蒲仕文，梁辰，徐雯，楊燕，高倩，王振南，呂慎金*，艾合買提江·艾海提*

（1.新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046；2.臨沂市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東 臨沂 276012；3.臨沂大學(xué)農(nóng)林科學(xué)學(xué)院，山東 臨沂 276000）

天然植物提取物運用到畜牧業(yè)不僅能夠改善動物的狀態(tài)，并且具有調(diào)節(jié)肉品品質(zhì)的作用。大蒜及其副產(chǎn)品在畜牧業(yè)廣泛應(yīng)用，其含有多種活性代謝物，包括大蒜素、蒜素、二烯丙基硫化物[1]。大蒜素是大蒜中含量較高的硫代硫酸鹽，具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，并且具有抗菌[2]、抗氧化[3]、免疫調(diào)節(jié)的功效[4]，大蒜素的抗氧化活性使其能有效清除O2-自由基、羥自由基，因此，大蒜素在畜牧業(yè)及食品工業(yè)中均有一定的應(yīng)用。

在小尾寒羊的養(yǎng)殖過程中，會有溫度、聲音等環(huán)境因素對其刺激而造成氧化應(yīng)激反應(yīng)。氧化應(yīng)激會造成代謝活動增加，從而導(dǎo)致自由基的產(chǎn)生增加。自由基是在線粒體中電子傳遞鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中作為細(xì)胞呼吸的正常副產(chǎn)物[5]。在氧化應(yīng)激期間，活性氧的過量產(chǎn)生會影響抗氧化的防御系統(tǒng)，例如谷胱甘肽過氧化物酶（glutathion peroxidase，GSH-Px）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和過氧化氫酶（catalase，CAT）等抗氧化酶活性降低，從而導(dǎo)致小尾寒羊的氧化應(yīng)激[6]。當(dāng)活性氧的產(chǎn)生失去控制會損害機(jī)體的功能和生存能力。天然的植物提取物能夠用來控制氧化應(yīng)激、增強(qiáng)內(nèi)源性抗氧化能力，對抗氧化應(yīng)激及活性氧誘導(dǎo)的組織損傷和退化性疾病[7]，在動物生產(chǎn)過程中補(bǔ)充天然植物提取物，可緩解畜牧業(yè)中的生產(chǎn)壓力[8]。

氧化損傷是導(dǎo)致肉品質(zhì)降低和貨架期縮短的主要原因，肉類產(chǎn)品中氧化產(chǎn)物的快速積累會對肉品質(zhì)產(chǎn)生不利影響，因此降低肉的氧化損傷很重要[9]。天然植物提取物已被證實對動物生產(chǎn)以及動物宰后肉品質(zhì)有影響。羊肉中不飽和脂肪酸含量較高，因此羊肉的保質(zhì)期一般比較短[10]，在羊肉生產(chǎn)過程中飼喂天然植物提取物是常見提高肉品質(zhì)的方法。飼喂含有生育酚的日糧能夠在家禽冷卻肉和冷凍肉中表現(xiàn)出更好的氧化穩(wěn)定性[11]，Lopez-bote等[12]的研究發(fā)現(xiàn)飼糧中添加α-生育酚能夠明顯降低兔肉脂質(zhì)氧化的速率。不同的飼料日糧一般不會導(dǎo)致肉色的差異[13]，但Priolo等[14]的研究發(fā)現(xiàn)富含單寧的日糧可以使肉色變淺。天然植物提取物可以通過調(diào)節(jié)瘤胃微生物來調(diào)節(jié)肉類不飽和脂肪酸的含量[15]，研究表明，生物活性物質(zhì)對飼糧中的多不飽和脂肪酸的分解和生物氫化具有抑制作用[16]。Campidonico等[15]的研究發(fā)現(xiàn)富含單寧的青貯混合物對羊肉n-3多不飽和脂肪酸有積極的調(diào)節(jié)作用。

脂肪的氧化作用，氨基酸與糖的美拉德反應(yīng)以及蛋白質(zhì)和氨基酸的降解，均會產(chǎn)生肉香的風(fēng)味物質(zhì)。屠宰年齡、性別均會影響肉的風(fēng)味，但飼糧也是影響畜禽肉風(fēng)味的一個重要因素[17]。劉旺景等[18]的研究發(fā)現(xiàn)飼糧中添加沙蔥粉后羊肉中的特征風(fēng)味物質(zhì)由風(fēng)味較差的飽和直鏈醛轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)味較好的不飽和醛，羊肉風(fēng)味得以改善。關(guān)于飼喂天然植物提取物對羊肉品質(zhì)的改善以及對肉的風(fēng)味影響的研究較少，本研究以大蒜素為實驗材料，小尾寒羊公羊為研究對象，旨在研究日糧中添加大蒜素對小尾寒羊羊肉品質(zhì)、抗氧化能力、氨基酸含量、脂肪酸含量以及風(fēng)味的影響，為尋找天然飼料添加劑提供支撐，為大蒜及其副產(chǎn)物在畜禽業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小尾寒羊羊肉來源于臨沂大學(xué)試驗羊場。大蒜素粉劑：濰坊加易加生物科技有限公司；超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathion peroxidase，GSH-Px）試劑盒、過氧化氫酶（catalase，CAT）試劑盒、總抗氧化（total antioxidant capacity，T-AOC）試劑盒、丙二醛（malondialdehyde，MDA）試劑盒：南京建成生物工程研究所；脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品：美國默克試劑公司；焦性沒食子酸（分析純）：上海易恩化學(xué)技術(shù)有限公司；14%三氟化硼-甲醇（分析純）：上海麥克林生化科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電熱鼓風(fēng)干燥箱（DHG-9070A）：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；恒溫水浴鍋（HS-3001）：上海康華生化儀器公司；肌肉嫩度儀（C-LM3B）：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)自制；精密色差儀（NR10QC）：深圳三恩時科技公司；pH計（S2）：梅特勒-托利多儀器公司；凱氏定氮儀（K9840）：濟(jì)南海能儀器股份有限公司；脂肪測定儀（SZC-C）：上海纖檢儀器公司；酶標(biāo)儀（SynergyHTX）：美國伯騰儀器有限公司；氣相色譜儀（GC8890）、氣相色譜儀（7890A）、質(zhì)譜儀（5975C）：美國安捷倫儀器科技公司；全自動氨基酸分析儀（L-8900）：日本日立公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 實驗設(shè)計

將14只約120日齡無特征小尾寒羊（25.77±1.45）kg分成兩組，每組7只，實驗組在基礎(chǔ)飼糧中添加15 g/100 kg大蒜素粉，對照組僅飼喂基礎(chǔ)飼糧。預(yù)實期10 d，正式實驗期100 d，結(jié)束后按照NY 467—2001《畜禽屠宰衛(wèi)生檢疫規(guī)范》屠宰羊，進(jìn)行肉品質(zhì)指標(biāo)測定。每天下午喂食前清洗1次羊圈，每周消毒1次。

最后1 d所有的動物禁食24 h，采集實驗羊后腿肉，采集部分肉樣分裝于凍存管液氮速凍后置于-80℃冰箱中，用于測定抗氧化酶、風(fēng)味、氨基酸、脂肪酸指標(biāo)。其余肉樣放置到4℃保藏等待測定指標(biāo)。

1.3.2 肉品質(zhì)測定

1.3.2.1 pH值的測定

在肉樣采集后45 min和24 h時用pH計測定，不同位置重復(fù)測定3次，取平均值。

1.3.2.2 肉色的測定

先將色差儀用標(biāo)準(zhǔn)白板進(jìn)行校正，然后將鏡頭垂直于肉的平面上后進(jìn)行測量，每次測定肉面重復(fù)3次，最后取平均值。

1.3.2.3 蒸煮損失率的測定

取m1（g）肉樣裝入真空袋，口袋朝上置于80℃恒溫水浴鍋中，水浴至中心溫度達(dá)到75℃計時20 min，冷卻至室溫（25℃）后放置于4℃冰箱24 h，此時肉樣質(zhì)量記為m2（g），按下列公式計算蒸煮損失率。

1.3.2.4 滴水損失率的測定

取肉樣m1（g）用繩子穿好，懸掛于真空包裝袋中，在4℃條件下懸掛24 h后，記懸掛后的肉樣質(zhì)量為m2（g），按下列公式計算滴水損失率。

1.3.2.5 剪切力的測定

取肉樣放入80℃恒溫水浴鍋中加熱，待中心溫度到達(dá)70℃時，將肉樣取出冷卻至4℃，用取樣器沿與肌纖維平行的方向取樣，取樣后用嫩度儀立即進(jìn)行測定。

1.3.2.6 基本營養(yǎng)指標(biāo)測定

水分參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》中的直接干燥法測定；灰分參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測定》測定；脂肪按照GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法測定；蛋白質(zhì)參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》中的凱氏定氮法測定；鈣參照GB 5009.92—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鈣的測定》中的乙二胺四乙二酸滴定法測定；磷參照GB 5009.87—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中磷的測定》中的釩鉬黃分光光度法測定。

1.3.2.7 抗氧化特性測定

肉樣中 SOD、CAT、GSH-Px、T-AOC、MDA 使用試劑盒說明書方法進(jìn)行測定。

1.3.2.8 肌肉脂肪酸組成測定

羊肉樣品的甲酯化參考梁永飛[19]的方法。氣相色譜條件：DB-FastFAME型毛細(xì)管柱（90 m×0.25 mm×0.25 μm）；進(jìn)樣器溫度 260℃，分流比為 50 ∶1；柱箱升溫程序80℃保持1 min，40℃/min升溫至200℃保持20 min，3℃/min升溫至235℃保持20 min。檢測器：氫火焰離子化檢測器，檢測器溫度：280℃。

1.3.2.9 肌肉氨基酸組成的測定

取0.15 g肉樣于水解管中，加入6 mol/L鹽酸溶液10 mL，放入冰水中冷凍3 min，抽真空充氮氣，重復(fù)3次后在氮氣的保護(hù)下封管，封管后放入110℃電熱鼓風(fēng)干燥箱中水解22 h。冷卻后打開水解管，將水解液用濾紙過濾后定容至50 mL容量瓶。取1 mL濾液在40℃～50℃真空條件下旋蒸，用去離子水溶解，反復(fù)抽干。用0.02 mol/L鹽酸溶液定容至10 mL，過濾后用全自動氨基酸測定儀測定。

1.3.2.10 頂空固相微萃取與氣質(zhì)聯(lián)用分析

固相微萃取揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定：稱取2 g剪碎后的樣品放置于20 mL的頂空瓶中，在50℃溫度下預(yù)熱40 min，50℃水浴條件下使用固相微萃?。╯olid phase micro extraction，SPME）萃取針頂空萃取 40 min，將萃取針插入氣相色譜（gas chromatography，GC）進(jìn)樣口解吸5 min。

GC條件：HP-5毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）進(jìn)樣器溫度為250℃；載氣為氦氣，恒定流速為1mL/min；不分流模式進(jìn)樣；柱箱升溫程序：40℃保持5 min，以2℃/min的速度升至50℃，以8℃/min的速度升至140℃，最后以10℃/min的速度升至280℃保持10min。

質(zhì)譜（massspectrometer，MS）條件：接口溫度280℃；離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；電子能量設(shè)置為70 eV；掃描范圍m/z 25～550。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2006對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用SPSS 26.0 t檢驗法檢驗組間實驗前后的差異顯著性，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧添加大蒜素對小尾寒羊羊肉肉質(zhì)的影響

飼糧添加大蒜素對羊肉肉質(zhì)的影響見表1。

表1 添加大蒜素對小尾寒羊羊肉品質(zhì)的影響Table 1 Effect of allicin on the mutton quality of small-tailed Han sheep

由表1可知，對照組和實驗組的小尾寒羊羊肉的pH值、蒸煮損失、剪切力、水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪、鈣、磷差異不顯著。但實驗組的滴水損失和剪切力均顯著低于對照組（P＜0.05）。實驗組24 h的L*顯著低于對照組（P＜0.05）。

2.2 飼糧添加大蒜素對小尾寒羊羊肉抗氧化指標(biāo)的影響

飼糧添加大蒜素對小尾寒羊羊肉抗氧化指標(biāo)的影響見表2。

表2 飼糧添加大蒜素對小尾寒羊羊肉抗氧化指標(biāo)的影響Table 2 Effect of allicin on the antioxidant indexes of mutton of small-tailed Han sheep

由表2可知，實驗組的小尾寒羊羊肉中的GSHPx活性顯著高于對照組（P＜0.05），并且總抗氧化能力實驗組顯著高于對照組（P＜0.05）。MDA標(biāo)志著脂質(zhì)過氧化物程度，實驗組中MDA含量顯著低于對照組（P＜0.05）。

2.3 飼糧添加大蒜素對小尾寒羊羊肉脂肪酸組成的影響

添加大蒜素對小尾寒羊羊肉脂肪酸組成的影響見表3。

表3 添加大蒜素對小尾寒羊羊肉脂肪酸組成的影響Table 3 Effect of allicin on fatty acid composition of mutton of small-tailed Han sheep mg/kg

由表3可知，不同實驗組共檢測出7種飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）、4種單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）、4 種多不飽和脂肪酸（polyunsaturatedfattyacid，PUFA）。其中飽和脂肪酸含量最高的是棕櫚酸（C16：0），單不飽和脂肪酸含量最高的是油酸（C18：1），多不飽和脂肪酸含量最高的是亞油酸（C18：2），各實驗組小尾寒羊羊肉中 SFA、PUFA和UFA的含量差異均不顯著，但飽和脂肪酸中的己酸差異顯著（P＜0.05），十三酸差異顯著（P＜0.05），肉豆蔻酸差異顯著（P＜0.05），十七烷酸差異顯著（P＜0.05），11，14，17-順-二十碳三烯酸差異顯著（P＜0.05）。

2.4 飼糧添加大蒜素對小尾寒羊羊肉氨基酸組成的影響

飼糧添加大蒜素對小尾寒羊羊肉氨基酸組成的影響見表4。

表4 添加大蒜素對小尾寒羊羊肉氨基酸組成的影響Table 4 Effect of allicin on the amino acid composition of mutton of small-tailed Han sheep g/kg

由表4可知，實驗組中絲氨酸、組氨酸以及脯氨酸均顯著高于對照組（P＜0.05）；其它氨基酸中，實驗組谷氨酸、丙氨酸、精氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸的含量均略高于對照組，但是差異不顯著（P＞0.05）。

2.5 飼糧添加大蒜素對于小尾寒羊羊肉風(fēng)味的影響

飼糧添加大蒜素對于小尾寒羊羊肉風(fēng)味的影響見表5。

表5 添加大蒜素對小尾寒羊羊肉風(fēng)味的影響Table 5 Effect of allicin on the flavor of mutton of small-tailed Han sheep

由表5可知，小尾寒羊羊肉中的風(fēng)味物質(zhì)選擇比對美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）庫后匹配度大于90%的物質(zhì)，由此共鑒別出6種化合物，其中共有4種差異化合物。

3 討論

3.1 飼糧中添加大蒜素對小尾寒羊羊肉肉質(zhì)的影響

羊肉的剪切力、pH值、肉色、滴水損失以及蒸煮損失等指標(biāo)均是反映鮮肉品質(zhì)的指標(biāo)。羊肉的pH值變化反映糖原酵解的速度與強(qiáng)度，肉的pH值下降能夠?qū)ξ⑸镉幸欢ǖ囊种谱饔谩ＭǔＱ蛉獾膒H值越高，羊肉越嫩[20]。本實驗發(fā)現(xiàn)實驗組pH45min和pH24h均大于對照組，但是差異不顯著，但Long等[21]發(fā)現(xiàn)天然活性物質(zhì)能提高肉在24 h時的pH值，提升肉的品質(zhì)。

肉色是直接反映給消費者肉品質(zhì)優(yōu)劣的直觀指標(biāo)[22]，但對肉的營養(yǎng)價值沒有太大的影響。肉的顏色主要與肌紅蛋白和血紅蛋白的含量有關(guān)，本實驗發(fā)現(xiàn)飼喂大蒜素的小尾寒羊羊肉的L*值低于對照組，a*值高于對照組，但是僅L*值具有顯著性（P＜0.05）。可能是添加大蒜素組羊肌肉中血紅素濃度較高，使得實驗組的羊肉具有更高的紅度值。

滴水損失是反映肌肉組織持水能力的重要指標(biāo)，本實驗發(fā)現(xiàn)飼喂大蒜素能降低羊肉的滴水損失（P＜0.05），一般情況下，宰后pH值會影響肌肉持水能力，pH值低會加速肌動球蛋白的形成和收縮，內(nèi)部的汁液會加速流出，高pH值的肌肉具有較高的持水能力[23]。

羊肉中水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、鈣和磷等指標(biāo)均是常規(guī)化學(xué)成分，本實驗中發(fā)現(xiàn)飼喂大蒜素的組別羊肉粗蛋白含量升高，但不顯著（P＞0.05），粗蛋白的含量與肌肉的紅度值呈正相關(guān)，在本實驗中發(fā)現(xiàn)紅度值有一定程度的升高。

3.2 飼糧中添加大蒜素對于羊肉抗氧化性能的影響

脂質(zhì)氧化是肉類腐敗的主要現(xiàn)象，肉以及肉制品很容易在加工過程和貯藏過程中發(fā)生氧化酸敗，會導(dǎo)致其風(fēng)味、外觀和營養(yǎng)價值的損失[11]。在肉儲藏和加工過程中加入抗氧化劑可以延長制品的保質(zhì)期，在飼養(yǎng)過程中添加抗氧化劑也能在一定程度上提高畜禽抗氧化能力，Lopez-Bote等[24]發(fā)現(xiàn)在飼養(yǎng)過程中添加迷迭香和α-生育酚都能降低雞肉的脂質(zhì)氧化速率。Zhang[9]發(fā)現(xiàn)甘草提取物可以作為抗氧化劑，增加非酶類抗氧化劑的含量從而清除氧自由基，減少脂質(zhì)氧化的作用。α-生育酚是傳統(tǒng)的飼料添加劑，通過延緩氧化肌球蛋白抑制不飽和脂肪酸來改善新鮮肉的肉色[25]。在本實驗中發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，飼喂大蒜素能顯著降低肉的MDA含量，提高肉的T-AOC能力，提高GSHPx活性。MDA是脂質(zhì)氧化的產(chǎn)物，MDA升高代表組織損傷，抗氧化機(jī)制減弱，也反映細(xì)胞損傷的程度。本次實驗中MDA降低可能是由于補(bǔ)充大蒜素抑制活性氧，降低脂質(zhì)氧化程度。Wang等[26]發(fā)現(xiàn)飼喂大蒜素能明顯降低組織中的MDA含量，提高GSH-Px的活性，這與本實驗的實驗結(jié)果一致。

3.3 飼糧中添加大蒜素對羊肉脂肪酸組成的影響

羊肉脂肪酸的組成及含量主要受遺傳、飼養(yǎng)管理和營養(yǎng)因素的影響，通過營養(yǎng)調(diào)控脂肪酸是當(dāng)前主要的調(diào)控方式。羊肉中不飽和脂肪酸含量豐富，特別是富含亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸等必需脂肪酸。Zong等[27]研究發(fā)現(xiàn)膳食中攝入較多的飽和脂肪酸會增加患冠心病的風(fēng)險，飽和脂肪酸的攝入量與抑郁癥存在關(guān)聯(lián)，并且呈正相關(guān)[28]。在生產(chǎn)羊肉的過程中，通過營養(yǎng)調(diào)控減少羊肉中飽和脂肪酸含量可以限制人們膳食飽和脂肪酸的攝入量。本次實驗中發(fā)現(xiàn)飼喂大蒜素會減少己酸（C6：0）、十三酸（C13：0）、肉豆蔻酸（C14：0）的含量，這對于人體健康有益。添加植物提取物可以改變?nèi)忸愔舅岬慕M成[29]，Avila-Ramos等[30]研究得出飼喂牛至精油能夠明顯提升雞肉中亞麻酸的含量，并且能夠改善雞對于飼料的消化能力。

3.4 飼糧中添加大蒜素對羊肉氨基酸組成和風(fēng)味的影響

肉是必需氨基酸的重要來源，羊肉是必需氨基酸的良好來源。本次實驗中發(fā)現(xiàn)飼喂大蒜素能夠提升必需氨基酸組氨酸的含量，同時也增加了絲氨酸與脯氨酸的含量。Pogány等[31]提出鼠尾草提取物能夠提高兔肉中必需氨基酸的水平，Yu等[32]發(fā)現(xiàn)茴香提取物能夠改變雞肉中氨基酸組成。馬小明等[33]發(fā)現(xiàn)在灘羊的飼糧中添加地椒可以提高其必需氨基酸與非必需氨基酸的含量。氨基酸同時也是重要的風(fēng)味前體物質(zhì)，Strecker降解反應(yīng)、氨基酸與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)均是形成風(fēng)味的途徑[34]。谷氨酸和天冬氨酸會產(chǎn)生咸味，氨基酸和有機(jī)酸結(jié)合會產(chǎn)生苦味，甲硫氨酸會產(chǎn)生肉類的風(fēng)味物質(zhì)[35]。羊肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)按照匹配度大于90%的條件篩選，由此共鑒別6種化合物，其中共有4種差異化合物，因此飼喂大蒜素能改變風(fēng)味物質(zhì)的成分。

4 結(jié)論

飼糧中添加大蒜素可以改善小尾寒羊羊肉肉色、滴水損失、脂肪酸組成，提高肉的抗氧化能力，為延長小尾寒羊羊肉的保質(zhì)期提供參考。飼糧中添加大蒜素會減少小尾寒羊羊肉中己酸（C6：0）、十三酸（C13：0）、肉豆蔻酸（C14：0）的含量，這對于人體健康有益，通過營養(yǎng)調(diào)控減少羊肉中飽和脂肪酸含量可以限制人們膳食飽和脂肪酸的攝入量。添加大蒜素對羊肉風(fēng)味有一定影響，可能與大蒜素影響脂肪酸和氨基酸組成相關(guān)，關(guān)于飼料中添加大蒜素提高抗氧化性能的機(jī)理以及羊肉的風(fēng)味影響機(jī)理還需要進(jìn)一步研究。