纯种猪与杂交猪肉质性状及营养价值比较研究
2021-05-31
来源:爱问旅游网
中圈肉类食品综合研究中心 肉类研究 2015,VoL 29,No.10 1 CHINA MEAT RESEARCH CENTER MEAT RESEARCH 基础研究 纯种猪与杂交猪肉质性状及营养价值比较研究 章杰 ,苏军 ,柴捷 ,娄鹏博 (1.西南大学荣昌校区动物科学系,重庆402460;2.四川农业大学动物科技学院,四川成都 611130) 摘要:为研究杂交对猪肌肉肉质、激素、脂肪酸、矿物元素含量和肉质相关基因表达水平的影响,实验选取同 一饲养条件下,180曰龄的纯种长白猪、纯种约克夏猪及长白猪×约克夏猪二元杂交猪各6头,屠宰后采集背最长 肌。结果表明:二元杂交猪与长白猪和约克夏猪相比,其肌肉滴水损失、粗脂肪含量、胰岛素含量、多种矿物元素 含量和肉质相关基因(RYR1、CAST、IGF2、 ^ G 和 c镏)表达水平显著升高(P<0.05);而其剪切力、水 分含量和多不饱和脂肪酸含量显著降低(P<0.05)。杂交对猪的肉质性状和营养成分含量影响显著,但不能判断 对其综合影响是否有益。 关键词:猪;杂交;肉质性状;营养价值 Comparison of Meat Quality and Nutritive Value of Purebred and Crossbred Pigs ZHANG Jie ,SU Jun 一,CHAI Jie2,LOU Pengbo。 (1.Department of Animal Science,Southwest University(Rongchang),Chongqing 402460,China; 2.College of Animal Science and Technology,Sichuan Agricultural University,Chengdu 61 1 130,China) Abstract:The objective of this study was to understand how hybridization affects the meat quality,hormone,fatty acid, mineral elements content and meat quality・related gene expression levels of porcine longissimus dorsi muscles.Landrace, Yorkshire and Landrace x Yorkshire pigs(six animals from each breed)aged 1 80 days under the same raising conditions were used in this study.The results showed that Landrace×Yorkshire pigs had significantly(尸<O.05)higher drip loss, IMF content,insulin level,mineral elements content and meat quality—related gene YR1,CAST,IGF2,PPKAG3 and MC4R)expression levels and signiifcantly(P<O.05)lower shear force,moisture and polyunsaturated fatty acid contents in longissimus dorsi than Landrace and Yorkshire pigs,indicating that hyblridization has a signiifcant impact on meat quality traits and nutrient contents of a pig,but it is diifcult tO judge their combined effect is positive or negative.Therefore further research is needed. Key words:pig;hybridization;meat quality;nutritive value 中图分类号:TS251.1 文献标志码:A 文章编号:1001 8123(2015)10—0001—05 doi:10.15922/j.cnki.rlyj.2015.10.001 根据美国农业部统计数据,2011年全球猪肉产量 肉质受到许多因素的影响,如环境、营养、运输和屠宰 及消费量为1.0l亿t,并且保持逐年增长的稳定态势, 等,但是品种对肉质性状的影响程度是最大的 J。目前, 这完全归结于过去30年世界各国对猪生长速度和增加 世界上应用最广泛的商品猪主要是通过杂交育种产生的 瘦肉率等生长和胴体性状方面的遗传改良。但同时也出 新品种,因此,比较纯种猪及其杂交产生的杂交猪的肉 现了猪肉质性状急剧下降的现象,LLO ̄IPSE(pale—soft 质性状是非常必要的。Franco等 艮道指出塞尔塔猪与长 exudative)肉(肉色灰白、肉质松软、有渗出物)和 白猪和杜洛克猪的杂交后代比,塞尔塔猪具有更快的生 DFD(dry.firm—dark)肉(肌肉干燥、质地粗硬、色泽深 长速度和更好的胴体性状,肉质方面前者的肌内脂肪含 暗)的出现。猪肉对消费者的吸引力主要取决于肉色、 量和剪切力要低于后者。Suzuki等 研究表明巴克夏猪和 大理石纹和滴水损失等表型性状”]。目前,消费者不仅追 杜洛克猪的杂交可影响脂肪沉积和脂肪品质性状。 求食品安全和经济价值,同时更希望得到稳定的、令人 长白猪原产于丹麦,是世界著名的瘦肉型猪种,其 满足的风味,这就对猪肉质提出了更高的要求。虽然猪 主要优点是产仔数多,生长发育快,省饲料,胴体瘦肉 收稿日期:2015.04—23 基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金项目(XDJK2015C125) 作者简介:章杰(1985一),男,讲师,博士,研究方向为畜产品加工。E—mail:zhangjie813@163.com ¥通信作者:苏军(1966一),男,高级实验师,博士,研究方向为动物营养。E—mail:2254849908@qq。corn 2 2015.VoL 29,No.10 肉类研究 MEAT RESEARCH ‘ 中国肉类食品综合研究中心 CHINA MEAT RESEARCH CENTER 基础研究 率高等,但抗逆性差,对饲料营养要求较高,在生产中 常作为三元杂交猪(杜长大)的第一父本 。约克夏猪原 产于英国,是世界上分布最广的猪品种,其特点是繁殖 力强、背膘薄、瘦肉多、肉质好、体格大和增重快_6]。 为了尽可能地发挥长白猪与约克夏猪的性能,育种学家 将两猪种进行杂交得到了二元杂交猪,其具有生长快、 饲料利用率高、瘦肉率高、抗逆性强等特点。目前,长 白猪和约克夏猪及两者杂交后代是得到全世界公认并普 遍应用的优良猪种,但是对其科学系统的研究还比较缺 乏。因此,实验选取长白猪和约克夏猪及其杂交后代, 对其肉质、激素、脂肪酸、矿物质元素和肉质相关基因 表达水平进行比较分析,旨在为深入了解杂交猪的肉质 性状、营养价值提供参考。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 选用饲养于重庆地区养殖场同期、同舍饲养的肉 猪l 8头,其中,纯种长白猪(L)、约克夏猪(Y)、 L×Y二元杂交猪各6头,所选实验猪均为公猪。实验猪 饲喂到180 d时屠宰,宰前24 h禁食、停止饮水,宰后立 即采集倒数3--4肋骨间的背最长肌样品,将样品分为两 部分,一部分新鲜样品用于测定肉质指标,另外一部分 样品一80℃保存,用于测定激素、脂肪酸、矿物元素含 量以及基因表达水平。 所用化学试剂均为分析纯 成都市科龙化工试剂厂。 1.2 仪器与设备 PB303一N电子精密天平 瑞士Mettler—Toledo仪器公 司;pH计 丹麦SFK公司;KJELTEC 2200凯氏定氮仪 瑞典Foss公司;TA.XT Plus物性测试仪 英国Stable Micro System公司;ELx808吸收光酶标仪 美国Biotek 公司;GC.14C气相色谱仪 日本Shimadzu公司:iCAP 6300 Radial电感耦合等离子体发射光谱仪(inductively coupled plasma optical emission spectrometry,ICP—OES) 美国Thermo Fisher公司。 1。3 方法 1.3.1 肉质测定 参照Shen等 的方法,测定猪肉的肉色、大理石纹、 pH值、滴水损失、剪切力、水分、粗脂肪、粗蛋白、干 物质和灰分含量。 1.3.2 胰岛素、胰高血糖素和。肾上腺素含量测定 参照Shen等 的方法测定,用酶标仪进行测定。 1-3.3 脂肪酸含量测定 参照GB/T 9695.2~2008《肉与肉制品脂肪酸测 定》,用脂肪酸分析仪进行测定。 1.3.4 矿物元素含量测定 参照张玉玉等 的方法,用ICP—OES进行测定。 1-3.5 基因表达水平测定 参 ̄Zhang等[91的方法,用荧光定量聚合酶链式反应 (quantitative polymerase chain reaction,Q-PCR)仪进行 测定,引物序列见表1。 表1 Q-PCR引物序列 Table 1 Primer sequences used for Q-PCR 基因 BI物序列(5 3 ) 扩增长度,bp Ensembl ID 注: 内参基因。 1.4 数据处理 每个指标重复测定3次,用Excel整理试验数据,采 用SPSS 19.0软件对两两之间的数据进行Student’S t-test 检验,P<0.05表示差异显著,数据以平均值±标准差 表示。 2 结果与分析 2.1 纯种与杂交猪肉质性状比较 表2 长白猪、约克夏猪及其杂交后代的肉质性状 Table 2 Meat quality of Landraee pig.Yorkshire pig and Landrace× Yorkshire pig 注:同行字母不同,表示组间差异显著(P<0.05); 、c/:,l和6 分别 表示亮度、红度和黄度。下同。 由表2可知,L×Y二元杂交猪的滴水损失和粗脂肪 含量最高,显著高于长白猪和约克夏猪(P<0.05); l 中国肉Or-食品镣音研究中心 CHINA MEAT RESEARCH CENTER 肉类研究 MEAT RESEARCH 2015,Vo1.29,No.10 3 基础研究 剪切力和水分含量最低,显著低于长白猪和约克夏猪 (P<0.05);肉色6 、大理石纹和灰分含量介于长白 猪和约克夏猪之间,显著低于长白猪而显著高于约克 夏猪(P<0.05);肉色 最高,显著高于约克夏猪 (P<0.05),与长白猪差异不显著(P>0.05);pH 值最高,显著高于长白猪(P<O.05),与约克夏猪差 异不显著(P>0.05);肉色 最低,显著低于长白猪 (尸<O.05),与约克夏猪差异不显著(尸>0.05);粗蛋 白和干物质含量问均差异不显著(P>0.05)。 2.2 纯种与杂交猪激素含量比较 8 一 6 4 钿 懈2 婚 0 胰岛素 胰高血糖素 肾上腺素 字母不同,表示差异显著(P<0.05)。下同。 图l 长白猪、约克夏猪及其杂交后代背最长肌激素含量 Fig.1 Hormone content in longissimus dorsi of Landrace pig.Yorkshire pig and Landrace×Yorkshire pig 由图1可知,L×Y二元杂交猪的胰岛素、胰高血 糖素含量显著高于长白猪(P<0.05),与约克夏猪差 异不显著(P>0.05);L×Y二元杂交猪的肾上腺素 显著低于长白猪(P<0.05),与约克夏猪差异不显著 (P>0.05)。 2.3 纯种与杂交猪脂肪酸含量比较 表3 长白猪、约克夏猪及其杂交后代背最长肌脂肪酸含量 Table 3 Fatty acid contents in longissimus dorsi of Landrace pig, Yorkshire pig and Landrace×Yorkshire pig 由表3可知,L×Y二元杂交猪的花生酸和亚油酸含 量最低,显著低于长白猪和约克夏猪(尸<0.05);癸 酸、肉豆蔻酸和棕榈油酸含量介于长白猪和约克夏猪之 间,但均显著高于约克夏猪(P<0.05),与长白猪差异 不显著(P>0.05);其他脂肪酸在3个品种之间差异均 不显著(P>0.05)。总体上来看,L×Y二元杂交猪的 多不饱和脂肪酸含量最低,显著低于长白猪和约克夏猪 (P<0.05);饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量差异不 显著(P>0.05)。 2.4 纯种与杂交猪矿物质元素含量比较 表4 长白猪、约克夏猪及其杂交后代背最长肌矿物元素含量 TaMe 4 Mineral contents in langissimus如 i of Landrace pig, Yorkshire pig and Landrace x Yorkshire pig mg/kg 由表4可知,Cd、Cr、Mn、Se和Zn元素在L×Y 二元杂交猪肌肉中含量显著高于长白猪和约克夏猪 (P<0.05),Ca和si元素在L×Y二元杂交猪肌肉中 含量显著低于长白猪和约克夏猪(P<0.05)。Cu、 Fe、Mg、P、Pb和Sr元素在L×Y二元杂交猪肌肉中含 量则介于长白猪和约克夏猪,其中Cu、P、Pb; ̄DSr元素 显著低于长白猪(P<0.05),与约克夏猪差异不显著 (P>0.0 5);Fe和M g元素显著高于约克夏猪 (P<0.05),与长白猪差异不显著(P>0.05)。 2.5 纯种与杂交猪肉质相关基因表达水平比较 1.2 皿硎 o.8 霞 高0.4 醐 由图2可知,L×Y二元杂交猪肉质相关基因表达水 平最高,基因CAST、IGF2、PP磊 G3和 C 的表达水 平显著高于长白猪和约克夏猪(P<0.05);基因RYR1 的表达水平显著高于长白猪,与约克夏猪差异不显著 (P>0.05)。 eI、1R‘ 2015,17oi.29,No.10 肉类研究 MEAT RESEARCH 中国内类食品综合研究中心 CHINA MEAT RESEARCH CENTER 基础研究 3 讨论 猪肌肉的滴水损失率是反映系水力的重要参数,系 水力是指当肌肉受到外力作用时保持原有水分的能力, 直接影响到肉的加工产量、适口性、营养价值和受消费 者欢迎程度 “1。本研究结果显示杂交提高了猪肌肉的 滴水损失率,对肉的质地、滋味、香气、多汁性、营养 成分和颜色等具有不良影响。赵改名等 的研究表明滴 水损失率与水分含量呈负相关关系,与本研究的结果一 致(r=一0.63),但也有其他研究结果显示水分含量与 滴水损失率呈显著的正相关关系 U1”],目前还没有相关研 究对此现象做出合理的解释,故需要做进一步的研究。 研究表明,肌肉系水力的下降会影响肉的嫩度,而剪切 力则是反映嫩度高低的直观指标 ,本研究结果显示杂 交降低了剪切力,这与马俊鸽等 的实验结果一致。肌 内脂肪是影响肉质的重要因素,肌内脂肪含量的提高会 改善肉的风味和多汁性_l 。本实验结果显示杂交提高了 猪肌内脂肪含量,但猪肌内脂肪的理想食用品质范围为 2%~3%之间,从结果可以看出本实验所研究的2个猪品 种和一个杂交组合猪均属于瘦肉型品种,其肌内脂肪含 量均在2%以下,因此,杂交猪肌内脂肪含量的提高并没 有显著改善肉质。 激素是许多生理生化过程的重要调节因子,对肉 的嫩度、风味等肉质指标也具有重要的作用 。胰岛素 是一种多肽激素,通过刺激肌肉葡萄糖、氨基酸、糖原 和蛋白质合成来调节血液葡萄糖水平 。本实验结果显 示杂交显著提高了胰岛素含量,说明杂交猪与纯种猪相 比,具有较强的糖原利用和蛋白质合成能力,进而导致 肌肉生长能力更强,这可能是杂交猪具有更好的生长性 能及HI可体性状的原因。 脂类是肉的丰要风味前体物质,而脂肪酸则对肉 的特殊风味具有重要的贡献_】 。脂肪酸是人类和动物的 主要燃料物质,从结构上可分为饱和、单不饱和与多不 饱和脂肪酸,其中多不饱和脂肪酸的含量直接影响到肉 的营养价值 …。本实验结果显示杂交对饱和与单不饱和 脂肪酸含量没有影响,但显著降低了多不饱和脂肪酸含 量,说明杂交对多不饱和脂肪酸具有不利的影响,导致 肌肉营养价值下降。 矿物质元素对机体代谢具有非常重要的生理学功 能,人体内大多数酶含有一个或多个矿物元素,有的矿 物元素是酶反应中不可缺少的活化剂或抑制剂皿”。矿物 元素可参与激素的合成, ̄IlZn维持胰岛素的结构和功 能,I是合成甲状腺激素的原料之一,Cr、Mn、Cu、Zn 等元素参与核酸的代谢。本实验结果显示杂交可显著提 高肌肉中Cd、Cr、Mn、Se ̄llZn含量,降{ ̄Ca*HSi含量, 说明杂交能提高肌肉中大部分矿物元素含量。 肉质表型上的变化常常暗示着分子调控层面的差 异,故本研究选取了5个己被鉴定为肉质相关的基因 (CAST、IGF2、PPKAG3、 C 和 豫 )进行表达水 平的分析。前人的研究发现这5个基因的突变与肉质性状 非常相关 ,但很少有研究其表达水平对肉质的影响。 本实验结果显示杂交均显著提高了这5个肉质相关基因的 表达水平,说明基因的表达水平高低也可能会影响到肉 质的优劣,但其影响机理还需进一步研究。众所周知, 蛋白质是由基因转录翻译后得到的产物,因此,可以通 过基因的表达水平推测出蛋白质的翻译水平,进而对肉 质性质的生理功能进行调节。CAS瑾因编码的钙蛋白酶 抑素是蛋白酶的内源抑制剂,对动物死后肉的嫩化程度和 速率具有重要的调节作用口 ,研究证明,随着钙蛋白酶抑 素活性的升高肉的嫩度逐渐下降_2 。IGF2基因编码的胰 岛素样生长因子2是松弛素的生长因子——胰岛素家族的 一个成员,它是肌肉生长和发育的重要调节基因_2 ,常 被作为候选基因来评估农业动物的肉质和胴体性状。 前人的研究指出,猪IGF2基因在非编码区的 个突变 会影响基因的表达,从而影响肌肉和脂肪的沉积 。 MC4R基因编码的黑皮质素4受体是形成一个七跨膜G蛋 白偶联受体的组成部分,它能够通过调节瘦素来影响体 质量、食物摄入、生长发育、脂肪沉积、能量平衡和肌 肉的脂质组成口 。活化 基因的活性会导致食物摄取 的抑制,而小鼠MC4R基因的靶向破坏则会导致肥胖的 发生 。PRKAG3基因编码肌肉特异性的 亚基磷酸腺苷 活化蛋白激酶在调节能力代谢中具有重要作用【2 。研究 表明,PRKAG3基因的突变会影响肉的品质,包括糖原 含量 ]、肉色 、胴体组成 弛 和肌内脂肪含量 ]。RYR1 基因是目前最广泛己知的影响猪肉质的基因,编码兰尼 碱受体蛋白,它的突变会引起动物死后pH值下降,进而 导致猪应激综合症和白肌肉的发生l3 。 4 结论 猪经过杂交改良后,虽然在生长速率和产肉率方面 取得了一定的进展,但其肌肉的滴水损失率显著提高, 剪切力和水分含量则显著降低,这可能是导致肉质下降 的原因;从营养价值的角度来看,杂交显著降低了肌肉 多不饱和脂肪酸含量,但其大部分矿物元素含量得到了 显著提高,因此,不能判断杂交对猪肌肉营养价值的影 响程度;另外,杂交可显著提高肉质相关基因的表达水 平,但其作用机理还有待进一步研究。 参考文献: 【1] NGAPO T,MARTIN J F,DRANSFIELD E International preferences for pork appearance:1.consumer choices[J J Food Quality and Preference,2007,I8(1):26—36. 中国肉类食品综合研究中心 CHINA MEA丁RESEARCH CENTER 肉类研究 MEAT RESEARCH j2015.VoL 29,No.10 5 } [ _ 12 3 基础研究 4 5 6 7 [2] MORLEIN D,LINK G,WERNER C,et a1.Suitability of three commercially produced pig breeds in Germany for a meat quality program with emphasis on drip loss and eating quality[J].Meat Science,2007,77(4):504—5 1 1. 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