企业可以依据不同月龄肌肉营养变化特征,匹配差异化日粮配方,针对性提升青年山羊肌内脂肪沉积效率,缩短高端雪花羊肉的养殖周期,在保障肉质风味与营养的前提下降低养殖成本,推动地方特色羊肉产品产业化升级。
第二,团队筛选得到的 ECI1、HADH、ACO2 等关键调控分子,可作为海门山羊分子育种的候选标记基因。育种工作者能够依托这些靶点开展种质筛选,定向培育肌内脂肪沉积能力更强的新品系海门山羊,长期保护本土畜禽遗传资源的同时,打造具备市场竞争力的高端特色羊肉品类,助力长三角肉羊特色养殖产业提质增效。
图文赏析
结论展望
总结
综合整套试验数据能够看出,生长月龄是改变海门山羊肌肉理化特性、营养物质储备、风味前体含量的关键调控因素,高肌内脂肪含量的羊肉并非只拥有更好的食用口感,在膳食营养均衡性、心血管友好度层面同样具备突出优势。借助多组学联合解析手段,研究打通从宏观肉质表型到微观代谢分子的分析路径,明确线粒体能量代谢、脂肪酸合成通路是调控肌肉大理石花纹形成的核心体系,锁定乙酰辅酶 A 等关键代谢中间物与功能蛋白,完整阐释年龄驱动肌内脂肪沉积的多层次分子调控逻辑。该研究产出的基础数据,既完善了本土地方山羊种质资源的基础科研数据库,也为肉羊肉质改良提供扎实的理论支撑,同时搭建起畜牧养殖与食品营养交叉研究的可行范式。
展望
从后续科研方向来看,当前研究仅完成相关性层面的分子机制解析,尚未验证核心基因、代谢物对脂肪沉积的因果调控效果,后续可以借助基因编辑动物模型开展靶向验证试验,精准确认 ECI1、ACO2 等基因在山羊肌肉脂代谢中的实际功能。另外,试验仅选取雌性山羊开展分析,雌雄个体激素差异会带来脂肪沉积能力区分,未来可补充雄性山羊对照组别,完善性别与年龄双重变量共同作用下的肉质调控网络。
产业应用层面,后续可以基于该研究代谢数据开发快速检测技术,养殖场无需复杂大型质谱设备,就能快速预判山羊肌内脂肪潜力;同时结合研究中氨基酸、脂肪酸风味前体数据,开发适配海门山羊肉的低温加工工艺,最大化保留肉品天然香气物质,延伸肉羊产业链。长远来看,依托这套多组学分析思路,还可以复制应用到其他国内地方畜禽品种的肉质改良研究中,助力我国本土优质畜禽资源开发利用。
王锋(通讯作者):南京农业大学动物科技学院、三亚研究院二级岗教授、博士生导师,江苏省家畜胚胎工程研究中心主任;历任国家肉羊产业技术体系环境控制与检测功能研究室主任、岗位科学家,担任江苏省肉羊产业技术体系首席专家、江苏省肉羊育种协作组首席专家,兼任中国畜牧兽医学会动物繁殖学分会副理事长、养羊学分会常务理事、全国畜牧业标准化技术委员会委员、金善宝书院首席导师。长期深耕羊业科学领域,系统围绕山羊、绵羊遗传种质创新、多胎繁殖机理、胚胎发育与胚胎工程、肌肉发育与肉质营养调控、规模化养殖环境调控等方向开展基础理论研究与产业转化应用研究。获省级优秀研究生导师、南京农业大学师德标兵,连续两届受聘学校钟山学者首席教授;深耕本科与研究生教学改革,牵头主编《动物繁殖学》核心专业教材及配套实验教程,领衔建设的《动物繁殖学》课程先后获评首批国家精品资源共享课程、首批国家级一流本科课程,同步建成江苏省产教融合一流课程,依托慕课平台实现全国高校共享教学资源,构建立体化课程教学体系,教学改革成果获校级特等奖、江苏省教学成果二等奖,并参与斩获国家级教学成果二等奖。先后主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、国家肉羊产业技术体系专项、省部级农业攻关、海南省南繁揭榜挂帅项目等各级课题50余项;团队攻克肉羊领域取得系列原创成果;相关研究成果先后荣获神农中华农业科技奖、江苏省科学技术进步奖等多项国家、省部级奖励,累计发表学术论文400余篇,其中SCI收录论文200余篇,多项育种、养殖技术落地江苏、海南等地肉羊养殖产区,为国内肉羊良种繁育与产业高质量发展提供重要技术支撑。刘志鹏(第一作者):2021年毕业于内蒙古民族大学动物科学专业,同年考入南京农业大学动物科技学院攻读研究生(硕博连读)。现主要从事肉羊功能基因组挖掘与分子设计育种研究,聚焦三维基因组及其在生长发育性状调控中的应用。现为中国生物化学与分子生物学会高级会员、中国畜牧兽医协会动物遗传育种分会会员。主持国家级和省部级科研项目各1项,累计获省部级以上奖励3项,校级奖励20余次;研究生在校期间,因学业成绩优异及科研表现,连续4次获校级一等学业奖学金,并获得崖州湾科技城学术年会口头汇报二等奖及科学家励志奖学金等荣誉。以第一作者身份发表南京农业大学高质量论文期刊A类SCI论文5篇,申请发明专利3项,发明专利2项。兼任多个学术期刊青年编委及审稿人。
坚持以探究肉羊生长发育机制为“立足点”,以优化、创新表型-基因型关联技术,培育肉羊新种质为“目标”。构建了从分子机制到育种应用的研究框架,形成了“基因-表型-性状”一体化解析模式,为肉羊生长发育机制的深入理解和高效育种提供了理论支撑和技术参考,展示了在功能基因组学与分子设计育种交叉领域的创新能力与应用潜力。
本研究相关试验工作获得多项国家级、省级科研项目经费支持,项目分别为:国家重点研发计划(2021YFD1200902、2022YFD1300201)、国家肉羊产业技术体系专项(CARS-38)、海南省教育厅三亚崖州湾科技城联合博士科研创新基金(HSPHDSRF-2024-09-006)。https://doi.org/10.1016/j.fochx.2026.104117

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