■郭 飛 張子寧 李愛軍 楊明華 黃 英 潘洪彬 趙彥光 趙素梅*
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南昆明 650201;2.山東勝利生物工程有限公司,山東濟(jì)寧 272000;3.云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院,云南昆明 650224)
近年來,隨著消費(fèi)者生活水平的提高,人們對(duì)豬肉的品質(zhì)、營養(yǎng)價(jià)值、風(fēng)味和安全提出了更高的要求,發(fā)展高檔豬肉成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。研究表明,飼糧的營養(yǎng)水平不僅影響著豬的生長性能、胴體品質(zhì),對(duì)豬肉品質(zhì)、營養(yǎng)價(jià)值、風(fēng)味等也有著重要影響[1]。肌纖維直徑、密度是決定肌肉生長的主要因素[2],肌內(nèi)脂肪、肌肉脂肪酸的組成和含量是衡量肌肉營養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味的重要指標(biāo),對(duì)肉的風(fēng)味、多汁性、嫩度等食用品質(zhì)均有重要影響[3-4]。大河烏豬作為我國優(yōu)良的自主培育品種,是制作宣威火腿的原材料之一,以肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)價(jià)值高、肌內(nèi)脂肪和不飽和脂肪酸含量高而聞名[5],自該品種審定以來,相關(guān)學(xué)者報(bào)道了日糧能量水平影響大河烏豬的生產(chǎn)性能[6]、采食行為[7]、胴體及肉品質(zhì)[8]的研究成果,然而日糧能量水平影響其肌肉肌纖維組織特性及營養(yǎng)成分的相關(guān)研究未見系統(tǒng)報(bào)道。因此,試驗(yàn)以大河烏豬為研究對(duì)象,飼喂不同能量水平試驗(yàn)日糧,在豬體重達(dá)30、60、100 kg時(shí)分批屠宰,測(cè)定肌肉肌纖維直徑和密度、常規(guī)營養(yǎng)成分、肌內(nèi)脂肪、肌苷酸及脂肪酸含量,探討不同能量水平對(duì)大河烏豬肌纖維組織特性、肌肉營養(yǎng)成分的影響,以期為大河烏豬的科學(xué)飼養(yǎng)和肉品質(zhì)營養(yǎng)調(diào)控提供一定理論基礎(chǔ)。
選用健康、胎次相近、體重相近(15.18±0.85)kg的大河烏豬54頭,公、母各半。采用單因子隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)3個(gè)處理,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)6頭,各處理分別飼喂不同能量水平的試驗(yàn)日糧,經(jīng)檢驗(yàn)各處理組間的體重差異不顯著(P>0.05)。正式試驗(yàn)開始前進(jìn)行7 d預(yù)試驗(yàn),結(jié)束后進(jìn)入正式試驗(yàn)期。試驗(yàn)以豬體重分別達(dá)30、60、100 kg為界分三個(gè)階段,每個(gè)階段結(jié)束對(duì)豬進(jìn)行稱重,每個(gè)重復(fù)選2頭接近平均體重的試驗(yàn)豬進(jìn)行屠宰采樣。試驗(yàn)期間自由飲水,每天飼喂3次,且保證飼喂后的料槽中有剩料。注意觀察豬的采食、排泄、精神狀態(tài)并作相應(yīng)記錄,其他飼養(yǎng)管理按豬場(chǎng)的常規(guī)要求進(jìn)行。
根據(jù)中國肉脂型生長肥育豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和NRC生長肥育豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(NRC,1998)設(shè)計(jì)大河烏豬不同生長階段試驗(yàn)日糧。高能量水平(即HE組,消化能14.22 MJ/kg)依據(jù)NRC生長肥育豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(NRC,1998)的能量需要設(shè)計(jì),中能量水平(即ME組,消化能12.98 MJ/kg)以中國肉脂型生長肥育豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的能量需要設(shè)計(jì),在ME組下一個(gè)層次設(shè)計(jì)低能量水平(即LE組,消化能11.74 MJ/kg),每個(gè)能量水平間的梯度為1.24 MJ/kg。各組在不同生長階段日糧蛋白質(zhì)、氨基酸、微量元素等水平基本固定,以使除能量外,其他各因素對(duì)肉品質(zhì)的影響降低到最低限度。日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 日糧組成與營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
1.2.1 肌纖維直徑測(cè)定
豬屠宰后2 h內(nèi)取12~13肋骨間背最長肌,沿肌纖維方向取0.2 cm×0.5 cm×3.0 cm肉樣固定于玻璃片上并做好標(biāo)記,置20%硝酸中固定24 h后制片,在10×10倍顯微鏡下用微尺量取200根肌纖維直徑,再乘以相應(yīng)的校正系數(shù)即為該樣品的肌纖維直徑。
1.2.2 肌纖維密度測(cè)定
樣品采集同1.2.1,將標(biāo)記好的樣品置10%福爾馬林中固定24 h以上,取出并修剪為0.5 cm×0.5 cm×1.0 cm的肉塊,用水沖洗20~30 min,再按以下程序進(jìn)行處理:脫水、透明、浸蠟、切片、貼片、染色、樹膠封片、自然干燥。
肌纖維密度測(cè)定:在目鏡中加入網(wǎng)格測(cè)微計(jì),于10×40倍光學(xué)顯微鏡下觀測(cè)計(jì)數(shù),隨機(jī)計(jì)算5個(gè)大網(wǎng)格內(nèi)的肌纖維數(shù)并求出總和,用臺(tái)尺將顯微鏡校正得校正系數(shù),1 mm2樣品的肌纖維數(shù)為5個(gè)網(wǎng)格肌纖維數(shù)總和與校正系數(shù)的乘積。
1.3.1 常規(guī)營養(yǎng)成分測(cè)定
取背最長肌肉樣,按以下方法測(cè)定:肌肉水分含量按GB 5009.3—2016方法進(jìn)行測(cè)定;粗脂肪含量按GB 5009.6—2016進(jìn)行測(cè)定;粗蛋白含量質(zhì)按照GB 5009.5—2016方法進(jìn)行測(cè)定;粗灰分含量按照GB 5009.4—2016方法進(jìn)行測(cè)定。
肌內(nèi)脂肪的測(cè)定:取研磨肌肉風(fēng)干樣,參照李永能等[9]方法測(cè)定,即利用石油醚對(duì)脂肪包通過索氏抽提法抽提,85℃抽提26 h。
1.3.2 肌肉脂肪酸含量測(cè)定
取背最長肌肉樣,按照GB 5009.168—2016方法進(jìn)行測(cè)定。
1.3.3 肌紅蛋白含量測(cè)定
取0.5 g背最長肌肉樣,剪碎,置于研缽,加10倍體積預(yù)冷緩沖液勻漿;勻漿后轉(zhuǎn)入離心管,13 000 r/min 4℃離心15 min,取上清液于576 nm測(cè)吸光度值。根據(jù)肌紅蛋白576 nm處的毫摩爾消光系數(shù)[10](為12.8)換算樣品中肌紅蛋白的含量,如公式(1)所示。
肌紅蛋白含量(mmol/g)=A/12.8M(1)式中:A——樣品上清液在576 nm處的吸光度值;
M——樣品質(zhì)量(g)。
1.3.4 肌苷酸含量測(cè)定
樣品制備:取0.6~0.7 g肌肉,剪碎,加預(yù)冷的3.5%高氯酸10 mL研磨,勻漿后轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶,并用高氯酸少量多次沖洗研缽使樣品完全轉(zhuǎn)移,最后用高氯酸定容;靜置10 min;取上清10 mL,用0.5 mol/L NaOH調(diào)節(jié)pH至6.5,后轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶,并用蒸餾水定容混勻。移取1.5 mL用蒸餾水稀釋至10 mL過0.45μm濾膜,取濾液作為上機(jī)液備用。
樣品測(cè)定:洗脫液流量為2 mL/min,記錄儀底速為0.5 cm/min,檢測(cè)器波長為254 nm,檢測(cè)器滿刻度吸光值調(diào)為0.10。用洗脫液平衡分離柱30 min,由進(jìn)樣器注入標(biāo)準(zhǔn)工作液15μL,從色譜圖上得到標(biāo)準(zhǔn)工作液組分的保留時(shí)間和峰面積,利用公式(2)計(jì)算響應(yīng)因子(F)。注入相同體積的待測(cè)樣品,以峰面積乘相應(yīng)的響應(yīng)因子,求出該組分濃度,再計(jì)算出樣品中肌苷酸的含量[公式(3)]。
式中:F——響應(yīng)因子;
C——標(biāo)準(zhǔn)工作液某組分已知濃度(μg/mL);
A——某組分的峰面積;
V——取樣體積(mL);
M——樣品質(zhì)量(g)。
采用SAS和Excel數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并作顯著性檢驗(yàn)和多重比較,試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,以P<0.05為差異顯著。
表2 日糧能量水平對(duì)背最長肌肌纖維直徑與密度的影響
隨著日糧能量水平的提高,背最長肌的肌纖維直徑逐漸變小,肌纖維密度則相反(見表2)。60、100 kg體重時(shí),HE組背最長肌肌纖維直徑均顯著低于LE組(P<0.05);30、60、100 kg體重時(shí),HE組肌纖維密度均顯著高于LE組(P<0.05)。其他組間無明顯差異(P>0.05)。
表3 日糧能量水平對(duì)大河烏豬肌肉營養(yǎng)成分的影響
由表3可見,隨著日糧能量水平的提高(11.74~14.22 MJ/kg),肌肉中的粗蛋白質(zhì)含量顯著降低,粗脂肪、肌內(nèi)脂肪和肌苷酸含量顯著升高,日糧能量水平對(duì)水分、干物質(zhì)、灰分和肌紅蛋白無顯著影響。30、60、100 kg體重時(shí),HE組大河烏豬肌肉中粗蛋白質(zhì)含量顯著低于LE組(P<0.05),粗脂肪、肌內(nèi)脂肪、肌苷酸含量均顯著高于LE組(P<0.05)。60、100 kg體重時(shí),HE組豬背最長肌粗蛋白質(zhì)含量比ME組分別低4.01%和3.11%,差異顯著(P<0.05)。30、60 kg體重時(shí),HE組粗脂肪、肌內(nèi)脂肪顯著高于ME組(P<0.05)。100 kg體重時(shí),HE組肌苷酸含量顯著高于ME組(P<0.05)。其他組別間無顯著差異(P>0.05)。
不同日糧能量水平下的大河烏豬肌肉脂肪酸含量檢測(cè)結(jié)果如表4所示,共檢測(cè)了12種脂肪酸,其中飽和脂肪酸(SFA)以棕櫚酸和硬脂酸為主,單不飽和脂肪酸(MUFA)以油酸為主,多不飽和脂肪酸(PUFA)以亞油酸和亞麻油酸為主。30 kg體重時(shí),隨能量水平的提高,部分SFA(包括C12∶0、C14∶0)和PUFA(包括C18∶2、C20∶4、C20∶5、C22∶5)明顯升高,其中HE組顯著高于ME組和LE組(P<0.05),HE組和ME組的C20∶0、C18∶3含量均顯著高于LE組(P<0.05),ME組的C22∶5含量顯著高于LE組(P<0.05);相反,MUFA(包括C16∶1、C18∶1)的含量隨日糧能量水平升高明顯降低,HE組顯著低于ME組和LE組(P<0.05),且ME組的C18∶1顯著低于LE組(P<0.05)。60 kg體重時(shí),日糧能量水平對(duì)大河烏豬背最長肌脂肪酸含量有較大影響,不同脂肪酸含量變化趨勢(shì)不同??傮w來看,HE、ME組和LE三組間的UFA含量和SFA含量差異顯著(P<0.05),其中UFA含量為ME組>HE組>LE組,SFA含量表現(xiàn)為LE組>HE組>ME組;與LE組相比,HE組和ME組的PU?FA含量均顯著增加(P<0.05)。100 kg體重時(shí),不同日糧能量水平下的SFA含量和UFA含量變化規(guī)律與60 kg體重時(shí)相似;HE、LE兩組的MUFA含量均顯著低于ME組(P<0.05);HE、ME組和LE組PUFA含量的組間差異顯著(P<0.05),其中HE組含量最高,ME組次之。
表4 日糧能量水平對(duì)大河烏豬肌肉脂肪酸含量的影響(%)
肌纖維的直徑和密度是影響肉質(zhì)的重要指標(biāo),肌纖維直徑越小而密度越大,其肌內(nèi)脂肪沉積越多[11]。該試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著日糧能量水平的提高,大河烏豬背最長肌的肌纖維直徑逐漸變小,肌纖維密度變大,肌內(nèi)脂肪顯著提高,也證實(shí)了這一觀點(diǎn)。歐秀瓊等[12]研究發(fā)現(xiàn),適當(dāng)降低日糧蛋白水平可提高氧化型肌纖維的比例,一般而言氧化型肌纖維直徑小、密度大,而酵解型肌纖維則直徑較大、密度較小[13],表明日糧營養(yǎng)水平可影響肌纖維類型,進(jìn)而導(dǎo)致肌纖維的直徑和密度的改變。
日糧能量水平作為豬營養(yǎng)中的重要因素,提高日糧消化能水平或能量攝入量將增加豬胴體脂肪沉積,從而改變動(dòng)物體脂肪含量,影響動(dòng)物體其他營養(yǎng)成分比例[14-15]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著日糧能量水平的提高(11.74~14.22 MJ/kg),肌肉中的粗蛋白含量顯著降低,粗脂肪、肌內(nèi)脂肪和肌苷酸含量顯著升高。吳國芳等[16]研究發(fā)現(xiàn),高能量組(14.23 MJ/kg)八眉三元雜交豬的肌內(nèi)脂肪、肌苷酸含量要優(yōu)于中能量組(12.95 MJ/kg)和低能量組(11.70 MJ/kg),但未達(dá)到顯著水平,這一差異可能與飼養(yǎng)條件和豬種的不同有較大關(guān)系。眾所周知,肌內(nèi)脂肪的含量對(duì)豬肉的感官品質(zhì)有積極的影響,較低的肌內(nèi)脂肪會(huì)降低豬肉的口感。Chen等[17]研究發(fā)現(xiàn)過多的能量可通過改變影響肉質(zhì)的生脂潛力來促進(jìn)肌內(nèi)脂肪的沉積,飼喂高能日糧顯著提高背最長肌的肌內(nèi)脂肪含量,與此試驗(yàn)結(jié)果一致。
脂肪酸的組成是決定脂肪組織理化性質(zhì)的主要因素,對(duì)肉類風(fēng)味的形成有重要影響,是評(píng)定肌肉營養(yǎng)價(jià)值高低的重要指標(biāo)之一[18]。SFA含量高可延長貨架期,但是人過多攝入時(shí)會(huì)增加患心腦血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[19]。UFA與肉品質(zhì)、風(fēng)味及營養(yǎng)等密切相關(guān),諸多UFA是肉香味產(chǎn)生的前體物,同時(shí)適量的UFA還可降低心腦血管的發(fā)病率,但UFA在貯藏加工過程易氧化酸敗,產(chǎn)生異味而影響肉品質(zhì)[20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,能量水平對(duì)大河烏豬肌肉脂肪酸有顯著影響,單不飽和脂肪酸(MUFA)隨能量水平增加而顯著降低,多不飽和脂肪酸(PUFA)則顯著增加,大河烏豬育肥中、后期不同能量水平下的肌肉SFA含量為LE組>HE組>ME組,UFA含量則表現(xiàn)為ME組>HE組>LE組,均達(dá)到了顯著水平,推測(cè)造成這一試驗(yàn)結(jié)果的原因,一方面可能是SFA主要由機(jī)體自身合成,日糧中過高的能量水平可能在一定程度上抑制SFA合成;另一方面PUFA主要是必需脂肪酸,機(jī)體自身無法合成,只能來自日糧[22],因此受日糧能量水平及組成影響大,高能日糧可促進(jìn)PUFA的沉積。孫建武等[21]研究發(fā)現(xiàn),日糧能量水平由12.32 MJ/kg提高至13.54 MJ/kg時(shí),圩豬背最長肌單不飽和脂肪酸的含量顯著降低,多不飽和脂肪酸的含量顯著增加,表明適當(dāng)提高日糧能量水平可以改善豬肌肉中脂肪酸的組成,從而提高豬肉的營養(yǎng)價(jià)值,這與本試驗(yàn)結(jié)果是一致的。徐海軍等[22]和陳瓊等[23]也得到了相似的研究結(jié)果。
能量水平的適量增加在一定程度上可降低大河烏豬肌肉粗蛋白含量,提高肌肉肌內(nèi)脂肪含量并具有更高的肌苷酸含量,改善肌肉脂肪酸的組成,增加肌肉風(fēng)味物質(zhì),試驗(yàn)結(jié)果可為豬肉品質(zhì)的日糧營養(yǎng)調(diào)控提供一定科學(xué)依據(jù)。