米 璐,谢遇春,车天宇,奈日乐,杨 峰,马丽娜,刘志红,李金泉
(内蒙古农业大学动物科学学院,内蒙古自治区动物遗传育种与繁殖重点实验室,农业农村部肉羊遗传育种重点实验室,内蒙古自治区山羊遗传育种工程技术研究中心,内蒙古呼和浩特 010018)
近年来,人们的生活品质不断提升,不仅对肉类的需求量大大增加,而且对肉类食品品质的要求也在不断提高,尤其是对肉类的营养价值、风味、口感、色泽、嫩度等方面比较关注,而肉中脂肪酸的组成与比例可以直接或者间接地影响这些指标[1-4]。n-3或者n-6系列脂肪酸是人体必需的不饱和脂肪酸,可以影响视网膜和神经组织的发育。有研究显示,鱼油中n-3系列脂肪酸含量较多,可以改善视力,防止炎症和防治心血管病[5]。中链脂肪酸存在于棕榈油和椰子油中,对胆盐和胰酶的依赖性小,在肠道中容易水解,被肠道上皮吸收后与蛋白质结合,直接通过门静脉转运到肝脏,可以用于治疗缺乏脂肪酶导致的脂肪代谢紊乱;而长链脂肪酸是通过乳糜微粒转运到淋巴系统再转运到外周组织[6]。有研究证实,中链脂肪酸可降低血清胆固醇水平[7]。
乌珠穆沁羊肉质鲜嫩,肉中脂肪含量适中,蛋白质含量高,并且因其自然放牧,肉中含有多种对人体有益的矿物质元素。因此,本实验选取3只相同饲喂条件下的8月龄乌珠穆沁羊,检测其背最长肌与前腿肌肉的脂肪酸含量和种类的差异,以及对人体机有益的脂肪酸,以期了解乌珠穆沁羊脂肪酸组成成分,为探究羊肉中风味物质提供一些依据。
1.1 实验材料与设备 实验样本采自锡林郭勒盟正蓝旗上都镇,选取相同饲喂条件、体重相近的8月龄乌珠穆沁羊3只,屠宰后取背最长肌与前腿肌肉,放入液氮,-80 保存备用。
实验所用的试剂包括KOH(天津市富宇精细化工有限公司)、H2SO4(天津富宇精细化工有限公司)均为分析纯,甲醇(thermo)、正己烷(thermo)均为质谱纯, 丙酮(天津大茂化学试剂)为色谱级。
实验设备包括GC-5977B气相色谱质谱仪(agilent)、水浴锅(杰瑞尔)、超低温冰箱(thermo)、低速离心机(eppendorf)、涡旋仪(其林贝尔)、分析天平(mettler Toledo)、水解管(南通希望实验耗材)。
1.2 实验方法
1.2.1 脂肪酸甲酯化 取适量样本液氮研磨,加入装有5.3 mL甲醇与0.7 mL KOH(10 mol/L)的水解管中,55 水域浴1 h,每隔15 min 剧烈摇晃5 s,冷却至室温,加入0.6 mLH2SO4(12 mol/L),55 水域浴1.5 h,每隔15 min剧烈摇晃5 s,冷却至室温,加入3 mL 正己烷,涡旋5 min,放入15 mL离心管中,1 500 r/min离心5 min ,取上清1 mL至上样瓶中,气相色谱仪检测。
1.2.2 GC-MS分析条件 色谱条件:采用SP2560色谱柱(100 m×0.250 μm×0.20 μm),进样口温度为220 ,采用9:1分流模式进样。色谱柱的升温程序:起始柱温为120 ,保持5 min,然后以3 /min升到200 ,保持10 min,最后以1.5 /min升到240 ,保持10 min。载气为氦气。上样量为1 μL。
质谱条件:采用全扫描模式,溶剂延迟11 min,增益因子为10,离子源温度为230 ,最高250 ;四极杆温度为150 ,最高为200 。
1.3 统计分析 通过 Qualitative Analysls b.07.00 软件检索NIST谱库确定化合物的信息。在MS定量分析软件中,将标准样品稀释5倍、10倍、15倍、20倍的浓度作为标准曲线,计算样品中的浓度,单位为µg/mL。用SAS9.2软件对组分含量进行单因素方差分析找出差异脂肪酸,P<0.05表示差异显著,P>0.05表示差异不显著。数据均以平均值±标准差表示。
2.1 标准样品定性 图1为37种脂肪酸甲酯混标标准样品色谱图,购自Sigma-Aldrich公司,1个色谱峰代表1种物质,提取各个色谱峰的质谱图,采用NIST谱库进行检索,检索分数为80,即大于80认定与该物质匹配。定性结果、匹配分数及保留时间如表1所示。
图1 标准样品色谱图
2.2 乌珠穆沁羊不同部位脂肪酸定量 如表2所示,乌珠穆沁羊背最长肌与前腿肌肉共检测出36种挥发性脂肪酸,在饱和脂肪酸中C12:0、C14:0、C16:0、C18:0等含量较高;在不饱和脂肪酸中, C15:1、C17:1、C18:1 c9、C18:2 c6、C18:3 n3等含量较高。在36种挥发性脂肪酸中,C20:3 n3在前腿肌肉的表达显著高于背最长肌(P<0.05)。
如图2所示,乌珠穆沁羊前腿肌肉脂肪酸总含量高于 背最长肌(P>0.05,图2-a);背最长肌中的单不饱和脂肪酸高于前腿肌肉,而饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸低于前腿肌肉(P>0.05,图2-b);在背最长肌与前腿肌肉中,中链脂肪酸与长链脂肪酸的比例相似,并且前腿肌肉的中链脂肪酸和长链脂肪酸都高于背最长肌(P>0.05,图2-c);在背最长肌中C8:0、C10:0的含量分别为0.0161、0.0203 g/100g,在前腿肌肉中C8:0、C10:0的含量分别为0.0172、0.0212 g/100g(图2-d)。
图2 脂肪酸分类及其组分含量
本实验中脂肪酸甲酯化方法是根据张明等[8]研究中的方法进行改进及探索,以确定最佳的提取方法。与传统脂肪酸甲酯化比较,本实验提取方法简单易操作,消耗时间短,需要的试剂种类少,提取过程中产生的有毒物质少。
表1 标准样品组成成分
张冬梅等[4]对乌珠穆沁羊半腱肌31种脂肪酸进行了鉴定。本实验中,鉴定乌珠穆沁羊前腿肌肉与背最长肌中的脂肪酸个数增加到36种,并补充了背最长肌的脂肪酸数据;对脂肪酸进行单因素方差分析发现,前腿肌肉中C20:3 n3含量与背最长肌中差异显著。C20:3 n3属于顺式脂肪酸与n-3系列脂肪酸,顺式脂肪酸较反式脂肪酸易消化,不易沉积;二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸 (EPA)、花生四烯酸(ARA)等n-3系列脂肪酸可降低胆固醇、预防动脉硬化、预防老年痴呆症、改善大脑学习机能和预防视力下降等,C20:3 n3的生理功能有待进一步研究。
表2 乌珠穆沁羊不同部位脂肪酸组成成分与含量 g/100 g
8月龄乌珠穆沁羊处于生长阶段,与成年羊比较,脂肪沉积较少,并且羊的运动量大,腿部消耗的能量多。本研究发现,前腿肌肉的脂肪酸含量高于背最长肌。
研究显示,中链脂肪酸可减少体重及体脂[9-12]。Xue等[9]研究表明,适量食用中链脂肪酸油脂可降低高甘油三酯血症人群体重,改善脂代谢水平。赵晓等[13]研究发现,中链脂肪酸(辛酸/癸酸)可能通过下调小鼠小肠中 TLR4传导通路相关分子水平抑制肥胖个体炎症反应,降低肥胖个体的体重。随着生活水平的提高,肥胖人群的数量不断增加,肥胖导致的疾病发病率也在不断上升,例如脂肪肝、呼吸道疾病、心肌肥大等。中链脂肪酸易水解,其代谢过程不会导致脂肪的过度沉积,可以有效降低体重及体脂率减少,保持身体的健康状态。本实验中,发现前腿肌肉的中链脂肪酸含量高于背最长肌,有利于人体健康,也为提高乌珠穆沁羊羊肉的品质提供参考。
本试验共检测到36种脂肪酸;前腿肌肉的脂肪酸总量高于背最长肌,其中n -3系列脂肪酸、顺式脂肪酸、不饱和脂肪酸含量较高;中链脂肪酸的含量约占总量的8%;且前腿肌肉C20:3 n3的含量显著高于背最长肌。总体来看,8月龄乌珠穆沁羊前腿肌肉的营养价值高于背最长肌。