李铸 吴锦波 何世明 余忠华 王泰 塔英 谭本旭

摘要 为研究标准化生产牦牛不同肌肉组织中矿物质元素含量差异，选取年龄和体重相近的麦洼牦牛和金川牦牛各15头，标准化饲养100 d后进行屠宰，采集背最长肌和股二头肌样品测定Ca、P、Mg、K、Na、Fe、Zn、Cu、Mn、Cr等矿物质元素的含量，测定总Hg、总As、Pb、Cd等重金属的含量。结果表明：除个别元素外，标准化生产出栏的牦牛股二头肌中矿物元素含量普遍高于背最长肌;在2种牦牛肌肉中仅检测到Pb，且其含量远低于限定值。这说明经标准化生产出栏的牦牛肉富含各种矿物质元素且无重金属污染，是一种值得推广的优质肉类。

关键词 标准化生产;矿物质元素;牦牛肉;麦洼牦牛;金川牦牛

中图分类号 S823.8+5 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）01-0080-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.01.021

Abstract In order to study the content differences of mineral elements in different muscle tissues of yak under standardized production conditions， we selected 15 Maiwa yaks and 15 Jinchuan yaks with similar age and body weight. Then all the animals were slaughtered after breeding 100 days. Samples of the longissimus muscle and biceps femoris muscle were collected to determine the content of mineral elements such as Ca， P， Mg， K， Na， Fe， Zn， Cu， Mn and Cr， as well as heavy metal elements such as Hg， As， Pb， Cd. The results showed that the content of mineral elements in the femoral biceps muscle of yaks under standardized production conditions were higher than that of the longissimus muscle except for several kinds of elements. Only Pb content in the muscles of two breeds of yaks was far lower than the limit value. The above results showed that yak muscle was rich in various kinds of mineral elements and free from heavy metal pollution， which was a kind of high quality meat and worthy of market promotion.

Key words Standardized production;Mineral elements;Yak meat;Maiwa yak;Jinchuan yak

牦牛属青藏高原特有的家畜品种之一，自驯化饲养以来长期采用靠天养畜的养殖方式，养殖方式相对原始且经济效益低，常常出现产犊率低、出栏率低和牛肉品质低劣等现象。受自然环境的影响，高原藏区的种植业受到极大限制，绝大多数地区畜牧业居于主导地位;在纯牧区，畜牧业产值占农业总产值的90%以上，即使在半农半牧区畜牧业产值也占农业总产值的50%以上。

传统饲养的牦牛通常6岁以上出栏，不仅经济效益差，而且长期过度放牧导致草地大面积退化，造成当地生态环境恶化[1]。自20世纪80年代以来，阿坝州开始探索牦牛放牧加补饲的牦牛育肥技术，获得了良好效果;21世纪初，阿坝州率先开展了牦牛舍饲育肥，总结出全套养殖技术;近年来，阿坝州养殖基础设施得到了极大改善，牦牛育肥技术不断完善，牦牛育肥产业蓬勃发展。在创建川西北生态示范区的背景下，阿坝州进一步探索发展牦牛标准化养殖产业，在充分利用牦牛研究成果的基础上，首次研究制定出牦牛标准化生产技术体系，编著了《牦牛标准化生产技术规范》[2]，积极推进牦牛养殖产业全产业链标准化生产。目的是突破传统牦牛饲养模式经济效益低下、长期过度放牧导致草地大面积退化等问题的制约，为阿坝州乃至整个川西北高原牦牛养殖产业发展探索新的发展道路。

牦牛肉可口性极佳，色鲜，味美，郁香，细嫩多汁，属于半野生天然绿色食品，具有“野味”特色，是国际市场上稀少的高级肉类，在当今港澳和西欧市场上牦牛肉被誉为“肉牛之冠”。我国牛肉消费以华东地区为主，占全国牛肉消费总量的34.10%;其次是华北地区，占全国牛肉消费总量的14.20%;华南和华中地区牛肉消费量分别占全国牛肉消费总量的12.40%和13.80%;最少的是西北地区，只占全国牛肉消费总量的6.00%。我国牛肉消费逐年上升，由2007年的1 485.39亿元到2014年的3 867.41亿元，在此期间每年消费市场规模不断扩大，近年來的增长速度尤为迅速，未来增长潜力仍然很大[3]。牛肉富含Ca、Mg、P、Fe、Zn等矿物质元素，是人体补充微量元素的优质食品。重金属元素是农业生态系统中的常见污染物，可通过食物链富集在畜禽体内，进而影响人类健康[4]。笔者通过屠宰试验和检测分析，获得标准化生产模式下牦牛肉矿物质元素含量数据，以期探明该种模式下出栏牦牛肉常微量元素和重金属元素的含量，为牦牛肉开拓市场和进一步研究积累数据和提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验随机抽平均年龄为4岁（范围为3.5～4.5岁），平均体重为200 kg，活泼健康、体型标准的麦洼牦牛和金川牦牛公牛各15头，采用《牦牛标准化生产技术规范》中舍饲育肥方法于阿坝州小金县鑫宇农牧业发展有限公司饲养场饲喂100 d。饲养结束后屠宰取样，每头牛取背最长肌和股二头肌各2 kg，置于洁净的自封袋中，所采肉样均肥瘦界限分明，-20 ℃冷库中保存。

1.2 测定指标及方法

研究通过屠宰试验取得了标准化养殖出栏牦牛的背最长肌与股二头肌样品共60份。研究测定了牛肉样品中的各类矿物质元素和毒理学元素等共15个指标，包括Ca、P、Mg、K、Na等常量元素以及Fe、Zn、Cu、Mn、Cr、Se等微量元素;此外，参考国标《GB 2707—2005 鲜（冻）畜肉卫生标准》[5]还测定了总Hg、总As、Pb、Cd等重金属含量。其中，Ca、P、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn含量采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）测定，K、Na含量采用火焰原子吸收光谱法测定，Se和总As含量采用氰化物原子荧光光谱法测定，Pb、Cr、Cd含量采用石墨炉原子吸收光谱法测定。所有样品均送至四川省农业科学院分析測试中心检测。

1.3 数据统计与分析

原始数据利用Excel软件生成数据集并进行基础处理，并利用SPSS 21.0统计软件对试验数据进行ANOVA分析和LSD多重比较，结果均以“平均值±标准差”表示，P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 标准化生产牦牛肉中矿物质元素含量

由表1可知，麦洼牦牛和金川牦牛牛肉中Ca含量分别为30.53和33.92 mg/kg，差异显著（P<0.05）;麦洼牦牛和金川牦牛牛肉中K含量分别为3 742和3 263 mg/kg，差异极显著（P<0.01）;其余元素含量差异不显著。特别的是，所有样品中未检测Hg、As和Cd，也未检出微量元素Mn。

2.2 麦洼牦牛背最长肌和股二头肌中矿物质元素含量的比较

表2为标准化养殖麦洼牦牛背最长肌和股二头肌矿物质元素含量对比结果。由表2可知，麦洼牦牛背最长肌中Ca（P>0.05）、Pb（P<0.01）含量均高于股二头肌，此外除总Hg、总As、Mn和Cd未检出外，P、Mg、Fe、Cu、Cr、Zn、K、Na和Se含量均为股二头肌高于背最长肌。具体而言，背最长肌中Mg含量为223.20 mg/kg，极显著低于股二头肌（P<0.01）;同样地，背最长肌中Cu含量为0.58 mg/kg，显著低于股二头肌（P<0.01）;另外，背最长肌中Fe和Cr含量均显著低于股二头肌（P<0.05）;P、Zn、K、Na、Se虽然在背最长肌中的含量低于股二头肌，但差异均不显著（P>0.05）。总体而言，除个别元素外，肌肉中矿物质元素含量总体上股二头肌高于背最长肌。

2.3 金川牦牛背最长肌和股二头肌中矿物质元素含量的比较

表3为标准化养殖金川牦牛背最长肌和股二头肌中矿物质元素含量比较结果。由表3可知，金川牦牛背最长肌和股二头肌中Mg、Fe、Cu、Cr、P和K含量差异显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）。就常量元素而言，背最长肌中P含量为1 950 mg/kg，极显著低于股二头肌（P<0.01）;背最长肌中Mg含量为222.73 mg/kg，极显著低于股二头肌（P<0.01）;背最长肌中K含量为3 013 mg/kg，极显著低于股二头肌（P<0.01）。微量元素Fe在金川牦牛背最长肌中的含量为18.87 mg/kg，极显著低于股二头肌（P<0.01）;背最长肌中微量元素Cu含量为0.63 mg/kg，也极显著低于股二头肌（P<0.01）;类似地，微量元素Cr在背最长肌中的含量为0.06 mg/kg，显著低于股二头肌（P<0.05）。仅Zn在背最长肌中的含量高于股二头肌，但差异不显著（P>0.05）。以上结果表明，标准化生产出栏的金川牦牛股二头肌中常微量元素的含量普遍高于背最长肌。

3 讨论

动物必需的矿物质元素主要有16种，根据矿物质元素含量占体重的比例可分为常量元素和微量元素两大类[6]。矿物元素是畜禽不可或缺的营养要素之一，主要满足畜禽骨、牙、毛、羽、蹄、角、软组织血液和细胞等的需要，同时矿物质元素也是影响肉质的重要因素之一。该研究测定了牦牛肉中的常量元素（包括Ca、P、Mg、K、Na 5种）和微量元素（包括Fe、Zn、Cu、Mn、Se、Cr 6种）。

标准化生产出栏2种牦牛肉均含有较高含量的常量矿物元素，其中K元素含量最高，且含量从高到低依次为K、P、Na、Mg、Ca，这与刘文才等[7]对酒糟育肥西门塔尔牛的研究结果相一致。K是人体元素含量排列第三位的元素，对于维持碳水化合物、蛋白质代谢，维持细胞内正常渗透压，维持神经肌肉的应激性和正常功能等具有重要作用[8]。中国营养学会提出的成年男女每日膳食中钾的“安全和适宜的摄入量”为1 875～5 625 mg，这个参考指标与美国国家科学研究委员会的食品与营养委员会估计的安全和适宜的膳食钾日摄取量相当，该研究测定的每千克牛肉中K含量处在适宜量范围内，因此标准化生产模式下出栏的牦牛肉可作为一个较好的维持机体钾元素摄入的日常食用肉类。此外，检测结果中Ca在常量元素中含量最低。Wheeler等[9]报道，屠宰后24 h在牛肉中注射浓度200 mmol/L的CaCl2，注射剂量为5%（占鲜肉重），可提高牛肉的嫩度并减少异味。

其他学者对非标准化生产麦洼牦牛和金川牦牛肌肉矿物质元素含量的测定结果，与该研究测定结果有一定的差异。艾鹥等[10]对全放牧条件下麦洼牦牛和金川牦牛矿物质元素的测定结果表明，放牧条件下麦洼牦牛和金川牦牛肌肉Ca、Fe、Zn、Na含量均远低于该研究中的测定值。赵洪文等[11]对全哺乳条件下麦洼牦牛公犊牛肉矿物质元素含量进行了测定，除Ca平均含量（66.73 mg/kg）高于该研究的30.52 mg/kg外，Mg、Fe、Zn和Na含量均低于该研究中的测定值。以上分析表明，标准化生产体系下出栏的牦牛肉不仅矿物质元素种类多样，且较非标准化生产出栏的牦牛肉具有更丰富的矿物质元素。

该研究中Fe、Zn、Cu、Se、Cr、Mn（未检出）6种微量元素的含量相对较低，且含量从高到低依次为Zn、Fe、Cu、Cr、Se、Mn，2种牦牛肉中微量元素Zn的含量最高。锌是人体重要的微量元素之一，儿童缺锌对生长发育、智力发育和免疫功能有显著影响。据1991—2009年“中国健康与营养调查报告”结果，我国9省（区）儿童青少年平均每日锌摄入量从1991年的10.4 mg/d下降到2009年的9.1 mg/d，需要对青少年进行锌补充干预[12]。该研究结果表明，标准化生产出栏麦洼牦牛肉中Zn的平均含量为28.78 mg/kg，金川牦牛肉中Zn的平均含量为29.74 mg/kg，常食用定量牦牛肉有助于补充谷物中Zn含量的不足。信金伟等[13]对西藏江达牦牛的测定结果表明，其肌肉中Fe、Zn平均含量分别为45.2和38.9 mg/kg，均高于麦洼牦牛和金川牦牛;Se平均含量为0.016 mg/kg，低于麦洼牦牛和金川牦牛。3种牦牛肌肉中矿物质元素含量存在差异，可能与品种差异有关，也可能与饲养方式不同有关。该研究中麦洼牦牛和金川牦牛样本为标准化生产，而江达牦牛为自然放牧。特别的是，该研究2种牦牛肉中均未检出微量元素Mn，这可能与检测方法有关。此外，通过对比麦洼牦牛和金川牦牛肌肉中各微量元素含量发现，金川牦牛肌肉中Fe、Zn、Cu的含量均高于麦洼牦牛，这与艾鹥等[10]研究结果相一致。

该研究结果表明，2种牦牛背最长肌和股二头肌中常量元素含量从高到低依次为K、P、Na、Mg、Ca，微量元素含量从高到低依次为Zn、Fe、Cu、Cr、Se、Mn。2种牦牛肉中Ca含量均表现为背最长肌高于股二头肌，在皖东黄牛肉[14]和小尾寒羊肉[15]中均发现相同的结果;2种牦牛肉中Pb含量也表现为背最长肌高于股二头肌。除Ca、Pb外，该研究测定的其余矿物质元素含量均表现为股二头肌高于背最长肌。由于不同部位的肌肉生理功能、组织结构存在差异，矿物元素在不同部位肌肉中的分布与沉积存在很大差异，具体分布和沉积机制还有待更深入的研究。

重金属元素主要指比重大于5的金属，常见的重金属元素主要包括砷（As）、铅（Pb）、汞（Hg）、镉（Cd）[16]。该研究结果表明，2种牦牛肌肉中检出微量的重金属Pb，而总As、总Hg、Cd 3种有害元素均未检出。重金属元素主要经饲养环境投入品经富集作用进行牦牛体内，牦牛标准化养殖环节涉及的投入品主要包括防疫药品、饲草饲料、日常饮用水三大类。具体而言，根据之前对阿坝州牦牛舍饲养殖场饮用水的测定结果[17]，该研究饲养场所在地小金县饮用水中Pb的平均含量为0.16 μg/L，含量极低，加上标准化生产育肥时间短，基本可以排除为该研究牦牛肉中Pb的来源。饲料日粮中Pb平均含量为0.29 mg/kg，牦牛肉中Pb含量则可能主要由饲料中富集到牦牛体内。

根据《SB/T 10399—2005 牦牛肉》中对污染指标的限量，要求冷却牦牛肉中Pb含量低于0.20 mg/kg，As含量低于0.05 mg/kg，Cd含量低于0.10 mg/kg，总Hg含量低于0.05 mg/kg。对比该研究结果，2种牦牛肌肉中Pb含量远低于限定值，说明此生产体系出栏的牦牛肉为安全的食品，但仍需在养殖环节严格把控饲料质量，降低饲料重金属污染风险。

4 结论

标准化生产体系出栏的牦牛相比放牧条件下出栏的牦牛肌肉含有更丰富的Ca、Fe、Zn、Na等元素，经检测未受到As、Pb、Hg、Cd等重金属污染，是值得市场推广的优质肉类。牦牛标准化生产模式对于解决牦牛养殖产业集中出栏和草畜矛盾等具有重要意义，出栏的牦牛肉含有丰富的常微量元素，且绿色无污染，值得进一步推广。

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