袁清珠,北村良久,深田一剛,島田貴志,能味堂朗

(1.Nichinichi制藥株式會社中央研究所,日本,三重 518-1417;2.南京醫(yī)科大學中日合作益生菌研究中心,中國,南京市 210029)

在日本,牛肉肉質等級(beef quality grade,BQG)左右著胴體價格,尤其牛肉大理石花紋標準(beef marbling standard,BMS)等級是決定胴體價格的80%的因素[1]。為了提高BMS等級,育肥牛時普遍采用控制VA水平的育肥法。關于BMS與血清VA濃度的相關性研究報道頗多。近來,認為從15月齡到24月齡期使血清VA濃度維持在較低水平,肉質最佳,即可以獲得BMS等級最理想的大理石花紋牛肉[2～5]。另外,關于維生素E,維生素C,以及硒(Se)和膽固醇,遺傳基因等其它影響因素的研究也較廣泛[6～15]。由Evans等發(fā)現(xiàn)的所謂生育維生素的VE,近來其新的功能倍受關注。即使血清VA水平維持較低的個體,如果TC和VE水平持續(xù)低下的牛只,其肉質并不理想[7]。VE存在于生物體膜脂質中,抑制膜脂質過氧化(lipid peroxidation)作用[8]。還具有超強的抗氧化,保持肉質鮮度[9],保護肝臟[10]以及抑制肌肉變性[11]等作用。認為肉食的氧化是從富含脂質的膜開始[12]。投服的VE進入細胞膜通過與自由基(radical)結合直接抑制色素和脂質的氧化,同時間接地維持氧合肌紅蛋白(metmyo-globin)的還原活性,而保持肉色和脂質的穩(wěn)定性[9]。肥育后期TC水平,與BMS等級,胴體重(carcass weight,CWT),眼肌面積(rib-eye area,REA)及背腰厚(rib thickness,RT)呈顯著的正相關,與牛肉色澤標準(beef color standard,BCS)等級呈顯著的負相關[13]。雖然降低血清VA水平能夠提高BMS,可是隨之出現(xiàn)牛食欲不振,目盲,運動失調等VA缺乏癥,繼而出現(xiàn)飼料攝取量減少及飼料利用率下降的現(xiàn)象[14]。如同上述,大部分研究均集中在以提高BMS等級為目的的單純以生產者利益為中心的領域,可是關于同時關系到生產者和消費者利益的牛肉色澤和保鮮以及附加價值的研究還很滯后。

乳酸菌E.faecalis FK-23株來自健康人的腸道,其培養(yǎng)菌體熱處理產品(FK-23制劑)具有抗腫瘤[16],預防感染[17]及免疫賦活等作用[18～20],并安全無毒性[21]。

本研究,通過給育肥后期黑毛和牛投服乳酸菌FK-23制劑,觀察對牛育肥效果和肉質等級的影響以及測定探討付予肉質的附加價值?？疾烊樗峋鶩K-23制劑在黑毛和牛育肥中的應用價值。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗于2006年10月至2007年4月在三重縣伊賀市(Mie Iga City)黑毛和牛育肥牧場實施。實驗牛為同一產地,同一父系,22月齡,進入育肥后期的雌性黑毛和牛10頭,隨機分為2組,試驗組和對照組各5頭。育肥用飼料和育肥方法遵照該牧場既定方案進行。FK-23制劑為乳酸菌 E.faecalis FK-23株純菌熱處理死菌體干燥粉末,由Nichinichi制藥株式會社提供(Nichinichi Pharmaceutical Japan)。

1.2 方法

供試牛分為2組同時測定體重及靜脈采血。即日起,試驗組投服FK-23制劑,每頭每日8.0 g,撒在精飼料上使牛自然攝取。之后每1個月采集血液1次,每3個月測定體重1次。實驗進行6個月后出欄,屠宰后胴體測重,采集皮下脂肪和腎臟脂肪,并進行肉質等級鑒定。血液形態(tài)學進行WBC計數(shù)(全自動白細胞計數(shù)器日本光電 MEK-6258)及白細胞百分率(Olympus AH-3光學顯微鏡)檢測。血液生化學實驗,VA和VE濃度測定使用HPLC(Shimadzu LC-6A型Japan),測定條件:柱子(Column)為Shim-pack CLC-ODS(6×150 mm),液相為甲醇,流速為1.5 mL/min,測定波長326 nm。TC(TCHO-PⅢKit Fuji Dry Kem slide,Japan),GOT(GOT/AST-PⅢKit Fuji Dry Kem slide,Japan),BUN(BUN-PⅢKit Fuji Dry Kem slide,Japan)及GLC(GLU-PⅢKit Fuji Dry Kem slide,Japan)的四項利用比色法(Fuji Dry Kem 3000V,Japan)進行測定。皮下脂肪和腎臟脂肪的脂肪酸組成含量測定利用GC法(Shimadzu GC-2010)完成。測定的飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)包括:肉豆蔻酸(myristic acid),棕櫚酸(palmitic acid),硬脂酸(stearic acid)。不飽和脂肪酸(unsaturated fatty acid,UFA)包括:肉豆蔻烯酸(myristoleic acid),棕櫚油酸(palmitoleic acid),油酸(oleic acid),亞油酸(linoleic acid),亞麻酸(linolenic acid)。將各項脂肪酸含量測定值換算為百分比進行表示。

胴體評估成績使用日本食肉協(xié)會(Japanese Meat Grading Association,JMGA)肉質等級鑒定報告,比較研究2組的差異。

統(tǒng)計學分析,采用StatView Ver.5.0(SAS Institute Japan)軟件,對BW及DG變化,VA和VE水平變化進行方差分析(analysis of variance),對血液生化學實驗數(shù)據(jù)進行 t檢驗(two group t-test:paired)及相關系數(shù)(pearson's correlation coefficient)檢驗。

2 結果

2.1 體重(BW)與日增重(DG)

兩組BW變化和DG在統(tǒng)計學上沒有明顯的差異(P>0.05),但是試驗組投服FK-23制劑三個月后出現(xiàn)DG大于對照組的傾向(P 1=0.20和P 2=0.19)(表1)。

表1 實驗牛體重變化及日增重

2.2 血液形態(tài)學與生化學實驗

形態(tài)學檢查未發(fā)現(xiàn)異常。血液生化實驗數(shù)據(jù)t檢驗及相關系數(shù)檢驗結果表明,兩組VE濃度具有明顯的統(tǒng)計學差異(P<0.05)(圖1),VA,GOT,BUN,GLU及WBC差異沒有統(tǒng)計學意義(P>0.05)。兩組TC濃度差異雖然沒有統(tǒng)計學意義(P>0.05),但是實驗組 TC水平具有逐漸升高的趨勢。兩組血液生化實驗各項數(shù)據(jù)之間的相關系數(shù)(r)見表2。結果顯示,對照組的VA與VE呈弱的正相關(r=0.250),而試驗組與其相反呈弱的負相關(r=-0.214)。對照組VA與GOT、BUN呈弱的負相關(r=-0.352及r=-0.241);VE與TC呈正相關(r=0.532),與WBC呈弱的正相關關系(r=0.212),與GOT,BUN,GLU的相關性不顯著r< 0.20 )。實驗組VE與TC濃度呈正相關關系(r=0.763),與GOT,BUN,GLU及WBC的相關性不顯著(r< 0.20 )。對照組TC與GOT,GLU為弱的正相關(r=0.362及r=0.291)。試驗組TC與BUN呈弱的正相關關系(r=0.360),而與GLU呈弱的負相關關系(r=-0.331)。對照組GOT與GLU和WBC呈弱的正相關關系(r=0.331,r=0.267)。試驗組GOT與BUN,GLU呈弱的負相關關系(r=-0.212及r=-0.410),而與WBC為正相關(r=0.687)。對照組BUN與GLU呈弱的負相關關系(r=-0.362),而與WBC為正相關(r=0.325)。試驗組BUN與GLU及WBC均呈負相關關系(r=-0.528及r=-0.321)。

圖1 乳酸菌FK-23制劑對血清VA及VE濃度的影響

表2 血液生化試驗各測定指標間的相關關系

2.3 脂肪酸組成分析

兩組中性脂肪的SFA及 UFA的比例差異無明顯的統(tǒng)計學差異(P>0.05)。但是,試驗組無論皮下脂肪及腎臟脂肪的UFA比例均有增大趨勢(表 3)。

2.4 胴體評估成績CWT及BQG評估無統(tǒng)計學差

異(P>0.05),但是 CWT,REA,YEP以及 RT的數(shù)據(jù)顯示,試驗組略高于對照組(表4)。

3 結論與討論

控制VA給予量可以提高BMS,但同時會出現(xiàn)夜盲癥,體重增加停滯,四肢浮腫等典型的VA缺乏癥,其不僅嚴重影響育肥效果而且明顯降低胴體價值[23]。VA對增重量的影響不僅表現(xiàn)在飼料攝取量還關系到飼料利用率[14]。長期飼喂缺乏VA的飼料,不僅血液和肝臟VA濃度下降,同時白蛋白及膽固醇水平也將下降。由于缺乏VA而發(fā)生波動的成分不僅限于此,其結果還可能給品味優(yōu)良的牛肉造成負面的效果[24]。

表3 脂肪脂肪酸組成分析

表4 日本食肉協(xié)會胴體評估成績

VE的生理活性可以歸納以下幾方面:(a)抗氧化作用,捕捉穩(wěn)定脂質中高度UFA的氧化過程中所產生的活性氧,保證細胞正常功能。(b)VE存在于細胞生物膜雙層構造磷脂膜臨近,通過防止脂質氧化維持生物膜的安全性,防止老化。(c)增強機體防御反應,增強體液免疫(增多IgG)和細胞免疫(促進促分裂素(mitogen)對淋巴細胞刺激(lymphocyte stimulation)反應,增強嗜酸性粒細胞的吞噬和殺菌作用)以及增強機體減少血清皮質醇(cortisol)的免疫作用。(d)維持內分泌功能,激活下腦垂體和腎上腺分泌激素功能。(e)血液循環(huán)促進作用,激活微循環(huán)防止缺血[11]。血清VE和TC水平可以反映飼料攝取量,采食量良好的牛只的肉質也佳,反之為了提高肉質有必要加強營養(yǎng)管理措施[7]。

Mayanagi等[25]的研究表明,降低VA水平的育肥法,除了容易引起VA缺乏癥,同時使血液VE濃度下降,并引起VE缺乏癥,主要表現(xiàn)為肝功障礙和肺炎,屠宰后由于肝臟濃腫,壞死等病變而廢棄的肝臟數(shù)量與血液VE濃度呈負相關。因此,認為維持生產性和抗病性最適宜的血清VA和VE濃度,確立經濟而健全的育肥方法非常必要。

Mitsumoto[26,27]的研究表明,具有強抗氧化作用的VE能夠有效地防止低溫冷藏或者展銷中的生牛肉的退色和脂質氧化程度。通過投服乳酸菌制劑穩(wěn)定屠宰后生牛肉的色素和脂質的穩(wěn)定性,不僅是具有現(xiàn)實意義的安全有效的方法,而且具有巨大的產業(yè)意義。Watanabe等[7]提出,A5(BQG最高等級)出現(xiàn)率高的牧場牛的血清 TC濃度高于130 mg/dl。Yano等[23]提示,血清 TC濃度與 BMS呈正相關關系,BQG較高的牛的血清TC濃度持續(xù)上升至20月齡以后,因此血清TC濃度可作為監(jiān)視育肥牛肉質的指標。本研究試驗組投服乳酸菌制劑2個月后血清TC濃度逐漸上升終盤達到了193 mg/dl。認為是由于服用乳酸菌FK-23制劑所致,其間接地對BMS,CWT,REA,RT以及BCS起到了正面積極的作用。

本實驗研究在嚴格控制VA水平的育肥條件下所實施,VA水平推移(圖1)提示,投服乳酸菌FK-23制劑毫不影響VA濃度。兩組實驗牛BW,DG間沒有出現(xiàn)統(tǒng)計學意義的的差異(P>0.05)。但是,試驗三個月后開始出現(xiàn),試驗組DG高于對照組的趨勢,而且出欄時平均BW 試驗組大于對照組4.3%,CWT高9.3 kg(表1)。認為,乳酸菌 FK-23制劑能夠緩解和改善,由于黑毛和牛育肥后期缺乏VA而引起的食欲不振,采食量減少的癥狀。試驗組VE水平與對照組比較有明顯的上升趨勢,并有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。其它項目相關關系分析結果表明(表2),對照組VE與VA,TC濃度相關系數(shù)分別為r=0.250及 r=0.532(P<0.05),試驗組卻分別為r=-0.214及r=0.763(P<0.05)。對照組VE與VA呈正的弱相關關系,而試驗組為負的弱相關關系。即,正常育肥過程中隨著降低VA水平VE水平也下降,投服乳酸菌FK-23制劑后即使降低VA水平,VE水平仍然保持上升的趨勢不變。兩組VE與TC濃度關系均顯著,并有統(tǒng)計學意義(P<0.05),而且試驗組相關關系強于對照組(r=0.532/r=0.763)。另外表現(xiàn)為相關關系的項目有,BUN與GLU,對照組r=-0.362,試驗組 r=-0.528(P<0.05),GOT與WBC,對照組 r=0.267,試驗組r=0.687(P<0.05)。以上相關關系分析結果表明,黑毛和牛育肥后期投服乳酸菌FK-23制劑,不僅能使血清VE和TC水平升高,而且還能增強部分相關關系項目之間的強度。但其機制尚不明了。

脂肪酸組成成分分析結果表明,試驗組和對照組皮下脂肪及腎臟脂肪脂肪酸組成成分均沒有發(fā)生統(tǒng)計學意義(P>0.05)的變化。但是,試驗組UFA比例出現(xiàn)了增大的傾向(表 3)。皮下脂肪中,組成低融點(13.3℃),軟脂肪組織的油酸的比例上升0.8個百分點,油酸具有抗動脈硬化,抗氧化,高血壓,衰老,老年癡呆,緩解便秘,冠心病和抑制低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein)等作用。肉豆蔻烯酸的比例上升1.0個百分點;相反高融點(82.9℃),組成硬脂肪組織的棕櫚酸下降0.6個百分點,總變動率為1.2個百分點。腎臟脂肪脂肪酸組成成分總變動率為2.6個百分點。脂肪的融點與脂肪酸的組成成分相關性極強,與UFA呈負相關,與SFA呈正相關[28]。UFA的比例與粗脂肪含量,BW,體高以及BMS無關,而受種公牛的影響較強烈[29],精飼料的部分成分的替代雖然對腎臟脂肪的脂肪酸成分產生了影響,但沒有影響DG和胴體性狀[30],BMS和胴體性狀與融點和脂肪酸組成成分有獨立的遺傳相關性[31]。本研究采用同一父系黑毛和牛并且育肥條件和育肥時間基本相同,UFA比例升高,認為與投服乳酸菌FK-23制劑有關,但是沒有至于影響胴體性狀。

胴體的BQG及BMS等肉質評估結果(表4)沒有明顯的差異 P>0.05)。但是,試驗組 CWT,REA,YEP,RT與對照組比較顯示略高的趨勢。UFA和SFA的比例雖然出現(xiàn)微量的變化,但其影響也未能達到肉質評估技師肉眼可以鑒別的程度。至于其比例變動范圍多少才會影響肉質評估等級及風味口感,尚未有研究報告和數(shù)據(jù)可借鑒。因此認為關于影響大理石花紋牛肉風味和呈味的化學成分的研究也至關重要。

乳酸菌FK-23制劑投服于育肥后期黑毛和牛不僅不影響其血清VA水平,還可以使血清VE和TC濃度上升,增強食欲和采食量,增加DG,出欄BW及CWT。對體內脂肪性狀有微弱的影響,可使UFA的比例微量上升。因此,乳酸菌FK-23制劑不僅可提高育肥牧場經濟效益,而且對于目前傳統(tǒng)沿用的控制飼料VA含量而達到BMS等級理想的優(yōu)良肉質的大理石花紋牛肉的育肥方法無負面影響。由于VE的抗氧化作用,富含VE的食品生肉可以延長鮮肉保鮮保色的時間,如此具有附加價值的鮮肉或許更受消費者的青睞。本研究,達到了通過投服乳酸菌FK-23制劑獲得富含VE的附加價值牛肉的目的,并且證實了乳酸菌FK-23制劑在黑毛和牛育肥中具有提高生產性能的應用價值。對于試驗牛肉質嫩度,品味的影響有待繼續(xù)從化學成分分析試驗角度進行研究。

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