猪肉消费量占全球肉类消费量的三分之一，是我国重要的肉类来源。我国地方品种猪的资源丰富，并且多数品种以肉质优良而著称。因此，揭示其优质肉形成的分子机制，对通过营养调控策略改善商品猪的肉品质具有重要意义。近年来的研究表明，肠道微生物及其代谢产物在肉品质形成过程中发挥着重要作用，但其具体作用机制尚不明确。
近期，中国科学院亚热带农业生态研究所孔祥峰研究员团队通过多组学联用技术，系统比较了杜洛克猪（父本）、桃源黑猪（母本）及其杂交培育品种湘村黑猪的肉品质、肌肉特性、代谢组特征及肠道菌群的差异，并利用粪菌移植（FMT）技术验证了关键菌群的功能。相关研究成果发表在Food & Function（2023）和npj Biofilms and Microbiomes（2025）等国际重要学术期刊上。
研究结果表明：1）桃源黑猪和湘村黑猪的慢肌纤维比例显著高于杜洛克猪，肌纤维横截面积更小，系水力和肌内脂肪含量更高，但胴体重较低。2）肌肉靶向代谢组检测发现了24种差异代谢物，其中β-丙氨酸和苹果酸含量与肌肉系水力呈显著正相关。3）地方品种猪肌肉中脂质分解相关基因（HSL、ATGL和CPT1）和糖酵解相关基因（LDH和PFKFB3）的表达较低，是其肌内脂肪含量较高而糖酵解潜力较低的原因。4）地方品种猪结肠中乳杆菌（Lactobacillus）的丰度较高，并可通过色氨酸代谢途径促进犬尿酸的合成；犬尿酸可激活肌肉AMPK/PGC-1α信号通路，上调肌肉中慢肌纤维的比例。5）FMT实验证实，移植地方品种猪肠道菌群的小鼠，机体犬尿酸水平和肌肉AMPK表达水平提高，其慢肌纤维比例呈上升趋势。
总之，地方品种猪的优良肉品质与其高比例的慢肌纤维、较强的脂代谢特征及肠道菌群驱动的犬尿酸-AMPK/PGC-1α轴密切相关。该研究首次揭示了乳杆菌通过色氨酸代谢调控肌纤维类型转化的机制，为通过干预微生物代谢改善商品猪的肉品质提供了新策略。
本研究得到了国家重点研发计划课题、国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点项目、国家自然科学基金外国学者研究项目和湖南省自然科学基金项目的共同资助。
研究技术路线
主要研究结果
注：A. 三个品种猪慢肌纤维比例；B. 三个品种猪肌肉差异代谢物通路分析；C. 三个品种猪结肠乳杆菌丰度；D. 乳杆菌与色氨酸代谢物相关性网络图；E. 移植不同品种猪粪菌小鼠慢肌纤维比例。
地方猪肠道微生物调控肌纤维类型机制示意图
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