《Food Chemistry: Molecular Sciences》：Oat grass improves meat tenderness and flavor, reduces fat deposition in small-tailed Han sheep
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本研究针对集约化养殖模式下羊肉品质下降的问题，通过转录组与蛋白质组学联合分析，揭示了燕麦草膳食补充改善小尾寒羊肉质特性的分子机制。研究发现燕麦草通过调控心肌收缩通路（ACTC1、COX2）促进脂肪酸代谢，同时通过肌球蛋白细胞骨架调控通路（MYL10、PFN2）优化肌纤维结构，最终实现嫩度提升、脂肪沉积减少和风味物质富集的双重效益，为优质羊肉生产提供了理论依据和实践方案。
随着生活水平的提高，消费者对高品质羊肉的需求日益增长。羊肉因其独特的风味、嫩滑的口感和丰富的营养价值而备受青睐。然而，现代集约化养殖模式中普遍采用精料型日粮，导致羊肉品质下降，特别是风味和质地变差，成为制约产业发展的瓶颈问题。在此背景下，如何通过营养调控策略改善羊肉品质，成为畜牧业研究的热点。
内蒙古大学生命科学学院的研究团队在《Food Chemistry: Molecular Sciences》发表论文，聚焦燕麦草这一优质饲草资源，探究其对小尾寒羊肉质特性的改善作用及分子机制。燕麦草因其适口性好、蛋白质含量高、消化率佳等优点，被认为是反刍动物理想饲料。前期代谢组学研究表明，日粮中添加30%燕麦草能显著提升背最长肌中风味物质和氨基酸含量，但其中的分子调控机制尚不明确。
为深入解析燕麦草改善肉质的分子通路，研究团队运用多组学整合分析技术，包括RNA测序（RNA-seq）和串联质谱标记（TMT）蛋白质组学，系统比较了燕麦草补充组（OS）与对照组（CON）小尾寒羊背最长肌的基因和蛋白表达谱。
关键技术方法
研究选取40头90日龄小尾寒羊，随机分为燕麦草补充组（70%精料+30%燕麦草）和玉米基础日粮对照组，进行100天饲养试验。通过RNA-seq筛选差异表达基因（DEGs），TMT蛋白质组学鉴定差异表达蛋白（DEPs），并采用RT-qPCR和Western blot对关键分子进行验证。样本来源于实验动物背最长肌、肋间肌和后腿肌。
3.1 转录组学整体统计结果
RNA-seq分析共获得OS组和CON组高质量读数2.29亿和2.22亿条，基因组映射率均超过98%。共鉴定21,136个基因，其中101个为差异表达基因（66个上调、35个下调）。GO功能富集显示DEGs主要参与脂质代谢过程、钙离子结合等生物学过程；KEGG通路分析揭示这些基因显著富集于免疫系统、信号转导、氨基酸代谢等通路。关键基因如MYL10、ACTC1等与肌肉结构和代谢密切相关。
3.2 蛋白质组学整体统计结果
LC-MS/MS鉴定到2266个蛋白质，其中202个为差异表达蛋白（37个上调、165个下调）。GO分析表明DEPs主要参与心肌收缩、肌原纤维组装等过程；KEGG富集通路包括蛋白质消化吸收、心肌收缩、脂肪酸降解等。重要节点蛋白如MYL2、ACTC1、ATP2A2等对肌肉收缩和代谢调控起关键作用。
3.3 转录组与蛋白质组关联分析
整合分析发现MYL10是转录组和蛋白质组共有的关键调控因子。蛋白互作网络显示MYL10与MYLK3、MYH10等存在密切相互作用。心肌收缩通路和肌动蛋白细胞骨架调控通路被确定为燕麦草改善肉质的主要通路，其中ACTC1、COX2等蛋白表达上调，而MYL2、TNNC1等下调，共同调控肌肉代谢和纤维结构。
3.4 RT-qPCR验证RNA-seq关键DEGs
对MYL2、MYH2、MYL10、PIP4K2B和ACTC1五个关键基因进行RT-qPCR验证，结果显示在肋间肌和后腿肌中，MYL10、MYL2和ACTC1表达显著上调，MYH2和PIP4K2B显著下调，与转录组数据高度一致。
3.5 Western blot验证MYL10蛋白表达
蛋白质印迹实验证实MYL10、PFN2和PI4K2B蛋白在OS组背最长肌中表达显著下调，与TMT蛋白质组学结果吻合，进一步验证了这些蛋白在肌肉发育和肉质调控中的重要作用。
研究结论与讨论
本研究通过多组学整合分析，系统阐明了燕麦草膳食补充改善小尾寒羊肉质特性的分子机制。主要结论包括：第一，燕麦草通过激活心肌收缩通路（ACTC1、COX2），促进脂肪酸代谢和氨基酸转化，减少皮下脂肪沉积，同时调控风味氨基酸组成，提升肉质营养价值；第二，通过抑制肌球蛋白细胞骨架调控通路（MYL10、PFN2），减缓肌纤维组装速度，减小肌纤维直径，降低剪切力，显著改善羊肉嫩度。
这些发现不仅揭示了燕麦草作为功能性饲料的分子作用机制，还为优质羊肉生产的饲料配比优化提供了理论依据。该研究创新性地将代谢通路调控与肉质性状改善相联系，为畜禽肉质改良研究提供了多组学整合分析的新范式。未来研究可进一步探讨MYL10等关键分子的转录后调控机制，以及燕麦草中活性成分对肌肉发育的特异性作用，为开发精准营养调控策略奠定基础。
