1. 揭示了地方品种巴马香猪优良肉质性状形成的分子机制及其对饲粮营养水平蛋能比的响应，发现营养、品种和生长阶段对肌肉组织氮代谢和脂肪沉积存在显著互作

发现不同品种猪其肌纤维类型组成、肌肉组织蛋白质的合成代谢能力以及代谢组学特性不同，且背最长肌代谢关键酶和脂肪酸转运蛋白相关基因表达水平也存在显著差异，巴马香猪肌内脂肪含量(>5%)、饱和脂肪酸含量以及脂肪合成代谢相关基因表达水平均高于长白猪，但氨基酸转运载体PepT1的表达水平较低;饲粮营养水平蛋能比对不同类型的猪骨骼肌脂质代谢相关基因的表达有调节作用，且受品种影响，高蛋能比饲粮不同程度激活巴马香猪和长白猪背最长肌中AKT/mTOR信号通路，从而显著提高肌肉组织蛋白质的合成能力，并上调生长期长白猪HSL和LPL等脂肪分解相关基因的表达水平，降低脂肪沉积能力，信号通路AKT/mTOR参与该途径(British Journal of Nutrition，2015，并列第一作者;Journal of Animal Science and Biotechnology，2015，通讯作者)。上述研究揭示了以巴马香猪为代表的地方品种猪优良肉质性状形成的分子机制以及饲粮蛋能比的调节作用，阐明了不同经济类型猪的氮代谢和脂肪沉积发育的差异及其机制，这对深入挖掘和利用我国独特的优良地方品种猪种质特性具有重要参考意义，所形成的地方猪生态饲养技术助力广西环江毛南族自治县整族脱贫致富(2020年)。

2. 阐明了低蛋白饲粮条件下，猪肌肉组织蛋白质的利用与沉积机制及其伴随的能量代谢规律，肌内脂肪含量提高，肌纤维类型组成改善

申请人在前期探讨饲粮蛋能比调节不同品种猪肉质性状的基础上，深入研究低蛋白饲粮条件下肌肉组织中含氮物的周转与利用机制及其伴随的能量代谢规律，以期完善低蛋白氨基酸平衡日粮理论。研究发现猪在不同生长阶段饲喂低蛋白饲粮(NRC推荐标准降低3个百分点)并补充赖、蛋、苏和色氨酸四种限制性氨基酸，肥育猪的肌内脂肪含量提高近40%，红度值a*增加约10%，氧化型肌纤维类型的比例升高，有利于猪肉品质的改善，并整体提高各生长阶段猪肌肉组织中氨基酸转运感受体SNAT2、LAT1、PAT1 和PAT2的表达水平;当蛋白质水平在NRC推荐标准的基础上降低6个百分点时，低蛋白日粮则通过调节肌肉组织游离氨基酸谱，下调mTORC1蛋白质合成通路并上调泛素化蛋白酶体蛋白质降解通路，肌肉组织中阳性凋亡细胞数量增加，能量状态AMP/ATP比值总体上降低，显著抑制猪的肌肉生长以及生产性能(Journal of Animal Science and Biotechnology，2016，通讯作者;Journal of Agricultural and Food Chemistry，2016;2017，通讯作者)。该方面的研究为猪低蛋白饲粮的应用提供强有力的技术支撑，节约蛋白质饲料资源的同时，提高氮营养素的利用效率，并改善肉质性状，也为理想氨基酸模式和精准营养的实施提供新的思路与参考。

3. 阐明低蛋白饲粮平衡支链氨基酸比例通过调节mTOR/AMPK等重要信号通路的活性，改善肌肉生长发育和能量分配，降低机体脂肪率，且亮氨酸的代谢中间产物HMB效果更优

氨基酸的利用效率是调控蛋白质合成的限速因子，氨基酸不仅是合成蛋白质的基本单元，而且在肌肉中的关键代谢产物被认为是蛋白质合成的调节信号——营养感应器，尤其是支链氨基酸。申请人证实了低蛋白饲粮补充适宜比例的支链氨基酸，可通过调节肌肉组织游离氨基酸库，上调mTORC1蛋白质合成通路并下调泛素化蛋白酶体蛋白质降解通路，促进猪肌肉组织的生长发育，肌细胞因子IL-15表达上调，并降低脂肪组织脂蛋白脂酶的活性 (Journal of Animal Science，2016，通讯作者;Nutrition，2017，通讯作者);生长猪的能量分配和脂质代谢发生改变，通过Adipokine- AMPKα-mTORC1信号通路促进脂肪分解，介导AMPKα-SIRT1-PGC-1α信号通路调节线粒体的生物合成(Journal of Functional Foods，2018，通讯作者)，肌纤维类型组成改善。进一步的研究中，发现低蛋白饲粮添加亮氨酸的代谢中间产物β-羟基-β-甲基丁酸(HMB)可显著增加仔猪血液胰岛素含量和肌肉组织蛋白质合成速率，降低血液尿素氮含量和肌肉组织蛋白质降解速率，从而提高氮营养素的利用率、促进肌肉生长，其效果甚至优于亮氨酸，且HMB的添加量比亮氨酸更少。分析血液和肌肉组织游离氨基酸谱发现，低蛋白饲粮添加HMB并不会引起支链氨基酸比例失衡(Journal of Functional Foods，2019，通讯作者)。上述研究表明，低蛋白饲粮平衡支链氨基酸比例可发挥亮氨酸作为营养感受体信号分子的重要生理功能，且发现HMB可作为亮氨酸的替代物在猪低蛋白饲粮中进行应用，降低饲料成本的同时提高氮营养素的利用率，具有重要的应用价值。

4. 发现肌细胞因子和脂肪细胞因子可作为重要介质参与细胞之间的“对话”，调节机体肌肉与脂肪组织的比例，最终改善胴体性状和肉品质

前述研究也表明，支链氨基酸尤其是亮氨酸可调节肌肉组织和脂肪组织之间的能量分配，但是肌细胞与脂肪细胞两者之间的“对话”机制尚不清楚。申请人从肌细胞因子IL-15和脂肪细胞因子Chemerin作为切入点，发现猪肌细胞与脂肪细胞共培养的分化阶段，肌细胞因子IL-15表达上调，并抑制脂肪细胞的分化，早期分化阶段调控基因c/EBPβ表达下调，脂肪细胞因子Leptin分泌减少，同时PI3K/Akt与ERK1/2信号通路被激活，证实猪肌细胞因子IL-15参与肌细胞与脂肪细胞的相互调节作用(Molecular Biology Report，2014，通讯作者;FASEB Journal，2015，第一作者)，同时也发现肌细胞因子IL-6和IL-15在仔猪的不同生理阶段，其在肌肉组织中的表达水平存在差异(Animal Nutrition，2015，通讯作者;Journal of Animal Science，2016，第一作者)，并发现Chemerin通过激活ERK1/2和mTOR信号通路促进肌细胞的增殖而抑制其分化，证实脂肪细胞分泌的脂肪细胞因子可通过自分泌或旁分泌的方式作用于肌细胞(Cytokine，2012，通讯作者);此外，饲粮营养素还可调节猪背部皮下脂肪组织、背最长肌和肝脏组织中主要脂肪细胞因子和肌细胞因子的表达水平(Molecular and Cellular Endocrinology，2013，通讯作者)。研究结果共同揭示了肌细胞因子和脂肪细胞因子作为调节肌细胞与脂肪细胞相互作用的有效介质，参与猪机体肌肉：脂肪组织比例的调节，以改善胴体性状和整体的能量代谢稳衡，也为下一步的研究工作指明方向。

1. Chaoyue Wen; Fengna Li*; Qiuping Guo; Lingyu Zhang; Yehui Duan; Wenlong Wang; Jianzhong Li; Shanping He; Wen Chen; Yulong Yin; Protective effects of taurine against muscle damage induced by diquat in 35 days weaned piglets , Journal of Animal Science and Biotechnology, 2020, 11(1): 56.

2. Yinghui Li; Yingying Liu; Fengna Li*; Qian Lin; Qiuzhong Dai; Jianbang Sun; Xingguo Huang; Xiaoan Cheng; Yulong Yin; Effects of dietary ramie powder at various levels on carcass traits and meat quality in finishing pigs , Meat Science, 2018, 143: 52-59.

3. Yehui Duan#; Yinzhao Zhong#; Hao Xiao#; Changbing Zheng; Bo Song; Wenlong Wang; Qiuping Guo; Yuying Li; Hui Han; Jing Gao; Kang Xu; Tiejun Li; Yulong Yin; Fengna Li*; Jie Yin*; Xiangfeng Kong; Gut microbiota mediates the protective effects of dietary beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) against obesity induced by high-fat diets , The FASEB Journal, 2019, 33(9):10019-10033.

4. Fengna Li; Yinghui Li; Yehui Duan; Chien-An A. Hu; Yulong Tang*; Yulong Yin*; Myokines and adipokines: Involvement in the crosstalk between skeletal muscle and adipose tissue , Cytokine & Growth Factor Reviews, 2017, 33: 73-82.

5. Yinghui Li; Fengna Li*; Shuai Chen; Yehui Duan; Qiuping Guo; Wenlong Wang; Chaoyue Wen; Yulong Yin*; Protein-restricted diet regulates lipid and energy metabolism in skeletal muscle of growing pigs , Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2016, 64(49): 9412-9420.

6. Yingying Liu#; Fengna Li#; Lingyun He; Bi'e Tan; Jinping Deng; Xiangfeng Kong*; Yinghui Li; Meimei Geng; Yulong Yin*; Guoyao Wu; Dietary protein intake affects expression of genes for lipid metabolism in porcine skeletal muscle in a genotype-dependent manner British Journal of Nutrition, 2015, 113(7):1069-1077.