豬肉消費量占全球肉類消費量的三分之一，是我國重要的肉類來源。我國地方品種豬的資源豐富，并且多數品種以肉質優良而著稱。因此，揭示其優質肉形成的分子機制，對通過營養調控策略改善商品豬的肉品質具有重要意義。近年來的研究表明，腸道微生物及其代謝產物在肉品質形成過程中發揮著重要作用，但其具體作用機制尚不明確。
近期，中國科學院亞熱帶農業生態研究所孔祥峰研究員團隊通過多組學聯用技術，系統比較了杜洛克豬（父本）、桃源黑豬（母本）及其雜交培育品種湘村黑豬的肉品質、肌肉特性、代謝組特征及腸道菌群的差異，并利用糞菌移植（FMT）技術驗證了關鍵菌群的功能。相關研究成果發表在Food & Function（2023）和npj Biofilms and Microbiomes（2025）等國際重要學術期刊上。
研究結果表明：1）桃源黑豬和湘村黑豬的慢肌纖維比例顯著高于杜洛克豬，肌纖維橫截面積更小，系水力和肌內脂肪含量更高，但胴體重較低。2）肌肉靶向代謝組檢測發現了24種差異代謝物，其中β-丙氨酸和蘋果酸含量與肌肉系水力呈顯著正相關。3）地方品種豬肌肉中脂質分解相關基因（HSL、ATGL和CPT1）和糖酵解相關基因（LDH和PFKFB3）的表達較低，是其肌內脂肪含量較高而糖酵解潛力較低的原因。4）地方品種豬結腸中乳桿菌（Lactobacillus）的豐度較高，并可通過色氨酸代謝途徑促進犬尿酸的合成；犬尿酸可激活肌肉AMPK/PGC-1α信號通路，上調肌肉中慢肌纖維的比例。5）FMT實驗證實，移植地方品種豬腸道菌群的小鼠，機體犬尿酸水平和肌肉AMPK表達水平提高，其慢肌纖維比例呈上升趨勢。
總之，地方品種豬的優良肉品質與其高比例的慢肌纖維、較強的脂代謝特征及腸道菌群驅動的犬尿酸-AMPK/PGC-1α軸密切相關。該研究首次揭示了乳桿菌通過色氨酸代謝調控肌纖維類型轉化的機制，為通過干預微生物代謝改善商品豬的肉品質提供了新策略。
本研究得到了國家重點研發計劃課題、國家自然科學基金區域創新發展聯合基金重點項目、國家自然科學基金外國學者研究項目和湖南省自然科學基金項目的共同資助。
研究技術路線
主要研究結果
注：A. 三個品種豬慢肌纖維比例；B. 三個品種豬肌肉差異代謝物通路分析；C. 三個品種豬結腸乳桿菌豐度；D. 乳桿菌與色氨酸代謝物相關性網絡圖；E. 移植不同品種豬糞菌小鼠慢肌纖維比例。
地方豬腸道微生物調控肌纖維類型機制示意圖
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