能量水平对大河乌猪肌纤维及肌肉营养成分的影响

■郭 飞 张子宁 李爱军 杨明华 黄 英 潘洪彬 赵彦光 赵素梅*

(1.云南农业大学动物营养与饲料科学重点实验室，云南昆明 650201；2.山东胜利生物工程有限公司，山东济宁 272000；3.云南省畜牧兽医科学院，云南昆明 650224)

近年来，随着消费者生活水平的提高，人们对猪肉的品质、营养价值、风味和安全提出了更高的要求，发展高档猪肉成为发展的必然趋势。研究表明，饲粮的营养水平不仅影响着猪的生长性能、胴体品质，对猪肉品质、营养价值、风味等也有着重要影响[1]。肌纤维直径、密度是决定肌肉生长的主要因素[2]，肌内脂肪、肌肉脂肪酸的组成和含量是衡量肌肉营养价值和风味的重要指标，对肉的风味、多汁性、嫩度等食用品质均有重要影响[3-4]。大河乌猪作为我国优良的自主培育品种，是制作宣威火腿的原材料之一，以肉质鲜美、营养价值高、肌内脂肪和不饱和脂肪酸含量高而闻名[5]，自该品种审定以来，相关学者报道了日粮能量水平影响大河乌猪的生产性能[6]、采食行为[7]、胴体及肉品质[8]的研究成果，然而日粮能量水平影响其肌肉肌纤维组织特性及营养成分的相关研究未见系统报道。因此，试验以大河乌猪为研究对象，饲喂不同能量水平试验日粮，在猪体重达30、60、100 kg时分批屠宰，测定肌肉肌纤维直径和密度、常规营养成分、肌内脂肪、肌苷酸及脂肪酸含量，探讨不同能量水平对大河乌猪肌纤维组织特性、肌肉营养成分的影响，以期为大河乌猪的科学饲养和肉品质营养调控提供一定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验设计与饲养管理

选用健康、胎次相近、体重相近（15.18±0.85）kg的大河乌猪54头，公、母各半。采用单因子随机区组设计，设3个处理，每个处理3个重复，每个重复6头，各处理分别饲喂不同能量水平的试验日粮，经检验各处理组间的体重差异不显著（P>0.05）。正式试验开始前进行7 d预试验，结束后进入正式试验期。试验以猪体重分别达30、60、100 kg为界分三个阶段，每个阶段结束对猪进行称重，每个重复选2头接近平均体重的试验猪进行屠宰采样。试验期间自由饮水，每天饲喂3次，且保证饲喂后的料槽中有剩料。注意观察猪的采食、排泄、精神状态并作相应记录，其他饲养管理按猪场的常规要求进行。

根据中国肉脂型生长肥育猪饲养标准和NRC生长肥育猪饲养标准（NRC，1998）设计大河乌猪不同生长阶段试验日粮。高能量水平（即HE组，消化能14.22 MJ/kg）依据NRC生长肥育猪饲养标准（NRC,1998）的能量需要设计，中能量水平（即ME组，消化能12.98 MJ/kg）以中国肉脂型生长肥育猪饲养标准的能量需要设计，在ME组下一个层次设计低能量水平（即LE组，消化能11.74 MJ/kg），每个能量水平间的梯度为1.24 MJ/kg。各组在不同生长阶段日粮蛋白质、氨基酸、微量元素等水平基本固定，以使除能量外，其他各因素对肉品质的影响降低到最低限度。日粮组成及营养水平见表1。

表1 日粮组成与营养水平（风干基础）

1.2 肌纤维直径和密度测定

1.2.1 肌纤维直径测定

猪屠宰后2 h内取12～13肋骨间背最长肌，沿肌纤维方向取0.2 cm×0.5 cm×3.0 cm肉样固定于玻璃片上并做好标记，置20%硝酸中固定24 h后制片，在10×10倍显微镜下用微尺量取200根肌纤维直径，再乘以相应的校正系数即为该样品的肌纤维直径。

1.2.2 肌纤维密度测定

样品采集同1.2.1，将标记好的样品置10%福尔马林中固定24 h以上，取出并修剪为0.5 cm×0.5 cm×1.0 cm的肉块，用水冲洗20～30 min，再按以下程序进行处理：脱水、透明、浸蜡、切片、贴片、染色、树胶封片、自然干燥。

肌纤维密度测定：在目镜中加入网格测微计，于10×40倍光学显微镜下观测计数，随机计算5个大网格内的肌纤维数并求出总和，用台尺将显微镜校正得校正系数，1 mm2样品的肌纤维数为5个网格肌纤维数总和与校正系数的乘积。

1.3 肌肉营养成分测定

1.3.1 常规营养成分测定

取背最长肌肉样，按以下方法测定：肌肉水分含量按GB 5009.3—2016方法进行测定；粗脂肪含量按GB 5009.6—2016进行测定；粗蛋白含量质按照GB 5009.5—2016方法进行测定；粗灰分含量按照GB 5009.4—2016方法进行测定。

肌内脂肪的测定：取研磨肌肉风干样，参照李永能等[9]方法测定，即利用石油醚对脂肪包通过索氏抽提法抽提，85℃抽提26 h。

1.3.2 肌肉脂肪酸含量测定

取背最长肌肉样，按照GB 5009.168—2016方法进行测定。

1.3.3 肌红蛋白含量测定

取0.5 g背最长肌肉样，剪碎，置于研钵，加10倍体积预冷缓冲液匀浆；匀浆后转入离心管，13 000 r/min 4℃离心15 min，取上清液于576 nm测吸光度值。根据肌红蛋白576 nm处的毫摩尔消光系数[10]（为12.8）换算样品中肌红蛋白的含量，如公式（1）所示。

肌红蛋白含量（mmol/g）=A/12.8M（1）式中：A——样品上清液在576 nm处的吸光度值；

M——样品质量(g)。

1.3.4 肌苷酸含量测定

样品制备：取0.6～0.7 g肌肉，剪碎，加预冷的3.5%高氯酸10 mL研磨，匀浆后转入50 mL容量瓶，并用高氯酸少量多次冲洗研钵使样品完全转移，最后用高氯酸定容；静置10 min；取上清10 mL，用0.5 mol/L NaOH调节pH至6.5，后转入50 mL容量瓶，并用蒸馏水定容混匀。移取1.5 mL用蒸馏水稀释至10 mL过0.45μm滤膜，取滤液作为上机液备用。

样品测定：洗脱液流量为2 mL/min，记录仪底速为0.5 cm/min，检测器波长为254 nm，检测器满刻度吸光值调为0.10。用洗脱液平衡分离柱30 min，由进样器注入标准工作液15μL，从色谱图上得到标准工作液组分的保留时间和峰面积，利用公式（2）计算响应因子（F）。注入相同体积的待测样品，以峰面积乘相应的响应因子，求出该组分浓度，再计算出样品中肌苷酸的含量[公式（3）]。

式中：F——响应因子；

C——标准工作液某组分已知浓度(μg/mL)；

A——某组分的峰面积；

V——取样体积(mL)；

M——样品质量(g)。

1.4 数据分析

采用SAS和Excel数据分析软件对试验数据进行统计分析，并作显著性检验和多重比较，试验数据以“平均值±标准差”表示，以P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 能量水平对肌纤维直径与密度的影响(见表2)

表2 日粮能量水平对背最长肌肌纤维直径与密度的影响

随着日粮能量水平的提高，背最长肌的肌纤维直径逐渐变小，肌纤维密度则相反（见表2）。60、100 kg体重时，HE组背最长肌肌纤维直径均显著低于LE组（P<0.05）；30、60、100 kg体重时，HE组肌纤维密度均显著高于LE组（P<0.05）。其他组间无明显差异（P>0.05）。

2.2 能量水平对肌肉营养成分的影响(见表3)

表3 日粮能量水平对大河乌猪肌肉营养成分的影响

由表3可见，随着日粮能量水平的提高（11.74～14.22 MJ/kg），肌肉中的粗蛋白质含量显著降低，粗脂肪、肌内脂肪和肌苷酸含量显著升高，日粮能量水平对水分、干物质、灰分和肌红蛋白无显著影响。30、60、100 kg体重时，HE组大河乌猪肌肉中粗蛋白质含量显著低于LE组（P<0.05），粗脂肪、肌内脂肪、肌苷酸含量均显著高于LE组（P<0.05）。60、100 kg体重时，HE组猪背最长肌粗蛋白质含量比ME组分别低4.01%和3.11%，差异显著（P<0.05）。30、60 kg体重时，HE组粗脂肪、肌内脂肪显著高于ME组（P<0.05）。100 kg体重时，HE组肌苷酸含量显著高于ME组（P<0.05）。其他组别间无显著差异（P>0.05）。

2.3 能量水平对肌肉脂肪酸含量的影响(见表4)

不同日粮能量水平下的大河乌猪肌肉脂肪酸含量检测结果如表4所示，共检测了12种脂肪酸，其中饱和脂肪酸（SFA）以棕榈酸和硬脂酸为主，单不饱和脂肪酸（MUFA）以油酸为主，多不饱和脂肪酸（PUFA）以亚油酸和亚麻油酸为主。30 kg体重时，随能量水平的提高，部分SFA（包括C12∶0、C14∶0）和PUFA（包括C18∶2、C20∶4、C20∶5、C22∶5）明显升高，其中HE组显著高于ME组和LE组（P<0.05），HE组和ME组的C20∶0、C18∶3含量均显著高于LE组（P<0.05），ME组的C22∶5含量显著高于LE组（P<0.05）；相反，MUFA（包括C16∶1、C18∶1）的含量随日粮能量水平升高明显降低，HE组显著低于ME组和LE组（P<0.05），且ME组的C18∶1显著低于LE组（P<0.05）。60 kg体重时，日粮能量水平对大河乌猪背最长肌脂肪酸含量有较大影响，不同脂肪酸含量变化趋势不同。总体来看，HE、ME组和LE三组间的UFA含量和SFA含量差异显著（P<0.05），其中UFA含量为ME组>HE组>LE组，SFA含量表现为LE组>HE组>ME组；与LE组相比，HE组和ME组的PU⁃FA含量均显著增加（P<0.05）。100 kg体重时，不同日粮能量水平下的SFA含量和UFA含量变化规律与60 kg体重时相似；HE、LE两组的MUFA含量均显著低于ME组（P<0.05）；HE、ME组和LE组PUFA含量的组间差异显著（P<0.05），其中HE组含量最高，ME组次之。

表4 日粮能量水平对大河乌猪肌肉脂肪酸含量的影响（%）

3 讨论

肌纤维的直径和密度是影响肉质的重要指标，肌纤维直径越小而密度越大，其肌内脂肪沉积越多[11]。该试验结果表明，随着日粮能量水平的提高，大河乌猪背最长肌的肌纤维直径逐渐变小，肌纤维密度变大，肌内脂肪显著提高，也证实了这一观点。欧秀琼等[12]研究发现，适当降低日粮蛋白水平可提高氧化型肌纤维的比例，一般而言氧化型肌纤维直径小、密度大，而酵解型肌纤维则直径较大、密度较小[13]，表明日粮营养水平可影响肌纤维类型，进而导致肌纤维的直径和密度的改变。

日粮能量水平作为猪营养中的重要因素，提高日粮消化能水平或能量摄入量将增加猪胴体脂肪沉积，从而改变动物体脂肪含量，影响动物体其他营养成分比例[14-15]。本试验结果表明，随着日粮能量水平的提高（11.74～14.22 MJ/kg），肌肉中的粗蛋白含量显著降低，粗脂肪、肌内脂肪和肌苷酸含量显著升高。吴国芳等[16]研究发现，高能量组（14.23 MJ/kg）八眉三元杂交猪的肌内脂肪、肌苷酸含量要优于中能量组（12.95 MJ/kg）和低能量组（11.70 MJ/kg），但未达到显著水平，这一差异可能与饲养条件和猪种的不同有较大关系。众所周知，肌内脂肪的含量对猪肉的感官品质有积极的影响，较低的肌内脂肪会降低猪肉的口感。Chen等[17]研究发现过多的能量可通过改变影响肉质的生脂潜力来促进肌内脂肪的沉积，饲喂高能日粮显著提高背最长肌的肌内脂肪含量，与此试验结果一致。

脂肪酸的组成是决定脂肪组织理化性质的主要因素，对肉类风味的形成有重要影响，是评定肌肉营养价值高低的重要指标之一[18]。SFA含量高可延长货架期，但是人过多摄入时会增加患心脑血管疾病的风险[19]。UFA与肉品质、风味及营养等密切相关，诸多UFA是肉香味产生的前体物，同时适量的UFA还可降低心脑血管的发病率，但UFA在贮藏加工过程易氧化酸败，产生异味而影响肉品质[20]。本试验结果表明，能量水平对大河乌猪肌肉脂肪酸有显著影响，单不饱和脂肪酸（MUFA）随能量水平增加而显著降低，多不饱和脂肪酸（PUFA）则显著增加，大河乌猪育肥中、后期不同能量水平下的肌肉SFA含量为LE组>HE组>ME组，UFA含量则表现为ME组>HE组>LE组，均达到了显著水平，推测造成这一试验结果的原因，一方面可能是SFA主要由机体自身合成，日粮中过高的能量水平可能在一定程度上抑制SFA合成；另一方面PUFA主要是必需脂肪酸，机体自身无法合成，只能来自日粮[22]，因此受日粮能量水平及组成影响大，高能日粮可促进PUFA的沉积。孙建武等[21]研究发现，日粮能量水平由12.32 MJ/kg提高至13.54 MJ/kg时，圩猪背最长肌单不饱和脂肪酸的含量显著降低，多不饱和脂肪酸的含量显著增加，表明适当提高日粮能量水平可以改善猪肌肉中脂肪酸的组成，从而提高猪肉的营养价值，这与本试验结果是一致的。徐海军等[22]和陈琼等[23]也得到了相似的研究结果。

4 结论

能量水平的适量增加在一定程度上可降低大河乌猪肌肉粗蛋白含量，提高肌肉肌内脂肪含量并具有更高的肌苷酸含量，改善肌肉脂肪酸的组成，增加肌肉风味物质，试验结果可为猪肉品质的日粮营养调控提供一定科学依据。