谷饲和草饲条件下牛肉品质研究进展

孔令旋，李耀坤，孙宝丽，柳广斌，郭勇庆，刘德武

(华南农业大学 动物科学学院，广东 广州 510642)

牛肉因其味道鲜美、低脂肪、低胆固醇、富含人体所必需的氨基酸、维生素和微量元素而倍受消费者青睐。随着人们生活水平的不断提高及膳食结构的变化，牛肉的消费量逐年递增，牛肉品质也开始受到消费者的关注，然而市场上优质牛肉供不应求。因此，肉牛生产者及科研人员在努力提高肉牛出栏率和产肉率的同时，还应考虑如何提高牛肉质量。研究表明，影响牛肉品质的因素较多，除了品种、年龄、性别及营养因素等，不同饲喂方式也对牛肉感官和内在指标产生着重要影响[1]。目前，肉牛饲养主要分为草饲和谷饲两种主要的方式。草饲一般是以牧草为主要饲料，大部分季节在草场上自由放养。谷饲一般是围栏饲养，以谷物为主要饲料，谷物的能量高、易于消化，可以提高肉牛生产效率、缩短肉牛出栏时间，同时可增加牛肉的大理石花纹。在国外，消费者对草饲牛肉与谷饲牛肉的营养价值差异十分关注，有关草饲与谷饲对牛肉品质影响的研究也逐渐增多。本文就草饲与谷饲两种饲养方式对牛肉品质的影响进行归纳、整理和比较分析，旨在为改善牛肉品质及肉牛产业结构调整提供一定的理论参考。

1 草饲牛肉与谷饲牛肉的性状比较

牛肉的风味、多汁性、嫩度、色泽和质地及大理石花纹等感官指标是消费者选购牛肉的主要依据，细嫩多汁、质地均匀、色泽鲜红、肌间脂肪含量丰富的优质高档牛肉倍受消费者青睐。在不同的饲喂模式下，谷饲牛肉的大理石花纹等级要优于草饲牛肉，肉色也较草饲牛肉鲜红[2-4](表1)。许多研究表明，与谷饲牛肉相比，草饲牛肉肉色较暗[5-6]，在一定程度上影响了消费者的购买欲望，仅从色泽指标来判断，消费者更倾向购买色泽鲜红的谷饲牛肉。对于剪切力、嫩度及烹制损失等客观性状，谷饲和草饲牛肉无显著差异(P>0.05)[2-3，7]，但是从数值上来看，谷饲牛肉的客观性状有优于草饲牛肉的趋势。也有研究表明，草饲牛肉的剪切力显著大于谷饲牛肉(P<0.05)，谷饲肉牛的肉质更加细嫩[4]。总的来说，谷饲牛肉的色泽、大理石花纹及嫩度等指标要优于草饲牛肉，在当前国内牛肉市场，消费者更喜欢谷饲牛肉产品。

2 草饲牛肉与谷饲牛肉的营养价值比较

2.1 饱和脂肪酸

饱和脂肪酸(SFA)摄入量过高会导致血清胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量升高，继而引起动脉管腔狭窄，形成动脉粥样硬化，增加患冠心病的风险。在SFA中，肉豆蔻酸(Myristic)和软脂酸(Palmitic)的含量与血清胆固醇的含量呈正相关[8]。草饲牛肉和谷饲牛肉中饱和脂肪酸的含量对比见表2。由表2可知，谷饲牛肉中这两种SFA的含量显著高于草饲牛肉(P<0.05)[5-6，9-12]；另一方面，虽然硬脂酸(Stearic)在草饲牛肉中的含量显著高于谷饲牛肉(P<0.05)，但是该SFA对血清胆固醇的含量无显著影响(P>0.05)[13]。因此，与谷饲牛肉相比，草饲牛肉中SFA的组成要更为合理。从人们的消费观和健康饮食的角度来看，草饲牛肉的市场潜力更大。

表1 草饲牛肉与谷饲牛肉的性状比较Table 1 Comparison of the sensory traits and objective traits of beef from grass-fed or grain-fed cattle

注：*表示在每个相应研究报告中喂养方案之间的差异显著(P<0.05)；“na”表示该值在原始研究中未报告。下同。

Notes:* indicates a significant difference(P<0.05) between feeding regimens reported within each respective study.“na” indicates that the value was not reported in the original study. The same below.

表2 草饲牛肉和谷饲牛肉中饱和脂肪酸的含量对比Table 2 Comparison of total and saturated fatty acid content of beef from grass-fed or grain-fed cattle

2.2 单不饱和脂肪酸

单不饱和脂肪酸(MUFA)是指碳链中只含有一个不饱和键的脂肪酸，具有降低低密度脂蛋白(LDL)、提高高密度脂蛋白(HDL)比例的功效，所以，MUFA具有预防动脉硬化的作用。此外，还可以抗氧化、有效地降低血糖和胆固醇、调节血脂等。Lukas S等[14]研究发现，MUFA的含量与由心血管疾病所引发的死亡率呈负相关。牛肉中MUFA的含量(49.11%)显著高于猪肉(44.63%)、鸡肉(30.96%)、羊肉(33.25%)，表明牛肉具有更好的保健功能[15-18]。由表3可知，谷饲牛肉中MUFA含量显著高于草饲牛肉(P<0.05)，草饲方式并没有更好地改善牛肉中MUFA的组成[5-6，9-12]。但是，对于异油酸(VA)而言，它在草饲牛肉中的含量要显著高于谷饲牛肉(P<0.05)，VA对共轭亚油酸(CLA)和机体内抗癌物的合成起着重要作用[19]。

表3 草饲牛肉和谷饲牛肉中单不饱和脂肪酸的含量对比Table 3 Comparison of the monounsaturated acid content of beef from grass-fed orgrain-fed cattle

2.3 多不饱和脂肪酸

多不饱和脂肪酸(PUFA)是一种对人体有重要生理功能的必需脂肪酸。它在机体内具有稳定细胞膜功能、调控基因表达、维持细胞因子和脂蛋白平衡、促进生长发育、减肥、抗心血管病、抗炎、抗癌、增加动物的产仔率和成活率等生理功能。PUFA通常可分为ω-3和ω-6两种系列，ω-3系列PUFA主要包括二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)、α亚麻酸(ALA)。ω-6系列PUFA主要包括亚油酸(LA)和花生四烯酸(AA)。一般情况下，这两种系列PUFA在功能上相互协调制约，共同调节生物体的生命活动。膳食中的PUFA对维持身体健康和防治一些慢性疾病有多种生理作用，与维生素、矿物质一样是人体的必需品，不足、过量或比例失调可能会导致心脏和大脑等重要器官障碍。

2.3.1 ω-3脂肪酸 Connor[20]研究发现，在所有脂肪酸中，ω-3脂肪酸最有益于人的心脏健康。它还能降低癌症的发病率，常食用富含ω-3脂肪酸的食品可以有效预防高血压、抑郁症、阿尔茨海默病等，并促进大脑发育[20-21]。由表4可知，草饲牛肉中的ω-3含量显著高于谷饲牛肉(P<0.05)[5-6,9-10,12]。Duckett等[22]研究表明，约60%的植物脂肪酸为ω-3脂肪酸，这可能是草饲肉牛中ω-3脂肪酸含量显著高于谷饲肉牛的原因。ω-3不饱和脂肪酸中对人体最重要的两种不饱和脂肪酸是DHA和EPA[23]。被称为“脑黄金”的DHA和“血管清道夫”的EPA在草饲肉牛中的含量也均显著高于谷饲肉牛。

2.3.2 ω-6脂肪酸 ω-6脂肪酸作为人体另一种必需的脂肪酸也有着极其重要的功能，它是合成磷脂和前列腺素的原料，能有效预防脂肪肝、肝硬化并能增强记忆力。因为ω-6脂肪酸大量存在于植物油脂中，所以按照人们的饮食习惯很少会出现ω-6脂肪酸缺乏[8]。草饲牛肉和谷饲牛肉中多不饱和脂肪酸的含量对比见表4。由表4可知，谷饲牛肉中的ω-6脂肪酸含量高于草饲牛肉，进食大量富含ω-6脂肪酸的谷饲肉类产品容易使人们体内ω-6脂肪酸含量超标，从而引起各种炎症，而ω-3脂肪酸可以抑制炎症，所以两者的平衡非常重要[24]。健康饮食中ω-6脂肪酸的含量应比ω-3脂肪酸高1～4倍[20]。草饲牛肉中这两种必需脂肪酸的比值在1～3之间，更有利人体健康。大量的科学研究证明，从抗癌到预防心血管疾病、糖尿病，再到体重控制上，CLA几乎是人类不可或缺的健康食品[25]。草饲牛肉中CLA的含量是谷饲牛肉的2倍多，两者之间差异显著(P<0.05)，相较而言，草饲牛肉更益于人体CLA的补充[26]。

表4 草饲牛肉和谷饲牛肉中多不饱和脂肪酸的含量对比Table 4 Comparison of the polyunsaturated fatty acid contentof beef from grass-fed or grain-fed cattle

2.4 胆固醇

人体内胆固醇浓度过高会导致高胆固醇血症，特别是高浓度的LDL-C可直接诱发动脉粥样硬化，是冠心病和中风的主要病因。因此，与脂肪酸一样，牛肉中胆固醇含量已成为消费者所关注的又一重要指标。Wheeler等[27]研究表明，牛肉中胆固醇含量(73 mg/100g)与羊肉(85 mg/100g)、鸡肉(76 mg/100g)和猪肉(79 mg/100g)非常相似，并没有明显的优势。虽然肉牛的品种、性别及日粮营养对其肌内胆固醇含量无显著影响，但是肌内脂肪含量与胆固醇含量呈正相关[28]。研究表明，谷饲牛肉中胆固醇含量高于草饲牛肉(见表5)，因此通过草饲的方式可以有效地降低牛肉中的胆固醇含量，更好地发挥牛肉的保健功能[6，15，29]。

表5 草饲牛肉和谷饲牛肉中胆固醇的含量对比Table 5 Comparison of the cholesterol content of beef from grass-fed orgrain-fed cattle mg/100g

2.5 β-胡萝卜素和α-生育酚

牛肉中富含β-胡萝卜素和α-生育酚，它们属于脂溶性抗氧化剂，是维护人体健康不可缺少的营养素，在抗癌、预防心血管疾病上有显著的功能，并且能够防止机体老化和衰老引起的多种退化性疾病。大量研究表明，草饲肉牛的脂肪颜色比谷饲肉牛的黄，因为草料中含有大量的类胡萝卜素物质[30-31]，其中最主要的色素物质就是β-胡萝卜素和叶黄素，β-胡萝卜素在牛体内主要沉积于脂肪组织中，使体脂变黄。Dunne等[32]认为尽管黄色的脂肪不被市场所接受，但是它对人体的健康具有积极的作用。草饲肉牛中的α-生育酚在组织中的含量在4 μg/g左右，显著高于谷饲肉牛(P<0.05)。 Faustman等[33]研究表明，当臀中肌α-生育酚含量达到3.0 mg/kg时，能有效延长牛肉的货价期，较长时间保持消费者喜欢的新鲜红色。由表6可知，草饲肉牛中的β-胡萝卜素和α-生育酚的含量显著高于谷饲肉牛(P<0.05)[6,9,34-36]。

3 小 结

综上所述，谷饲牛肉的大理石花纹等级和肉色优于草饲牛肉，并且谷饲牛肉中的MUFA含量显著高于草饲牛肉。但是，在草饲牛肉中，TVA、DHA、EPA、CLA、β-胡萝卜素、α-生育酚、胆固醇的含量，以及ω-3和ω-6脂肪酸的组成比例都要优于谷饲牛肉。因此，与谷饲牛肉相比，草饲牛肉的营养价值更高，营养成分的组成和比例更有益于消费者的健康，能够更好的发挥牛肉的保健功能。

表6 草饲肉牛和谷饲肉牛中的β-胡萝卜素和α-生育酚含量的比较Table 6 Comparison of β-Carotene and α-tocopherolcontent of beef from grass-fed orgrain-fed cattle μg/g

4 展 望

随着人们对健康饮食的关注度的提高，改善牛肉的营养价值就变得尤为重要。在国外，虽然草饲牛肉的价格高于谷饲牛肉，但草饲牛肉依然更受消费者欢迎，主要是由于其营养成分的组成更均衡，营养价值更高，更有益于人们的健康。目前，我国已经成为继美国、巴西之后的全球第三大牛肉生产国，牛肉的产量已基本满足人们的需求。在此前提下，我国牛肉产业可以小部分的向草饲方向发展，在同样满足动物福利的前提下，生产营养价值更高的牛肉产品。