■祝国强 张伟涛 陈 涛 侯风琴 钟翠红
(1.河北工程大学科信学院,河北邯郸 056038;2.石家庄市动检站,河北石家庄 050013;3.邯郸市牧渔生物中心,河北邯郸 056001;4.河北工程大学农学院,河北邯郸 056038)
现在人们普遍认为肉品的氧化、变味,除了有微生物的腐败作用外,脂质的氧化是变质、变味的主要原因。饲料中添加合成的抗氧化剂可以提高肉品的抗氧化能力,但随着人们保健意识的增强,越来越多的人反对在肉品中使用含有合成化学物质的添加剂,而具有抗氧化特性的某些营养素如维生素E、姜黄素等对肉品的保护作用引起了人们较大的兴趣。
目前姜黄素应用于养殖业的报道甚少,本文通过向饲料中添加由姜黄素和维生素E组成的复合型添加剂,对育肥猪生产性能和血液生化指标的影响进行了研究,目的在于探讨该复合型添加剂对育肥猪胴体糖酵解潜能、肉品质和血液生化指标的影响,为姜黄素在畜牧生产实践中的应用以及开发无公害、无污染的绿色饲料添加剂提供参考依据。
由康利药业有限公司生产提供,添加剂由姜黄素和维生素E按一定比例配成。
由邯郸市种畜场提供63.73 kg左右的“杜长大”三元杂交猪36头,分成4组,每组设3个重复,每个重复3头,分别饲喂含0(对照组)、200、300和400 mg/kg姜黄素添加剂的日粮,基础日粮配方及营养水平见表1。
表1 基础日粮组成及营养水平
5周试验期后,统计各组体重以及采食量,计算日增重、饲料转化率等指标。停喂添加剂5 d后,从各组选择体重接近的试验猪3头,共12头,参照陈代文等方法进行屠宰测定和肉品质评定。胴体品质性状主要包括瘦肉率、背膘厚、眼肌面积、pH值等,pH值的测定用数字显示pH计,测定前pH计用pH4和pH7标准液校正,取第三与第四胸椎处背最长肌,在猪被宰杀后45~60 min内,测定值记录为pH1;宰杀后24 h测定值记录为pH2。肉质指标主要包括肉色、大理石纹等;在所取的肌肉样品部位,取20 g左右皮下脂肪,立即浸入液氮中,然后转入至低温冰箱保存;屠宰时采血并制成血清样品装于Eppendof管中,于-30℃保存,待分析用。
6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6-PD)活力的测定采用Deatsch的方法,苹果酸脱氢酶(MDH)活力的测定采用Ochoa方法,异柠檬酸脱氢酶(ICD)活力的测定采用Plant的方法,碱性磷酸酶(AKP)活力的测定采用磷酸对硝基酚法,乳酸脱氢酶(LDH)活力的测定采用琼脂糖凝胶电泳法。以上指标均采用宁波慈溪试剂厂生化试剂盒在日产CHEM-5型半自动生化分析仪上进行。肌肉中粗蛋白含量采用半微量凯氏定氮法,粗脂肪含量采用索氏抽提法;水分含量采用干燥法:取绞碎肉10 g,在干燥箱中105℃干燥10 h,称至恒重后,计算出水分含量。
试验数据均采用SPSS10.0统计软件进行方差分析,并且应用Duncan's多重比较,所有数据表示为“平均数±标准误”。
表2 姜黄素添加剂对育肥猪胴体性能和胴体参数的影响
由表2可见,添加不同剂量的姜黄素均降低了肥育猪的背膘厚度、肌肉剪切力和滴水损失,并且提高了瘦肉率、眼肌面积。随添加剂量的增加,以上指标均呈改善趋势,其中以400 mg/kg的添加量效果最明显,瘦肉率提高了5%(P<0.01),背膘厚降低14%(P<0.01)。宰杀后1 h各组pH值没有明显变化(P>0.05),宰杀后24 h 400 mg/kg组pH值明显好于对照组(P<0.01)。
表3 姜黄素添加剂对育肥猪肉品质指标的影响
由表3可见,背最长肌的大理石纹评分结果显示,400 mg/kg组脂肪含量低于对照组,200、300 mg/kg组均高于对照组,但各组间差异均不显著(P>0.05);宰后1 h各组肉色评分差异不显著(P>0.05),肉色均属于正常鲜红色;宰后24 h 300 mg/kg和400 mg/kg组肉色评分均好于对照组,且差异极显著(P<0.01),肉色均为正常的鲜红色,而对照组肉色颜色发暗。说明在一定量范围内添加姜黄素添加剂可延长宰杀后肉的保鲜时间,防止过度酸化而变色。
表4 姜黄素添加剂对猪胴体GP的影响
由表4可见,停喂姜黄素添加剂5 d后宰杀育肥猪,猪胴体中糖酵解潜能各组成成分在各添加组间均呈下降趋势。与对照组相比,400 mg/kg添加量组糖原+葡萄糖、六磷酸葡萄糖、胴体乳酸、胴体GP分别降低4%、5.8%、7%、6%,差异显著(P<0.05)。说明在一定量范围内添加姜黄素添加剂可降低宰杀后猪胴体的糖酵解潜能。
表5 姜黄素添加剂对育肥猪酶活力的影响(U/l)
由表5可见,添加不同剂量的姜黄素添加剂时异柠檬酸脱氢酶(ICD)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6-PD)、苹果酸脱氢酶(MDH)酶活力低于对照组并随添加量增加酶活力下降幅度增大,以300 mg/kg组和400 mg/kg组最明显,差异均显著 或 极 显 著(P<0.05或 P<0.01)。碱性磷酸酶(AKP)、乳酸脱氢酶(LDH)活力都呈上升趋势,以400 mg/kg组最明显,分别比对照组提高了9.27%和 3.49%(P<0.05)。
在育肥猪日粮中添加不同剂量的姜黄素添加剂能降低育肥猪的背膘厚度、肌肉剪切力和滴水损失,并且提高了瘦肉率、眼肌面积,延长宰杀后猪肉的保鲜时间,防止猪肉在短时间内过度酸化而使品质降低。本试验结果表明,在育肥猪日粮中添加400 mg/kg姜黄素添加剂作用效果最为明显。
姜黄素是从中药姜黄中提取的一种酚性色素,分解后主要产生香兰醛、阿魏酸和姜黄素的二聚体,是具有β-二酮结构的多酚化合物,是目前唯一一种含有酚基和醌基的天然药物。由于其结构互变为烯醇式结构,具有酸性,具有显著的抗氧化和清除自由基活性,能增强过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活力。而谷胱甘肽过氧化物酶活力增强抑制了糖分解过程中磷酸戊糖途径的氧化阶段反应,从而抑制了脂类物质合成所需的NADPH+H+合成,进而影响了脂类合成,这也就解释了添加姜黄素添加剂可以提高瘦肉率的机理;另外,本试验姜黄素的添加可使皮下脂肪中异柠檬酸脱氢酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶、苹果酸脱氢酶活力的降低,也影响了还原力NADPH+H+的合成,对于胴体背膘厚降低起到了积极的作用。
GP是衡量肌肉中可转化为乳酸的所有化合物和死后肌肉糖酵解力的指标,也是衡量宰后pH值下降范围的指标。脂肪和肌糖原都是体内重要的能量储存形式。在某种病理状态下,可观察到糖代谢与脂代谢之间的密切关系。例如,糖尿病患者的糖代谢发生障碍,同时也常伴有不同程度的脂代谢紊乱。然而,猪中有关肌肉糖原含量与脂肪性状的研究很少。Hamilton等(2005)报道肌肉GP与其脂肪含量负相关,这与本试验结果一致。原因可能因为姜黄素的添加抑制了磷酸戊糖途径的发生,使糖分解反应朝着有利于有氧分解及糖异生作用方向进行,正常添加饲喂状态下活体酵解潜能应该处于较高的水平,但是宰杀前5 d已经停用姜黄素,会使体内代谢过程朝着有助于磷酸戊糖途径发生过程进行,使有氧代谢和糖异生作用受到抑制,不至于使宰杀前肌肉中具有较高的糖酵解潜能储备。停用添加剂有助于磷酸戊糖途径的发生,但短时间不会导致脂类的大量生成和沉积,使猪肉增肥,这就是添加姜黄素的目的所在。同时肉品中残存的微量姜黄素和VE可以起到抗氧化功能,对于过度酸化和变色都能起到较好的抑制作用。
屠宰时肌肉GP是影响最终pH值和肉质性状的重要因素之一,肌肉中的水分主要以吸附状态与高度带电的蛋白质相结合。而pH值能改变肌肉中蛋白质带电荷,因而对肉中系水力有一定影响。动物宰后,由于糖原酵解作用和乳酸累积,pH值下降,当达到等电点时,肌动蛋白、肌球蛋白等蛋白质发生凝固和收缩而成颗粒状,使得游离水增多,造成肉的系水力下降。而本研究中宰前停用添加剂可反射性地抑制糖酵解潜能增加,使酵解作用减弱,pH值不会显著下降,从而能使肉较长时间的保鲜和耐储存。且从饲料中摄入的VE可储存于脂肪、肌肉、内脏中,可减缓这些组织中不饱和脂肪酸过氧化的速度,可维持屠宰后肌细胞膜的完整性。另外,VE对一种引起肉产生苍白、柔软、渗出性变化的磷脂酶A2具有抑制作用,使肉能比较长久地保持新鲜外观和颜色,降低滴水损失。