白揚(yáng) 雒帥 王倩 杜權(quán) 郭軍 孫海洲
摘 要:為系統(tǒng)評(píng)價(jià)不同飼養(yǎng)方式牛肉的礦物質(zhì)特征,從內(nèi)蒙古自東向西8 個(gè)旗縣采集放牧和舍飼牛股二頭肌和背最長(zhǎng)肌樣品共80 份,測(cè)定其中27 種樣品礦物質(zhì)元素含量,并進(jìn)行主成分分析。結(jié)果表明:各旗縣牛肉按照放牧和舍飼2 種飼養(yǎng)方式或地區(qū)聚類,飼養(yǎng)方式聚類較地區(qū)聚類更明顯;地區(qū)聚類與飼養(yǎng)方式聚類趨勢(shì)一致,放牧旗縣與舍飼旗縣分別聚類;進(jìn)一步分析表明呼倫貝爾和錫林郭勒2 個(gè)放牧地區(qū)分離,科爾沁左翼后旗、正藍(lán)旗、呼市南郊和烏審旗4 個(gè)舍飼旗縣分別單獨(dú)聚類。股二頭肌和背最長(zhǎng)肌聚類部分重疊,有分離趨勢(shì)。飼養(yǎng)方式、產(chǎn)地和肌肉部位礦物質(zhì)的配伍方差分析和配對(duì)t檢驗(yàn)差異不顯著,常規(guī)統(tǒng)計(jì)對(duì)礦物質(zhì)整體差異不敏感。放牧牛肉鉀、鎂、磷、鉬、錳、鎘、鋰、鍶、銀、鋇和鉈含量顯著高于舍飼牛肉,舍飼牛肉鋅、硒、鈷、銣和銫含量顯著高于放牧牛肉。舍飼牛肉硒含量是放牧牛肉的2.1 倍,且自東部向西部呈遞增趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:牛肉;放牧;舍飼;礦物質(zhì);主成分分析
Mineral Fingerprint Characteristics of Pasture-fed and Barn-fed Beef in Inner Mongolia
BAI Yang1, LUO Shuai1, WANG Qian1, DU Quan1, GUO Jun1,*, SUN Haizhou2
(1.College of Food Science and Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China; 2.Institute of Animal Nutrition and Feed, Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Hohhot 010031, China)
Abstract: A total of 80 samples of Biceps femoris and Longissimus dorsi muscles of pasture-fed and barn-fed cattle were collected from 8 banners/counties distributing from east to west in Inner Mongolia for the determination of 27 mineral elements, and principal component analysis (PCA) and descriptive statistics analysis were conducted on the data obtained. Results indicated cluster analysis showed better performance in discriminating among feeding systems than among regions despite consistent trends. Pasture-fed and barn-fed beef samples from different regions were clustered. Further analysis demonstrated that good separation was achieved between the pastures of Hulunbuir and Xilingol. Barn-fed beef samples from Horqin Left Wing Rear Banner, Zhenglan Banner, the Southern suburb of Hohhot and Uxin Banner were clustered separately. A tendency of separation between Biceps femoris and Longissimus dorsi samples was found despite a partial overlap. In paired analysis of variance (ANOVA) and paired t-test, no significant differences in the minerals were observed between feeding systems, geographical origins, and muscles, indicating that the conventional statistics is not sensitive to differences in minerals. The contents of K, Mg, P, Mo, Mn, Cd, Li, Sr, Ag, Ba and Tl in pasture-fed beef were significantly higher than those in barn-fed beef, while the contents of Zn, Se, Co, Rb and Cs in barn-fed beef were significantly higher than those in pasture-fed beef. The content of Se in barn-fed beef was 2.1 times higher than that in pasture-fed beef, and it showed an increasing trend from east to west in Inner Mongolia.
Keywords: beef; pasture-fed; barn-fed; mineral; principal component analysis
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201120-270
中圖分類號(hào):TS251.1
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-8123(2021)01-0012-07
引文格式:
白揚(yáng), 雒帥, 王倩, 等. 內(nèi)蒙古放牧和舍飼牛肉礦物質(zhì)指紋特征[J]. 肉類研究, 2021, 35(1): 12-18. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201120-270. ? ?http://www.rlyj.net.cn
BAI Yang, LUO Shuai, WANG Qian, et al. Mineral fingerprint characteristics of pasture-fed and barn-fed beef in inner mongolia[J]. Meat Research, 2021, 35(1): 12-18. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201120-270. ? ?http://www.rlyj.net.cn
牛肉是內(nèi)蒙古優(yōu)勢(shì)特色畜產(chǎn)品,富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、維生素和膽堿,以及鐵(Fe)、銅(Cu)、鋅(Zn)和硒(Se)等人體必需的微量元素,具有增強(qiáng)體質(zhì)和機(jī)體免疫力等重要作用,備受消費(fèi)者青睞[1-4]。近年來由于生態(tài)保護(hù)需求與增產(chǎn)增效的矛盾,內(nèi)蒙古部分地區(qū)養(yǎng)牛業(yè)從放牧飼養(yǎng)逐步向集約化舍飼養(yǎng)殖發(fā)展[5]。研究表明牛肉中礦物質(zhì)特征(營(yíng)養(yǎng)水平)受飼養(yǎng)方式、產(chǎn)地、部位、品種、采樣季節(jié)等諸多因素影響[6-10]。放牧和舍飼生態(tài)成本不同,牛的運(yùn)動(dòng)狀況及飼料不同,牛肉品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)特征也會(huì)相應(yīng)有所不同。雒帥等[11]對(duì)內(nèi)蒙古典型放牧和舍飼牛肉的色度進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè),主成分分析(principal component analysis,PCA)結(jié)果表明放牧和舍飼牛肉有明顯的聚類分離。Freitas等[12]發(fā)現(xiàn)放牧牛肉中鎂(Mg)含量顯著高于舍飼牛肉,而鉀(K)含量則低于舍飼牛肉;Mazola等[13]報(bào)道飼喂2 種不同蛋白質(zhì)來源(大豆、花生糠)的牛肉中溴(Br)、鈣(Ca)、銫(Cs)、鑭(La)、鈧(Sc)、Se、鍶(Sr)、釷(Th)和Zn含量具有顯著差異;Ku?evi?等[14]發(fā)現(xiàn)飼喂精飼料的牛肉中Zn含量顯著高于喂養(yǎng)普通飼料的牛肉;Oliveira等[15]的研究結(jié)果證實(shí)肉牛飼料中添加富Se酵母可以提高牛肉中的Se含量。大量研究表明肉牛飼養(yǎng)方式或營(yíng)養(yǎng)水平會(huì)影響牛肉中礦物質(zhì)含量。國(guó)內(nèi)外對(duì)放牧與舍飼牛肉礦物質(zhì)的差異研究較少,在研究方法方面,基本都采用傳統(tǒng)的描述性統(tǒng)計(jì)和差異檢驗(yàn),這種對(duì)每一種元素差異的孤立分析,不能直觀可視化呈現(xiàn)放牧與舍飼牛肉礦物質(zhì)譜(指紋)的整體差異,鮮有基于化學(xué)計(jì)量學(xué)的礦物質(zhì)指紋聚類分析和分類分析對(duì)飼養(yǎng)模式的判別和評(píng)價(jià)。
內(nèi)蒙古放牧和舍飼(地區(qū))牛肉礦物質(zhì)特征缺乏系統(tǒng)的研究和評(píng)價(jià)。本研究從內(nèi)蒙古牧區(qū)、農(nóng)區(qū)和城市郊區(qū)典型肉牛養(yǎng)殖區(qū)域選點(diǎn)采集放牧和舍飼牛肉樣品,測(cè)定27 種常量和微量元素含量,對(duì)飼養(yǎng)方式(舍飼和放牧)、地區(qū)(旗縣)、部位(股二頭肌和背最長(zhǎng)?。┻M(jìn)行化學(xué)計(jì)量學(xué)聚類分析,旨在探明內(nèi)蒙古放牧和舍飼牛肉的礦物質(zhì)特征,評(píng)價(jià)以礦物質(zhì)指紋區(qū)分牛肉飼養(yǎng)方式的可行性,以期為肉類品質(zhì)評(píng)價(jià)、真實(shí)性判別以及產(chǎn)地溯源等提供一種創(chuàng)新策略和方法,豐富內(nèi)蒙古地區(qū)牛肉礦物質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
在內(nèi)蒙古東部、中部和西部典型肉牛養(yǎng)殖牧區(qū)、農(nóng)區(qū)和城市郊區(qū)選點(diǎn)采集放牧和舍飼牛肉樣品,共計(jì)80 份。放牧牛肉樣品采自呼倫貝爾草原鄂溫克旗、新巴爾虎左旗和錫林郭勒草原蘇尼特左旗、蘇尼特右旗;舍飼牛肉樣品采自通遼市科爾沁左翼后旗、錫林郭勒草原正藍(lán)旗、呼和浩特市南郊和鄂爾多斯烏審旗。牛肉樣品均在屠宰現(xiàn)場(chǎng)采樣,取股二頭肌和背最長(zhǎng)肌,密封,迅速制冷和冷凍;將樣品在冷凍狀態(tài)下剔除筋膜及脂肪,切成肉丁,加入液氮翻炒后冷凍粉碎,轉(zhuǎn)移至樣品瓶中于-80 ℃冷凍保藏備用。
質(zhì)量濃度為1 000 μg/mL的鈉(Na)、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、錳(Mn)、Se單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(均為優(yōu)級(jí)純) 國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心;多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(優(yōu)級(jí)純)由內(nèi)蒙古自治區(qū)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所提供;豬肝生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10051
(GSB-29) 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘察研究所;高氯酸、硝酸、鹽酸、硫酸、氧化鑭(均為優(yōu)級(jí)純) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;硼氫化鉀、氫氧化鉀、鐵氰化鉀、無水亞硫酸鈉、對(duì)苯二酚、鉬酸銨(均為分析純) 天津市大茂化學(xué)試劑廠。
1.2 儀器與設(shè)備
TAS-990原子吸收分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;AFS-3100原子熒光光譜儀 北京科創(chuàng)海光儀器有限公司;X Series 2電感耦合等離子質(zhì)譜儀?賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司;UH5300紫外分光光度計(jì) 北京天美科技有限公司。
1.3 方法
K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn、磷(P)和Se含量的測(cè)定參照各元素相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行;鉻(Cr)、鈷(Co)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鎘Cd)、錫(Sn)、鋰(Li)、鈦(Ti)、銣(Rb)、Sr、銀(Ag)、銻(Sb)、碲(Te)、Cs、Ba和鉈(Tl)含量的測(cè)定參照GB 5009.268—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測(cè)定》[16]進(jìn)行。
1.4 數(shù)據(jù)處理
使用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和整理,用Pirouette 4.5化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件(美國(guó)Infometrix公司)分別對(duì)飼養(yǎng)方式(舍飼和放牧)、地區(qū)、部位(股二頭肌和背最長(zhǎng)肌)分類下的礦物質(zhì)特征進(jìn)行PCA。用SPSS 20.0軟件進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)和差異性檢驗(yàn)。每種礦物質(zhì)的分類間差異進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)(放牧與舍飼)或單因素方差分析(各旗縣間)。用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行放牧與舍飼牛肉樣品礦物質(zhì)整體比較,用配伍方差分析進(jìn)行旗縣間牛肉樣品礦物質(zhì)整體比較。結(jié)果均用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
2 結(jié)果與分析
2.1 內(nèi)蒙古地區(qū)放牧與舍飼牛肉中礦物質(zhì)的特征
由圖1A和1B可知,內(nèi)蒙古8 個(gè)旗縣80 份牛肉樣品按放牧和舍飼2 種飼養(yǎng)方式或以放牧地區(qū)和舍飼地區(qū)分別聚類。即鄂溫克旗、新巴爾虎左旗、蘇尼特左旗和蘇尼特右旗4 個(gè)放牧地區(qū)的牛肉樣品聚類,科爾沁左翼后旗、正藍(lán)旗、呼市南郊和烏審旗4 個(gè)舍飼地區(qū)的牛肉樣品聚類。由圖1C可知,K、P、Mg、Mn、Mo、Sr、Li和Tl對(duì)放牧牛肉聚類貢獻(xiàn)較大,Co、Fe、Zn、Se、Rb、Te和Cs對(duì)舍飼牛肉聚類貢獻(xiàn)較大。
對(duì)放牧和舍飼牛股二頭肌和背最長(zhǎng)肌礦物質(zhì)分別進(jìn)行PCA,排除牛肉部位的礦物質(zhì)特征差異,由圖2A和3A可知,與飼養(yǎng)方式和地區(qū)聚類相比,放牧和舍飼牛股二頭肌和背最長(zhǎng)肌樣品的聚類更集中,2 個(gè)聚類群的分離效果也更好,且背最長(zhǎng)肌樣品的聚類分離效果較股二頭肌更好,聚類距離也較遠(yuǎn)。結(jié)果表明,以背最長(zhǎng)肌礦物質(zhì)指紋建立放牧和舍飼牛肉判別模型可行,值得進(jìn)一步研究。
由圖2B和3B可知,礦物質(zhì)PCA根向量圖直觀清晰地顯示K、Mg、P、Tl、Sr、Ba、Cu、Mo、Mn和Pb對(duì)放牧牛股二頭肌聚類貢獻(xiàn)較大,Se、Rb、Zn、Co、Fe和Te對(duì)舍飼牛股二頭肌聚類貢獻(xiàn)較大;K、Mg、Mo、Mn和Ba對(duì)放牧牛背最長(zhǎng)肌聚類貢獻(xiàn)較大,Se、Cs、Rb、Zn和Cr對(duì)舍飼牛背最長(zhǎng)肌聚類貢獻(xiàn)較大。
2.2 內(nèi)蒙古不同地區(qū)牛肉中礦物質(zhì)特征
對(duì)鄂溫克旗、新巴爾虎左旗、蘇尼特左旗和蘇尼特右旗4 個(gè)放牧旗縣牛肉礦物質(zhì)進(jìn)行PCA,由圖4A可知,同屬呼倫貝爾的鄂溫克旗和新巴爾虎左旗的牛肉樣品交叉分布在分界線上方,錫林郭勒的蘇尼特左旗和蘇尼特右旗牛肉樣品交叉分布在分界線下方,說明呼倫貝爾和錫林郭勒牛肉的礦物質(zhì)指紋存在差異。由根向量圖(圖4B)可知,Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn、Cd、Cs和Rb對(duì)呼倫貝爾2 個(gè)旗縣聚類貢獻(xiàn)較大,Ni、Tl、Sr、Cr和Li對(duì)錫林郭勒2 個(gè)旗縣聚類貢獻(xiàn)較大。
對(duì)科爾沁左翼后旗、正藍(lán)旗、呼市南郊和烏審旗4 個(gè)舍飼地區(qū)牛肉礦物質(zhì)進(jìn)行PCA,由圖5A可知,烏審旗牛肉樣品與科爾沁左翼后旗和正藍(lán)旗明顯分離,與呼市南郊雖有交叉,但可以明顯分離,正藍(lán)旗與科爾沁左翼后旗牛肉樣品有交叉,但分離趨勢(shì)也較明顯,說明4 個(gè)舍飼地區(qū)牛肉的礦物質(zhì)特征各不相同。由根向量圖
(圖5B)可知,烏審旗牛肉樣品中Co、Te和Se含量較高,呼市南郊牛肉樣品中Pb含量較高,科爾沁左翼后旗牛肉樣品中P、K、Mg和Rb含量較高,正藍(lán)旗牛肉樣品中Tl含量較高。
2.3 內(nèi)蒙古地區(qū)牛股二頭肌與背最長(zhǎng)肌中礦物質(zhì)特征
對(duì)牛股二頭肌和背最長(zhǎng)肌樣品礦物質(zhì)進(jìn)行PCA,由圖6可知,牛股二頭肌與背最長(zhǎng)肌樣品雖有交叉,但有明顯分離趨勢(shì),根向量圖顯示Na、Co、Mo、Mn、Cu、Cd和Pb對(duì)股二頭肌聚類貢獻(xiàn)率較高,K、P和Sn對(duì)背最長(zhǎng)肌聚類貢獻(xiàn)率較高。
2.4 內(nèi)蒙古不同地區(qū)放牧與舍飼牛肉中的礦物質(zhì)含量
對(duì)每種礦物質(zhì)元素含量在放牧和舍飼牛肉間的差異作獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。由表1可知,放牧牛肉中K、Mg、P、Mo、Mn、Cd、Li、Sr、Ag、Ba和Tl含量顯著高于舍飼牛肉,舍飼牛肉中Zn、Se、Co、Rb和Cs含量顯著高于放牧牛肉。舍飼牛肉中Se含量是放牧牛肉的2.1 倍,且自東部向西部有遞增趨勢(shì)。西部烏審旗和中部呼市南郊牛肉Se含量水平整體高于中東部地區(qū),東部新巴爾虎左旗牛肉中Se含量最低。烏審旗牛肉Se含量分別是新巴爾虎左旗牛肉的4.3 倍,鄂溫克旗牛肉的2.4 倍,蘇尼特右旗牛肉的2.2 倍,蘇尼特左旗牛肉的2.1 倍。內(nèi)蒙古東西部各旗縣牛肉Se含量存在顯著地域差異,這可能與內(nèi)蒙古東西部Se的地殼豐度有關(guān)[17],也可能與飼養(yǎng)方式不同有關(guān)[18-19]。
對(duì)每種礦物質(zhì)元素含量在相同飼養(yǎng)方式下不同旗縣牛肉間的差異作單因素方差分析。由表1可知,鄂溫克旗、新巴爾虎左旗、蘇尼特左旗和蘇尼特右旗4 個(gè)放牧旗縣牛肉中,有20 種礦物質(zhì)元素(K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Se、Cr、Co、Mo、Ni、Pb、Cd、Li、Ti、Rb、Sb、Te、Cs和Tl)含量存在顯著性差異。同屬呼倫貝爾的鄂溫克旗、新巴爾虎左旗牛肉中K、Ca、Zn、Cu、Cd和Cs 6種礦物質(zhì)元素的含量顯著高于錫林郭勒盟的蘇尼特左旗、蘇尼特右旗。鄂溫克旗牛肉的Rb含量較高,蘇尼特右旗牛肉的Tl含量較高,新巴爾虎左旗牛肉的Se含量較低。科爾沁左翼后旗、正藍(lán)旗、呼市南郊和烏審旗4 個(gè)舍飼地區(qū)牛肉中有18 種礦物質(zhì)元素(K、Na、Ca、Mg、P、Fe、Zn、Se、Co、Mn、Ni、Ti、Rb、Sr、Sb、Te、Cs和Tl)含量均存在顯著性差異。烏審旗牛肉中Se、Co和Te含量顯著高于科爾沁左翼后旗、正藍(lán)旗和呼市南郊,而K、Mg、Tl含量則相反。這與描述性統(tǒng)計(jì)和PCA根向量圖中的礦物質(zhì)元素含量分析結(jié)果一致。
飼養(yǎng)方式和產(chǎn)地礦物質(zhì)的配伍方差分析和配對(duì)t檢驗(yàn)差異不顯著,常規(guī)統(tǒng)計(jì)方法對(duì)礦物質(zhì)整體差異不敏感,不能克服組內(nèi)差異的屏蔽,組間差異不顯著則不能判別各分類間礦物質(zhì)的總體差異。常規(guī)統(tǒng)計(jì)對(duì)單種礦物質(zhì)元素的分類間差異比較敏感,但不能利用單種或少數(shù)幾種礦物質(zhì)元素含量的差異判別各分類,表明傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法在多指標(biāo)整體分析方面具有局限性。
3 討 論
3.1 放牧與舍飼對(duì)牛肉中礦物質(zhì)特征的影響
家畜飼養(yǎng)方式是影響畜肉礦物質(zhì)含量和特征的一項(xiàng)重要因素,飼糧中礦物質(zhì)含量以及不同飼養(yǎng)方式下家畜運(yùn)動(dòng)量的不同在一定程度上均會(huì)影響礦物質(zhì)在家畜體內(nèi)的沉積[20-21]。李聚才等[22]發(fā)現(xiàn)在飼料中添加有機(jī)Se可明顯增加家畜肌肉和內(nèi)臟組織中Se沉積量。梅寧安等[23]報(bào)道添加營(yíng)養(yǎng)舔磚可明顯提高羊肌肉和肝臟中Se、Cu、Zn、Mn和Co的含量。
本研究對(duì)比內(nèi)蒙古8 個(gè)旗縣放牧和舍飼牛肉中27 種礦物質(zhì)元素,PCA結(jié)果顯示放牧和舍飼牛肉明顯分離,說明放牧和舍飼牛肉中的礦物質(zhì)元素含量存在差異,不同的飼養(yǎng)方式和飼料均會(huì)對(duì)牛肉中礦物質(zhì)元素的沉積量產(chǎn)生很大影響。不同地區(qū)牛肉礦物質(zhì)特征同樣按飼養(yǎng)方式聚類,放牧地區(qū)和舍飼地區(qū)牛肉分別聚類,表明飼養(yǎng)方式的影響較地區(qū)更明顯。在人體必需礦物質(zhì)元素中,舍飼牛肉Se含量顯著高于放牧牛肉,是放牧牛肉的2.1 倍,其他人體必需礦物質(zhì)元素含量雖在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有差異,但絕對(duì)差異較小,這也提示純天然種養(yǎng)殖食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值未必比人工飼養(yǎng)更高。對(duì)牛股二頭肌和背最長(zhǎng)肌2 個(gè)部位礦物質(zhì)特征分別按照飼養(yǎng)方式進(jìn)行PCA,與整體分析結(jié)果一致,放牧和舍飼樣品均能夠明顯分離。由于消除了部位間差異的干擾,股二頭肌和背最長(zhǎng)肌單獨(dú)按照飼養(yǎng)方式分析的效果均較總樣本整體分析效果好,且利用背最長(zhǎng)肌礦物質(zhì)特征區(qū)分放牧和舍飼牛肉的效果更好,提示以牛背最長(zhǎng)肌礦物質(zhì)指紋特征建立放牧與舍飼牛肉判別模型可行,值得做細(xì)致研究。
3.2 不同區(qū)域?qū)εH庵械V物質(zhì)特征影響
地殼中礦物質(zhì)具有“豐度效應(yīng)”,不同地區(qū)土壤、牧草及農(nóng)作物中某些元素含量可能有較大差異,而牧草及飼料是家畜礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的主要來源,因此牛肉中礦物質(zhì)含量及特征與其生長(zhǎng)區(qū)域土壤和其周圍環(huán)境密切相關(guān)[24]。
劉美玲等[25]從內(nèi)蒙古10 個(gè)旗縣采集77 份綿羊肉測(cè)定并分析其中17 種微量元素特征,發(fā)現(xiàn)不同旗縣綿羊肉礦物質(zhì)特征存在差異。Kim等[26]通過檢測(cè)分析豬肉中29 礦物質(zhì)元素,可以區(qū)分韓國(guó)豬肉與美國(guó)、德國(guó)、澳大利亞、荷蘭、比利時(shí)進(jìn)口豬肉。
本研究中同屬呼倫貝爾的鄂溫克旗和新巴爾虎左旗放牧牛肉樣品聚類,錫林郭勒盟的蘇尼特左旗和蘇尼特右旗放牧牛肉樣品聚類,而呼倫貝爾和錫林郭勒2 個(gè)地區(qū)放牧牛肉樣品互相分離,說明相同來源地牛肉礦物質(zhì)特征相近,而不同來源牛肉礦物質(zhì)特征存在差異,提示呼倫貝爾和錫林郭勒兩個(gè)地區(qū)土壤礦物質(zhì)含量存在差異??茽柷咦笠砗笃?、正藍(lán)旗、呼市南郊和烏審旗4 個(gè)舍飼地區(qū)牛肉礦物質(zhì)PCA結(jié)果顯示4 個(gè)舍飼地區(qū)牛肉樣品各自聚類,造成這一差異的原因與各地區(qū)養(yǎng)殖條件和飼糧種類有關(guān)。內(nèi)蒙古東西部跨度較大,不同地區(qū)依據(jù)當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有優(yōu)勢(shì)資源選擇合適的飼料發(fā)展舍飼養(yǎng)殖,如干草、青貯、農(nóng)作物秸稈、玉米顆粒和精飼料等,同時(shí)為預(yù)防舍飼牛因缺乏礦物質(zhì)而導(dǎo)致疾病,在育肥過程中還會(huì)提供鹽磚等礦物質(zhì)添加劑等[27],不同地區(qū)飼料種類以及添加劑成分的不同均會(huì)導(dǎo)致牛肉中礦物質(zhì)含量有差異。
3.3 股二頭肌與背最長(zhǎng)肌對(duì)牛肉中礦物質(zhì)特征的影響
對(duì)牛股二頭肌和背最長(zhǎng)肌礦物質(zhì)元素特征整體進(jìn)行PCA,結(jié)果表明,2 種部位牛肉具有明顯分離趨勢(shì)。這可能與不同部位肌肉組織結(jié)構(gòu)、生理功能以及不同飼養(yǎng)方式下牛的生活習(xí)性等因素有關(guān)[28],其分布與沉積機(jī)制還需要進(jìn)一步的深入研究。
3.4 內(nèi)蒙古不同地區(qū)牛肉中的Se含量
內(nèi)蒙古東西部各旗縣牛肉Se水平存在顯著地域差異,這既與內(nèi)蒙古東西部Se的地殼豐度有關(guān),也與飼養(yǎng)方式的影響或作用有關(guān)。內(nèi)蒙古除少數(shù)區(qū)域外,幾乎全區(qū)處于嚴(yán)重缺Se和缺Se地帶,東部地區(qū)缺Se尤為嚴(yán)重[29-30]。
本研究中最東部呼倫貝爾草原新巴爾虎左旗牛肉Se含量顯著低于最西部的旗縣,與我國(guó)和內(nèi)蒙古東西部地殼Se豐度差異一致,說明土壤Se豐度效應(yīng)對(duì)家畜肉的Se水平有關(guān)鍵作用[31]。
4 結(jié) 論
本研究較為系統(tǒng)地對(duì)比分析了內(nèi)蒙古地區(qū)放牧與舍飼對(duì)牛肉中礦物質(zhì)含量的影響,發(fā)現(xiàn)內(nèi)蒙古地區(qū)牛肉Se含量自東向西呈階梯式上升趨勢(shì);內(nèi)蒙古8 個(gè)旗縣牛肉礦物質(zhì)特征的PCA結(jié)果直觀地顯示了內(nèi)蒙古草原放牧與舍飼牛肉中礦物質(zhì)元素特征的差異,表明用礦物質(zhì)指紋區(qū)分放牧與舍飼牛肉是可行的。
參考文獻(xiàn):
[1] 倪學(xué)志. 內(nèi)蒙古特色農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域?qū)I(yè)化發(fā)展研究[J]. 內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 42(5): 66-73. DOI:10.13484/j.cnki.ndxbzsb.2010.05.012.
[2] 包音都古榮·金花, MAILISI H, 呼格吉勒?qǐng)D, 等. 烏珠穆沁草原飼養(yǎng)黑安格斯牛肌肉氨基酸組成及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析[J]. 中國(guó)畜牧獸醫(yī), 2016, 43(3): 676-682. DOI:10.16431/j.cnki.1671-7236.2016.03.017.
[3] 趙稱赫, 敖日格樂, 王純潔, 等. 庫(kù)布齊沙漠蒙古牛肉品質(zhì)及肌肉礦物質(zhì)元素含量分析[J]. 中國(guó)畜牧獸醫(yī), 2016, 43(4): 980-984. DOI:10.16431/j.cnki.1671-7236.2016.04.019.
[4] 劉波, 王純潔, 斯木吉德, 等. 錫林郭勒草原放牧蒙古牛肉質(zhì)特性研究[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2019, 24(4): 82-86. DOI:10.11841/j.issn.1007-4333.2019.04.10.
[5] 錢政成, 侯安宏, 侯智惠. 內(nèi)蒙古東部地區(qū)肉牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及對(duì)策[J]. 中國(guó)草食動(dòng)物科學(xué), 2020, 40(2): 70-72; 75.
[6] BEISENOV A K, AMANZHOLOV K Z, MIRZAKULOV S M, et al. Fattening, slaughter features and meat mineral composition of 3 beef cattle breeds[J]. Journal of Elementology, 2017, 22(3): 1141-1154. DOI:10.5601/jelem.2017.22.1.1394.
[7] PATEL N, BERGAMASCHI M, CAGNIN M, et al. Exploration of the effect of farm, breed, sex and animal on detailed mineral profile of beef and their latent explanatory factors[J]. International Journal of Food Science and Technology, 2020, 55(3): 1046-1056. DOI:10.1111/ijfs.14455.
[8] 高月娥, 王馨, 劉彥培, 等. 云嶺牛、婆羅門牛、中甸牦牛肉的礦物質(zhì)含量及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)[J]. 中國(guó)牛業(yè)科學(xué), 2017, 43(6): 12-16. DOI:10.3969/j.issn.1001-9111.2017.06.004.
[9] 徐海泉, 曲峻嶺, 李京虎, 等. 荷斯坦公犢牛與成年公牛不同部位牛肉營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)[J]. 肉類研究, 2017, 31(4): 6-9. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201704002.
[10] 王瑤, 牛樂寶, 張一敏, 等. 我國(guó)不同品種黃牛肉質(zhì)研究概述[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2019, 45(14): 263-269. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.019733.
[11] 雒帥, 郭軍, 孫海洲, 等. 內(nèi)蒙古部分地區(qū)牛肉和綿羊肉色度測(cè)定比較[J]. 畜牧與飼料科學(xué), 2020, 41(2): 78-86. DOI:10.12160/j.issn.1672-5190.2020.02.015.
[12] FREITAS A K, LOBATO J F P, CARDOSO L L, et al. Nutritional composition of the meat of Hereford and Braford steers finished on pastures or in a feedlot in southern Brazil[J]. Meat Science, 2014, 96(1): 353-360. DOI:0.1016/j.meatsci.2013.07.021.
[13] MAZOLA Y T, FERNANDES E A D, SARRIES G A, et al. Neutron activation analysis and data mining techniques to discriminate between beef cattle diets[J]. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2019, 322(3): 1571-1578. DOI:10.1007/s10967-019-06874-2.
[14] KU?EVI? D, PAPOVI? T, TOMOVI? V, et al. Influence of farm management for calves on growth performance and meat quality traits duration fattening of Simmental bulls and heifers[J]. Animals, 2019, 9(11): 941. DOI:10.3390/ani9110941.
[15] OLIVEIRA A F, LANDERO J, KUBACHKA K, et al. Development and application of a selenium speciation method in cattle feed and beef samples using HPLC-ICP-MS: evaluating the selenium metabolic process in cattle[J]. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2016, 31(4): 1034-1040. DOI:10.1039/c5ja00330j.
[16] 中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì), 國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局. 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測(cè)定: GB 5009.268—2016[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2016: 20.
[17] 范明慧, 范杰. 微量元素硒與克山病[J]. 中國(guó)地方病防治雜志, 2015, 30(6): 472-474.
[18] 雒帥, 郭軍, 呂嬌, 等. 內(nèi)蒙古牛肉和綿羊肉硒含量測(cè)定及評(píng)價(jià)[J]. 肉類研究, 2020, 34(6): 52-57. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20200319-078.
[19] WANG Qian, LIU Haijin, ZHAO Shanshan, et al. Discrimination of mutton from different sources (regions, feeding patterns and species) by mineral elements in Inner Mongolia, China[J]. Meat Science, 2021, 174: 108415. DOI:10.1016/j.meatsci.2020.108415.
[20] MCCARTHY K L, UNDERDAHL S R, DAHLEN C R. Effects of a vitamin and mineral bolus on beef heifer feedlot performance, feeding behavior, carcass characteristics, and liver mineral concentrations[J]. Translational Animal Science, 2020, 4(2): 876-882. DOI:10.1093/tas/txaa027.
[21] 羅玉龍, 王柏輝, 靳志敏, 等. 兩種飼養(yǎng)條件對(duì)蘇尼特羊肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(19): 227-231. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201619038.
[22] 李聚才, 施安, 張俊麗, 等. 不同梯度有機(jī)硒飼糧對(duì)羔羊肉及內(nèi)臟組織硒沉積的影響[J]. 肉類研究, 2019, 33(6): 7-12. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20190320-063.
[23] 梅寧安, 張巧娥. 補(bǔ)飼營(yíng)養(yǎng)舔磚對(duì)育肥羊血液、肝、肌肉中微量元素含量變化的影響[J]. 上海畜牧獸醫(yī)通訊, 2017(3): 22-23. DOI:10.14170/j.cnki.cn31-1278/s.2017.03.007.
[24] HAO Lizhuang, YANG Xiang, HUANG Yayu, et al. Using mineral elements to authenticate the geographical origin of yak meat[J]. Kafkas U?niversitesi Veteriner Faku?ltesi Dergisi, 2019, 25(1): 93-98. DOI:10.9775/kvfd.2018.20366.
[25] 劉美玲, 郭軍, 高玎玲, 等. 內(nèi)蒙古蒙古綿羊肉礦物質(zhì)元素譜
特征[J]. 肉類研究, 2017, 31(9): 25-31. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201709005.
[26] KIM J S, HWANG I M, LEE G H, et al. Geographical origin authentication of pork using multi-element and multivariate data analyses[J]. Meat Science, 2017, 123(1): 13-20. DOI:10.1016/j.meatsci.2016.08.011.
[27] LIU C, LI X H, CHEN Y X, et al. Age-related response of rumen microbiota to mineral salt and effects of their interactions on enteric methane emissions in cattle[J]. Microbial Ecology, 2017, 73(3): 590-601.?DOI:10.1007/s00248-016-0888-4.
[28] 侯成立, 李欣, 王振宇, 等. 不同部位牦牛肉氨基酸、脂肪酸含量分析與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)[J]. 肉類研究, 2019, 33(2): 52-57. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20190121-016.
[29] 楊立國(guó), 馬志超, 王鑫. 內(nèi)蒙古通遼市科爾沁區(qū)土壤硒地球化學(xué)特征[J]. 地質(zhì)與資源, 2019, 28(4): 383-388. DOI:10.13686/j.cnki.dzyzy.2019.04.012.
[30] 王曉杰, 孟凡喬, 吳文良. 內(nèi)蒙古武川縣土壤硒分布特性研究[J]. 土壤通報(bào), 2016, 47(3): 624-629. DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2016.03.18.
[31] 孫國(guó)新, 李媛, 李剛, 等. 我國(guó)土壤低硒帶的氣候成因研究[J].?生物技術(shù)進(jìn)展, 2017, 7(5): 387-394. DOI:10.19586/j.2095-2341.2017.0061.
收稿日期:2020-11-20
基金項(xiàng)目:內(nèi)蒙古自治區(qū)應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)資金計(jì)劃項(xiàng)目(201702089)
第一作者簡(jiǎn)介:白揚(yáng)(1995—)(ORCID: 0000-0002-1788-6456),女,碩士,研究方向?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)與食品安全。
E-mail: 1254141700@qq.com
通信作者簡(jiǎn)介:郭軍(1969—)(ORCID: 0000-0002-3964-7755),男,教授,博士,研究方向?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)與食品安全。
E-mail: guojunge@imau.edu.cn