皮下脂肪和肌内脂肪含量是决定猪肉品质优劣的关键因素。猪作为脂肪沉积能力较强的家畜,脂肪在体内的分布在一定程度上具有明显的特征:与肉品质及料肉比呈负相关的皮下脂肪与内脏脂肪沉积能力强。因此,降低猪皮下与内脏脂肪的沉积能力是畜牧研究中亟待解决的重要问题,而通过精准营养干预是调控猪脂肪沉积能力最高效和最安全的途径。研究表明石榴具有保健和药用价值,堪称超级天然产物。石榴中的鞣花酸通过肠道代谢为尿石素类代谢物(Urolithin)。由此推测这些代谢产物可能是鞣花单宁及鞣花酸发挥生物学活性的最终物质。Urolithin可显著降低人脂肪细胞中甘油三酯的积累,提示来源于天然产物的Urolithin可作为调控猪脂肪沉积的靶标,并且具有取材安全且降脂功效潜能高的特点,但是Urolithin调控脂肪沉积的机制还不清楚。因此,一方面,本实验利用Urolithin前体物质鞣花酸处理育肥猪,明确鞣花酸对脂肪沉积,肌肉发育和肉品质的影响;一方面,利用尿石素A(Urolithin A,UA)处理高脂饮食诱导的小鼠及原代培养的小鼠脂肪细胞,阐明UA调控小鼠脂肪沉积与能量代谢的分子机制。获得以下主要研究结果:1.UA的前体物质鞣花酸对脂肪沉积与肉品质的调控作用。(1)猪饲喂实验表明,鞣花酸对育肥猪生长性能无影响,但可以显著降低血清中葡萄糖水平(-13.5%);(2)通过检测屠宰后胴体性能和理化参数,结果发现鞣花酸处理可显著提高胴体的瘦肉含量(+3.9%),同时降低脂肪含量(-10.8%)。鞣花酸处理组背最长肌肉色,系水力及p H值均显著高于对照组;(3)进一步验证鞣花酸对肉品质的影响,利用气相色谱法测定肉样品的脂肪酸谱,结果发现鞣花酸组背最长肌中亚油酸(C18:2)和二十二碳六烯酸(C22:6)的含量均显著高于对照组。2.UA在小鼠脂肪细胞中的作用及其机制研究(1)UA通过抑制脂肪合成(Fas,ap2和Cebpβ)并促进脂肪分解(HSL和ATGL)进而抑制3T3-L1脂肪细胞的分化;(2)UA以依赖于UCP1的方式增强原代白色脂肪细胞的棕色化以及棕色脂肪细胞的活化;(3)UA通过甲状腺激素信号通路促进原代白色脂肪细胞的棕色化以及棕色脂肪细胞的活化。3.UA通过增强小鼠脂肪组织的产热作用发挥抗肥胖功效。(1)UA可预防由饮食引起的肥胖和代谢功能障碍;(2)UA通过增强棕色脂肪组织的产热作用以及诱导白色脂肪组织的棕色化来增加机体能量消耗;(3)UA介导机体能量消耗的机制是由棕色脂肪和腹股沟白色脂肪组织中的三碘甲状腺素(T3)水平升高引起的。4.UA对机体肌肉功能改善的作用及其机制研究(1)UA改善饮食诱导肥胖小鼠的运动性能,并且不影响肌管的分化;(2)在脂肪酸氧化的条件下,UA处理增强了小鼠肌管中线粒体复合物II的功能,进一步明确UA对小鼠骨骼肌的贡献取决于脂肪组织的脂解作用。综上所述,本研究阐明了鞣花酸及其代谢产物UA在脂肪沉积和肌肉发育中的作用,并揭示了UA通过甲状腺激素通路抑制脂肪沉积的分子机制,最终阐明UA在脂肪细胞生物学中的重要作用,为畜牧生产中的肉质改良工作提供思路和科学依据,同时为人类肥胖症的治疗提供理论基础。