張靖 周明 王井亮 陳征義
姜黃素是一種天然植物提取物,呈金黃色,具有很好的著色效果和抗氧化作用,可改善家禽、魚(yú)類等的肉色和防止肉的氧化變質(zhì)。因此,人們開(kāi)始研究用姜黃素作為動(dòng)物的飼料添加劑。王進(jìn)波等[1]研究了姜黃素在家禽、魚(yú)類中的應(yīng)用效果。但是,關(guān)于姜黃素對(duì)豬肉品質(zhì)和免疫機(jī)能等的影響研究還很少。鑒于此,本試驗(yàn)在前期研究姜黃素對(duì)豬生產(chǎn)性能和血清生化指標(biāo)影響的基礎(chǔ)上,試圖進(jìn)一步探討姜黃素替代抗菌藥物喹烯酮對(duì)豬一些病原抗體的合成和豬肉品質(zhì)的影響。
選取64頭體重約70 kg的杜×長(zhǎng)×大三元雜交豬,打耳號(hào),將其分為4組,每組16頭豬(即16個(gè)重復(fù))。在基礎(chǔ)飼糧中添加50 mg/kg喹烯酮后,飼喂第1組(對(duì)照組)豬;在基礎(chǔ)飼糧中分別添加200、300、400 mg/kg 姜黃素,相應(yīng)地飼喂第 2、3、4組豬。姜黃素制劑由某公司惠贈(zèng)。
表1 試驗(yàn)豬基礎(chǔ)飼糧組成
試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧按我國(guó)豬的現(xiàn)行飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(2004)配制。
豬的飼養(yǎng)試驗(yàn)于2010年4月2日至2010年5月12日在安徽和縣中和集團(tuán)蘇綠源種豬場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)豬的飼養(yǎng)管理按常規(guī)生產(chǎn)進(jìn)行,自由飲水,自由采食。每組豬的圈舍結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件相同。
1.4.1 豬的健康狀況
觀察豬的生長(zhǎng)健康狀況,記錄發(fā)病情況。
1.4.2 肉質(zhì)指標(biāo)
在豬左胴體中剝?nèi)⊥暾谋匙铋L(zhǎng)肌,切取中段肉樣500 g左右,測(cè)定肉色、肉pH值、肉滴水損失量和肉、肝中丙二醛(MDA)含量。
①肉色的測(cè)定:采用TC-PⅡG全自動(dòng)色差計(jì)測(cè)定豬背最長(zhǎng)肌的L*(亮度)、a(紅值)和b(黃值)。以標(biāo)準(zhǔn)白板作為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)同一肉樣至少測(cè)兩點(diǎn),求平均值。其中,L*=100為白,L*=0為暗;a>0表示紅色程度,a<0表示綠色程度;b>0表示黃色程度,b<0表示藍(lán)色程度。
②肉pH值的測(cè)定:取200 g肉樣置于4℃冰箱中保存24 h,將pH值為4和pH值為7的標(biāo)準(zhǔn)液校正好的pHS-25型數(shù)顯酸度計(jì)(精確度0.01)的電極插入肉切縫,量取pH值。
③肉滴水損失的測(cè)定:將肉樣用絲線吊起,外套一個(gè)塑料袋,袋口系緊將肉樣封在袋內(nèi),袋內(nèi)留有足夠空間以接納肉樣滲出的水滴。然后在冰箱(0~4℃)中懸掛24 h后去掉塑料袋,用濾紙吸去肉樣表面水分后稱重。計(jì)算公式為:
肉樣滴水損失(%)=[(肉樣掛前重-肉樣掛后重)/肉樣掛前重]×100。
④肉、肝中丙二醛(MDA)含量的測(cè)定:將肉、肝樣吊掛在塑料袋中,置于2℃冰箱中熟化,盡量不要讓肉、肝樣和塑料袋內(nèi)壁接觸,熟化24 h后,用MDA試劑盒測(cè)定MDA含量。
1.4.3 主要病原抗體指標(biāo)
用間接血凝法測(cè)定豬瘟、口蹄疫病原抗體含量;用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定藍(lán)耳病病原抗體含量。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel軟件處理,數(shù)據(jù)均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用DPS對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析。
在整個(gè)飼養(yǎng)試驗(yàn)期間,4組豬健康情況均良好,表明姜黃素作為育肥豬的飼料添加劑在抗病保健方面,其效果等同于抗菌藥物喹烯酮。
表2 試驗(yàn)處理對(duì)豬肉品質(zhì)的影響
表2顯示:①L*:飼糧添加姜黃素的第2~4組豬肌肉亮度(L*)不同程度地升高,第3、4組分別比對(duì)照組高 3.38%、4.46%(P<0.05);第 2 組比對(duì)照組高2.30%(P>0.05)。②a值:飼糧添加姜黃素的第 2~4組豬肌肉的紅度(a值)分別比對(duì)照組高1.84%、4.20%、5.25%(P>0.05)。③b值:豬肌肉的黃度(b值)隨姜黃素在飼糧中添加量的增加而上升:第4組比對(duì)照組高24.20%(P<0.05);第 2、3組分別比對(duì)照組高 1.60%、5.29%(P>0.05);第 4組顯著地高于第 1、2、3組(P<0.05)。④肌肉pH值:豬肌肉pH值隨姜黃素在飼糧中添加量的增加而有下降的趨勢(shì),但差異不顯著(P>0.05)。⑤肌肉滴水損失:第2~4組豬肌肉滴水損失量與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異(P>0.05),但第3、4組與第2組相比有顯著的差異(P<0.05)。
表3 試驗(yàn)處理對(duì)肌肉、肝樣中丙二醛含量的影響(nmol/mg protein)
從表3可見(jiàn):飼料中姜黃素添加量較高的第3、4組豬肌肉、肝樣中丙二醛含量較低,第2組豬肌肉樣中丙二醛含量高于對(duì)照組。另外,豬肌肉、肝樣貯藏時(shí)間延長(zhǎng),丙二醛含量增加。
表4 試驗(yàn)豬主要病原抗體效價(jià)
由表4可知,①豬瘟抗體效價(jià):第3、4組豬瘟血清抗體效價(jià)比對(duì)照組分別高1.26%(P>0.05)、7.74%(P<0.05),第4組豬瘟血清抗體效價(jià)顯著高于第1、2、3組(P<0.05),但第2組豬瘟血清抗體效價(jià)比對(duì)照組低2.72%(P>0.05)。②O 型口蹄疫抗體效價(jià):第 3、4組豬O型口蹄疫血清抗體效價(jià)顯著高于1、2組(P<0.05)。③藍(lán)耳病抗體效價(jià):飼糧添加姜黃素的第3、4組豬藍(lán)耳病血清抗體效價(jià)不同程度地升高,分別比對(duì)照組高6.15%、8.46%(P>0.05),但第2組豬藍(lán)耳病血清抗體效價(jià)比對(duì)照組低2.31%(P>0.05)。
肉色是肉的食用品質(zhì)指標(biāo)之一[2],它在一定程度上可反映肌肉的生理學(xué)、生物化學(xué)和微生物學(xué)變化的結(jié)果。Huffman(1980)[3]報(bào)道,肌紅蛋白在色素中的比例為80%~90%,對(duì)肉色起主要作用。肌紅蛋白的生理功能是在活體動(dòng)物的肌肉中貯存氧,不攜帶氧時(shí)為還原型肌紅蛋白(其中鐵為Fe2+),呈暗紅色;攜帶氧時(shí)為氧合肌紅蛋白(其中鐵仍為Fe2+),呈鮮紅色。當(dāng)肌肉在空氣中暴露較長(zhǎng)時(shí)間,其中肌紅蛋白就轉(zhuǎn)化為高鐵肌紅蛋白(其中鐵為Fe3+),呈暗褐色。如果空氣中氧分壓較高(>1.3×103Pa),高鐵肌紅蛋白很快被還原為氧合肌紅蛋白(其中鐵為Fe2+),呈鮮紅色,是消費(fèi)者喜歡的顏色。
本試驗(yàn)在飼糧中添加不同劑量的姜黃素,豬肌肉亮度(L*)不同程度地升高,第3、4組分別比對(duì)照組高3.38%、4.46%(P<0.05);第 2組比對(duì)照組高 2.30%(P>0.05)。第2~4組豬肌肉的紅度(a值)也分別比對(duì)照組高1.84%、4.20%、5.25%(P>0.05)。產(chǎn)生上述試驗(yàn)結(jié)果的可能原因如下:姜黃素為抗氧化劑,將其添加到飼糧中,阻礙或延緩了肌紅蛋白的氧化反應(yīng)(即Fe2+氧化為Fe3+的反應(yīng)),因而豬肌肉紅、亮度提高。
本試驗(yàn)的結(jié)果(見(jiàn)表2)還表明:豬肌肉的黃度(b值)隨姜黃素在飼糧中添加量的增加而上升,第4組比對(duì)照組高 24.20%(P<0.05);第 2、3組分別比對(duì)照組高 1.60%、5.29%(P>0.05);第 4 組顯著地高于第 1、2、3組(P<0.05)。產(chǎn)生這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的原因可能是:姜黃素為黃色物質(zhì),可在豬體內(nèi)存留,存留量與飼糧中添加量呈正比關(guān)系。
肌肉中的水分主要以吸附態(tài)存在,肌肉蛋白質(zhì)是高度帶凈負(fù)電荷的化合物,因而能吸附大量水分,滴水損失量與系水力呈顯著負(fù)相關(guān)。肌肉系水力大時(shí),滴水損失量小,表現(xiàn)為多汁、鮮嫩、表面干爽;系水力低時(shí),肉表面水滲出,可溶性營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味損失嚴(yán)重,肌肉干硬,肉質(zhì)下降。因此,系水力指標(biāo)既能反映肉質(zhì)性狀,又可衡量肉的色、香、味和嫩度。影響肌肉系水力的因素很多,包括肌肉pH值,肌肉脂肪,屠宰過(guò)程中肌肉的能量水平,僵直開(kāi)始時(shí)間等,是肌肉蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和電荷變化的敏感指標(biāo)。
本試驗(yàn)中,第3、4組豬肌肉樣的滴水損失量分別比對(duì)照組低13.62%、15.96%(P>0.05),而第2組豬肌肉樣滴水損失量比對(duì)照組高8.92%(P>0.05)。這表明:添加足量的姜黃素不僅可替換抗菌藥物喹烯酮,還可降低豬肌肉的滴水損失量,對(duì)維持豬肉的嫩度和多汁性等十分有利。但姜黃素在飼糧中添加量不足,豬肌肉的滴水損失量增加。田允波等(2003)[4]研究表明,添加中草藥提取物可顯著降低肌肉的失水率,熟肉率有所提高。
肉類在貯藏期間由于其中脂肪的氧化酸敗而降低了食用品質(zhì),甚至完全不能食用。肉類食品中的不飽和脂肪酸主要有油酸、亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸,這些脂肪酸的氧化可產(chǎn)生各種過(guò)氧化物。動(dòng)物組織中丙二醛含量可反映這些組織脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的程度,也是衡量組織損傷程度的指標(biāo)[5]。
在本試驗(yàn)中,飼糧姜黃素添加量較高的第3、4組豬肌肉、肝樣中丙二醛含量較低,且飼糧中姜黃素的添加量與豬組織中丙二醛含量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。但第2組豬肌肉中丙二醛含量高于對(duì)照組,這表明第2組飼糧中姜黃素的添加量(200 mg/kg)不夠。另外,豬肌肉、肝樣貯藏時(shí)間延長(zhǎng),其中丙二醛含量增加,因而食品衛(wèi)生質(zhì)量下降。
姜黃素是一種新型的抗氧化劑,飼糧添加姜黃素,姜黃素進(jìn)入豬體組織,降低了組織中的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),因而肌肉、肝中丙二醛含量較低。隨著豬宰后體組織貯藏時(shí)間延長(zhǎng),其中姜黃素含量逐漸減少,因而脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)加快,導(dǎo)致肌肉、肝樣中丙二醛含量增加。
姜黃素可抑制花生四烯酸代謝[6],因而可減少肉中不飽和脂肪酸的氧化分解,使得丙二醛含量下降。Chan等[7]報(bào)道,姜黃素可阻止丙二醛等誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激和DNA損傷,且可抑制丙二醛誘導(dǎo)的人單核細(xì)胞凋亡和活性氧的產(chǎn)生,提高機(jī)體清除氧自由基的能力。姜黃素的分子結(jié)構(gòu)中含有酚羥基,酚羥基具有很強(qiáng)的去除自由基的能力,并且姜黃素也可顯著增加超氧化物歧化酶(SOD)的活性,提高機(jī)體清除氧自由基的能力。
肌肉pH值是反映宰殺后豬體肌糖原酵解速率的重要指標(biāo)。豬宰后肌糖原通過(guò)酵解生成乳酸,隨著乳酸的積累,肌肉pH值下降。pH值下降的程度對(duì)肉色、系水力、嫩度、可溶性蛋白濃度、貨架期長(zhǎng)短都有明顯影響,因而它是評(píng)定肉質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)[8]。肌肉呈酸性將導(dǎo)致肌肉蛋白質(zhì)變性,使肌肉保水力降低和顏色變灰白色,是形成PSE肉(肉色灰白、肉質(zhì)松軟、有滲出物)的重要原因。
本試驗(yàn)的各組豬肌肉pH值的差異均不顯著(P>0.05),且均在正常范圍(5.4~6.7)內(nèi),表明試驗(yàn)處理對(duì)肌肉pH值沒(méi)有顯著的影響。
有資料報(bào)道,中草藥中的一些有效成分如蛋白質(zhì)、多肽等,能刺激動(dòng)物機(jī)體免疫反應(yīng),產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。植物中一些小分子物質(zhì)如植物激素、植物單糖、寡糖與多糖等屬于半抗原,也能增強(qiáng)動(dòng)物的免疫反應(yīng)。姜黃素是從植物姜黃中提取的一種黃色酸性酚類物質(zhì),具有抑菌與免疫調(diào)節(jié)等多種生理功能[9-11]。本試驗(yàn)的結(jié)果顯示:姜黃素能不同程度地提高豬瘟、O型口蹄疫和藍(lán)耳病病原抗體效價(jià),姜黃素能提高豬的免疫機(jī)能。丁斌鷹等(2003)[12]試驗(yàn)證明,中草藥提取物可顯著提高雞新城疫抗體水平,且效果優(yōu)于黃霉素。
姜黃素是從植物中提取的一種天然物質(zhì),多年來(lái)被用作人類的食品添加劑等。本試驗(yàn)的結(jié)果初步證明:姜黃素作為育肥豬的飼料添加劑在抗病保健方面,其效果等同于抗菌藥物喹烯酮;在育肥豬飼糧中添加足量(400 mg/kg)的姜黃素,不僅可促進(jìn)抗體的合成,更為重要的是提高豬肉的品質(zhì)。
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