苜蓿草粉对育肥猪肉品质、肌肉氨基酸和 脂肪酸含量的影响

朱晓艳 吕先召 邱晓东 刘伯帅 贾泽统 史莹华 王成章*

(1.河南农业大学牧医工程学院，郑州450002；2.河南省草地资源创新与利用重点实验室，郑州450002； 3.河南新大牧业股份有限公司，郑州450000)

随着人们生活水平的提髙和保健意识的增强，消费者对猪肉的品质、营养价值、风味和安全提出了更高的要求，发展高档猪肉是必然趋势。肌肉氨基酸和脂肪酸的组成、含量及比例是衡量肌肉营养价值和风味的重要指标[1-2]，如何最大程度增加猪肉中对人体有益的成分，减少不利成分，也是当今养猪业和食品行业研究的热点。通过调整饲粮配方改变猪肉氨基酸和脂肪酸组成是一种非常有效的方法。因此，利用绿色、安全、高效的牧草饲料开发具有高附加值的高品质猪肉符合现代人对“绿色猪肉”的要求。目前，国内许多生猪养殖企业开始尝试在猪饲粮中添加苜蓿草粉来生产高档猪肉。紫花苜蓿(MedicagosativaL.)是一种优质的饲料原料，富含蛋白质、维生素、氨基酸、矿物质等营养成分[3]，及皂苷、多糖、黄酮等多种生物活性物质[4]。研究表明，在妊娠母猪饲粮中添加苜蓿草粉，能改善母猪的繁殖性能，增加产仔数，降低仔猪死亡率，增加断奶仔猪数[5-7]；在育肥猪饲粮中添加不同比例的苜蓿草粉，能提高日增重和采食量等生长性能指标，同时有提高瘦肉率、屠宰率、眼肌面积，降低背膘厚，改善肉色及血液生化指标等作用[8-11]。但国内外有关苜蓿草粉对育肥猪肌肉氨基酸和脂肪酸组成和含量的影响鲜见报道。鉴于此，本文通过饲养和屠宰试验，研究不同苜蓿草粉添加水平对育肥猪肉品质、肌肉氨基酸和脂肪酸组成和含量的影响，探索生产高品质猪肉的适宜苜蓿草粉添加水平，为苜蓿在高品质猪肉生产中的应用和发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

苜蓿草粉用同一批次初花期刈割的紫花苜蓿自然干燥加工而成，由河南省镇平敏霞牧业有限公司提供，其常规营养成分含量见表1。

表1 苜蓿草粉的常规营养成分含量(干物质基础)

1.2 试验设计与饲养管理

饲养试验于河南省新大牧业有限公司进行，屠宰试验于河南沁阳食品有限公司进行。选择平均体重(60.28±0.73) kg的健康“长×大”或“大×长”二元育肥猪130头，随机分为5组，每组26个重复，每个重复1头猪。对照组饲喂基础饲粮，试验组在基础饲粮中分别添加5%、10%、20%和30%的苜蓿草粉。采用奥斯本种猪生长性能测定系统(美国)饲喂。预试期7 d，正试期72 d。参照NRC(2012)[12]猪的营养需要及猪场的实际饲喂水平进行饲粮配制，试验饲粮组成及营养水平见表2。

表2 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础)

续表2项目 Items对照组Control group5%苜蓿草粉组5% alfalfa meal group10%苜蓿草粉组10% alfalfa meal group20%苜蓿草粉组20% alfalfa meal group30%苜蓿草粉组30% alfalfa meal group合计 Total100.00100.00100.00100.00100.00营养水平 Nutrient levels2)消化能 DE/(MJ/kg)13.6013.6013.6013.6013.60粗蛋白质 CP15.0015.0015.0015.0015.00钙 Ca0.590.590.590.590.59有效磷 AP0.260.260.260.260.26赖氨酸 Lys0.800.800.800.800.80蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys0.440.440.440.440.44苏氨酸 Thr0.500.500.500.500.50

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets：VA 8 000 IU，VD 3 000 IU，VE 33.6 IU，VB23.2 mg，VB1212 μg，烟酸 nicotinic acid 16 mg，泛酸 pantothenic acid 10 mg，生物素 biotin 0.168 mg，叶酸 folic acid 1.28 mg，Cu 11.2 mg，Fe 140 mg，Zn 65.6 mg，Mn 37.6 mg，I 1.52 mg，Se 0.30 mg。

2)营养水平为计算值。Nutrient levels were calculated values.

试验猪每日饲喂2次(08:00和17:00)，自由采食和饮水，其他饲养管理和相关防疫与猪场一致。饲养试验结束后称重为(114.00±3.07) kg，每组选出体重相近的试验猪5头，共25头，禁食24 h(自由饮水)后屠宰。屠宰后立即取左侧胴体背最长肌样品，用4 ℃磷酸盐缓冲液(PBS)漂洗干净后装袋，编号，液氮速冻，-20 ℃冰箱保存，用于肉品质、肌肉氨基酸和脂肪酸含量测定。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 生长性能

试验采用奥斯本种猪生长性能测定系统(美国)，详细记录每头猪每日的采食时间、采食次数、采食量、初始体重和结束体重、不同阶段生长天数，据此计算出60～100 kg育肥阶段的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.3.2 肉品质

参照NY/T 821—2004《猪肌肉品质测定技术规范》、《猪生产学》[13]相关方法测定屠宰后背最长肌的pH45 min、pH24 h(PB-10 sartorius pH计)、肉色(美制NPPC比色板)、大理石纹、熟肉率和滴水损失。

1.3.3 肌肉氨基酸含量

背最长肌样品解冻后，参照GB/T 5009.124—2003进行前处理，用全自动氨基酸分析仪(Hitachi L-8900)测定肌肉氨基酸含量。

1.3.4 肌肉脂肪酸含量

背最长肌样品解冻后，根据GB/T 9695.2—2008《肉与肉制品 脂肪酸测定》提取肌肉脂肪酸，用气相色谱仪(Agilent 6890N)测定肌肉脂肪酸含量。

1.4 统计分析

试验数据采用SPSS 20.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，Duncan氏法进行各组间的多重比较，结果以“平均值±标准差(mean±SD)”表示，P<0.05为差异显著性判断标准,P<0.01为差异极显著性判断标准。

2 结 果

2.1 苜蓿草粉对育肥猪生长性能的影响

如表3所示，在60～100 kg育肥阶段，饲粮添加5%苜蓿草粉对育肥猪的ADG有促进作用，较对照组提高2.24%，但差异不显著(P>0.05)；与对照组相比，各苜蓿草粉组的ADFI和F/G有所降低，但差异不显著(P>0.05)；饲粮添加10%、20%和30%苜蓿草粉后，增重成本有所提高，其中，30%苜蓿草粉组较对照组显著提高(P<0.05)，其余各组无显著差异(P>0.05)。

表3 苜蓿草粉对育肥猪生长性能的影响

同行数据肩标相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。下表同。

In the same row, values with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01). The same as below.

2.2 苜蓿草粉对育肥猪肉品质的影响

如表4所示，各组育肥猪的肌肉pH45 min、熟肉率、大理石纹和肉色均无显著差异(P>0.05)。与对照组相比，各苜蓿草粉组的肌肉pH24 h极显著降低(P<0.01)，但各苜蓿草粉组间差异不显著(P>0.05)。对照组和5%苜蓿草粉组的肌肉滴水损失显著高于30%苜蓿草粉组(P<0.05)，但与10%和20%苜蓿草粉组相比无显著差异(P>0.05)。

表4 苜蓿草粉对育肥猪肉品质的影响

2.3 苜蓿草粉对育肥猪肌肉氨基酸含量的影响

如表5所示，20%苜蓿草粉组育肥猪的肌肉总氨基酸(TAA)、必需氨基酸(EAA)和鲜味氨基酸(DAA)含量均显著高于对照组、5%和10%苜蓿草粉组(P<0.05)，高于30%苜蓿草粉组，但差异不显著(P>0.05)；对照组、5%、10%和30%苜蓿草粉组间差异不显著(P>0.05)。20%苜蓿草粉组的肌肉DAA(天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸)含量均显著高于对照组、5%和10%苜蓿草粉组(P<0.05)，与30%苜蓿草粉组差异不显著(P>0.05)；30%苜蓿草粉组的肌肉丙氨酸含量显著高于对照组、5%和10%苜蓿草粉组(P<0.05)。除色氨酸外，20%苜蓿草粉组的其余7种EAA含量均显著高于对照组(P<0.05)。20%苜蓿草粉组的肌肉组氨酸、精氨酸、酪氨酸、丝氨酸、脯氨酸含量显著高于对照组(P<0.05)，而肌肉胱氨酸含量却显著低于对照组(P<0.05)。各组的肌肉DAA/TAA、EAA/TAA差异不显著(P>0.05)。

表5 苜蓿草粉对育肥猪肌肉氨基酸含量的影响

1)鲜味氨基酸 Delicious amino acid。

2)必需氨基酸 Essential amino acid。

2.4 苜蓿草粉对育肥猪肌肉脂肪酸含量的影响

如表6所示，随苜蓿草粉添加水平的增加，育肥猪的肌肉饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)含量逐渐减少，肌肉不饱和脂肪酸(UFA)、多不饱和脂肪酸(PUFA)、n-6 PUFA和n-3 PUFA含量逐渐增加。30%苜蓿草粉组的肌肉SFA含量显著低于对照组和5%苜蓿草粉组(P<0.05)，与10%和20%苜蓿草粉组无显著差异(P>0.05)。30%苜蓿草粉组的肌肉MUFA含量极显著低于对照组、5%和10%苜蓿草粉组(P<0.01)，显著低于20%苜蓿草粉组(P<0.05)；20%苜蓿草粉组的肌肉MUFA含量极显著低于对照组和5%苜蓿草粉组(P<0.01)，显著低于10%苜蓿草粉组(P<0.05)。30%苜蓿草粉组的肌肉UFA含量极显著高于对照组和5%苜蓿草粉组(P<0.01)，显著高于10%苜蓿草粉组(P<0.05)，与20%苜蓿草粉组无显著差异(P>0.05)。30%苜蓿草粉组的肌肉PUFA、n-6 PUFA和n-3 PUFA含量均极显著高于对照组、5%和10%苜蓿草粉组(P<0.01)，显著高于20%苜蓿草粉组(P<0.05)。MUFA中，20%和30%苜蓿草粉组的肌肉油酸含量显著低于对照组(P<0.05)。PUFA中，20%和30%苜蓿草粉组的肌肉亚油酸、α-亚麻酸含量显著高于对照组、5%和10%苜蓿草粉组(P<0.05)；30%苜蓿草粉组的肌肉γ-亚麻酸含量显著高于对照组(P<0.05)。与对照组、5%和10%苜蓿草粉组相比，饲粮添加20%和30%苜蓿草粉极显著降低肌肉n-6 PUFA/n-3 PUFA(P<0.01)，有利于n-3 PUFA在肌肉中的富集。

表6 苜蓿草粉对育肥猪肌肉脂肪酸含量的影响

3 讨 论

3.1 苜蓿草粉对育肥猪生长性能的影响

研究表明，饲粮添加苜蓿草粉能够在一定程度上改善育肥猪的生长性能，生长猪饲粮中添加5%～10%优质苜蓿草粉，可使其获得良好的生长性能和胴体性状[14-15]。张勇等[16]在20～90 kg育肥猪饲粮中添加5%～9%苜蓿草粉，发现饲粮营养成分可以满足其生长需求，但增重变化不大。徐向阳等[8]研究发现，在二元杂交猪饲粮中添加5%和10%的苜蓿草粉，有利于提高生长猪的增重和饲料转化率；当添加水平增加至15%～20%时，上述指标均比对照组有所降低。王彦华[11]研究结果显示，在肥育猪饲粮中添加苜蓿草粉对肥育猪的生长性能无显著影响，添加7%和14%苜蓿草粉其增重效果和F/G有优于对照组的趋势。赵静[17]研究报道，在育肥猪饲粮中添加10%和15%苜蓿草粉能显著提高育肥猪的日增重，降低F/G。本试验研究结果显示，饲粮添加5%苜蓿草粉有利于提高育肥猪的ADG，降低F/G和增重成本，说明在育肥猪饲粮中添加适宜水平的苜蓿草粉是可行的，不仅能满足育肥猪的能量需求，还能提高育肥猪对饲粮的利用；但当苜蓿草粉的添加水平增至30%时，ADG降低，增重成本显著提高，可能与高纤维饲粮提高饱腹感、降低采食量有关；也可能与饲粮纤维水平超出育肥猪消化道容纳高纤维饲粮的能力，纤维中的抗营养因子影响营养物质的消化吸收，进而影响育肥猪的生长性能有关[18]。

3.2 苜蓿草粉对育肥猪肉品质的影响

猪肉品质的下降与屠宰后肌肉中大量脂质发生过氧化反应、破坏细胞膜有关。苜蓿含有丰富的皂苷、黄酮、多糖等生物活性物质，其抗氧化作用能保护肌肉细胞的完整性，从而起到改善猪肉品质的作用。研究表明，育肥猪饲粮添加苜蓿草粉能不同程度降低背膘厚，提高屠宰率和瘦肉率[10]，对猪肉的pH、滴水损失、熟肉率、肉色和大理石纹等指标无显著影响，但对感官肉品质有一定的改善作用[17,19-20]。本试验中，饲粮添加苜蓿草粉对育肥猪的肌肉pH45 min、熟肉率、大理石纹均无显著影响，pH24 h极显著降低，但仍在正常范围内，可能与苜蓿草粉提高肌肉UFA含量有关。随着饲粮苜蓿草粉添加水平的增加，滴水损失逐渐降低，肉色有所改善，这说明育肥猪饲粮添加苜蓿草粉能改善猪肉的颜色和系水力，提高肉品质。

3.3 苜蓿草粉对育肥猪肌肉氨基酸含量的影响

氨基酸的种类、含量以及比例与肌肉品质和风味相关[21]。EAA含量决定了肌肉蛋白质的品质，而谷氨酸、甘氨酸、天冬氨酸和丙氨酸等主要DAA则为肌肉风味提供了物质基础[22]。研究表明，生长猪饲粮添加一定水平的青绿饲料，能不同程度提高肌肉EAA和DAA含量，改善肉品质和风味[23-26]。本研究发现，饲粮添加20%苜蓿草粉能显著提高育肥猪的肌肉天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸4种主要DAA含量，同时能显著提高蛋氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、苏氨酸、赖氨酸7种人体EAA含量及TAA含量。这说明苜蓿草粉有益于EAA和DAA在育肥猪肌肉中的累积，其中20%苜蓿草粉添加水平可以显著改善猪肉的香味，提高猪肉品质。

3.4 苜蓿草粉对育肥猪肌肉脂肪酸含量的影响

随着对健康饮食的追求，人们越来越重视肉品的脂肪酸组成。脂肪酸包括MUFA、PUFA、SFA，是构成肉类脂肪的主要物质，同时也是构成肉类特有风味的基础[27-28]。PUFA对人体激素代谢和许多酶的活性起调控作用，在调节脂质代谢、预防心脑血管疾病、延缓免疫功能衰退等方面有广泛作用。研究表明，猪肉的脂肪酸类型受饲粮脂肪酸类型的影响[29-30]，育肥猪饲粮添加富含亚麻酸的亚麻油或亚麻籽能显著提高猪肉的PUFA含量[31-32]，猪肉脂肪组织的α-亚麻酸含量与饲粮的α-亚麻酸含量高度相关[33]。本试验结果表明，随苜蓿草粉添加水平的增加，育肥猪的肌肉SFA、MUFA含量逐渐减少，肌肉UFA、PUFA、n-6 PUFA和n-3 PUFA含量逐渐增加。饲粮添加20%和30%苜蓿草粉能显著提高育肥猪的肌肉PUFA含量，尤其是PUFA中亚油酸、α-亚麻酸含量，这可能与苜蓿含丰富的PUFA有关。牧草含有大量的亚油酸、亚麻酸等PUFA，而苜蓿中的α-亚麻酸含量最高，亚油酸次之，油酸和硬脂酸含量较低[34]。这表明饲粮添加20%和30%苜蓿草粉能提高n-3长链脂肪酸的含量，经消化道吸收后不经氢化，直接合成胴体脂肪[29]，从而为生产富含PUFA的猪肉产品提供了可能。

PUFA中具有重要生物学功能的通常是n-3 PUFA和n-6 PUFA，适宜的n-6 PUFA/n-3 PUFA对维持机体多个代谢途径的平衡十分重要[35]，是评价膳食脂肪酸质量的重要指标。研究显示，日本人心血管疾病的死亡率较低，跟膳食中n-6 PUFA/n-3 PUFA为4左右有关[36]。联合国粮农组织(FAO)早在1994年就对人类膳食摄入的n-6 PUFA/n-3 PUFA做出了推荐，以5～10为最好[37]。研究表明，饲粮α-亚麻酸含量增加，会与γ-亚麻酸在代谢时产生竞争[38]，从而增加肌肉n-3 PUFA含量，显著降低n-6 PUFA/n-3 PUFA[39]。本试验中，苜蓿草粉添加水平增至20%和30%时，均极显著降低育肥猪的肌肉n-6 PUFA/n-3 PUFA，其比值分别为12.53和12.92，有利于n-3 PUFA在肌肉中的富集。虽然肌肉UFA含量高，肌肉脂肪变软，在贮存、加工过程中易氧化酸败，但提高肌肉PUFA含量对人体健康是有益的。苜蓿草粉对育肥猪的肌肉氨基酸和脂肪酸组成影响的研究还处于探索阶段，苜蓿含有皂苷、多糖、黄酮等多种生物活性物质[2]，是哪种成分调节了猪肉的氨基酸和脂肪酸组成?其具体机理机制还有待进一步研究。

4 结 论

综上所述，饲粮添加20%苜蓿草粉时，育肥猪的肌肉DAA、EAA含量以及PUFA中亚油酸、α-亚麻酸含量显著提高，n-6 PUFA/n-3 PUFA显著降低，有利于n-3 PUFA在肌肉中的富集，可以更好地改善猪肉风味，提高猪肉品质和营养价值。