综述：肌肉-肠道轴通过调节能量代谢来提高肉质

《Meat Science》：Gut-muscle axis improves meat quality by regulating energy metabolism

肠道菌群通过代谢产物、屏障功能和神经内分泌途径调控骨骼肌能量代谢，影响肌内脂肪沉积和肌纤维类型，进而形成猪肉品质并延缓屠宰后劣变。研究提出靶向肠-肌肉轴的营养干预策略，为生产高品质安全猪肉提供理论依据。

　　

刘浩宇|何立航|马宁|谭鹏|唐琪|蔡坤|门昭月|卢宇彤|胡定月|赵金山|聂村喜|于书阳|康云路|马曦

石河子大学动物科学与技术学院，中国新疆石河子832000

摘要

猪肉的质量对人类健康和畜牧业经济发展具有重要意义。近年来，“肠道-肌肉轴”概念的提出强调了肠道微生物群及其与宿主相互作用在调节骨骼肌生理机能中的关键作用，为阐明猪肉质量形成机制提供了新的视角。本文综述了肠道-肌肉轴对骨骼肌能量代谢的影响及其在调控决定猪肉质量分子机制中的作用，重点关注了肌肉的两个关键内在特征：肌内脂肪（IMF）沉积和肌纤维类型组成。系统地阐述了肠道微生物群、其代谢物（短链脂肪酸SCFAs、支链氨基酸BCAAs、胆汁酸BAs）、肠道屏障功能以及神经内分泌途径如何介导这些调节作用。在此基础上，本文还探讨了肠道-肌肉轴对死后肌肉生物过程的持续影响，概述了该轴通过缓解过度糖酵解、稳定pH值、增强抗氧化能力和调节风味劣化物质形成来提高猪肉食用品质和延缓肌肉恶化的潜在途径。最后，总结了当前关于该轴如何调节代谢从而影响猪肉质量和腐败的相关挑战及未来研究方向。我们的目标是通过针对肠道-肌肉轴的营养干预措施，为生产高质量、安全的猪肉提供理论基础和实践策略。

引言

根据2023年的最新统计数据，猪肉占全球肉类产量的33.9%。其中，中国已超过美国和巴西，成为世界上最大的猪肉产品生产国（Our World in Data，2025年数据）。猪肉是人类高质量蛋白质和必需营养素的重要来源，其质量直接影响消费者健康、购买决策以及畜牧业的经济效益（Liao, Zhang, Yin, & Zhang, 2025; Ma et al., 2025）。猪肉质量的核心指标包括嫩度、风味、多汁性和色泽，而猪肉质量的形成本质上反映了骨骼肌发育过程中的代谢稳态，这一过程受到内源性遗传因素和代谢的共同调控（Yan, Kan, Wang, & Zhang, 2023）。此外，屠宰后的生化变化（如pH值和糖原含量）进一步影响猪肉的储存稳定性和食品安全（Gu et al., 2024）。 近年来，随着消费者对高质量猪肉需求的增长，如何通过精确调控动物生理代谢来提高猪肉质量并延缓死后品质劣化成为肉类科学和动物生产领域的研究热点（Ciuffoli et al., 2024; Yan, Kan, et al., 2023; Zhang et al., 2022）。传统研究主要关注遗传育种和饲养管理对猪肉质量的影响，而忽视了肠道微生物群的关键调节作用。骨骼肌是动物体内最大的代谢器官，可以通过其内分泌功能分泌信号分子并调节肠道环境和微生物群。反过来，由肠道共生微生物介导的信号转导途径也能调节骨骼肌的组成和发育，从而建立了肠道-肌肉轴这一双向通信途径（Xie & Huang, 2024; Zhang et al., 2025）。随着肠道-肌肉轴概念的提出，新兴证据表明肠道微生物群及其与宿主的复杂相互作用网络（包括代谢物、肠道屏障功能、肽类和神经激素）共同调节肌肉发育、代谢和猪肉质量形成（He et al., 2025; Wen, Wang, Gu, Jin, & Yang, 2024）。这为理解猪肉质量形成机制提供了新的视角，并表明肠道微生物可能通过调节肌肉的初始状态间接影响猪肉的腐败过程。值得注意的是，尽管在人类运动医学和肌肉减少症研究中关于肠道-肌肉轴的研究取得了显著进展（Abrigo et al., 2021; Maruta, Abe, & Yamashita, 2022），但该轴如何具体影响家畜物种的猪肉质量仍不甚明了。 在这篇综述中，我们系统整合了肠道-肌肉轴在猪肉质量形成和延缓品质劣化方面的双重作用。同时，从屠宰前阶段肌内脂肪（IMF）沉积和肌纤维类型的代谢基础出发，阐明了猪肉质量形成的动态过程，以及糖酵解、pH变化和氧化反应对死后品质稳定性的影响。在此基础上，我们创新性地提出并讨论了肠道-肌肉轴通过三条核心途径调节肌肉代谢并延缓品质劣化的新机制。这将为肉类科学领域提供创新的理论框架，最终促进从育种阶段到最终消费阶段的猪肉质量全面提升。

关键内在属性对猪肉质量形成的影响

肌肉能量代谢是全身能量消耗和脂肪储存的关键调节层，其功能状态直接影响肌内脂肪（IMF）沉积，并与肌纤维类型组成密切相关，从而在调节猪肉颜色、嫩度、pH值和持水能力（WHC）等品质特征方面发挥关键作用（Alonso et al., 1987）。

肠道-肌肉轴：在活体状态下调节肌肉代谢并塑造猪肉质量

肠道是一个复杂的消化器官，含有多种微生物。早在2007年，Jeffrey Gordon博士就提出肠道微生物群通过调节禁食诱导的脂肪因子和AMPK信号通路来抑制肌肉脂肪酸氧化（B?ckhed, Manchester, Semenkovich, & Gordon, 2007），这是首次证实肠道微生物群影响肌肉的研究。除了肠道微生物及其代谢物在肠道肌肉轴中的重要作用外，肠道屏障功能也起着关键作用。

死后生化变化对猪肉质量的影响

动物屠宰前经历的外部刺激（如禁食、运输、温度和湿度变化）和内部因素（如抗氧化能力和糖原储存）通过调节糖酵解速率和脂质氧化等关键生化过程，最终影响猪肉的质量变化和腐败过程（Legako, 2025; Rey-Salgueiro et al., 2018）。

肠道-肌肉轴：调节死后代谢并延缓品质劣化

猪肉的最终质量由一系列密切相关的死后生化过程决定，主要是糖酵解和氧化应激。研究表明，中国市场上PSE（死后僵硬）猪肉的比例在10%到30%之间，导致与正常品质猪肉相比出现显著的经济损失（Zhang et al., 2017）。通过活体阶段的肠道-肌肉轴调节可以增强动物延缓糖酵解的能力和抗氧化防御。

动物模型的局限性限制了研究成果的应用

由于成本低、遗传背景明确且易于进行基因操作等优点，小鼠模型被广泛用于研究肠道-肌肉轴对骨骼肌代谢和功能的调节。然而，小鼠与农业生产动物（如猪）之间存在显著的生理和微生物差异，这限制了将小鼠模型研究成果直接应用于农业相关物种。

结论

肠道-肌肉轴调节骨骼肌能量代谢，从而对猪肉质量产生双重影响，包括肌内脂肪沉积和纤维类型转换以及死后品质劣化速率。通过综合最新研究进展，本文阐明了针对该轴的干预措施如何通过微生物代谢物通过肠道屏障和神经内分泌途径来改善猪肉质量并延缓腐败。值得注意的是，这些干预措施主要发生在屠宰前阶段。

同意书

本文无需获得知情同意，所有作者均同意发表。

作者贡献声明

刘浩宇：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、研究、概念构思。 何立航：撰写 – 初稿撰写、研究。 马宁：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、资源收集。 谭鹏：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、可视化制作。 唐琪：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据整理。 蔡坤：初稿撰写。 门昭月：初稿撰写。 卢宇彤：初稿撰写。

未引用的参考文献

Alonso, Campo, Provincial, Roncalés, and Beltrán, 2010 He et al., 2020 Li et al., 2024 Li et al., 2024 Seideman, Koohmaraie, and Crouse, 1987 Tan et al., 2023 Tan et al., 2023 Wang et al., 2018 Wang et al., 2018 Wang et al., 2025 Wang et al., 2025 Wu et al., 2024 Wu et al., 2024 Xu et al., 2022 Xu et al., 2022 Yan, Guo, and Yin, 2023 Zhang et al., 2025 Zhang et al., 2022 Zhang et al., 2022 Zhang et al., 2025 Zhou et al., 2025 Zhou et al., 2025 Zhou et al., 2024 Zhou et al., 2024 Zhou et al., 2025

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

本研究得到了中国国家重点研发计划（2022YFD1300404、2023YFD1301103、2024YFD1300403）、国家自然科学基金（U23A20232、U22A20514、32130039）、北京乡村振兴项目（NY2401090324）、中国农业大学2115人才发展计划（1041-00109019）、生物育种重大项目（2023ZD04070、2023ZD04050）以及拼多多-中国农业大学研究基金（PC2023B01011）的支持。