唐 偉，黃祥元

（永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南永州 425000）

鉻是參與碳水化合物、脂類、蛋白質(zhì)和核酸代謝的微量元素。三價(jià)鉻在人類飲食和醫(yī)學(xué)中發(fā)揮重要作用，如調(diào)節(jié)人和試驗(yàn)動(dòng)物的糖和脂代謝（劉冬梅和李韜，2016）。最近的一項(xiàng)研究表明，母體鉻顯著降低了大鼠后代的瘦肉和無(wú)脂肪體重百分比（Padmavathi 等，2010）。關(guān)于鉻的相關(guān)研究結(jié)果并不一致，關(guān)于豬飼糧中添加鉻的研究主要是采用吡啶甲酸鉻、煙酸鉻和三氯化鉻作為鉻來(lái)源，而用蛋氨酸鉻進(jìn)行的研究較少。此外，由于與氨基酸螯合，蛋氨酸鉻螯合物可以直接穿過(guò)腸道細(xì)胞膜而不經(jīng)任何消化而被代謝。肉色是決定消費(fèi)者選擇的最重要因素之一，它受動(dòng)物遺傳學(xué)、宰前和宰后條件、肌肉化學(xué)及與肉類加工、包裝、分配、儲(chǔ)存、展示和最終食用等多種因素影響（梁榮蓉等，2019）。最近研究表明，日糧中添加鉻越來(lái)越被認(rèn)為是改善肉色的一種潛在手段，Shelton 等（2003）研究發(fā)現(xiàn)，日糧以吡啶甲酸鉻的形式添加0.2 mg/kg 鉻可使主觀色彩評(píng)分提高16.5%。肌紅蛋白是一種水溶性蛋白，通常有3 種形式：氧肌紅蛋白、脫氧肌紅蛋白和肌紅蛋白，期相對(duì)比例決定了鮮肉顏色。但很少有研究檢測(cè)補(bǔ)充蛋氨酸鉻對(duì)肌紅蛋白相關(guān)基因表達(dá)的影響。隨著養(yǎng)豬業(yè)對(duì)豬肉質(zhì)量的關(guān)注越來(lái)越多，而關(guān)于鉻對(duì)豬肉質(zhì)量（尤其是肉色）潛在影響的公開數(shù)據(jù)有限，因此，本研究旨在通過(guò)關(guān)注肉色相關(guān)基因的表達(dá)來(lái)評(píng)價(jià)蛋氨酸鉻作為鉻源對(duì)肥育豬生長(zhǎng)、胴體組成和豬肉品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與分組 試驗(yàn)將600 頭平均初始體重為（74.56±1.54）kg 的三元雜交豬（杜× 長(zhǎng)× 大）隨機(jī)分為4 組，每組5 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30 頭豬。各組日糧分別在基礎(chǔ)日糧（表1）中添加蛋氨酸鉻形式的鉻0、0.2、0.4 和0.6 mg/kg，試驗(yàn)共開展28 d。試驗(yàn)期間每周統(tǒng)計(jì)豬的飼料用量，試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)按照重復(fù)對(duì)豬進(jìn)行稱重，數(shù)據(jù)用于計(jì)算平均日采食量、平均日增重和料重比。

表1 育肥豬日糧配方

1.2 動(dòng)物屠宰 試驗(yàn)結(jié)束后每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇5頭平均體重為100 kg 豬進(jìn)行屠宰，稱量屠體重，以其與活體重的比值作為屠宰率。屠宰后45 min立即測(cè)定肌肉pH。之后將胴體在4℃冰箱中冷藏24 h，樣品用于測(cè)定背膘厚度、肌間脂肪、系水力、剪切力和肉色（劉明君等，2018）。

1.3 基因表達(dá) 從第14 根肋骨收集約5 g 最長(zhǎng)肌肉樣本，并在-20℃保存，參考關(guān)榮發(fā)（2003）的方法測(cè)定肌紅蛋白含量。取2 g 肌肉樣品用于提取RNA，委托上海中科生物公司設(shè)計(jì)肌紅蛋白及GAPHD 基因引物，按照熒光定量PCR 的標(biāo)準(zhǔn)操作分析基因表達(dá)量。基因表達(dá)結(jié)果以對(duì)照組的表達(dá)量進(jìn)行歸一化。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 用SPSS19.0 版軟件單因素方差分析模型進(jìn)行分析，采用Duncan’s 法進(jìn)行多重比較，同時(shí)利用正交多項(xiàng)式研究鉻水平的線性和二次曲線效應(yīng)，P ＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 蛋氨酸鉻對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響 試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為28 d。對(duì)照組中一頭豬由于極度虛弱在第12 天被剔除，另外飼喂0.9 mg/kg 蛋氨酸鉻組一頭豬在第26 天出現(xiàn)嘔吐反應(yīng)，之前沒(méi)有任何癥狀。飼喂0.2 或0.4 mg/kg 蛋氨酸鉻日糧的豬均未從試驗(yàn)中剔除，飼喂試驗(yàn)日糧的豬均未出現(xiàn)任何疾病。由表2 可知，隨著日糧蛋氨酸添加水平的升高，豬的末重表現(xiàn)為顯著二次曲線效應(yīng)（P＜0.05）。隨著日糧蛋氨酸鉻添加水平的升高，平均日增重、平均日采食量和料重比表現(xiàn)為顯著線性升高（P ＜0.05）。

2.2 蛋氨酸鉻對(duì)豬胴體性狀的影響 由表3 可知，隨著日糧蛋氨酸鉻添加水平的升高，眼肌面積表現(xiàn)為顯著線性升高（P ＜0.05），背膘厚度有顯著線性降低的趨勢(shì)（P=0.07）。日糧蛋氨酸鉻添加水平對(duì)育肥豬的屠宰率和瘦肉率均無(wú)顯著影響（P ＞0.05）。

2.3 日糧添加不同水平蛋氨酸鉻對(duì)豬肉質(zhì)及肌紅蛋白相關(guān)基因表達(dá)的影響 由表4 可知，日糧鉻添加水平從0 升高至0.6 mg/kg 時(shí)，豬肉剪切力和肌紅蛋白含量具有顯著線性升高趨勢(shì)（P=0.06，P=0.07），但肌紅蛋白含量及相關(guān)基因mRNA 相對(duì)表達(dá)水平表現(xiàn)為顯著二次曲線效應(yīng)（P＜0.05）。此外，肉色紅度值隨日糧鉻水平的升高表現(xiàn)為顯著二次曲線效應(yīng)（P ＜0.05），而亮度值具有顯著線性和二次曲線降低的趨勢(shì)（P=0.07，P=0.06）。

表2 蛋氨酸鉻對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響

表3 蛋氨酸鉻對(duì)育肥豬胴體性狀的影響

表4 蛋氨酸鉻對(duì)育肥豬肉質(zhì)及肌紅蛋白相關(guān)基因表達(dá)的影響

3 討論

有研究表明，豬在體重接近60 ～90 kg 時(shí)出現(xiàn)肌肉沉積高峰，此后脂肪沉積成為體重增加的主要部分（Jackson 等，2009）。本研究選擇初始體重約為75 kg 的肥育豬作為試驗(yàn)動(dòng)物。豬的體重從75 kg 長(zhǎng)到100 kg 大約需要1 個(gè)月，鉻添加水平的升高顯著提高了采食量，進(jìn)而導(dǎo)致日增重升高，肥育豬的飼料利用效率呈線性下降，且采食0.6 mg/kg 鉻日糧組豬出現(xiàn)嘔吐反應(yīng)，因此認(rèn)為70 ～100 kg 豬適宜的鉻補(bǔ)充水平為0.4 ～0.6 mg/kg。

補(bǔ)充鉻可增加肌肉生長(zhǎng)速度，降低脂肪生長(zhǎng)速度。Jackson 等（2009）報(bào)道，日糧添加鉻顯著降低了豬第10 肋骨背膘厚度，增加了肌肉比例。此外，Kim 等（2010）發(fā)現(xiàn)，日糧添加吡啶甲酸鉻顯著降低了背膘厚度，尤其是在閹割豬上，這與本研究結(jié)果一致。鉻可以通過(guò)促進(jìn)葡萄糖利用、調(diào)節(jié)脂肪酸和脂肪合成，參與胰島素信號(hào)自動(dòng)擴(kuò)增機(jī)制，從而增加蛋白質(zhì)積累。人們普遍認(rèn)為紅肉和更少的脂肪有利于人類健康，由于蛋氨酸鉻補(bǔ)充成本較其他類型的有機(jī)鉻低，因此蛋氨酸鉻可能是提高豬肉營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)經(jīng)濟(jì)手段。

肉類中紅色的生化基礎(chǔ)已經(jīng)建立，取決于肉中的肌紅蛋白、血紅蛋白和細(xì)胞色素的濃度和氧化還原狀態(tài)。由于放血過(guò)程暴露于氧環(huán)境，大部分肌肉血紅蛋白丟失，最終占鮮肉色素總量的6%～16%（朱宏星等，2019）。Sundaram 等（2012）研究發(fā)現(xiàn)，日料補(bǔ)充鉻可提高大鼠的抗氧化能力，緩解氧化應(yīng)激。肌紅蛋白是肉類顏色的主要蛋白色素，占鮮肉色素總量的80% ～90%。因此，豬最長(zhǎng)肌中肌紅蛋白的濃度是豬肉顏色的一個(gè)非常重要的因素。鉻對(duì)于正常的葡萄糖代謝至關(guān)重要，它是胰島素信號(hào)自動(dòng)放大機(jī)制的一部分，可以改善胰島素刺激的氨基酸攝取和蛋白質(zhì)合成以及基因表達(dá)（Peng 等，2010）。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著肌紅蛋白含量的增加，肌肉紅度值呈線性增加。基于這些結(jié)果我們推測(cè)，日糧中添加鉻可能改善了機(jī)體的抗氧化狀態(tài)，刺激了肌紅蛋白基因的mRNA 表達(dá)水平，促進(jìn)了肌紅蛋白的合成，改善了肉色。

4 結(jié)論

蛋氨酸鉻是一種高生物利用度復(fù)合物，對(duì)環(huán)境的危害較小，同時(shí)可以改善肉色，提高肌紅蛋白含量。如果能緩解剪切力和肌間脂肪的負(fù)面影響，那么蛋氨酸鉻可能成為改善肉質(zhì)的一種經(jīng)濟(jì)手段。