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n-6和n-3 PUFA对优质羊肉生产的影响

2019-07-06伍佰鑫李昊帮湖南省畜牧兽医研究所

中国畜牧业 2019年11期
关键词:亚油酸胴体不饱和

文│伍佰鑫 李昊帮(湖南省畜牧兽医研究所)

刘小平(湖南省浏阳市永和镇石佳山羊场)

PUFA 是polyunsaturated fatty acid(多不饱和脂肪酸)的简称,第1个双键出现在脂肪酸碳链甲基端第6个(或第3个)碳原子,称为n-6(或n-3)脂肪酸。降低山羊日粮中的n-6∶n-3 PUFA比率,可改变PPARα(过氧化物酶体增生物激活受体)基因表达、SCD(酰基-辅酶A去饱和酶)基因表达和脂肪生成基因的mRNA(信使核糖核酸)表达,增加羊肉中的亚麻酸和n-3亚油酸含量,从而生产出有利于人体健康的优质羊肉。

近年来,人们越来越注重生产健康肉食,尤其是力求更低的n-6∶n-3多不饱和脂肪酸比率(以下简称n-6∶n-3),以及更高含量的共轭亚油酸(一组位置和几何异构体的C18∶2n-6脂肪酸,以下简称CLA)。n-6∶n-3受反刍动物日粮脂肪酸组成的影响很大,同时影响瘤胃、乳汁和肉中的CLA浓度。

诸多研究表明,CLA具有抗癌、抗脂肪形成、抗糖尿病、抗动脉粥样硬化和抗炎症作用。反刍动物脂肪是CLA同分异构体最丰富的天然资源之一;特别是顺式-9CLA和反式-11CLA,产生于亚油酸(LA)瘤胃生物加氢转化成硬脂酸的过程,在体组织中去饱和酶形成顺式-9CLA,通过C18∶1内源性转换成反式-11CLA。人类饮食中的顺式-9CLA和反式-11CLA异构体主要来源于反刍动物脂肪。多不饱和脂肪酸是过氧化物酶体增生物激活受体(PPAR)最好的内源或天然激活剂之一;脂肪酸又激活PPARα基因;同源重组导致PPARα基因的突变,会产生过氧化物酶体增生物,抵抗过氧化物酶体β氧化路径的诱导。

为了研究山羊日粮中n-6∶n-3对生长性能、胴体特征、肉质、脂肪酸组成、抗氧化剂活性、肌肉中的(PPARα、SCD酰基-辅酶A去饱和酶)基因表达等参数的影响,马来西亚、伊朗和加拿大的学者联合作了如下研究,对国内生产优质羊肉具有较大的参考价值。

一.研究方法

1.饲养试验。收割新鲜油棕榈叶,取样置于55℃烤箱2天再进行常规分析;其余的-80℃保存备用。21只公山羊(5月龄,平均体重13.66千克,非近亲)分别舍饲在21个木质羊栏(1.2米×1米),羊舍有顶棚,离地0.5米有漏缝地板,试验前入药浴池驱虫。随机采食3种日粮之一,其中的n-6∶n-3多不饱和脂肪酸比例分别是2.27∶1(A组)、5.01∶1(B组)和10.38∶1(C组)。

3种日粮配方中相同的成分是30.0%青储油棕榈叶、17.0%玉米粒、13.3%大豆粉、25.1%棕榈仁饼、8.2%米糠、0.5%矿物质预混料、0.5%维生素预混料、1.0%氯化铵、1.0%石灰石。另外3种成分按ABC组顺序分别是:亚麻籽油1.3%、0.4%、0;棕榈坚果油0.1%、1.0%、1.1%;葵花籽油2.0%、2.0%、2.3%。

3种日粮的化学成分相同:代谢能2.51兆卡/千克、粗蛋白13.00%、粗脂肪7.00%、中性洗涤纤维48.90%、酸性洗涤纤维33.00%、钙0.68%、磷0.36%。

3种日粮的下列参数按ABC组顺序分别是:总饱和脂肪酸含量(C10∶0+C12∶0+C14∶0+C16∶0+C1 7∶0+C18∶0)27.18%、32.99%、32.97%;总单不饱和脂肪酸含量(C16∶1+C18∶1n-9)20.45%、27.99%、27.86%;总的n-3多不饱和脂肪酸含量(C18∶3n-3)13.63%、6.47%、3.44%;总n-6多不饱和脂肪酸含量(C18∶2n-6)30.92%、32.40%、35.68%;n-6∶n-3(C18∶2n-6)/(C18∶3n-3)比率2.27、5.01、10.38。

山羊每天饲喂3.7%体重(干物质)的日粮,每周根据体重变化调整1次。基于70%干物质的精饲料与基于30%干物质的油棕榈叶青储饲料混合均匀,分成2份,每天08∶00和17∶00饲喂。自由饮水、自由舔舐矿物质砖块。预试期3个星期,试验期100天。

2.屠宰测定。试验期末,通过割断咽喉宰杀山羊,在第12至第15肋骨之间采集大约150克背最长肌,-80℃保存直至分析结束。胴体冷藏24小时称重,沿中线锯断成2半,对右半部胴体肌肉(第12至第13肋骨之间)采样,测量对应部位的背膘厚度,运用图像J软件包(美国)分析眼肌面积。将右半部胴体分割成颈部、肩部、胸部、腰部和腿部(共5部分),分别称重、计算(占右半部胴体重的)百分率。每个部分再分割出肉、骨、皮下脂肪和肌内脂肪,称重记录。

3.肉质分析。在山羊屠宰后的第1、3、6天,分别用便携式pH计(美国)测定羊肉样本(5℃)的pH。运用ColorFlex(美国)色泽仪测定羊肉样本(28±2℃,分析的前一天晚上4℃解冻)的亮度(L*)、红度(a*)、黄度(b*)和色彩角(反正切,b*/a*),每个样本测定7次再计算平均值。在山羊屠宰后24小时、3天、6天,各称取大约30克羊肉样本(4℃),搁在25平方厘米正方形网子上,再悬浮在充气塑料袋中48小时,根据前后重量之差计算滴水损失。称取少量羊肉样本置于聚乙烯袋内再80℃水浴,直至袋内温度降低到78℃,用手持探针式体温计(美国)测定袋内温度,随后用自来水冷却15分钟,取出称重,根据前后重量之差计算蒸煮损失。

用剪切力测定装置和质构仪(英国)测定背最长肌样本的剪切力(垂直于肌纤维方向剪切断),剪切力越低,肉就越嫩,反之,肉就越坚韧。运用TBARS(硫代巴比妥酸-反应物质)测定羊肉样本的脂类氧化:取1克肉样置于4毫升的0.15M(M代表摩尔/升)氯化钾和0.1mM抗氧化剂(2,6-二叔丁基对甲苯酚)中均质化;取200微升混匀于TBRAS溶液,95℃水浴60分钟直至变成粉红色;冷却;在提炼物中添加1毫升蒸馏水和3毫升正丁醇;旋涡化;混合物离心(5000rpm)10分钟;运用分光光度计(法国),相对于532纳米的合适空白,读起上清液的吸光度;根据1、1、3、3-氯化四乙铵的标准曲线计算TBARS。

4.脂肪酸甲脂分析。运用三氯甲烷从试验样本和组织萃取总脂肪,经乙醇氢氧化钾90℃皂化10分钟;通过甲醇三氟化硼(14%BF3)酯交换反应(90℃)20分钟,脂肪酸转换成脂肪酸甲脂;通过气-液色谱仪(Agilent7890A)分析脂肪酸甲脂:1微升脂肪酸甲脂(自动进样器)注入配有火焰电离探测器的色谱仪,氦载气流量为1毫升/分钟;运用毛细管柱,在100米×0.32毫米×0.25微米膜厚度下分离脂肪酸甲脂,喷嘴和检测器的温度分别保持在250℃和300℃;毛细管柱在120℃等温操作5分钟,然后在4℃/分钟的速度时编程到250℃,按2℃/分钟的速度增加到170℃,保持15分钟,再按5℃/分钟增加至200℃,保持5分钟,最后按2℃/分钟增加至235℃,保持10分钟;使用已知标准(美国)识别峰值,通过峰值积分自动执行相对定量。

5.实时聚合酶链反应,定量检测组织的PPARα(过氧化物酶体增生物激活受体)和SCD(酰基-辅酶A去饱和酶)的基因表达。山羊屠宰后,快速采集背最长肌、液氮冻结、-80℃保存。运用RNeasy脂类组织微型套件从100毫克冷冻组织中提取总核糖核酸(RNA),运用RNase-FreeDnase装置在RNA纯化过程中完成DNase(脱氧核糖核酸酶)的消化;运用分光光度计、260/280纳米吸光度比值测定总RNA纯度;运用反转录套件(Quantitect德国)将纯化的总RNA(1微克)进行反向转录;用触摸屏(Bio-RadCFX96美国)、绿色PCR快速定量套件中的光学级板(德国),进行实时聚合酶链反应(PCR)。

二.研究结果

1.山羊胴体特征和肉质。随着日粮n-6∶n-3PUFA比率的增加,山羊的屠宰率(p<0.04)、背膘厚度(P>0.05)、眼肌面积(P<0.01)呈线性下降。胴体(无论热的还是冷的)重量、皮下脂肪、肌间脂肪、5部分(颈部、肩部、胸部、腰部和腿部)所占百分率均不受n-6∶n-3影响(P>0.05)。

山羊宰后6天背最长肌的亮度(L*)高于其他处理组宰后第1天和3天的亮度(P<0.05),随着宰后天数的延长,所有处理组的红度(a*)和黄度(b*)都降低,但宰后同一天的不受影响;与C组(n-6∶n-3=10.38∶1)相比,A组(n-6∶n-3=2.27∶1)宰后1天及之后背最长肌的亮度(L*)显著降低;随着宰后天数的延长,所有处理组的色度或饱和度值显著降低(P<0.05),但宰后同一天的不受影响;宰后天数对色彩角无显著影响(P>0.05)。

山羊宰后1天、3天、6天各处理组的pH类似(P>0.05)。随着宰后天数的延长,(背最长肌)滴水损失(%)显著加大(P<0.05);相对于宰后1天来说,宰后6天的蒸煮损失(%)显著加大(P<0.05)。宰后1天(背最长肌)C组(n-6∶n-3=10.38∶1)的剪切力最大,但与其他组差异不显著,所有处理组的剪切力随着宰后天数的延长而减小(P<0.05)。山羊宰后6天,相对于C组来说,A组的TBARS值最高,宰后6天都比宰后1天的高;所有处理组的TBARS值随着宰后天数的延长而增加(P<0.05)。

2.山羊背最长肌中的脂肪酸含量。在所有鉴别的脂肪酸中,C 1 8∶1 n-9含量最高(41.45%~41.94%),其次是C16∶0(17.96%~18.65%)和C18∶0(14.80%~15.74%);各处理组日粮中n-6∶n-3不显著影响(P>0.05)C10∶0、C12∶0、C14∶0、C 1 5∶0、C 1 5∶1、C 1 6∶0、C16∶1n-7、C17∶0、C18∶1n-9。各处理组有18个碳原子的脂肪酸含量几乎相同(66.66%~67.42%)。随着日粮中n-6∶n-3PUFA比率的增大,下列脂肪酸含量呈线性减少:C18∶0(P =0.03)、顺-12反式-10共轭亚油酸(P =0.05)、C18∶3n-3、C20∶5n-3、C22∶5n-3、C22∶6n-3(P =0.001);而以下列脂肪酸含量呈线性增加:C17∶1、C18∶1反式-11(P =0.01)、顺-9反式-11共轭亚油酸、C18∶2n-6(P =0.01)、C20∶4n-6(P =0.001)。C10∶0呈二次方程式增加(P =0.05)。总的饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸与单不饱和脂肪酸都不受影响(P>0.05)。总的n-3多不饱和脂肪酸呈线性减少。总的共轭亚油酸异构体呈正线性增长。

3.山羊背最长肌中的PPARα和SCD基因表达。与B组(n-6∶n-3=5.01∶1)和C组(n-6∶n-3=10.38∶1)相比,A组(n-6∶n-3=2.27∶1)呈现更高水平的PPARα(过氧化物酶体增生物激活受体)基因表达(P<0.05),表明降低日粮中的n-6∶n-3PUFA比率,可上调PPARα基因表达。与C组相比,A组的SCD(酰基-辅酶A去饱和酶)基因表达显著减少(P<0.05),表明降低日粮中的n-6∶n-3PUFA比率,可下调SCD基因表达。

总而言之,降低山羊日粮中的n-6∶n-3PUFA比率,可增加山羊肉中的亚麻酸和n-3亚油酸含量。日粮n-6∶n-3PUFA比率越低(A组2.27∶1),山羊肉中的n-3亚油酸含量则越高。说明日粮含有较低的n-6∶n-3PUFA比率,通过改变PPARα和SCD基因表达,对脂肪生成基因的mRNA(信使核糖核酸)表达起了重要作用。最低n-6∶n-3PUFA比率的日粮应用,是获取富含n-3亚油酸优质羊肉的有效途径。

三.启示

山羊从5月龄起开始育肥100天左右即上市,育肥前应驱虫。每天上午8点和下午5点各喂1次,每天的饲喂量为山羊体重(干物质)的3.7%,每周调整1次饲喂量。栏内配备微量元素舔砖和自由饮水设施。日粮适宜的化学成分为:代谢能2.51兆卡/千克、粗蛋白13.00%、粗脂肪7.00%、中性洗涤纤维48.90%、酸性洗涤纤维33.00%、钙0.68%、磷0.36%。日粮原料中的油棕榈叶、棕榈仁饼和棕榈坚果油应设法替换成国内容易获得的产品,扩大亚麻籽油和葵花籽油的生产(作物种植)。对于国内产量较大、经常使用的饲料原料,应增加n-6和n-3多不饱和脂肪酸分析指标,以便于山羊养殖者精准制定优质羊肉生产的饲料配方。

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