飼糧中添加α- 生育酚對生長肥育豬生長性能、抗氧化能力、肉品質(zhì)及肌纖維類型的影響

任 穎，趙嘉楠，余鎮(zhèn)東，代志凱，張 昭，吳 敏，彭莉莉，孫海輝，馬立保

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院動物醫(yī)學(xué)院，湖北 武漢 430070；2.宜春大海龜生命科學(xué)有限公司，江西 宜春 336000）

骨骼肌是一種由許多肌纖維組成的異質(zhì)組織。肌肉纖維的特性被認(rèn)為是影響肉品質(zhì)的重要因素，與肉質(zhì)的顏色、嫩度、pH、保水性以及肌內(nèi)脂肪等性狀密切相關(guān)[1]。根據(jù)收縮和代謝特性，可將肌纖維分為4種類型，緩慢氧化Ⅰ型（MyHC Ⅰ）、快速氧化Ⅱa型（MyHC Ⅱa）、中間型（MyHC Ⅱx）和快速酵解Ⅱb型（MyHC Ⅱb）[2]。不同類型的纖維在氧化能力、肌球蛋白ATP酶活性以及脂肪和肌紅蛋白含量方面存在差異[3]。此外，不同的肌纖維類型會影響豬[4]、牛[5-6]、家禽[7]的肉質(zhì)和胴體性狀。比如，增加Ⅰ型肌纖維的比例與豬肉的亮度降低及持水能力的提高有關(guān)[8]。近年來，中國生豬產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，人們健康意識在不斷提高，對肉品質(zhì)的要求也越來越高。如何提高豬肉品質(zhì)一直是畜牧產(chǎn)業(yè)的研究熱點。維生素E作為天然的抗氧化物質(zhì)，不僅能清除體內(nèi)的活性氧[9]，還可以緩解因氧化應(yīng)激導(dǎo)致的肌纖維結(jié)構(gòu)紊亂和胞漿凝固[10]。此外，Meta分析表明，飼糧中添加維生素E可以顯著減小肌纖維直徑使其變細(xì)，更易咀嚼[11]。同時有大量研究表明，飼料中添加維生素E能有效改善肥育豬[10]、肉兔[12]、肉牛[13]及肉雞[14]等的肉品質(zhì)。

α-生育酚是維生素E的主要活性成分，被認(rèn)為是抗氧化能力、生物學(xué)活性最強的形式[15]。α-生育酚主要存在于綠色植物、杏仁、花生中。高生物利用度是因為α-生育酚轉(zhuǎn)運蛋白（α-TTP）和ω-羥化酶是α-生育酚吸收的重要組成部分[16-17]，且α-TTP對α-生育酚的親和力高達(dá)100%。文獻(xiàn)記載，飼糧中添加α-生育酚會顯著降低禽肉中的脂肪氧化程度、減少肉仔雞腸道炎癥反應(yīng)、改善肉品質(zhì)及提高肌肉抗氧化能力等[18-19]。除此之外，大量研究表明，飼糧中添加維生素E可以提高肥育豬的屠宰率[20]、提高抗脂質(zhì)氧化能力[21]、改善肉色[22]、提高豬肉系水力[23]，以及延長肌肉的風(fēng)味、鮮度、嫩度及多汁性[24]。

目前滿足動物對維生素E的需要量，主要是以α-生育酚乙酸酯的形式添加到飼糧中，超過營養(yǎng)需要的生育酚可以延長豬肉的貨架期，但是關(guān)于對肌肉纖維類型的研究較少。因此，本試驗旨在探究α-生育酚對生長肥育豬生長性能、抗氧化能力、肉品質(zhì)以及肌纖維類型的影響。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗設(shè)計及飼養(yǎng)管理

基礎(chǔ)飼糧參照肥育豬飼糧配方（NRC，2012）進(jìn)行配制，其飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。120日齡體重60 kg左右的長大生長肥育豬72頭，隨機分為兩個處理組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)6頭，對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，α-生育酚組在基礎(chǔ)飼糧的基礎(chǔ)上，每千克飼糧添加α-生育酚75 mg。經(jīng)7 d預(yù)試驗，進(jìn)入正式試驗期45 d。試驗期間記錄豬的采食量，試驗結(jié)束后稱重；試驗結(jié)束后，每個重復(fù)隨機挑選1頭（共12頭）進(jìn)行屠宰采樣，采集血清測定抗氧化能力、背最長肌進(jìn)行肉品質(zhì)檢測，通過熒光定量PCR分析肌肉組織中肌球蛋白重鏈MyHC亞基基因的mRNA表達(dá)量。本試驗在湖北省荊門市養(yǎng)豬場進(jìn)行，從2021年8月中旬至9月末。每天飼喂3次（8：00、14：00和20：00）。試驗期間提供清潔飲水，分欄飼養(yǎng)，自由采食，嚴(yán)格按照防疫規(guī)定執(zhí)行。

表1 肥育豬飼糧配方及營養(yǎng)水平

1.2 生長性能測定

在試驗開始第1天和第45天分別稱每頭肥育豬的體重，計算平均日增重（ADG）。在此期間，測量每次飼料消耗量并計算平均日采食量（ADFI），計算料重比（FCR）。

1.3 抗氧化能力測定

取1 mL血清于1.5 mL離心管中，采用試劑盒檢測血清中總抗氧化能力（T-AOC）、過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、二胺氧化酶（DAO）及丙二醛（MDA）的活性，試劑盒購買于南京建成生物工程研究所。

1.4 肉品質(zhì)測定

試驗結(jié)束后，每個重復(fù)隨機挑選一頭肥育豬進(jìn)行屠宰，共12頭。經(jīng)電擊、放血、去毛、去皮、去內(nèi)臟后，沿中線劈成兩半。使用5 mL含有促凝劑的真空采血管采集血液，3 100 r/min離心12 min，分裝上清液于15 mL離心管中，-80 ℃保存?zhèn)溆?。從胴體左側(cè)采集背最長?。↙D），測定pH、大理石紋評分等。分別在屠宰后45 min和24 h用便攜式pH計測量并記錄pH，測量之前用生理鹽水校正。參照2019年豬肉品質(zhì)測定技術(shù)規(guī)程進(jìn)行豬肉大理石紋評分。

1.5 熒光定量PCR

提取背最長肌總RNA，進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄。反轉(zhuǎn)錄體系：2 μL總RNA、2 μL 10 mM dNTP Mix、4 μL Reaction Buffer、1 μL RiboLock RNase Inhibitor、1 μL Revertaid M-MuLV RT、1 μL Oligo（dT）18 primer，最后用nuclease-free water補充至20 μL。實時熒光定量PCR引物用Primer 5.0設(shè)計，由上海生工合成，引物如表2所示。實時熒光定量PCR體系：cDNA 2 μL，SYBR Green Supermix 5 μL，上、下游引物各0.5 μL，ddH2O補充至10 μL。

表2 實時熒光定量PCR引物序列

1.6 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2016和SPSS進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 試驗結(jié)果

2.1 飼糧中添加α-生育酚對生長肥育豬生長性能的影響

試驗結(jié)束后，對生長肥育豬生長性能的統(tǒng)計結(jié)果如表3所示，與對照組相比，飼糧中添加α-生育酚后，生長肥育豬的平均日增重上升，料重比下降，但差異不顯著（P＞0.05）。

表3 飼糧中添加α-生育酚對生長肥育豬生長性能的影響

2.2 飼糧中添加α-生育酚對生長肥育豬血清抗氧化能力的影響

用試劑盒檢測血清中抗氧化物酶及丙二醛含量，結(jié)果如表4所示，與對照組相比，飼糧中添加α-生育酚后，總抗氧化能力、過氧化氫酶含量及超氧化物歧化酶含量均上升，但差異不顯著（P＞0.05）；α-生育酚組丙二醛含量極顯著下降（P＜0.01）。

表4 飼糧中添加α-生育酚對生長肥育豬抗氧化能力的影響

2.3 飼糧中添加α-生育酚對生長肥育豬肉品質(zhì)的影響

對屠宰后背最長肌的感官品質(zhì)評價指標(biāo)及豬肉基本營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行檢測，結(jié)果如表5所示，與對照組相比，飼糧中添加α-生育酚后，背最長肌中膠原蛋白含量顯著上升（P＜0.05）。

表5 飼糧中添加α-生育酚對生長肥育豬肉品質(zhì)的影響

2.4 飼糧中添加α-生育酚對肥育豬背最長肌肌纖維類型的影響

提取背最長肌的RNA，通過熒光定量PCR對肌球蛋白重鏈MyHC亞基基因的mRNA表達(dá)量進(jìn)行檢測，結(jié)果如表6所示。與對照組相比，飼糧中加入α-生育酚后，MyHCⅠ的mRNA基因表達(dá)量顯著提高（P＜0.05），MyHCⅡb的mRNA相對表達(dá)量顯著下降（P＜0.05）。

表6 飼糧中加入α-生育酚對生長肥育豬肌纖維mRNA相對表達(dá)量的影響

3 討論

3.1 飼糧中添加α-生育酚改善生長肥育豬的生長性能

維生素E是一種脂溶性抗氧化劑，能被腸道吸收并儲存在肝臟中。研究表明，飼料中維生素E水平高于推薦水平（NRC，1998）時可改善平均日增重及飼料利用率[25]。郭建鳳等發(fā)現(xiàn)，每100 kg飼糧中添加20 g的維生素E可顯著提高肥育豬的日增重、料重比有下降趨勢[26]。本試驗中，飼糧中添加75 mg/kg的α-生育酚后，生長肥育豬的平均日增重高于對照組，料重比低于對照組，但無顯著差異。

3.2 飼糧中添加α-生育酚降低了生長肥育豬的氧化應(yīng)激

活性氧（ROS）包括羥基自由基、超氧陰離子、過氧化氫等[27]，這些物質(zhì)可以直接攻擊蛋白質(zhì)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的二級和三級結(jié)構(gòu)被破壞，而氧化誘導(dǎo)產(chǎn)生的二硫化物等分子導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚集，從而改變蛋白質(zhì)的水解特性[28]。這些變化會影響蛋白質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)，包括保水性、肉類的嫩度等[29-30]。除此之外，蛋白質(zhì)的氧化可能會導(dǎo)致氨基酸殘基的利用率下降，改變蛋白質(zhì)的消化率，從而使肉類蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值下降[31]。氧化應(yīng)激和細(xì)胞氧化還原平衡紊亂是導(dǎo)致動物疾病的主要原因[32]。氧化應(yīng)激會誘導(dǎo)動物機體發(fā)生脂質(zhì)過氧化，產(chǎn)生丙二醛（MDA）等副產(chǎn)物，從而導(dǎo)致畜禽肉品質(zhì)下降[33]?？寡趸瘎┠芮宄w內(nèi)產(chǎn)生的氧自由基，切斷氧化鏈反應(yīng)，抑制脂質(zhì)過氧化?？寡趸允强寡趸镨b別的評價指標(biāo)之一。其中，抗氧化物酶如過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）在機體抗氧化中發(fā)揮了重要作用。超氧陰離子會被SOD分解為過氧化氫，過氧化氫會被CAT分解為水[34]。MDA則反映了脂質(zhì)氧化水平的高低，含量越低，抗氧化能力越強[35]。維生素E的抗氧化性在肉雞[19，36]、肉牛[37]及魚[38]上均得到了驗證。在本試驗中，與對照組相比，飼糧中添加75 mg/kg的α-生育酚后，血清總抗氧化能力、超氧化物歧化酶及過氧化氫酶的含量提高，無顯著差異，丙二醛的含量極顯著下降，這表明豬的氧化應(yīng)激有所減輕。所以，筆者推測添加α-生育酚后，豬肉品質(zhì)的改善可能與抗氧化狀態(tài)的改善有關(guān)。

3.3 飼糧中添加α-生育酚改善生長肥育豬肉品質(zhì)

脂質(zhì)氧化是導(dǎo)致肉類品質(zhì)惡化的主要原因之一，一旦氧化會產(chǎn)生異味、多不飽和脂肪酸等的含量下降，甚至?xí)a(chǎn)生有毒的過氧化物和醛類化合物[39]。隨著人們消費觀念及健康意識的提高，對豬肉品質(zhì)的需求更傾向于色澤、風(fēng)味及營養(yǎng)物質(zhì)等。目前評價豬肉品質(zhì)的指標(biāo)主要是pH、肉色等。pH表示酸度，也就是肌肉中糖原酵解的程度。屠宰后pH45min應(yīng)處于6.0～6.5之間，pH24h應(yīng)低于6.0。屠宰后45 min至24 h內(nèi)pH下降越快，表明糖酵解過程中產(chǎn)生的乳酸越多，會導(dǎo)致PSE（灰白、發(fā)軟、滲出性）肉。肉色是評價豬肉品質(zhì)外觀最直接的指標(biāo)，大理石紋評分則是評價豬肉中脂肪含量多少的表觀指標(biāo)。本試驗中，與對照組相比，豬肉的肉色和大理石紋評分均無顯著差異，且與對照組相比，飼糧中添加75 mg/kg的α-生育酚后，肥育豬屠宰后45 min至24 h內(nèi)，背最長肌的pH下降緩慢，表明糖酵解程度低，肉質(zhì)更好。

中國是豬肉生產(chǎn)大國，人們維持生命所需要的蛋白質(zhì)大都來自豬肉，而肌肉內(nèi)的蛋白質(zhì)含量僅低于水分含量。氨基酸和脂肪酸組成是衡量肉品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)，降低生長肥育豬的背膘厚度和腹部脂肪沉積，可以改善胴體性狀，提高豬肉脂肪酸的營養(yǎng)價值[40]。膠原蛋白中含有大量甘氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸，是肌肉中結(jié)締組織的組成成分，其分子間交聯(lián)的增減是影響肉質(zhì)的關(guān)鍵因素[41]。肌肉中膠原蛋白含量越高，豬肉的系水力越強，但肉質(zhì)會變粗。本試驗中，與對照組相比，α-生育酚組中豬肉的水分和粗蛋白質(zhì)的水平無顯著變化，而膠原蛋白的含量顯著上升。這說明飼糧中添加α-生育酚可提高背最長肌中膠原蛋白的含量，對豬肉品質(zhì)有積極影響。

3.4 飼糧中添加α-生育酚改善肌纖維類型

肌纖維類型是影響豬肉品質(zhì)的重要因素。Ⅰ型肌纖維直徑細(xì)且橫截面積小，所以Ⅰ型肌纖維的剪切力更小，嫩度更好。增加Ⅰ型肌纖維會降低豬肉的亮度和提高持水能力[42]。Ⅱb型肌纖維的含量與屠宰后肌肉pH呈負(fù)相關(guān)。有研究表明，Ⅱb型肌纖維含量越高，豬肉的持水能力越低，且pH下降的速度和程度會增加[43]。除此之外，肌纖維中肌紅蛋白含量的下降順序為Ⅰ＜Ⅱa＜Ⅱx＜Ⅱb[44]。有研究表明，維生素E可以預(yù)防肌肉萎縮，在肌肉水解的過程中通過調(diào)節(jié)肌肉蛋白水解相關(guān)基因的表達(dá)，可部分阻止MyHCⅠ及MyHCⅡa纖維大小的減少[1]。在本試驗中，通過檢測MyHC mRNA相對含量，與對照組相比，α-生育酚組MyHCⅠ的mRNA相對含量顯著上升，MyHCⅡb的mRNA表達(dá)量顯著下降。這說明飼糧中添加α-生育酚能顯著增加緩慢氧化Ⅰ型肌纖維，降低快速酵解Ⅱb型肌纖維的含量，從而改善肉品質(zhì)。

4 結(jié)論

在本試驗中，飼糧中加入75 mg/kg的α-生育酚能改善肥育豬的生長性能，提高豬肉的抗氧化能力，增加緩慢氧化Ⅰ型肌纖維的含量從而改善豬肉品質(zhì)。