王哲文 賀安祥 宋和鍵 張康林 藍(lán) 嵐 李友英 彭忠利*
(1.西南民族大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院,青藏高原動(dòng)物遺傳資源保護(hù)與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,動(dòng)物科學(xué)國家民委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都610041;2.四川省甘孜藏族自治州畜牧科學(xué)研究所,康定626000)
牦牛是青藏高原特有的牛種,主要生長于海拔3 000~5 000 m的高原寒冷地區(qū)。牦牛為當(dāng)?shù)厝嗣裉峁┤?、奶和毛等生活必需品,具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,因此被稱為“雪域之舟”。隨著居民消費(fèi)水平的不斷提高,牛肉的消費(fèi)量不斷增加。牦牛肉風(fēng)味獨(dú)特,具有綠色安全、氨基酸及無機(jī)礦物質(zhì)含量高等特點(diǎn)[1],但牦牛肉肌內(nèi)脂肪含量較少、嫩度也低于相同年齡的黃牛和水牛[2],這造成了消費(fèi)者對牦牛口感較差的印象,不利于牦牛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
研究表明,過瘤胃脂肪(ruman protect fat,RPF)對提高反芻動(dòng)物乳品質(zhì)和肉品質(zhì)有著積極作用[3]。許鵬等[4]研究發(fā)現(xiàn),在奶牛飼糧中添加RPF可有效提高奶牛產(chǎn)奶量及乳蛋白率。賴景濤[5]報(bào)道,給娟珊牛每日補(bǔ)飼300 g RPF,顯著提高了乳脂率和總固形物的含量。Lee等[6]研究表明,在羔羊飼糧中添加RPF后,其背最長肌中亞油酸的含量顯著提高。不過,目前關(guān)于RPF對牦牛肉品質(zhì)的影響還未見報(bào)道。因此,本試驗(yàn)旨在研究飼糧中添加不同水平的RPF對牦牛血清生化指標(biāo)、內(nèi)源激素、脂肪合成及代謝相關(guān)酶與肉品質(zhì)的影響,以期為RPF在改善牦牛肉質(zhì)上的應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
本試驗(yàn)于2021年7月至2021年10月在四川省甘孜州甘孜縣拖壩鄉(xiāng)康巴拉繁育養(yǎng)殖公司(北緯31°59′,東經(jīng)100°05′)進(jìn)行。該地區(qū)日照多,輻射強(qiáng),年日照時(shí)數(shù)2 640 h,屬于高山寒溫帶氣候。
本試驗(yàn)選取32頭平均體重[(181.55±23.59) kg]相近、健康無病、體況良好的4歲左右麥洼公牦牛。采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),將32頭牦牛分成4個(gè)組,每組8個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1頭牛。4個(gè)組分別為對照組(CON組,RPF添加水平為0)、試驗(yàn)1組(RPF1組,RPF添加水平為1.2%)、試驗(yàn)2組(RPF2組,RPF添加水平為2.4%)和試驗(yàn)3組(RPF3組,RPF添加水平為3.6%)。預(yù)試期10 d,正試期100 d。
試驗(yàn)牛進(jìn)場前,對圈舍進(jìn)行消毒殺菌,在試驗(yàn)牛進(jìn)圈舍前統(tǒng)一注射伊維菌素進(jìn)行驅(qū)蟲。試驗(yàn)期間每7 d清理1次圈舍并清掃水槽,確保牛舍清潔衛(wèi)生。每天2次(08:00和16:30)飼喂,自由采食和飲水。
RPF以棕櫚油脂肪粉[實(shí)測成分為0.2%癸酸(C10∶0)、0.7%月桂酸(C12∶0)、1.5%肉豆蔻酸(C14∶0)、0.1%十五烷酸(C15∶0)、91.2%棕櫚酸(C16∶0)、5.8%硬脂酸(C18∶0)和0.5%其他]為來源。飼糧配制參考我國《肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 815—2004),按體重200 kg及平均日增重1 kg標(biāo)準(zhǔn)配制全混合日糧(TMR),通過調(diào)整玉米和尿素配比保證粗蛋白質(zhì)水平相同,試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
續(xù)表1項(xiàng)目 Items組別 GroupsCONRPF1RPF2RPF3中性洗滌纖維 NDF34.2734.6833.8432.97酸性洗滌纖維 ADF13.4713.2713.4713.66
1.5.1 血清指標(biāo)測定
正試期最后1天對全部試驗(yàn)牛進(jìn)行尾根采血,靜置20 min后,3 000 r/min離心15 min,取血清待測。
血清生化指標(biāo):使用日立全自動(dòng)生化分析儀(型號(hào):3100)測定血清總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(CLB)、葡萄糖(GLU)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)和尿素氮(UN)含量以及谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性。
血清內(nèi)源激素:血清胰島素(INS)、瘦素(LEP)、生長激素(GH)、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)含量采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)法測定,試劑盒購于上海酶聯(lián)生物科技有限公司。
血清脂肪合成及代謝相關(guān)酶:血清肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶-1(CPT-1)、脂肪甘油三酯脂酶(ATGL)和乙酰輔酶A羧化酶(ACCase)活性采用ELISA法測定,試劑盒購于上海酶聯(lián)生物科技有限公司。
1.5.2 肉品質(zhì)測定
每個(gè)組挑選4頭體重接近該組平均值的試驗(yàn)牛,屠宰后采集第13~14肋骨間背最長肌,進(jìn)行肉品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)測定。
背最長肌理化指標(biāo):采用色差儀(型號(hào):HP-200)測定屠宰后30 min的肉色;蒸煮損失參照付洋洋[7]的方法測定;水分含量采用GB/T 9695.15—2008烘箱恒重法測定;粗脂肪含量采用GB 5009.6—2016測定;粗灰分含量采用GB/T 9695.18—2008干灰分法測定;粗蛋白質(zhì)含量采用杜馬斯燃燒定氮法測定。
背最長肌脂肪酸組成采用GB/T 5009.168—2016歸一化法測定。
將試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2011進(jìn)行初步整理后,采用SAS 9.4軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差齊性和正態(tài)分布檢驗(yàn),若正態(tài)分布檢驗(yàn)的P值小于0.05,采用對數(shù)變化進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化,之后再采用SAS 9.4軟件中的GLM程序進(jìn)行單因素方差分析,P<0.05為差異顯著,在差異顯著的基礎(chǔ)上進(jìn)行Duncan氏法多重比較,采用正交多項(xiàng)式(orthogonal polynomials)分析各指標(biāo)隨RPF添加水平的線性和二次曲線反應(yīng)趨勢,結(jié)果用平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示。
由表2可知,隨著RPF添加水平的提高,牦牛血清AST活性呈線性和二次曲線提高(P<0.05),其中RPF2組血清AST活性顯著高于CON組、RPF1組和PRF3組(P<0.05);隨著RPF添加水平的提高,血清TG含量呈線性降低(P<0.05),其中RPF3組血清TG含量顯著低于CON組和RPF1組(P<0.05);與CON組相比,飼糧添加不同水平RPF對血清TP、ALB、GLB、GLU、TC和UN含量以及ALT活性均無顯著影響(P>0.05)。
表2 RPF對牦牛血清生化指標(biāo)的影響
由表3可知,RPF2組和RPF3組牦牛血清INS含量顯著高于CON組和RPF1組(P<0.05);各組血清LEP、GH和IGF-1含量差異均不顯著(P>0.05)。
表3 RPF對牦牛血清內(nèi)源激素的影響
由表4可知,隨著RPF添加水平的提高,牦牛血清CPT-1活性呈線性提高(P<0.05);RPF1組和RPF3組血清ACCase活性顯著高于CON組(P<0.05);各組血清ATGL活性無顯著差異(P>0.05)。
表4 過瘤胃脂肪對牦牛血清脂肪合成及代謝相關(guān)酶的影響
由表5可知,隨著RPF添加水平的提高,牦牛背最長肌EE含量呈線性提高(P<0.05);與CON組相比,飼糧添加不同水平RPF對背最長肌肉色亮度值、肉色黃度值、肉色紅度值、蒸煮損失以及水分、粗灰分和粗蛋白質(zhì)含量均無顯著影響(P>0.05)。
表5 RPF對牦牛肌肉理化指標(biāo)的影響(鮮樣基礎(chǔ))
由表6可知,與CON組相比,飼糧添加不同水平RPF對牦牛肌肉各單個(gè)脂肪酸、飽和脂肪酸(SFA)、不飽和脂肪酸(UFA)、單不飽和脂肪酸(MUFA)和多不飽和脂肪酸(PUFA)含量均無顯著影響(P>0.05)。
表6 RPF對牦牛肌肉脂肪酸組成的影響
續(xù)表6項(xiàng)目Items組別 GroupsCONRPF1RPF2RPF3均值標(biāo)準(zhǔn)誤 SEMP值 P-value過瘤胃脂肪 RPF線性Linear二次曲線Quadratic不飽和脂肪酸 UFA47.3952.3842.7441.574.300.3620.2020.501單不飽和脂肪酸 MUFA45.1448.1639.6937.904.100.5230.2170.611多不飽和脂肪酸 PUFA2.264.213.053.670.960.6250.5010.512
血清TP由GLB和ALB組成,其含量可在一定程度上反映動(dòng)物營養(yǎng)水平及蛋白質(zhì)代謝情況[8]。GLB是反映機(jī)體的免疫狀況的主要指標(biāo),ALB是營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹匾d體,ALT可反映心肌細(xì)胞的健康狀況。本試驗(yàn)條件下,各組牦牛血清TP、GLB、ALB含量及ALT活性均無顯著差異。肝臟是脂肪利用和合成的主要器官,AST是反映肝臟健康狀況的指標(biāo)。研究表明,攝入富含脂肪的食物會(huì)加重肝臟的負(fù)擔(dān),引起肝功能異常[9]。在本試驗(yàn)中,隨著RPF添加水平的提高,牦牛血清AST活性呈線性和二次曲線上升,這說明RPF對牦牛的肝臟功能造成了不利影響。GLU可以反映機(jī)體的能量代謝[10],本試驗(yàn)中,飼糧添加RPF對血清GLU含量無顯著影響,這與許鵬等[4]在奶牛飼糧中添加RPF對血清GLU含量無顯著影響的結(jié)果一致。TC可以反映機(jī)體脂肪代謝。本試驗(yàn)中,飼糧添加RPF對牦牛血清TC含量無顯著影響,這與吳樹峰[3]的研究結(jié)果相同。TG是機(jī)體脂肪代謝的指標(biāo)。本試驗(yàn)中,牦牛血清TG含量隨著RPF添加和水平的提高而降低,這可能與LEP合成增加有關(guān)。研究表明,LEP可以增加TG水解[11],因此TG含量線性降低。UN是蛋白質(zhì)分解代謝過程的主要產(chǎn)物,是反映飼糧蛋白質(zhì)代謝的指標(biāo)之一[12]。李蘭等[13]研究發(fā)現(xiàn),在奶牛飼糧中添加RPF后,奶牛血清UN含量無顯著差異。本試驗(yàn)添加RPF對牦牛血清UN含量也無顯著影響,這與李蘭等[13]的研究結(jié)果一致。
INS是促進(jìn)合成代謝、維持血糖的一類重要激素,能促進(jìn)脂肪的合成與儲(chǔ)存,并通過抑制脂肪酶的活性,從而減少脂肪的分解氧化。在本試驗(yàn)中,RPF2組和RPF3組牦牛血清INS含量顯著高于CON組,這說明在牦牛飼糧中添加2.4%和3.6%的RPF可以促進(jìn)牦牛脂肪合成。LEP是一種由機(jī)體脂肪組織所分泌的蛋白質(zhì)激素,LEP通過作用于中樞神經(jīng)的受體,來實(shí)現(xiàn)調(diào)控生物行為及新陳代謝的功能。研究表明,血清中LEP的含量與動(dòng)物脂肪組織成正比[14]。Long等[15]研究發(fā)現(xiàn),在母牛飼糧中添加RPF提高了血清LEP含量。本研究結(jié)果表明,飼糧添加RPF對牦牛血清LEP含量無顯著影響,但相比于CON組,RPF1組、RPF2組和RPF3組血清LEP含量分別提高了23.97%、17.98%和17.98%,這說明RPF一定程度上可以提高牦牛血清LEP含量。GH是腺垂體分泌調(diào)節(jié)動(dòng)物生長發(fā)育的蛋白質(zhì)激素,通過促進(jìn)機(jī)體組織分裂增殖及蛋白質(zhì)合成,從而增加細(xì)胞的體積和數(shù)量。本試驗(yàn)中,各組牦牛血清GH含量無顯著差異,這與譚亞楠等[16]的研究結(jié)果一致。IGF-1是一種由肝臟分泌的激素,通過促進(jìn)軟骨組織生長和骨化,使得骨骼增長。本試驗(yàn)結(jié)果表明,飼糧添加RPF對牦牛血清IGF-1含量無顯著影響,說明RPF對牦牛生長無促進(jìn)作用。
CPT-1是脂肪代謝中的一種關(guān)鍵限速酶。脂肪代謝過程中,脂酰輔酶A不能直接穿過線粒體內(nèi)膜,必須由CPT-1催化脂酰輔酶A與肉堿結(jié)合成脂酰肉堿才能進(jìn)入線粒體基質(zhì)中。研究表明,脂肪酸可以誘導(dǎo)CPT-1基因表達(dá),可能是通過過氧化物酶體增殖激活受體(PPAR)對CPT-1基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生影響[17]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著RPF添加水平的升高,血清CPT-1活性呈線性提高,可能是因?yàn)镽PF促進(jìn)了CPT-1的表達(dá)。ATGL是一種脂肪動(dòng)員酶,它主要參與體內(nèi)TG第1步水解反應(yīng)[18]。本試驗(yàn)中,相比于CON組,RPF1組、RPF2組和RPF3組牦牛血清ATGL活性分別提高了24.30%、20.98%和18.71%,這表明在飼糧中添加RPF對牦牛體脂的分解代謝有一定的增強(qiáng)作用。在脂肪酸合成代謝過程中,是以乙酰輔酶A為起始原料,通過ACCase在機(jī)體內(nèi)將乙酰輔酶A羧化催化成丙二酰輔酶A,為脂肪酸合成提供底物[19-20]。本試驗(yàn)中,飼糧添加RPF的試驗(yàn)組牦牛血清ACCase活性均高于CON組,說明RPF可以提高牦牛脂肪合成水平,這與楊致玲等[21]的研究結(jié)果一致。
肉色是消費(fèi)者最直觀對肉質(zhì)的印象,肉色亮度越高,市場接受度越高[22]。蒸煮損失能反映肉的持水性能,是反映肉加工性能的重要指標(biāo)。肉品中蛋白質(zhì)的含量及組成能夠影響肉的風(fēng)味。本試驗(yàn)中,飼糧添加RPF對牦牛肌肉肉色、蒸煮損失以及水分、粗蛋白質(zhì)和粗灰分含量均無顯著影響,這與吳樹峰[3]的研究結(jié)果一致。肌肉中脂肪含量越高,肉的風(fēng)味、多汁性和嫩度就越好[23-24]。本試驗(yàn)中,隨著飼糧中RPF添加水平的提高,牦牛肌肉中的粗脂肪含量呈線性提高,這可能與血清ACCase活性和INS含量提高有關(guān),說明RPF可以促進(jìn)粗脂肪在牦牛肌肉中的沉積。
人體無法合成PUFA,需要從食物中獲取。亞油酸(C18∶2n6c)是人體必需脂肪酸,具有預(yù)防膽固醇過高、動(dòng)脈硬化的作用[25]。亞麻酸(C18∶3n3)也是人體必需脂肪酸,其可降低肝臟脂肪生成酶的活性,從而達(dá)到降脂的作用[26]?;ㄉ南┧?C20∶4n6)是人體一種半必需脂肪酸,是神經(jīng)組織及腦組織的重要組成物質(zhì)[27]。Lee等[6]在羔羊飼糧中添加RPF后,其背最長肌中亞油酸的含量顯著提高。本試驗(yàn)中,飼糧添加RPF對牦牛肌肉亞油酸、UFA、MUFA和PUFA含量均無顯著影響,這可能與本試驗(yàn)RPF產(chǎn)品的脂肪酸主要為SFA有關(guān)。
① 飼糧添加RPF能夠顯著提高牦牛血清ACCase活性和INS含量,有助于提高牦牛的肌內(nèi)脂肪含量。
② 飼糧添加RPF會(huì)提高牦牛血清AST活性,對牦牛肝臟功能造成不利影響。