西南大学罗辉副教授团队揭示了不同年龄中华鳖肌肉营养物质代谢特征及其机制

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日期:2024-06-18
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近期,西南大学水产学院罗辉副教授团队在国际期刊Aquaculture(中国科学院一区Top,IF=4.5)发表题为“Integrated metabolome and transcriptome revealed the metabolite characteristics and potential gene regulation mechanism in muscle of different ages male Chinese soft-shelled turtles (Pelodiscus sinensis)”的研究论文。该研究受到重庆市水产科技创新重点攻关项目的资助。

中华鳖(Pelodiscus sinensis)是一种古老的昂贵水产品,具有较高营养和药用价值,在亚洲受到消费者的青睐。作为一种药食同源水生动物,中华鳖肌肉中的药理活性物质值得挖掘和利用。在池塘养殖中,由于消费者的年龄偏好,养殖户倾向于延长中华鳖的养殖周期以获得更高的利润。然而,关于不同年龄中华鳖的肉品质和生物活性物质差异的信息很少。西南大学罗辉副教授团队从中华鳖肌肉代谢组入手,分析了小分子呈味代谢物、营养物质和抗氧化肽的含量和组成在不同年龄个体中的组成差异,获得了3-6龄(M3-M6)鳖肌肉的代谢物组成特征。结合转录组数据进行联合分析,发现了相邻年龄阶段的特征代谢物积累的基因调控机制。这项研究不仅揭示了不同年龄中华鳖肌肉中的小分子整体轮廓,挖掘了中华鳖潜在药理活性物质,也分析了引起中华鳖肌肉品质变化的基因调控机制,对于中华鳖肉品质优化的选育工作奠定基础。

该研究利用LC-MS/MS代谢组,探究了3-6龄中华鳖肌肉的代谢物组成特征。结果发现, 3龄、4龄中华鳖肌肉呈味物质,如肌苷酸、甜味化合物、鸟苷酸和游离氨基酸相对含量最高,指示着更佳的滋味。6龄个体的营养和生物活性物质含量较高,包括不饱和脂肪酸(γ-亚麻酸、DHA和EPA)、维生素(B3和B5)和药物活性抗氧化肽(谷胱甘肽、鹅肌肽),具有更高的营养和滋补效果。将代谢物组成与转录组数据进行联合分析,发现胶原合成、糖类物质代谢和不饱和脂肪酸合成分别是3-4、4-5、5-6龄中华鳖肌肉营养物质积累的特征性通路。其中,从M3到M4,胶原合成相关基因(col1a1, col1a2, col3a1)抑制,导致游离氨基酸含量增加;与M4相比,糖原合成基因(hk、ugp2)下调,糖原分解基因(pgm2、pyg、pfk)上调,使5龄中华鳖肌肉中单糖增加,甜味增强;脂肪酸碳链延伸(hacd1)和去饱和(scd1)增强增加了6龄中华鳖肌肉中高不饱和脂肪酸含量。


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