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更新時(shí)間:2025-10-28
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近日,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院研究人員在國(guó)際水產(chǎn)期刊《Aquaculture》(Q1,IF:3.9)發(fā)表了題為“Decoding the gut-microbiota-muscle nexus: Multi-omics integration reveals mTOR driven flesh modulation in rice-fish co-cultured common carp (Cyprinus carpio)"的研究性論文。在該論文中,研究人員利用上海騰拔Universal TA研究型質(zhì)構(gòu)儀用于測(cè)定鯉魚(yú)的硬度、彈性、咀嚼性和膠粘性等指標(biāo)。
稻魚(yú)共生系統(tǒng)(RFCS)可提升水生動(dòng)物的肉質(zhì)品質(zhì)。然而,這一現(xiàn)象背后的作用機(jī)制目前仍知之甚少。為此,本研究對(duì)稻魚(yú)共生系統(tǒng)與傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)(TPS)中的環(huán)境因子、環(huán)境微生物群、鯉魚(yú)(Cyprinus carpio)腸道微生物群、轉(zhuǎn)錄組學(xué)及肌肉代謝組學(xué)展開(kāi)了對(duì)比分析。與傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)(TPS)相比,稻魚(yú)共生系統(tǒng)(RFCS)中的鯉魚(yú)生長(zhǎng)速度更快,且其肌肉的營(yíng)養(yǎng)成分、口感及風(fēng)味均更優(yōu)。這些優(yōu)勢(shì)與雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信號(hào)通路的顯著激活密切相關(guān),該通路的激活可促進(jìn)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)及糖原的合成。此外,稻魚(yú)共生系統(tǒng)(RFCS)中鯉魚(yú)腸道微生物群的 13.33% 來(lái)源于環(huán)境微生物。該系統(tǒng)內(nèi)鯉魚(yú)的腸道微生物群致病性更低,且能產(chǎn)生更多作為 mTOR 激活劑的短鏈脂肪酸(SCFAs)。不僅如此,曼特爾檢驗(yàn)(Mantel Test)與結(jié)構(gòu)方程模型(SEM)分析結(jié)果顯示:稻魚(yú)共生系統(tǒng)(RFCS)環(huán)境中較低的硝酸鹽與亞硝酸鹽水平,不僅與養(yǎng)殖水體及鯉魚(yú)腸道內(nèi)微生物群致病性的降低相關(guān),還會(huì)伴隨鯉魚(yú)血液中短鏈脂肪酸(SCFAs)水平的升高,以及肌肉中 mTOR 信號(hào)通路的增強(qiáng)。綜上,這些數(shù)據(jù)表明,“微生物 - 腸道 - 肌肉軸" 在提升稻魚(yú)共生系統(tǒng)(RFCS)中鯉魚(yú)的生長(zhǎng)性能與肉質(zhì)品質(zhì)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本研究結(jié)果將深化對(duì)水生動(dòng)物與稻田環(huán)境間生態(tài)互作關(guān)系的理解,為稻漁共生系統(tǒng)的高效利用及進(jìn)一步優(yōu)化提供重要的科學(xué)依據(jù)。

在質(zhì)地方面,與傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)(TPS)組相比,稻魚(yú)共生系統(tǒng)(RFCS)組鯉魚(yú)肌肉的硬度、咀嚼性和彈性均顯著更高(P < 0.05)(圖 1H)。氣味與味道帶來(lái)的感官體驗(yàn)共同決定了水產(chǎn)品的風(fēng)味評(píng)價(jià)。如圖 1J 所示,相較于傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)(TPS)組的肌肉樣本,稻魚(yú)共生系統(tǒng)(RFCS)組樣本對(duì) W5S、W1W 和 W2W的傳感器響應(yīng)值更高(P < 0.05)。與傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)(TPS)組相比,稻魚(yú)共生系統(tǒng)(RFCS)組鯉魚(yú)肌肉的鮮味、甜味和醇厚感更濃郁,同時(shí)苦味、酸味和澀味更低(P < 0.05)。

圖 1 稻魚(yú)共生系統(tǒng)(RFCS)對(duì)鯉魚(yú)(Cyprinus carpio)生長(zhǎng)性能及肉質(zhì)品質(zhì)的提升作用。(A)生長(zhǎng)性能;(B)肌肉組織 HE 染色結(jié)果;(C)肌肉常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分分析;(D)肌肉代謝物正交偏最小二乘判別分析(OPLS-DA);(E)差異代謝物(DMs)火山圖;(F)差異代謝物(DMs)分類(lèi)分析;(G)糖、脂質(zhì)及氨基酸的差異表達(dá);(H)肌肉質(zhì)構(gòu)分析;(J)肌肉電子鼻與電子舌響應(yīng)分析。
參考文獻(xiàn):Yinglin He, et al. Decoding the gut-microbiota-muscle nexus: Multi-omics integration reveals mTOR driven flesh modulation in rice-fish co-cultured common carp (Cyprinus carpio). Aquaculture, 2025