骆科印,王智伟,王现科,张勇,王关吉,郭徵力,左丽,王天松,郭勇,曾姗姗,付强*
(1.六盘水市畜牧水产业发展中心,贵州六盘水 553000;2.贵州大学高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室,贵阳 550025;3.铜仁职业技术学院农学院,贵州铜仁 554300)
去势是指通过外源手段摘除动物的主要生殖器官或使其丧失生殖性能[1]。对畜禽去势可以消除其性欲和繁殖能力,使畜禽性情变得温顺,方便管理;利于改善动物肉品质,提高产量;控制畜群中的交配行为,从而有利于良种的繁殖和选育[2]。因此,去势术已成为现代畜禽养殖业中的一种关键的技术手段。
目前我国已成为全球第二大鸡肉生产国和消费国[3]。肉鸡产业在农村经济发展中占有重要地位,比如在减轻就业压力、增加农民收入、促进农村产业化等方面起到了很大作用。另外,鸡肉生产在全国肉食贸易中具有重要的战略地位,全国鸡肉进口、出口贸易总额分别占全国肉食进口、出口贸易总额的一半左右[4],对实现中国肉鸡行业的可持续发展具有重要意义。肌肉品质是指与鲜肉或加工肉的外观、适口性和营养性等有关的一些理化特性的综合[5]。肌肉品质指标包括肉色、pH、剪切力、持水性、肌纤维密度、肌纤维直径、氨基酸、脂肪酸、肌内脂肪、肌苷酸等[6]。我国养鸡业规模如此庞大,且去势能改善鸡肌肉品质,去势术对我国的养鸡业具有重要意义。
去势具有悠久的历史。早在殷商时期就有甲骨文记载公猪去势的文字[7],是我国古代一项特殊用于驯养动物的手段。早在西周时期便出现“攻特”“攻驹”“犍牛”等,即给公马和公牛阉割[7]。《服仙神隐书》中记录了“骗马、宦牛、揭羊、阉猪、徽鸡、善狗和净猫”,说明去势早在古代就出现并应用于生产实践中[8]。去势最早开始应用于雄性动物,雌性动物稍晚。我国的阉割术在明清时期逐步成熟,出现了应用于母猪的去势术“小挑花法”[9]。猪的去势出现相对较早,据《明义考》记载:“然幽毕若去牝猪子肠”,即摘除母猪的卵巢和子宫。《三农纪》记载:“豚生,雄者一月去势。雌者势其蕊”,说明早期人们开始重视适龄去势。《周易·卷三》记载到“豮豕之牙吉”,以及《豳风广义》记载“六十日后阉之,阉了则骨细肉多,易长肥胖”,这说明阉割具有经济价值。随后在东汉末年,去势术开始在鸡的生产中运用,据《常宁县访许介之途中即景》中记载“区别隣家鸭,群分各线鸡”,这里的线鸡便是指去势过的鸡,也称为阉鸡、骟鸡、镦鸡和献鸡等。阉母鸡曾是各朝代君王的贡品[10]。
在欧洲,阉割首先与宗教仪式和向众神献祭有关。历史资料显示,公元前7世纪在希腊的提洛岛阉割动物被献给众神。在罗马,为了节省食物,罗马元老院在公元前162年通过了Lex Faunia法,以增加公鸡的体重。阉鸡育肥被证明是获取肉类原料的高效方法[11]。这种肉的优势在很久以后才被注意到,当时阉鸡的肉比普通公鸡的肉更多汁、更嫩[12]。在中世纪,阉割在法国和意大利很流行,许多食谱中都描述了阉割的烹饪用途。在波兰,阉鸡生产的传统可以追溯到16世纪,阉鸡是皇室和贵族餐桌上的身份象征。它被用来制作出色的烤肉、美味芳香的肉汤和肉汁。1682年在克拉科夫出版的Stanisław Czerniecki撰写的第一本食谱“Compendium Ferculorum or a Collection of Dishes”中,阉鸡肉享有盛誉。在波兰,直到二战后才实行阉鸡。由于政治变化,阉鸡从农场和菜单中消失了一段时间,因为它们被视为过去的遗物。不久之后就颁布了禁止阉割公鸡的禁令,导致生产停止。法规在2008年发生了变化,从那时起,生产者对饲养阉鸡表现出越来越大的兴趣。根据2008年6月16日的第543/2008号委员会条例,“阉鸡是在达到性成熟之前通过手术阉割并在至少140天后屠宰的雄性家禽,阉割后必须将阉鸡育肥至少77天”。
今天,在中国、日本、美国和法国,公鸡被手术阉割,这在公鸡生产和消费方面处于领先地位[13]。在意大利,阉鸡是季节性生产的,观察到在圣诞节期间的需求量最高[12]。过去,阉鸡是用较重的品种生产的,它们被饲养以使体重最大化(4~6 kg)并表现出较高的胴体脂肪[14]。目前,阉鸡生产越来越多地使用特定于一个国家或地区的本地和生长缓慢的品种:法国的Bresse品种、西班牙的Castellana Negra、日本的Hinai-Jidori以及泽西巨人、美国的Brahms Plymouth Rocks和Cochin。本地品种(绿腿鹧鸪、黄腿鹧鸪)或当地适应的品种(罗德岛红、苏塞克斯和巴里德罗克)也最常用于波兰。免疫去势也用于美国。它涉及使用雌性激素来抑制雄性激素睾酮,但研究表明,手术去势公鸡的肉质更好[15]。出于人道主义原因,去势在英国不允许发生。
去势后鸡体内性激素水平显著下降。据研究报道,雄激素负调控肝脑中脂肪合成酶PCK1基因[16],可以抑制脂肪沉积[17]。公鸡去势后,体内雄激素水平下降,导致腹脂沉积量显著增加[18]。雌激素对机体脂肪代谢同样有重要的影响,母鸡去势后,体内雌激素水平显著下降[19],腹脂率显著提高[20-21]。有研究报道,去势可以使公鸡和母鸡血清中的三酰甘油含量和肝总脂含量显著增加,从而促进脂肪沉积[20-21]。研究表明去势不仅能提高鸡的腹脂率,还能增加鸡的肌内脂肪含量[22]。畜禽肌肉中的脂类物质可以溶解大量的风味物质[21],从而提高肉的风味[23]。其原因是肌内脂肪含有大量的磷脂,磷脂通过美拉德反应产生香味和风味[24]。此外,肌内脂肪可以改善肉的嫩度,当肌内脂肪发生脂质氧化反应时会溶解肌纤维束,从而提高肌肉嫩度[23]。
动物去势的方法有很多,主要包括物理去势、免疫去势和化学去势。目前物理去势法应用的最广。
物理去势又称手术去势,此方法是使用最广泛的和最常见的方法。与大多数哺乳动物不同,禽类睾丸位于体腔内,因此去势更难执行。公鸡的性腺通常呈豆形、奶油色或奶油灰色,并且可能有色素。它们位于背侧体腔的短肠系膜上,对称地位于脊髓的每一侧,楔入肾脏和主动脉之间。睾丸大小取决于雄性动物的物种、品种、年龄、生理状态和个体特征,左侧睾丸比右侧大。公鸡的去势方法如下:阉割是在兽医的严格监督下使用消毒手术的原则进行的。手术在全身或局部麻醉下进行,通常由两个人使用基本的手术器械(手术刀、镊子、伤口扩张器、抓钳和可吸收手术缝合线等)进行。去除肋骨两侧的羽毛,对手术区域进行消毒,并对禽类进行麻醉。切口线长3~4 cm,应沿最后一根肋骨的前缘切开。接下来,将肠道小心地移开,并用特殊的镊子小心地取出睾丸。该手术通常在胸部两侧进行,但也可以进行一个切口。根据操作者的喜好,伤口可以缝合或留着愈合。在手术前应通过24 h禁料和数小时的禁水来为鸡只做好充分准备。停食有助于手术并降低由术中并发症引起的病死率,因为减少的肠道填充有利于进入生殖器官并降低移除它们时的出血发生率[25]。母鸡的去势方法如下:在去势前一天所有鸡只禁食24 h,排空肠道内容物,方便手术操作。去势前先将母鸡保定,使左侧朝上,用手拔除肋骨区域的羽毛,用70%乙醇溶液或碘伏溶液消毒。用手术刀在倒数一、二肋骨之间划开一道2~3 cm的伤口。用扩张器撑开伤口,并用止血钳移除卵巢腹膜,然后移除卵巢,最后用加热过的电络铁灼烧残余的卵巢组织[26]。卵巢摘除完毕后,移除扩张器,缝合伤口[26]。
化学去势又称药物去势,是通过注射化学药物,比如乳酸[27]、葡萄糖酸锌[28-29]、葡萄糖酸氯已定[30]和碘酒[31]等,来抑制雄性动物睾丸发育和性激素分泌,使其丧失性功能[32]。以碘酒去势为例,其去势原理为:碘具有和曲细精管的蛋白质结合形成碘化蛋白质能力,当碘与曲细精管结合后,就会腐蚀精细胞和支持细胞使其变形,而游离碘被动物机体吸收后,一部分经血液循环储存在甲状腺内,另一部分进入病变组织,抑制炎症反应的扩散[31]。葡萄糖酸锌能使睾丸实质解体导致不可逆的不育[29]。将高渗氯化钠注射进睾丸内能导致其睾丸间质细胞和曲细精管坏死,从而损害睾丸发育。将20%氯化钙溶液和0.5%二甲基亚砜(DMSO)注射进睾丸内会导致动物不育[33]。与家畜不同的是,家禽采用中草药饲喂,比如每天饲喂白胡椒和五味子3次,持续7 d左右,即可达到去势要求。这种方法去势的家禽宰杀后,肉质鲜美,对人体无副作用[34]。化学去势的优点:不需要开刀,不会流血;家畜不会发生感染;操作简单易行,减少家畜痛苦[32]。但化学去势同样存在一些禁忌:当畜禽患有某些影响去势效果的疾病(如急性睾丸炎)时,则不能进行化学去势。此外,化学去势可能会有药物残留,不利于动物福利[35]。化学去势存在去势效果标准不统一、药物种类复杂且浓度不统一、用药剂量难把握等问题[31]。
免疫去势又称生物去势,是指利用注射激素或疫苗作为抗原来主动免疫雄禽,干扰其机体产生抗体,进而干扰动物体内合成和分泌靶激素,降低性激素水平,间接使动物丧失生殖能力[36]。外源的促性腺激素释放激素(Gonadotropin-releasing hormone,GnRH)主动免疫后,刺激机体免疫系统产生GnRH抗体,并与动物体内合成分泌的GnRH结合,使其失去活性,失去调节垂体分泌促性腺激素的功能[37],最终抑制性腺发育及其内分泌机能,使睾丸和卵巢萎缩,减少性腺类固醇激素分泌[38]。
量化肌肉品质的指标包括肉色、pH、剪切力、滴水损失、氨基酸含量、肌内脂肪含量和肌苷酸含量[6]。肉色是肌肉微生物学和生理学以及生物化学的外在表现[39]。肌肉亮度(L*)、肌肉黄度(b*)、肌肉红度(a*)是表示肉色的指标[6]。肉色会受到物种、品种、性别、年龄、部位、肌红蛋白含量及氧化反应等的影响[40]。剪切力值表示肌肉的嫩度,剪切力值越低说明肌肉越嫩[41]。嫩度与肌纤维的直径和密度相关,肌纤维密度越大,直径越细,肌肉越嫩[42]。pH会影响肉的口感。肌肉中的糖原经无氧酵解反应生成乳酸,使肌肉的pH下降。但pH只有在一定范围内降低才会改善肌肉嫩度[43]。滴水损失表示肌肉的保水性能和多汁性。滴水损失越大,肌肉的持水性也就越差,随着水分流失的营养物质和风味物质也就越多,从而降低肉的口感。蛋白质变性、渗透压、尸僵等都会影响系水力。肌肉的香味和鲜味主要受到肌内脂肪和肌苷酸的影响。肌内脂肪位于肌内膜、肌束膜和肌外膜上,能提高肌肉的嫩度和风味。当肌内脂肪被氧化时能溶解肌纤维束提高肌肉多汁性和嫩度,当其中富含的磷脂发生氧化反应时则能产生香味[24]。肌苷酸能抑制食品中的苦味和硫磺味,肌苷酸在烹饪时会发生化学反应产生挥发性的香味[44]。
国内外研究公鸡去势的报道较多。研究发现去势会显著降低公鸡胸肌的肌纤维直径及肌纤维面积[45],说明去势能提高肌肉嫩度。Kazuhiro R.等[46]研究表明阉割使雄鸡肉质更加肥;与未阉割的雄鸡相比,阉割过的雄鸡结缔组织较少,肌内膜较薄,肉质更嫩,并且在嫩度上与雌鸡相似,这些数据表明去势能改善雄鸡的肉质。去势对公鸡肉色影响很大,Symeon G.K.等[47]报道,去势极显著升高了亮度(L*)、黄度(b*)和肌内脂肪含量,降低了红度(a*)。Miguel J.A.等[48]报道,8周龄去势的Castellana Negra Chicken在29周龄时腿肌去势组pH24h升高,a*降低,说明去势使腿肌肉色变差。戴远威等[49]使用具有去势效用的紫草等中草药提取物饲喂粤黄雏公鸡,显著提高了胸肌中粗蛋白含量,表明去势具有改善肉质的作用。李建华[50]利用抗生育中草药第2周对雏公鸡饲喂去势,发现8和10周龄时,胸肌、腿肌水分含量下降,胸肌粗蛋白含量升高,胸肌、腿肌粗脂肪含量均升高,肉质得到改善。赖清金等[51]的研究结果显示试验组鸡的肌肉纤维较韧,而对照组鸡的肌肉纤维较烂,试验组鸡肌肉煮的肉汤比对照组鸡肌肉煮的肉汤鲜美。林家栋等[52]用中草药对贵州黄鸡去势后,肌肉嫩度提高且pH值更加接近优质肌肉的标准。研究表明,未去势的公鸡胸肌组织中的肌内脂肪含量显著低于去势公鸡[22,46-47]。Amorim A.等[22]对8周龄公鸡阉割,18周龄时对其屠宰,发现去势公鸡胸肌组织中肌内脂肪含量增加。Miguel J.A.等[48]研究发现,在8周龄对Negra公鸡去势,29周龄屠宰,去势公鸡胸肌和腿肌组织中肌内脂肪含量显著提高,肉质得到改善。龙见锋等[53]研究发现去势可以提高文昌鸡的脂肪沉积能力。郭兴等[54]研究报道去势可以提高淮南麻黄公鸡的肌肉嫩度和腹脂率。公鸡去势后,其胸肌中的油酸含量会显著增加。有研究表明,公鸡去势后,胸肌中花生四烯酸含量会显著降低[22]。去势公鸡的肌肉中α-亚麻酸含量显著增加,花生四烯酸含量显著减少[55]。但有研究报道去势对公鸡胸肌组织中油酸、亚油酸和棕榈酸含量无影响[48]。去势对公鸡胸肌组织中的多不饱和脂肪酸、总饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸含量无显著影响[55]。去势会使公鸡的肉质得到改善。
母鸡去势后,其体内的雌激素含量会降低,性欲下降,维持代谢需要的能量会降低,肌肉中脂肪含量会增加,母鸡肌肉的口感会得到改善[56]。同时,研究发现母鸡去势后肌肉中肌苷酸含量增加[57],肌苷酸能影响母鸡肌肉的口感。朱仁俊等[58]研究表明去势能够提高鸡肉中氨基酸的含量,从而改善鸡肉的营养价值。固始鸡摘除卵巢后,肉质得到改善,肌肉中氨基酸等风味物质含量显著提高[26]。朱仁俊等[58]研究表明,阉母鸡的脂肪酸含量均保持在较高的稳定程度,没有因为较高日龄而使得某种脂肪酸含量较高或者较低,说明阉割可以稳定武定鸡的脂肪酸品质,改善鸡肉品质。与未去势母鸡相比,去势母鸡鸡肉剪切力和肌纤维直径更小,肌纤维密度更大,肉质更嫩[59]。段金琳等[43]研究发现白来航去势母鸡和寿光去势母鸡在去势后14周的肉质感官评价均高于正常母鸡。去势使母鸡的肉质得到改善。
去势能有效改善鸡肌肉品质,使其剪切力降低,肌纤维密度提高和肌纤维直径下降,提高鸡肌肉嫩度,显著提高肌肉脂肪沉积量,改善肉色。目前,去势术被广泛地应用在养鸡业中。在养鸡业中最常用的去势方法为手术去势,但因为存在术后感染,给鸡带来持续的痛苦等影响。为了减轻鸡的痛苦,应当开发新型去势方法、研发和筛选去势前的辅助药物、评定鸡去势后的疼痛程度等。代替手术去势的方法包括化学去势、免疫去势、术前麻醉。但术前麻醉耗时长,化学去势或免疫去势成本较高且存在去势可逆性。未来鸡去势的发展方向应当朝着如何最大限度减轻鸡的痛苦,最大程度发挥去势术的优势,研究新的去势方法,开发具有降低或者消除鸡肉膻味的药物将是未来去势研究的方向。