■郭 飛 張子寧 李愛軍 楊明華 黃 英 潘洪彬 趙彥光 趙素梅*
(1.云南農業(yè)大學動物營養(yǎng)與飼料科學重點實驗室,云南昆明 650201;2.山東勝利生物工程有限公司,山東濟寧 272000;3.云南省畜牧獸醫(yī)科學院,云南昆明 650224)
近年來,隨著消費者生活水平的提高,人們對豬肉的品質、營養(yǎng)價值、風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。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,對豬肉品質、營養(yǎng)價值、風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],肌內脂肪、肌肉脂肪酸的組成和含量是衡量肌肉營養(yǎng)價值和風味的重要指標,對肉的風味、多汁性、嫩度等食用品質均有重要影響[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,以肉質鮮美、營養(yǎng)價值高、肌內脂肪和不飽和脂肪酸含量高而聞名[5],自該品種審定以來,相關學者報道了日糧能量水平影響大河烏豬的生產性能[6]、采食行為[7]、胴體及肉品質[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)成分的相關研究未見系統(tǒng)報道。因此,試驗以大河烏豬為研究對象,飼喂不同能量水平試驗日糧,在豬體重達30、60、100 kg時分批屠宰,測定肌肉肌纖維直徑和密度、常規(guī)營養(yǎng)成分、肌內脂肪、肌苷酸及脂肪酸含量,探討不同能量水平對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飼養(yǎng)和肉品質營養(yǎng)調控提供一定理論基礎。
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。采用單因子隨機區(qū)組設計,設3個處理,每個處理3個重復,每個重復6頭,各處理分別飼喂不同能量水平的試驗日糧,經檢驗各處理組間的體重差異不顯著(P>0.05)。正式試驗開始前進行7 d預試驗,結束后進入正式試驗期。試驗以豬體重分別達30、60、100 kg為界分三個階段,每個階段結束對豬進行稱重,每個重復選2頭接近平均體重的試驗豬進行屠宰采樣。試驗期間自由飲水,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)并作相應記錄,其他飼養(yǎng)管理按豬場的常規(guī)要求進行。
根據中國肉脂型生長肥育豬飼養(yǎng)標準和NRC生長肥育豬飼養(yǎng)標準(NRC,1998)設計大河烏豬不同生長階段試驗日糧。高能量水平(即HE組,消化能14.22 MJ/kg)依據NRC生長肥育豬飼養(yǎng)標準(NRC,1998)的能量需要設計,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)標準的能量需要設計,在ME組下一個層次設計低能量水平(即LE組,消化能11.74 MJ/kg),每個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、氨基酸、微量元素等水平基本固定,以使除能量外,其他各因素對肉品質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(風干基礎)
1.2.1 肌纖維直徑測定
豬屠宰后2 h內取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,再乘以相應的校正系數即為該樣品的肌纖維直徑。
1.2.2 肌纖維密度測定
樣品采集同1.2.1,將標記好的樣品置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。
肌纖維密度測定:在目鏡中加入網格測微計,于10×40倍光學顯微鏡下觀測計數,隨機計算5個大網格內的肌纖維數并求出總和,用臺尺將顯微鏡校正得校正系數,1 mm2樣品的肌纖維數為5個網格肌纖維數總和與校正系數的乘積。
1.3.1 常規(guī)營養(yǎng)成分測定
取背最長肌肉樣,按以下方法測定:肌肉水分含量按GB 5009.3—2016方法進行測定;粗脂肪含量按GB 5009.6—2016進行測定;粗蛋白含量質按照GB 5009.5—2016方法進行測定;粗灰分含量按照GB 5009.4—2016方法進行測定。
肌內脂肪的測定:取研磨肌肉風干樣,參照李永能等[9]方法測定,即利用石油醚對脂肪包通過索氏抽提法抽提,85℃抽提26 h。
1.3.2 肌肉脂肪酸含量測定
取背最長肌肉樣,按照GB 5009.168—2016方法進行測定。
1.3.3 肌紅蛋白含量測定
取0.5 g背最長肌肉樣,剪碎,置于研缽,加10倍體積預冷緩沖液勻漿;勻漿后轉入離心管,13 000 r/min 4℃離心15 min,取上清液于576 nm測吸光度值。根據肌紅蛋白576 nm處的毫摩爾消光系數[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——樣品質量(g)。
1.3.4 肌苷酸含量測定
樣品制備:取0.6~0.7 g肌肉,剪碎,加預冷的3.5%高氯酸10 mL研磨,勻漿后轉入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調節(jié)pH至6.5,后轉入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,取濾液作為上機液備用。
樣品測定:洗脫液流量為2 mL/min,記錄儀底速為0.5 cm/min,檢測器波長為254 nm,檢測器滿刻度吸光值調為0.10。用洗脫液平衡分離柱30 min,由進樣器注入標準工作液15μL,從色譜圖上得到標準工作液組分的保留時間和峰面積,利用公式(2)計算響應因子(F)。注入相同體積的待測樣品,以峰面積乘相應的響應因子,求出該組分濃度,再計算出樣品中肌苷酸的含量[公式(3)]。
式中:F——響應因子;
C——標準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——樣品質量(g)。
采用SAS和Excel數據分析軟件對試驗數據進行統(tǒng)計分析,并作顯著性檢驗和多重比較,試驗數據以“平均值±標準差”表示,以P<0.05為差異顯著。
表2 日糧能量水平對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,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,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),肌肉中的粗蛋白質含量顯著降低,粗脂肪、肌內脂肪和肌苷酸含量顯著升高,日糧能量水平對水分、干物質、灰分和肌紅蛋白無顯著影響。30、60、100 kg體重時,HE組大河烏豬肌肉中粗蛋白質含量顯著低于LE組(P<0.05),粗脂肪、肌內脂肪、肌苷酸含量均顯著高于LE組(P<0.05)。60、100 kg體重時,HE組豬背最長肌粗蛋白質含量比ME組分別低4.01%和3.11%,差異顯著(P<0.05)。30、60 kg體重時,HE組粗脂肪、肌內脂肪顯著高于ME組(P<0.05)。100 kg體重時,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結果如表4所示,共檢測了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,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,日糧能量水平對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,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的重要指標,肌纖維直徑越小而密度越大,其肌內脂肪沉積越多[11]。該試驗結果表明,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,肌內脂肪顯著提高,也證實了這一觀點。歐秀瓊等[12]研究發(fā)現,適當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,進而導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,從而改變動物體脂肪含量,影響動物體其他營養(yǎng)成分比例[14-15]。本試驗結果表明,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、肌內脂肪和肌苷酸含量顯著升高。吳國芳等[16]研究發(fā)現,高能量組(14.23 MJ/kg)八眉三元雜交豬的肌內脂肪、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系。眾所周知,肌內脂肪的含量對豬肉的感官品質有積極的影響,較低的肌內脂肪會降低豬肉的口感。Chen等[17]研究發(fā)現過多的能量可通過改變影響肉質的生脂潛力來促進肌內脂肪的沉積,飼喂高能日糧顯著提高背最長肌的肌內脂肪含量,與此試驗結果一致。
脂肪酸的組成是決定脂肪組織理化性質的主要因素,對肉類風味的形成有重要影響,是評定肌肉營養(yǎng)價值高低的重要指標之一[18]。SFA含量高可延長貨架期,但是人過多攝入時會增加患心腦血管疾病的風險[19]。UFA與肉品質、風味及營養(yǎng)等密切相關,諸多UFA是肉香味產生的前體物,同時適量的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,產生異味而影響肉品質[20]。本試驗結果表明,能量水平對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含量則表現為ME組>HE組>LE組,均達到了顯著水平,推測造成這一試驗結果的原因,一方面可能是SFA主要由機體自身合成,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PUFA的沉積。孫建武等[21]研究發(fā)現,日糧能量水平由12.32 MJ/kg提高至13.54 MJ/kg時,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)價值,這與本試驗結果是一致的。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,增加肌肉風味物質,試驗結果可為豬肉品質的日糧營養(yǎng)調控提供一定科學依據。