能量水平對(duì)大河烏豬肌纖維及肌肉營(yíng)養(yǎng)成分的影響

■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(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南昆明 650201；2.山東勝利生物工程有限公司，山東濟(jì)寧 272000；3.云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，云南昆明 650224)

近年來(lái)，隨著消費(fèi)者生活水平的提高，人們對(duì)豬肉的品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、風(fēng)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(shì)。研究表明，飼糧的營(yíng)養(yǎng)水平不僅影響著豬的生長(zhǎng)性能、胴體品質(zhì)，對(duì)豬肉品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、風(fēng)味等也有著重要影響[1]。肌纖維直徑、密度是決定肌肉生長(zhǎng)的主要因素[2]，肌內(nèi)脂肪、肌肉脂肪酸的組成和含量是衡量肌肉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味的重要指標(biāo)，對(duì)肉的風(fēng)味、多汁性、嫩度等食用品質(zhì)均有重要影響[3-4]。大河烏豬作為我國(guó)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(zhì)鮮美、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、肌內(nèi)脂肪和不飽和脂肪酸含量高而聞名[5]，自該品種審定以來(lái)，相關(guān)學(xué)者報(bào)道了日糧能量水平影響大河烏豬的生產(chǎn)性能[6]、采食行為[7]、胴體及肉品質(zhì)[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(yíng)養(yǎng)成分的相關(guān)研究未見系統(tǒng)報(bào)道。因此，試驗(yàn)以大河烏豬為研究對(duì)象，飼喂不同能量水平試驗(yàn)日糧，在豬體重達(dá)30、60、100 kg時(shí)分批屠宰，測(cè)定肌肉肌纖維直徑和密度、常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分、肌內(nèi)脂肪、肌苷酸及脂肪酸含量，探討不同能量水平對(duì)大河烏豬肌纖維組織特性、肌肉營(yíng)養(yǎng)成分的影響，以期為大河烏豬的科學(xué)飼養(yǎng)和肉品質(zhì)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控提供一定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理

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(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)3個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)6頭，各處理分別飼喂不同能量水平的試驗(yàn)日糧，經(jīng)檢驗(yàn)各處理組間的體重差異不顯著（P>0.05）。正式試驗(yàn)開始前進(jìn)行7 d預(yù)試驗(yàn)，結(jié)束后進(jìn)入正式試驗(yàn)期。試驗(yàn)以豬體重分別達(dá)30、60、100 kg為界分三個(gè)階段，每個(gè)階段結(jié)束對(duì)豬進(jìn)行稱重，每個(gè)重復(fù)選2頭接近平均體重的試驗(yàn)豬進(jìn)行屠宰采樣。試驗(yàn)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(yīng)記錄，其他飼養(yǎng)管理按豬場(chǎng)的常規(guī)要求進(jìn)行。

根據(jù)中國(guó)肉脂型生長(zhǎng)肥育豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和NRC生長(zhǎng)肥育豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)（NRC，1998）設(shè)計(jì)大河烏豬不同生長(zhǎng)階段試驗(yàn)日糧。高能量水平（即HE組，消化能14.22 MJ/kg）依據(jù)NRC生長(zhǎng)肥育豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)（NRC,1998）的能量需要設(shè)計(jì)，中能量水平（即ME組，消化能12.98 MJ/kg）以中國(guó)肉脂型生長(zhǎng)肥育豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的能量需要設(shè)計(jì)，在ME組下一個(gè)層次設(shè)計(jì)低能量水平（即LE組，消化能11.74 MJ/kg），每個(gè)能量水平間的梯度為1.24 MJ/kg。各組在不同生長(zhǎng)階段日糧蛋白質(zhì)、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(duì)肉品質(zhì)的影響降低到最低限度。日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

表1 日糧組成與營(yíng)養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.2 肌纖維直徑和密度測(cè)定

1.2.1 肌纖維直徑測(cè)定

豬屠宰后2 h內(nèi)取12～13肋骨間背最長(zhǎng)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(biāo)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(yīng)的校正系數(shù)即為該樣品的肌纖維直徑。

1.2.2 肌纖維密度測(cè)定

樣品采集同1.2.1，將標(biāo)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(jìn)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(cè)定：在目鏡中加入網(wǎng)格測(cè)微計(jì)，于10×40倍光學(xué)顯微鏡下觀測(cè)計(jì)數(shù)，隨機(jī)計(jì)算5個(gè)大網(wǎng)格內(nèi)的肌纖維數(shù)并求出總和，用臺(tái)尺將顯微鏡校正得校正系數(shù)，1 mm2樣品的肌纖維數(shù)為5個(gè)網(wǎng)格肌纖維數(shù)總和與校正系數(shù)的乘積。

1.3 肌肉營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

1.3.1 常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

取背最長(zhǎng)肌肉樣，按以下方法測(cè)定：肌肉水分含量按GB 5009.3—2016方法進(jìn)行測(cè)定；粗脂肪含量按GB 5009.6—2016進(jìn)行測(cè)定；粗蛋白含量質(zhì)按照GB 5009.5—2016方法進(jìn)行測(cè)定；粗灰分含量按照GB 5009.4—2016方法進(jìn)行測(cè)定。

肌內(nèi)脂肪的測(cè)定：取研磨肌肉風(fēng)干樣，參照李永能等[9]方法測(cè)定，即利用石油醚對(duì)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(cè)定

取背最長(zhǎng)肌肉樣，按照GB 5009.168—2016方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 肌紅蛋白含量測(cè)定

取0.5 g背最長(zhǎng)肌肉樣，剪碎，置于研缽，加10倍體積預(yù)冷緩沖液勻漿；勻漿后轉(zhuǎn)入離心管，13 000 r/min 4℃離心15 min，取上清液于576 nm測(cè)吸光度值。根據(jù)肌紅蛋白576 nm處的毫摩爾消光系數(shù)[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(zhì)量(g)。

1.3.4 肌苷酸含量測(cè)定

樣品制備：取0.6～0.7 g肌肉，剪碎，加預(yù)冷的3.5%高氯酸10 mL研磨，勻漿后轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)節(jié)pH至6.5，后轉(zhuǎn)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(jī)液備用。

樣品測(cè)定：洗脫液流量為2 mL/min，記錄儀底速為0.5 cm/min，檢測(cè)器波長(zhǎng)為254 nm，檢測(cè)器滿刻度吸光值調(diào)為0.10。用洗脫液平衡分離柱30 min，由進(jìn)樣器注入標(biāo)準(zhǔn)工作液15μL，從色譜圖上得到標(biāo)準(zhǔn)工作液組分的保留時(shí)間和峰面積，利用公式（2）計(jì)算響應(yīng)因子（F）。注入相同體積的待測(cè)樣品，以峰面積乘相應(yīng)的響應(yīng)因子，求出該組分濃度，再計(jì)算出樣品中肌苷酸的含量[公式（3）]。

式中：F——響應(yīng)因子；

C——標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)量(g)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SAS和Excel數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并作顯著性檢驗(yàn)和多重比較，試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，以P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 能量水平對(duì)肌纖維直徑與密度的影響(見表2)

表2 日糧能量水平對(duì)背最長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)，HE組背最長(zhǎng)肌肌纖維直徑均顯著低于LE組（P<0.05）；30、60、100 kg體重時(shí)，HE組肌纖維密度均顯著高于LE組（P<0.05）。其他組間無(wú)明顯差異（P>0.05）。

2.2 能量水平對(duì)肌肉營(yíng)養(yǎng)成分的影響(見表3)

表3 日糧能量水平對(duì)大河烏豬肌肉營(yíng)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(zhì)含量顯著降低，粗脂肪、肌內(nèi)脂肪和肌苷酸含量顯著升高，日糧能量水平對(duì)水分、干物質(zhì)、灰分和肌紅蛋白無(wú)顯著影響。30、60、100 kg體重時(shí)，HE組大河烏豬肌肉中粗蛋白質(zhì)含量顯著低于LE組（P<0.05），粗脂肪、肌內(nèi)脂肪、肌苷酸含量均顯著高于LE組（P<0.05）。60、100 kg體重時(shí)，HE組豬背最長(zhǎng)肌粗蛋白質(zhì)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(shí)，HE組粗脂肪、肌內(nèi)脂肪顯著高于ME組（P<0.05）。100 kg體重時(shí)，HE組肌苷酸含量顯著高于ME組（P<0.05）。其他組別間無(wú)顯著差異（P>0.05）。

2.3 能量水平對(duì)肌肉脂肪酸含量的影響(見表4)

不同日糧能量水平下的大河烏豬肌肉脂肪酸含量檢測(cè)結(jié)果如表4所示，共檢測(cè)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(shí)，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(shí)，日糧能量水平對(duì)大河烏豬背最長(zhǎng)肌脂肪酸含量有較大影響，不同脂肪酸含量變化趨勢(shì)不同?？傮w來(lái)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(xiàn)為L(zhǎng)E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(shí)，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(shí)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(duì)大河烏豬肌肉脂肪酸含量的影響（%）

3 討論

肌纖維的直徑和密度是影響肉質(zhì)的重要指標(biāo)，肌纖維直徑越小而密度越大，其肌內(nèi)脂肪沉積越多[11]。該試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著日糧能量水平的提高，大河烏豬背最長(zhǎng)肌的肌纖維直徑逐漸變小，肌纖維密度變大，肌內(nèi)脂肪顯著提高，也證實(shí)了這一觀點(diǎn)。歐秀瓊等[12]研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)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(yíng)養(yǎng)水平可影響肌纖維類型，進(jìn)而導(dǎo)致肌纖維的直徑和密度的改變。

日糧能量水平作為豬營(yíng)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(dòng)物體脂肪含量，影響動(dòng)物體其他營(yíng)養(yǎng)成分比例[14-15]。本試驗(yàn)結(jié)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(nèi)脂肪和肌苷酸含量顯著升高。吳國(guó)芳等[16]研究發(fā)現(xiàn)，高能量組（14.23 MJ/kg）八眉三元雜交豬的肌內(nèi)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(dá)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(guān)系。眾所周知，肌內(nèi)脂肪的含量對(duì)豬肉的感官品質(zhì)有積極的影響，較低的肌內(nèi)脂肪會(huì)降低豬肉的口感。Chen等[17]研究發(fā)現(xiàn)過多的能量可通過改變影響肉質(zhì)的生脂潛力來(lái)促進(jìn)肌內(nèi)脂肪的沉積，飼喂高能日糧顯著提高背最長(zhǎng)肌的肌內(nèi)脂肪含量，與此試驗(yàn)結(jié)果一致。

脂肪酸的組成是決定脂肪組織理化性質(zhì)的主要因素，對(duì)肉類風(fēng)味的形成有重要影響，是評(píng)定肌肉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低的重要指標(biāo)之一[18]。SFA含量高可延長(zhǎng)貨架期，但是人過多攝入時(shí)會(huì)增加患心腦血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[19]。UFA與肉品質(zhì)、風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)等密切相關(guān)，諸多UFA是肉香味產(chǎn)生的前體物，同時(shí)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(chǎn)生異味而影響肉品質(zhì)[20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，能量水平對(duì)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L(zhǎng)E組>HE組>ME組，UFA含量則表現(xiàn)為ME組>HE組>LE組，均達(dá)到了顯著水平，推測(cè)造成這一試驗(yàn)結(jié)果的原因，一方面可能是SFA主要由機(jī)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(jī)體自身無(wú)法合成，只能來(lái)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(jìn)PUFA的沉積。孫建武等[21]研究發(fā)現(xiàn)，日糧能量水平由12.32 MJ/kg提高至13.54 MJ/kg時(shí)，圩豬背最長(zhǎng)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(dāng)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值，這與本試驗(yàn)結(jié)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(jié)果。

4 結(jié)論

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(nèi)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(fēng)味物質(zhì)，試驗(yàn)結(jié)果可為豬肉品質(zhì)的日糧營(yíng)養(yǎng)調(diào)控提供一定科學(xué)依據(jù)。