白 雪 寇宇斐 郭 濤 李 飛 李發(fā)弟 張兆才 郭 龍*
(1.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部草牧業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,蘭州 730020;2.甘肅潤(rùn)牧生物工程有限責(zé)任公司,金昌 737100)
硒是人和動(dòng)物必需的微量元素,參與機(jī)體多種生理活動(dòng)。有研究表明硒元素具有預(yù)防和治療癌癥的潛力[1-2],可降低心臟病死亡率[3]、有效預(yù)防骨骼疾病[4]。在動(dòng)物生產(chǎn)中,適量的補(bǔ)充硒有利于提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能并增加肌肉等組織中硒的沉積[5-7],可生產(chǎn)富硒動(dòng)物產(chǎn)品?,F(xiàn)階段,我國(guó)畜牧行業(yè)發(fā)展不僅僅著眼于擴(kuò)大生產(chǎn)量,也將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至如何生產(chǎn)出符合消費(fèi)者要求的高質(zhì)量產(chǎn)品,富硒動(dòng)物產(chǎn)品就是其中之一。世界衛(wèi)生組織建議成年人每日硒攝入量為55 μg[8],普通的飲食和飲水很難滿足該標(biāo)準(zhǔn),因此通過(guò)在動(dòng)物飼養(yǎng)過(guò)程中添加硒添加劑生產(chǎn)天然富硒動(dòng)物產(chǎn)品成為增加人類每日硒攝取量的有效途徑。湖羊是我國(guó)廣泛養(yǎng)殖的肉綿羊品種,其產(chǎn)肉性能優(yōu)良,同時(shí)具備高繁殖力。利用湖羊生產(chǎn)高品質(zhì)的富硒羊肉,不僅可提高湖羊羊肉產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和湖羊自身的繁殖能力,同時(shí)可為人類提供優(yōu)良的富硒羊肉產(chǎn)品,解決缺硒帶來(lái)的健康問(wèn)題?;诖?,本試驗(yàn)在基礎(chǔ)飼糧中分別添加0.4 mg/kg(以硒計(jì))的酵母硒與亞硒酸鈉,比較有機(jī)硒與無(wú)機(jī)硒對(duì)于育肥湖羊組織硒含量、抗氧化能力、肉品質(zhì)及貨架期的影響,為科學(xué)高效生產(chǎn)富硒湖羊肉產(chǎn)品提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)用酵母硒(硒含量為2 000 mg/kg)和亞硒酸鈉(硒含量為10 000 mg/kg)添加劑均為市購(gòu)。
試驗(yàn)選取24只4月齡湖羊公羔[初始體重(31.99±3.60) kg],隨機(jī)分為3組,每組8只。3組湖羊分別飼喂基礎(chǔ)飼糧(CON組,作為對(duì)照組)、基礎(chǔ)飼糧+0.4 mg/kg(以硒計(jì))酵母硒(SY組)和基礎(chǔ)飼糧+0.4 mg/kg(以硒計(jì))亞硒酸鈉(SS組),各組飼糧實(shí)際硒含量見(jiàn)表1?;A(chǔ)飼糧參照我國(guó)《肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 816—2004)與《飼料中硒的允許量》(GB 26418—2010)配制,并制成全混合顆粒飼料,其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表2。整個(gè)飼養(yǎng)試驗(yàn)包括14 d的過(guò)渡期和42 d的正試期。
表1 各組飼糧實(shí)際硒含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Selenium actual content of diets in different groups (DM basis) mg/kg
表2 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 2 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) %
續(xù)表2項(xiàng)目 Items含量 Content營(yíng)養(yǎng)水平 Nutrient levels有機(jī)物 Organic matter93.54粗脂肪 Ether extract3.27粗蛋白質(zhì) Crude protein14.51中性洗滌纖維 Neutral detergent fiber48.51酸性洗滌纖維 Acid detergent fiber19.44
飼養(yǎng)試驗(yàn)在蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院民勤試驗(yàn)基地完成。每組的8只試驗(yàn)羊群飼,每天08:00和18:00各飼喂1次,自由采食、飲水。試驗(yàn)過(guò)渡期開(kāi)始前,對(duì)試驗(yàn)用地進(jìn)行規(guī)劃、清掃與消毒。
在正試期結(jié)束前6天,每組隨機(jī)選取6只試驗(yàn)羊放入代謝籠中,欄位適應(yīng)期3 d,采樣期3 d。將3 d收取的糞樣充分混勻后,一部分用10%鹽酸固氮放于棕色瓶中保存,用于糞氮含量測(cè)定;一部分放于鋁盒中65 ℃烘干,用于常規(guī)養(yǎng)分分析,計(jì)算各養(yǎng)分消化率。
全部試驗(yàn)動(dòng)物于正試期結(jié)束后第2天早晨分批飼喂,飼喂2 h后通過(guò)頸動(dòng)脈放血法屠宰,采集瘤胃液、背最長(zhǎng)肌、心臟、肝臟、腎臟、毛發(fā)及尾脂,-80 ℃冷凍保存。用便捷式pH計(jì)(雷磁PHB-4,上海)測(cè)定瘤胃液pH,然后采集10 mL瘤胃液于凍存管中,-20 ℃保存,用于測(cè)定瘤胃發(fā)酵參數(shù),并取適量背最長(zhǎng)肌進(jìn)行肉品質(zhì)測(cè)定。
1.6.1 養(yǎng)分消化率測(cè)定
根據(jù)張麗英[9]提供的常規(guī)方法測(cè)定飼糧及糞便的干物質(zhì)(dry matter,DM)、粗蛋白質(zhì)(crude protein,CP)、粗脂肪(ether extract,EE)、粗灰分(Ash)、中性洗滌纖維(neutral detergent fibre,NDF)及酸性洗滌纖維(acid detergent fibre,ADF)含量,飼糧及糞便的酸不溶灰分含量參考董淑慧[10]的方法測(cè)定。采用酸不溶灰分法測(cè)定飼糧各養(yǎng)分消化率。
1.6.2 瘤胃液揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量測(cè)定
參照梁玉生[11]的方法提取瘤胃液中的VFA:將瘤胃液于4 ℃解凍后2 500×g離心5 min,取5 mL離心后的上清液加入到已有1 mL 25%偏磷酸的離心管中,4 ℃靜置約3 h。放置完成后4 ℃條件下3 000×g離心10 min,之后取2 mL上清液再在4 ℃條件下12 000×g離心15 min,結(jié)束后用0.45 μm有機(jī)濾膜過(guò)濾,吸取1 mL濾后液體與200 μL的1%巴豆酸充分混合后待測(cè)。使用氣相色譜儀(Thermo Scientific,TRACE 1300,Milan,意大利)測(cè)定瘤胃液VFA含量,根據(jù)王志蘭[12]的方法進(jìn)行測(cè)定。
1.6.3 肉品質(zhì)測(cè)定
屠宰后45 min測(cè)定湖羊背最長(zhǎng)肌的肉色與pH,測(cè)定完成后,將肌肉樣品放于4 ℃、90%濕度條件下排酸24 h,再進(jìn)行后續(xù)肉品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定。
彈性(springiness)、膠黏性(gumminess)、咀嚼性(chewiness):將背最長(zhǎng)肌修剪為長(zhǎng)、寬、高均為1 cm的正方體,通過(guò)質(zhì)構(gòu)儀(TMS-Pro)測(cè)定彈性、膠黏性及咀嚼性,測(cè)定3次,計(jì)算平均值。
肉色:對(duì)宰后45 min和24 h的背最長(zhǎng)肌進(jìn)行肉色檢測(cè)。通過(guò)手持式色差儀(CR-400/410)測(cè)定肌肉亮度(lightness,L*)、紅度(redness,a*)和黃度(yellowness,b*)值。
pH:用便捷式pH計(jì)測(cè)定屠宰后45 min和24 h背最長(zhǎng)肌的pH,每個(gè)樣品測(cè)定3次,取平均值。
滴水損失(drip loss):以5 cm×3 cm×2 cm的標(biāo)準(zhǔn)修剪背最長(zhǎng)肌,將修剪后的3個(gè)相似長(zhǎng)條肌肉一頭掛在塑料瓶中,在4 ℃冰箱中靜置24 h后稱重,計(jì)算滴水損失。
滴水損失(%)=[(貯存前重量-貯存后重量)/貯存前重量]×100。
失水率(water loss rate):修剪直徑約3 cm的圓形背最長(zhǎng)肌肉樣3塊,稱重記錄,上下各墊18層定性濾紙,設(shè)定壓力值為135 kPa,時(shí)間為5 min,取出稱重,計(jì)算失水率。
失水率(%)=[(壓前重量-壓后重量)/壓后重量]×100。
蒸煮損失(cooking loss):取背最長(zhǎng)肌200 g左右,稱重后用紗布包裹并編號(hào),置于蒸鍋的籠屜上,1 000 W狀態(tài)下加熱30 min,拿出待冷卻至室溫時(shí)用濾紙吸干表面水分,稱重,計(jì)算蒸煮損失。
蒸煮損失(%)=[(蒸煮前重量-蒸煮后重量)/蒸煮前重量]×100。
剪切力(shear stress):將測(cè)定蒸煮損失后的肉樣延肌纖維方向修剪為長(zhǎng)短、粗細(xì)相似的圓柱體約10塊,通過(guò)肌肉嫩度剪切力儀(NDY-100-200-A)測(cè)定剪切力,計(jì)算平均值。
揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)含量:參照食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》(GB 5009.228—2016)[13],將背最長(zhǎng)肌樣品去除脂肪、骨等組織,絞肉機(jī)絞碎拌勻,稱取肉樣約5.0 g置于燒杯中,記錄數(shù)值,準(zhǔn)確加入30 mL水,攪拌均勻,浸漬30 min后過(guò)濾,留濾液,4 ℃冰箱保存待測(cè)。TVB-N含量用半自動(dòng)凱氏定氮儀(K9840,海能儀器股份有限公司,濟(jì)南)測(cè)定。
貨架期:根據(jù)3組背最長(zhǎng)肌樣品于4 ℃冰箱中儲(chǔ)藏24、48、72、96和120 h后測(cè)定的揮發(fā)性鹽基氮含量(mg/100 g),以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的揮發(fā)性鹽基氮=15 mg/100 g為標(biāo)準(zhǔn)擬合CON組、SY組和SS組的標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到相關(guān)線性方程以計(jì)算3組肉樣到達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間,即為貨架期。
1.6.4 抗氧化指標(biāo)測(cè)定
在正試期第1、21和42天晨飼前進(jìn)行頸靜脈采血,血液樣本3 000 r/min離心15 min后取上清,用于檢測(cè)抗氧化指標(biāo)。血清中過(guò)氧化氫酶(CAT,A007-1-1)、超氧化物歧化酶(SOD,A001-3)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GPx,A005)活性和總抗氧化能力(T-AOC,A015-1)以及血清與肌肉中丙二醛(MDA,A003-1)含量均使用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒檢測(cè),并嚴(yán)格根據(jù)試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作。
1.6.5 硒含量測(cè)定
采用微波消解法對(duì)不同樣品進(jìn)行前處理,消解儀器為多通量密閉微波化學(xué)工作站(JUPITER-B,新儀微波化學(xué)科技有限公司,上海),消解操作如下。
飼糧樣品:事先粉碎,準(zhǔn)確稱取0.500 0 g左右,記錄數(shù)值,向消解管中加入10 mL硝酸,浸泡過(guò)夜,后補(bǔ)加1 mL過(guò)氧化氫,上機(jī)運(yùn)行,消解程序設(shè)定為150 ℃ 10 min、180 ℃ 5 min、200 ℃ 25 min。
背最長(zhǎng)肌樣品:切薄片凍干48 h,準(zhǔn)確稱取0.200 0 g左右,記錄數(shù)值,加入7 mL硝酸和2 mL過(guò)氧化氫,上機(jī)消解,消解程序設(shè)定為150 ℃ 10 min、180 ℃ 5 min、200 ℃ 25 min。
各內(nèi)臟樣品:凍干48 h,準(zhǔn)確稱取0.200 0 g左右,記錄數(shù)值,加入8 mL硝酸和1 mL過(guò)氧化氫,上機(jī)消解,消解程序?yàn)?50 ℃ 10 min、190 ℃ 15 min。
尾脂樣品:直接剪碎,稱取0.300 0 g左右,記錄數(shù)值,加入8 mL硝酸和1 mL過(guò)氧化氫,上機(jī)消解,消解程序?yàn)?50 ℃ 10 min、190 ℃ 15 min。
血清樣品:取0.5 mL,加入8 mL硝酸,放置1 h,上機(jī)消解,消解程序?yàn)?50 ℃ 10 min、190 ℃ 10 min。
毛發(fā)樣品:溫水洗凈晾干,取0.200 0 g,加入6 mL硝酸和1 mL過(guò)氧化氫,上機(jī)消解,消解程序?yàn)?50 ℃ 10 min、180 ℃ 10 min。
消解結(jié)束后使用趕酸儀(BHW-09A45,博通化學(xué)科技有限公司,上海)160 ℃趕酸至最后1滴液體,超純水沖洗轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中定容,用0.45 μm水系濾膜過(guò)濾雜質(zhì),4 ℃冰箱保存待測(cè)。
硒含量的檢測(cè)使用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS 7800, Agilent Technologies,日本),標(biāo)準(zhǔn)溶液使用無(wú)機(jī)元素混合溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)[GBW(E)081531,中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院,北京]。
1.6.6 肌肉中GPx基因表達(dá)測(cè)定
參考郭龍[14]的方法進(jìn)行mRNA提取與cDNA合成。內(nèi)參基因使用磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH),選取GPx1、GPx2、GPx3、GPx4基因進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR,引物序列參考金海峰[15]設(shè)計(jì)的引物序列,具體信息見(jiàn)表3,引物由北京奧科鼎盛生物合成試驗(yàn)室合成。用CFX96熒光定量PCR儀(Bio-Rad,美國(guó))進(jìn)行PCR,反應(yīng)體系為10 μL:cDNA 0.5 μL,SYBR Green Supermix 5 μL,上、下游引物各0.5 μL,RNase-free dH2O 3.5 μL;反應(yīng)程序設(shè)定為95 ℃ 3 min,95 ℃ 3 s,40個(gè)循環(huán),60 ℃ 30 s。目的基因mRNA表達(dá)量計(jì)算采用2-ΔΔCt方法。
表3 內(nèi)參基因和目的基因的引物序列Table 3 Primer sequences of reference gene and target genes
血清抗氧化指標(biāo)的顯著性分析使用SPSS 25.0軟件中的雙因素方差分析(2個(gè)因子分別為硒源和作用時(shí)間),其他指標(biāo)使用單因素方差分析來(lái)完成,并采用Duncan氏多重比較法來(lái)分析組間差異顯著性。在本試驗(yàn)中P<0.05視為差異顯著,0.05≤P≤0.10視為差異有顯著的趨勢(shì),P>0.10視為差異不顯著。
酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊組織硒含量的影響如表4所示。各臟器中以腎臟的硒含量最高,心臟的硒含量最低。與CON組相比,2種硒源的添加顯著提高了湖羊背最長(zhǎng)肌和毛發(fā)的硒含量(P<0.05),2種硒源之間無(wú)顯著差異(P>0.10)。SY組肝臟、腎臟與心臟的硒含量顯著高于CON組(P<0.05)。與CON組和SY組相比,SS組血清的硒含量有顯著降低趨勢(shì)(0.05≤P≤0.10),而尾脂的硒含量不受硒源的顯著影響(P>0.10)。
表4 酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊組織硒含量的影響Table 4 Effects of selenium yeast and sodium selenite on selenium content in tissues of fattening Hu sheep (n=8)
酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊血清抗氧化指標(biāo)的影響如表5所示。2種硒源對(duì)血清T-AOC和MDA含量有顯著影響(P<0.05)。與CON組相比,添加酵母硒和亞硒酸鈉顯著提高了血清T-AOC(P<0.05),顯著降低了血清MDA含量(P<0.05),對(duì)血清CAT、SOD和GSH-Px活性無(wú)顯著影響(P>0.10)。
表5 酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊血清抗氧化指標(biāo)的影響Table 5 Effects of selenium yeast and sodium selenite on serum antioxidant indices of fattening Hu sheep (n=8)
分析硒作用時(shí)間對(duì)湖羊血清抗氧化指標(biāo)的影響發(fā)現(xiàn),隨硒作用時(shí)間的增加,各組湖羊血清T-AOC和SOD活性均顯著增加(P<0.05)。第42天時(shí)血清CAT和GSH-Px活性顯著高于第1天和第21天時(shí)(P<0.05)。與第1天相比,第21天時(shí)血清MDA含量顯著升高(P<0.05)。除血清CAT和SOD活性外,各血清抗氧化指標(biāo)均存在硒源與作用時(shí)間的交互作用(P<0.05)。
酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊GPx基因在肌肉中表達(dá)的影響如圖1所示。與CON組和SY組相比,SS組肌肉中GPx3的mRNA表達(dá)量顯著上調(diào)(P<0.05);SS組肌肉中GPx4的mRNA表達(dá)量顯著高于CON組(P<0.05);與CON組相比,SY組肌肉中GPx2的mRNA表達(dá)量顯著降低(P<0.05);與CON組相比,添加酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)肌肉中GPx1的表達(dá)無(wú)顯著影響(P>0.10)。
酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊肌肉中MDA含量的影響如圖2所示。SS組肌肉中MDA含量顯著高于SY組(P<0.05),與CON組無(wú)顯著差異(P>0.10)。
圖2 酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊肌肉中MDA含量的影響Fig.2 Effects of selenium yeast and sodium selenite on MDA content in muscle of fattening Hu sheep (n=8)
酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊肉品質(zhì)的影響如表6所示。SY組湖羊屠宰后24 h背最長(zhǎng)肌pH顯著低于CON組和SS組(P<0.05)。與CON組相比,添加酵母硒和亞硒酸鈉均顯著降低了屠宰后24 h背最長(zhǎng)肌的亮度和黃度值(P<0.05),SY組與SS組之間無(wú)顯著差異(P>0.10)。與CON組相比,SY組背最長(zhǎng)肌的滴水損失顯著增加(P<0.05),SY組與SS組背最長(zhǎng)肌的膠黏性有顯著增加的趨勢(shì)(0.05≤P≤0.10)。其余肉品質(zhì)指標(biāo)各組均無(wú)顯著差異(P>0.10)。
表6 酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊肉品質(zhì)的影響Table 6 Effects of selenium yeast and sodium selenite on meat quality of fattening Hu sheep (n=8)
圖3顯示了酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊肌肉貨架期的影響。3組湖羊背最長(zhǎng)肌的TVB-N含量均隨存放時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)。CON組、SY組及SS組背最長(zhǎng)肌達(dá)到判定為肉質(zhì)腐敗的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中TVB-N含量的時(shí)間分別是85.8、87.2和71.2 h。
圖3 酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊肉貨架期的影響Fig.3 Effects of selenium yeast and sodium selenite on meat shelf-life of fattening Hu sheep (n=8)
酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響如表7所示。SS組戊酸比例顯著高于CON組和SY組(P<0.05),且有顯著降低總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)含量的趨勢(shì)(0.05≤P≤0.10)。與CON組相比,添加酵母硒和亞硒酸鈉均顯著降低了乙丙比(P<0.05),且有顯著提高丙酸比例的趨勢(shì)(0.05≤P≤0.10)。其余瘤胃發(fā)酵參數(shù)各組之間無(wú)顯著差異(P>0.10)。
表7 酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響Table 7 Effects of selenium yeast and sodium selenite on rumen fermentation parameters of fattening Hu sheep (n=8)
數(shù)據(jù)柱標(biāo)注相同字母或無(wú)字母表示差異不顯著(P>0.10),不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。圖2同。Data columns with the same letters or no letters mean no significant difference (P>0.10), while with different small letters mean significant difference (P<0.05). The same as Fig.2.圖1 酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊GPx基因在肌肉中表達(dá)的影響Fig.1 Effects of selenium yeast and sodium selenite on GPx gene expression in muscle of fattening Hu sheep (n=8)
由表8可知,與CON組相比,SS組和SY組CP消化率顯著降低(P<0.05),ADF消化率顯著提高(P<0.05),且SS組與SY組之間差異不顯著(P>0.10)。
表8 酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)育肥湖羊養(yǎng)分消化率的影響Table 8 Effects of selenium yeast and sodium selenite on nutrient digestibility of fattening Hu sheep (n=8) %
不同組織硒含量不同,本試驗(yàn)中腎臟硒含量最多,這與Juniper等[6]和Taylor等[16]的研究結(jié)果相似。但Juniper等[17]還報(bào)道飼喂高劑量酵母硒飼糧(含硒6.30 mg/kg DM,飼喂91 d)的羔羊肝臟中硒的沉積量最高,其次是腎臟和心臟,與本研究結(jié)果不同可能是該研究中硒補(bǔ)充劑量更大且試驗(yàn)周期更長(zhǎng)造成的。進(jìn)一步分析動(dòng)物體內(nèi)臟器硒沉積規(guī)律是否與硒的飼喂劑量及硒源有關(guān),本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),與無(wú)機(jī)硒亞硒酸鈉相比,添加有機(jī)硒酵母硒對(duì)于提高湖羊各臟器硒沉積量效果更佳。與之相似,Gresakova等[18]通過(guò)給羔羊飼糧中添加0.3 mg/kg的酵母硒和亞硒酸鈉,顯著提高了肝臟、腎臟和心臟的硒沉積量,且酵母硒富集效果顯著高于亞硒酸鈉。施力光等[19]研究發(fā)現(xiàn),0.3 mg/kg有機(jī)硒[蛋氨酸硒(Se-Met)]的添加可顯著提高奶山羊肝臟、脾臟、腎臟和肺臟的硒含量。但也有研究顯示有機(jī)硒與無(wú)機(jī)硒對(duì)提高動(dòng)物器官硒沉積的效果相似,例如,朱翱翔等[20]研究發(fā)現(xiàn)添加0.3、0.5 mg/kg酵母硒或0.3 mg/kg亞硒酸鈉均可顯著提高湖羊母羊肝臟的硒含量;Zhan等[21]研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,添加0.3 mg/kg亞硒酸鈉和蛋氨酸硒均可提高育肥豬肝臟和腎臟的硒含量。綜上所述,不同硒源在湖羊組織中的沉積量與硒補(bǔ)充量和硒添加形式有關(guān),但在機(jī)體內(nèi)不同硒源的存在形式對(duì)沉積規(guī)律的影響還需進(jìn)一步研究。
本試驗(yàn)中,飼糧添加酵母硒和亞硒酸鈉顯著提高了湖羊背最長(zhǎng)肌中硒含量,2種硒源之間無(wú)顯著差異。對(duì)凍干肌肉硒含量與肌肉中的水分含量進(jìn)行換算,結(jié)果得出SY組與SS組鮮肉樣中硒含量分別為198.34和150.33 μg/kg,均可達(dá)到多地關(guān)于富硒肉的地方標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的硒含量[22-23],說(shuō)明添加0.4 mg/kg DM的酵母硒和亞硒酸鈉可用于商業(yè)化生產(chǎn)富硒羊肉,提高經(jīng)濟(jì)效益。
硒的抗氧化功能主要通過(guò)GPx催化還原型谷胱甘肽氧化,吸收機(jī)體過(guò)剩的活性氧自由基(ROS),ROS作為機(jī)體有氧代謝的產(chǎn)物,當(dāng)其超過(guò)機(jī)體自凈范圍后會(huì)產(chǎn)生脂質(zhì)過(guò)氧化作用,破壞細(xì)胞的完整性,損害機(jī)體健康[24-25]。動(dòng)物機(jī)體硒狀態(tài)除了可以通過(guò)組織硒含量直接判定外,Rowntree等[26]和Gong等[27]曾報(bào)道血液和組織中GPx活性可以間接反映硒的狀態(tài)。在本試驗(yàn)中,血清GPx的活性不受硒源的影響,這與各組血清硒含量無(wú)顯著差異的結(jié)果相一致,Khalili等[28]也曾在奶牛的研究中報(bào)道過(guò)類似的結(jié)果。此外,本試驗(yàn)中有機(jī)硒和無(wú)機(jī)硒的添加均可有效減少脂質(zhì)過(guò)氧化,改善血清抗氧化狀態(tài)。與本結(jié)果相似,一些文獻(xiàn)報(bào)道也說(shuō)明低水平硒的添加可以提升機(jī)體抗氧化能力,例如,Sun等[29]比較了補(bǔ)充羥基硒代蛋氨酸(0.1、0.3、0.5 mg/kg DM)和亞硒酸鈉(0.3 mg/kg DM)對(duì)奶牛抗氧化狀態(tài)的影響,發(fā)現(xiàn)有機(jī)硒可顯著提高血清GPx活性;武曉英等[30]給岢嵐絨母山羊飼喂添加0.5 mg/kg納米硒的飼糧,結(jié)果顯示母羊血清中GPx與SOD活性顯著上升。同時(shí),血清中所有抗氧化酶的活性均隨著時(shí)間的增加而升高,說(shuō)明試驗(yàn)期內(nèi)在動(dòng)物體內(nèi)硒有效富集并發(fā)揮抗氧化作用,抵御應(yīng)激。
硒蛋白是硒在反芻動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮生物學(xué)作用的重要載體,分別分布在不同組織中發(fā)揮抗氧化功能。其中GPx1廣泛存在于各類細(xì)胞中;GPx2主要存在于動(dòng)物腸胃中,對(duì)胃腸道中有效代謝脂質(zhì)過(guò)氧化物有一定作用;GPx3主要存在于動(dòng)物血漿及乳汁中,可把氫過(guò)氧化物還原成磷脂過(guò)氧化物,起到保護(hù)動(dòng)物細(xì)胞膜的作用;GPx4在大多組織中均存在,對(duì)于雄性動(dòng)物的精子發(fā)生至關(guān)重要[31]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,在0.4 mg/kg DM硒添加水平下,亞硒酸鈉更有利于GPx基因在肌肉中的表達(dá),而酵母硒對(duì)于GPx2基因在肌肉中的表達(dá)存在抑制作用,具體原因仍需進(jìn)一步研究。有報(bào)道表明亞硒酸鈉可提高肌肉中硒蛋白的表達(dá),Juszczuk-Kubiak等[32]通過(guò)在基礎(chǔ)飼糧中添加0.5 mg/kg亞硒酸鈉,顯著上調(diào)了美利奴綿羊背最長(zhǎng)肌中GPx1基因的表達(dá),但對(duì)GPx2與GPx4基因的表達(dá)無(wú)顯著影響,這與本研究結(jié)果相似。
本試驗(yàn)中SS組湖羊肌肉中MDA含量顯著高于SY組和CON組。這或是因?yàn)闊o(wú)機(jī)硒(例如亞硒酸鈉)可能充當(dāng)助氧化劑,而有機(jī)硒則是有效的抗氧化劑,由此導(dǎo)致SS組肌肉中MDA含量較高[33]。Bakhshalinejad等[34]研究發(fā)現(xiàn),與無(wú)機(jī)硒(亞硒酸鈉)相比,有機(jī)硒(蛋氨酸硒、酵母硒和納米硒)的添加顯著降低了羅斯308肉雞肌肉中MDA含量,且以添加0.4 mg/kg蛋氨酸硒效果最佳。相反的,Vignola等[35]研究發(fā)現(xiàn),飼喂不同水平(0.30、0.45 mg/kg DM)的亞硒酸鈉和酵母硒對(duì)羔羊背最長(zhǎng)肌MDA含量無(wú)顯著影響。
本試驗(yàn)中添加0.4 mg/kg的酵母硒和亞硒酸鈉對(duì)于湖羊生產(chǎn)性能和屠宰性能均無(wú)顯著影響,說(shuō)明基礎(chǔ)飼糧中含有的硒即可滿足湖羊生長(zhǎng)發(fā)育的需求。與之相似,Alimohamady等[36]研究發(fā)現(xiàn),在基礎(chǔ)飼糧中添加0.2、0.4 mg/kg酵母硒及亞硒酸鈉不會(huì)對(duì)羔羊的生長(zhǎng)性能產(chǎn)生顯著影響。Alejandro等[37]研究表明,在妊娠期80 d到哺乳期240 d中每60 d為安格斯母牛注射0.05 mg/kg BW的亞硒酸鈉,對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物體重和體況評(píng)分均無(wú)顯著影響。
能量代謝對(duì)屠宰后肌肉pH起到了主要決定作用,動(dòng)物死亡后機(jī)體原來(lái)的循環(huán)系統(tǒng)和氧供應(yīng)便停止,肌肉中的化學(xué)變化發(fā)生改變,有氧代謝轉(zhuǎn)換為厭氧酵解,使乳酸形成加快,降低肌肉pH[38]。本試驗(yàn)中SY組湖羊屠宰后24 h背最長(zhǎng)肌pH顯著降低,且滴水損失顯著提高。這說(shuō)明酵母硒的添加可以加快肌肉中肌糖原的酵解,從而促進(jìn)乳酸的產(chǎn)生,不利于肉質(zhì)的長(zhǎng)期儲(chǔ)存和防止肉質(zhì)酸敗,但其原因還需進(jìn)一步探索。滴水損失的提高可能與背最長(zhǎng)肌pH降低有關(guān),較低的pH會(huì)引起肌肉系水力的降低。一些研究與本試驗(yàn)結(jié)果相反,Mateo等[39]研究發(fā)現(xiàn)添加0.1、0.2和0.3 mg/kg酵母硒對(duì)PIC豬屠宰后24 h肌肉pH無(wú)顯著影響;同樣,戴五洲[40]研究發(fā)現(xiàn)添加0.1、0.3和0.5 mg/kg有機(jī)硒(納米硒)未對(duì)杜長(zhǎng)大三元雜交肥育豬屠宰后24 h肌肉pH產(chǎn)生顯著影響。占秀安等[41]研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,添加0.3 mg/kg蛋氨酸硒可顯著降低杜長(zhǎng)大三元雜交育肥豬屠宰后8和16 h的滴水損失分別降低了1.21%和1.74%,而添加同劑量的亞硒酸鈉則未產(chǎn)生顯著影響。
肌肉中肌紅蛋白的含量與肉色的鮮艷程度成正比,可以直接影響肉色[42]。本試驗(yàn)中,添加酵母硒和亞硒酸鈉均可顯著降低湖羊屠宰后24 h背最長(zhǎng)肌的黃度和亮度值,改善肉色。與本結(jié)果相似,高愛(ài)琴等[43]研究發(fā)現(xiàn)0.15、0.30 mg/kg的有機(jī)硒與100、200 IU/kg的維生素E混合添加可以顯著降低肉仔雞肌肉的亮度值。但趙亞偉等[44]研究結(jié)果與本研究結(jié)果不一致,即添加0.3 mg/kg的亞硒酸鈉、酵母硒、羥基-硒代蛋氨酸和納米硒對(duì)肉雞胸、腿肌黃度與亮度值無(wú)顯著影響。
現(xiàn)階段我國(guó)羊肉銷售主要以冷鮮肉為主,適當(dāng)延長(zhǎng)肌肉貨架期可以促進(jìn)高質(zhì)量羊肉供給并增加消費(fèi)者的購(gòu)買欲望。本試驗(yàn)中,CON組、SY組及SS組湖羊背最長(zhǎng)肌達(dá)到判定肉質(zhì)腐敗的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)TVB-N含量的時(shí)間分別是85.8、87.2和71.2 h,可見(jiàn)亞硒酸鈉有縮短肌肉貨架期的消極作用,可能因?yàn)樵摻M肌肉中MDA含量較高,亞硒酸鈉增加了肌肉脂質(zhì)過(guò)氧化程度,加快了肌肉的氧化速度,從而縮短了貨架期。而CON組與SY組肌肉中MDA含量無(wú)顯著差異,2組湖羊背最長(zhǎng)肌貨架期也僅僅相差1.4 h,說(shuō)明肌肉的抗氧化狀態(tài)一定程度上可反映肉品貨架期。與本結(jié)果相似,張少濤[45]研究發(fā)現(xiàn),與無(wú)機(jī)硒(亞硒酸鈉)相比,添加0.3 mg/kg蛋氨酸硒可顯著降低儲(chǔ)存第1天和第5天豬肉中TVB-N含量。
瘤胃微生物影響硒在瘤胃中的代謝,包括對(duì)硒的同化與還原[46]。參與還原作用的微生物包括變形菌門、厚壁菌門等,瘤胃中硒通過(guò)微生物的同化作用被合成硒蛋白參與代謝[47],主要通過(guò)影響瘤胃液pH、產(chǎn)氣量、氨態(tài)氮濃度、瘤胃微生物生長(zhǎng)、飼糧消化率及VFA含量與比例等來(lái)調(diào)節(jié)瘤胃發(fā)酵參數(shù)[48]。本試驗(yàn)中,酵母硒與亞硒酸鈉的添加顯著降低了湖羊瘤胃液乙丙比,對(duì)瘤胃液乙酸比例無(wú)顯著影響,但丙酸比例較CON組有顯著增加的趨勢(shì),因而導(dǎo)致2個(gè)硒添加組乙丙比顯著降低,改變瘤胃發(fā)酵模式。關(guān)于低水平硒添加降低乙丙比也有一些相似的報(bào)道,張清月等[49]研究發(fā)現(xiàn),奶牛瘤胃液體外發(fā)酵6 h時(shí),0.1、0.2和0.3 mg/kg的亞硒酸鈉與有機(jī)硒(蛋氨酸硒、酵母硒)均可顯著降低乙丙比,以0.3 mg/kg硒添加水平最佳,顯著低于0.1和0.2 mg/kg硒添加水平。異位酸指具有4~5個(gè)碳的支鏈脂肪酸,一般包括異戊酸、異丁酸等,而戊酸在實(shí)際應(yīng)用中也被歸為異位酸,可以充當(dāng)瘤胃中纖維分解菌繁殖的生長(zhǎng)因子,促進(jìn)纖維分解[50],本試驗(yàn)中亞硒酸鈉的添加顯著提高了湖羊瘤胃液中戊酸的比例和ADF的消化率,說(shuō)明硒可以通過(guò)調(diào)節(jié)瘤胃發(fā)酵模式提高飼糧中纖維素的消化率。除此之外,酵母硒的添加也顯著提高了ADF消化率,但硒的添加使CP消化率顯著下降,具體原因還需進(jìn)一步研究。
① 0.4 mg/kg添加水平下,酵母硒與亞硒酸鈉均可生產(chǎn)富硒羊肉,提高湖羊血清T-AOC,降低MDA含量。
② 酵母硒可顯著提高湖羊肝臟、腎臟和心臟的硒含量;亞硒酸鈉可上調(diào)肌肉GPx3和GPx4基因的表達(dá),但存在縮短肌肉貨架期與增加肌肉脂質(zhì)過(guò)氧化的負(fù)面作用。
③ 在生產(chǎn)富硒湖羊肉產(chǎn)品時(shí),酵母硒相對(duì)亞硒酸鈉在增加機(jī)體臟器硒含量、肉質(zhì)保鮮儲(chǔ)存方面效果更佳。
動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)2022年1期