母豬哺乳期蛋白限飼對后代肉質(zhì)性狀及肌纖維發(fā)育的影響

徐 林，單安山，張宏宇

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所，哈爾濱 150030）

母體效應(yīng)會對后代產(chǎn)生深遠的影響，因此具有重要的研究與應(yīng)用價值。國內(nèi)外研究表明，母體的營養(yǎng)環(huán)境對子代機體生長發(fā)育和健康情況均有極為重要的影響，這種影響可以持續(xù)到子代成年甚至隔代[1-5]。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，動物生命早期的營養(yǎng)環(huán)境對肌纖維的發(fā)育產(chǎn)生重要作用。Zhu等研究表明，妊娠前期母體限飼顯著降低了子代肌纖維數(shù)目，對肌纖維發(fā)育產(chǎn)生了長期的負面影響[6]。Bee等對豬的研究發(fā)現(xiàn)，母體妊娠期營養(yǎng)水平的改變對后代肌纖維面積沒有影響[7]，但可以改變肌纖維類型的組成。Bayol等以鼠為模型發(fā)現(xiàn)，改變母體妊娠期和哺乳期的營養(yǎng)環(huán)境可以對子代肌纖維面積造成顯著的影響[8]。肌纖維是構(gòu)成肌肉的基本單位，其發(fā)育情況直接決定著肉品品質(zhì)。但目前關(guān)于哺乳期母體營養(yǎng)對子代肉質(zhì)性狀及肌纖維生長的影響尚未見報道。為此，本試驗通過對民豬和長白豬母豬哺乳期飼喂不同蛋白水平日糧，來探討哺乳期蛋白限飼對后代肉質(zhì)性狀及肌纖維發(fā)育的影響，以及不同豬種間是否存在差異，為母體效應(yīng)及肉質(zhì)調(diào)控的進一步研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物和試驗設(shè)計

采用二因素試驗設(shè)計（因素1為豬種，選用兩個豬種；因素2為飼料蛋白含量，設(shè)兩個水平）。選用體重相近（180 kg）、健康、經(jīng)產(chǎn)（四胎）的民豬母豬和長白母豬各6頭進行純種繁育，按試驗設(shè)計將母豬隨機分成4組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)1頭豬。母豬在哺乳期飼喂不同蛋白水平日糧（對照組日糧蛋白水平為18%，限飼組日糧蛋白水平為9%），分娩后每頭母豬的哺乳仔豬數(shù)均統(tǒng)一8頭，哺乳期為28 d。仔豬以窩為單位分組飼養(yǎng)，哺乳仔豬不進行誘食或補料，使母乳成為唯一的營養(yǎng)來源，仔豬斷奶后飼喂相同的標(biāo)準(zhǔn)日糧。每個重復(fù)（每窩）分別于斷奶（28日齡）選擇兩頭，出欄（180日齡）選擇4頭體況相近、體重接近窩平均重的健康仔豬（公母各半）進行試驗指標(biāo)的測定。參照NRC1998和中國農(nóng)業(yè)部2004年頒布的豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，配制試驗?zāi)肛i哺乳期日糧配方，妊娠期及子代各階段均飼喂相同蛋白水平的標(biāo)準(zhǔn)日糧。試驗日糧見表1。

表1 試驗日糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Dietary ingredients and composition of experimental diets（Air dry basis） （%）

續(xù)表

1.2 飼養(yǎng)管理

供試母豬在同一舍內(nèi)單欄飼養(yǎng)，采用同期發(fā)情技術(shù)，24 h內(nèi)3次自然交配。準(zhǔn)確記錄配種時間以推算母豬的預(yù)產(chǎn)期，在預(yù)產(chǎn)期前一周將母豬趕上產(chǎn)床。妊娠母豬按常規(guī)方法飼養(yǎng)，分娩時進行人工接產(chǎn)和護理，產(chǎn)仔當(dāng)日不喂料，產(chǎn)后第2天開始定時定量給料（每天5 kg，上午8：00、下午5：00各投料1次），自由飲水。分娩后即對仔豬進行斷臍、斷牙、編號、稱重等工作，仔豬于14日齡去勢，28 日齡斷奶，哺乳期不補料。仔豬斷奶后轉(zhuǎn)入保育舍內(nèi)高床上飼養(yǎng)，8周齡后轉(zhuǎn)入生長育肥舍，自由采食，自由飲水，至180日齡出欄，其他護理按常規(guī)方式進行，所有仔豬的飼養(yǎng)管理條件相同。

1.3 肌纖維橫截面積的測定

每個重復(fù)分別于28、180日齡各屠宰兩頭，沿肌纖維走向取左側(cè)第11～12胸椎處背最長肌中央部位的組織樣（長2 cm、寬0.5 cm、厚0.5 cm），立即置于10%甲醛水溶液中固定保存。用石蠟包埋，垂直于肌纖維方向切片，進行HE染色。每張切片隨機選取3個視野，每個視野中肌纖維數(shù)不少于100根，使用攝像顯微鏡進行靜態(tài)圖像的采集和保存，28日齡切片放大倍數(shù)為10×40，180日齡放大倍數(shù)為10×10。然后用校準(zhǔn)后的圖像分析軟件（Motic Images Advanced）對采集的石臘切片圖像進行分析，計算出每張圖像中的肌纖維面積。

1.4 肉質(zhì)指標(biāo)的測定

每個重復(fù)于180日齡屠宰4頭，從左側(cè)胴體胸腰接合處延體軸向頭方向取背最長肌肉樣，剝離脂肪組織和結(jié)締組織，標(biāo)記肉樣方向，參照張偉力的方法對各項肉質(zhì)指標(biāo)進行測定[9－11]。

1.4.1 pH的測定

使用數(shù)顯肉質(zhì)pH計（Orion 203A）于宰后45 min和24 h測定第10胸椎處背最長肌pH（分別為pH45、pHu）。24 h肉樣裝入密封袋置于4℃冰箱中保存，測定前將pH計用標(biāo)準(zhǔn)液進行校正，同一肉樣從不同方向取10個點讀數(shù)，求平均值。

1.4.2 肉色的測定

使用Minolta Chroma MeterⅡ全自動色度儀測量宰后45 min第10胸椎處背最長肌的肉色，結(jié)果以 L*（亮度）、a*（紅度）和 b*（黃度）值來表示，從不同方向測10個點，求其平均值。

1.4.3 系水力的測定

采用滴水損失法測定，取第11～12胸椎處背最長肌修成固定大小的長方體，將肉樣稱重（W1）后，垂直懸掛于保鮮杯中密封（肉樣不能與杯壁、杯蓋接觸），在4℃冰箱中吊掛24 h后，取出肉樣，用潔凈濾紙輕輕拭去肉樣表層汁液后稱重（W2），計算滴水損失。

滴水損失（%）＝(W1－W2)/W1×100%1.4.4 肌肉嫩度的測定

取第12～14胸椎處背最長肌肉樣裝入密封袋，置于4℃冰箱熟化24 h，然后將溫度計插入肌肉中心部，將袋口封好后放入80℃水浴鍋中加熱，直至肌肉中心溫度達到70℃，取出肉樣，置于室溫下使肌肉冷卻至20℃。用直徑1.27 cm的圓形取樣器沿肌纖維方向鉆切肉樣，用C－LM3型數(shù)顯肌肉嫩度儀測定剪切力值，每個肉樣3次重復(fù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件中的GLM模塊進行兩因素方差分析并用Duncan法對各處理組進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 母豬哺乳期蛋白限飼對子代肌纖維面積影響

結(jié)果見表2。由表2可知，母豬哺乳期蛋白限飼極顯著地降低了后代28日齡肌纖維面積（P＜0.01），180 d低蛋白組肌纖維面積仍顯著低于正常蛋白組（P＜0.05）；與對照組相比，長白豬低蛋白組28和180 d肌纖維面積分別降低了10.70%和9.94%，均達到顯著水平（P＜0.05）；民豬低蛋白組28及180 d肌纖維面積比對照組分別降低了9.88%和8.55%，但差異不顯著（P＞0.05）。品種與飼料間的互作效應(yīng)未達到顯著水平（P＞0.05）。

2.2 母豬哺乳期蛋白限飼對子代肉質(zhì)指標(biāo)的影響

結(jié)果見表3。

由表3可知，哺乳期母體蛋白限飼極顯著地降低了子代180日齡背最長肌滴水損失和剪切力值（P＜0.01），兩豬種變化趨勢相同，但對長白豬影響顯著（P＜0.05），而對民豬的影響未達到顯著水平（P＞0.05）；母豬哺乳期蛋白限飼對子代pH和肉色的影響不顯著（P＞0.05）。品種與飼料的交互作用對各項肉質(zhì)性狀的影響均不顯著（P＞0.05）。

表2 母豬哺乳期蛋白限飼對子代肌纖維面積的影響Table 2 Effects of protein restriction in sows during lactation on muscle fiber area in the offspring

表3 母豬哺乳期蛋白限飼對子代肉質(zhì)的影響Table 3 Effects of protein restriction in sows during lactation on meat quality in the offspring

3 討論

3.1 母豬哺乳期蛋白限飼對后代肌纖維發(fā)育影響

動物肌纖維數(shù)目在胚胎期即已確定，出生后肌纖維的數(shù)目不再改變[12－13]，因此，出生后肌纖維的發(fā)育主要是肌纖維面積的增大及肌纖維類型的轉(zhuǎn)化。哺乳期是動物肌纖維發(fā)育的關(guān)鍵時期。Suzuki和Cassens的研究結(jié)果表明，豬從出生至4周齡這段時間是肌纖維類型轉(zhuǎn)化最為劇烈的階段，8周齡后肌纖維類型比例基本穩(wěn)定，達到成熟的分布模式[14]。營養(yǎng)對肌纖維生長有著至關(guān)重要的影響，諸多研究表明，營養(yǎng)水平低會導(dǎo)致肌纖維面積顯著下降[15－17]。母體是動物生命早期唯一的營養(yǎng)來源，因此，母體的營養(yǎng)是影響機體肌纖維發(fā)育的重要因素。Bedi等對鼠的研究發(fā)現(xiàn)，母體妊娠期和哺乳期采食量限制可以極顯著地降低子代27和180日齡肌纖維面積及肌肉重[18]，認為斷奶前肌肉發(fā)育對營養(yǎng)極為敏感，此階段營養(yǎng)不良可以對肌纖維發(fā)育造成遠期影響。本試驗的研究結(jié)果表明，母豬哺乳期限飼蛋白極顯著地降低了子代28日齡肌纖維面積（P＜0.01），證實了哺乳期母體效應(yīng)的存在，且180 d時低蛋白組肌纖維面積仍顯著低于對照組（P＜0.05），說明哺乳期母體效應(yīng)對后代肌纖維發(fā)育造成了不可補償?shù)挠绊?。由試驗結(jié)果可見，母豬哺乳期限飼蛋白對長白豬肌纖維發(fā)育表現(xiàn)出顯著的影響（P＜0.05），而對民豬的影響不顯著（P＞0.05），這說明哺乳期母體效應(yīng)對不同豬種的影響程度不同，存在種間差異，而品種和營養(yǎng)間的互作效應(yīng)對子代肌纖維生長未表現(xiàn)出顯著的影響（P＞0.05）。

3.2 母豬哺乳期蛋白限飼對后代肉質(zhì)性狀的影響

本試驗從嫩度、系水力、pH和肉色幾個方面來對肉質(zhì)性狀進行客觀評定。Cerisuelo等研究發(fā)現(xiàn)，提高母豬妊娠中期營養(yǎng)水平可以顯著影響子代肌肉pH和肉色[19]。本試驗結(jié)果表明，母豬哺乳期蛋白限飼對子代出欄時的肉色及pH均未產(chǎn)生顯著影響，但極顯著地降低了滴水損失與剪切力值（P＜0.01）。滴水損失是評定肌肉系水力的通用指標(biāo)，滴水損失值越低，系水力越高。系水力是指肌肉組織保持水分的能力，它直接影響肌肉的多汁性、口感及香氣等食用品質(zhì)，因此，各國均將系水力作為評定肉質(zhì)的一項重要指標(biāo)。本研究表明，母豬哺乳期限蛋白可以極顯著低降低后代背最長肌滴水損失值（P＜0.01），提高了肌肉保水能力。通過剪切力來評定嫩度是目前公認的方法，剪切力值與肉品嫩度成反比關(guān)系。嫩度是肌肉主要食用品質(zhì)之一，反映人們對肉品口感的愜意度，是消費者評價肉品優(yōu)劣的重要方面。本試驗中，低蛋白組與對照組相比，背最長肌剪切力值極顯著降低（P＜0.01），這說明母體哺乳期蛋白限飼有利于提高肌肉嫩度。研究證明，肌纖維面積是決定肌肉嫩度的組織學(xué)基礎(chǔ)。Ryu和Kim報道，肌纖維面積與肌肉嫩度成顯著負相關(guān)[20]。Gondret等也認為肌肉嫩度降低是由于肌纖維面積增大所造成的[21]。由試驗結(jié)果可知，180日齡時，民豬和長白豬低蛋白組肌纖維面積分別比對照組低8.55%和9.94%，這可能是使限飼組肌肉剪切力值降低的原因之一。從試驗結(jié)果來看，母體蛋白限飼對不同豬種子代滴水損失及剪切力的影響趨勢相同，但變化程度不同，對長白豬產(chǎn)生了顯著影響，而對民豬的影響未達到顯著水平，說明哺乳期母體效應(yīng)對肉質(zhì)的影響在不同豬種之間存在差異。

4 結(jié)論

a.哺乳期母體效應(yīng)可對后代豬肌纖維發(fā)育產(chǎn)生顯著的遠期影響，子代未表現(xiàn)出明顯的補償效應(yīng)。

b.母豬哺乳期蛋白限飼可能通過降低肌纖維面積使子代部分肉質(zhì)性狀得以改變。

c.哺乳期母豬蛋白限飼對兩豬種子代肌纖維面積、滴水損失及剪切力值的影響程度不同，說明哺乳期母體效應(yīng)在不同豬種間存在一定的差異性。

[1] Liang H,Xiong W H,Zhang Z B.Effect of maternal food restriction during gestation on early development of F1and F2offspring in the rat-like hamster(Cricetulus triton)[J].Zoology,2007,110:118-126.

[2] Pinheiro A R,Salvucci I D M,Aguila M B,et al.Protein restriction during gestation and/or lactation causes adverse transgenerational effects on biometry and glucose metabolism in F1and F2progenies of rats[J].Clinical Science,2008,114:381-392.

[3] Desai M,Crowther N J,Lucas A,et al.Organ-selective growth in the offspring of protein-restricted mothers[J].British Journal of Nutrition,1996,76:591-603.

[4] Revell D K,Williams I H,Mullan B P,et al.Body composition at farrowing and nutrition during lactation affect the performance of primiparous sows:II.Milk composition,milk yield,and pig growth[J].Journal of Animal Science,1998,76:1738-1743.

[5] Ross M G,Beall M H.Adult sequelae of intrauterine growth restriction[J].Seminars in Perinatology,2008,32(3):213-218.

[6] Zhu M J,Ford S P,Means W J,et al.Maternal nutrient restriction affects properties of skeletal muscle in offspring[J].The Journal of Physiology,2006,575(1):241-250.

[7] Bee G.Effect of early gestation feeding,birth weight,and gender of progeny on muscle fiber characteristics of pigs at slaughter[J].Journal of Animal Science,2004,82:826-836.

[8] Bayol S A,Simbi B H,Stickland N C.A maternal cafeteria diet during gestation and lactation promotes adiposity and impairs skeletal muscle development and metabolism in rat offspring at weaning[J].The Journal of Physiology,2005,567(3):951-961.

[9] 張偉力.豬肉肉色與酸度測定方法[J].養(yǎng)豬,2002(2):33-34.

[10] 張偉力.豬肉系水力測定方法[J].養(yǎng)豬,2002(3):25-26.

[11] 張偉力.豬肉質(zhì)地與風(fēng)味測定[J].養(yǎng)豬,2002(4):33-35.

[12] Dwyer C M,Fletcher J M,Stickland N C.Muscle cellularity and postnatal growth in the pig[J].Journal of Animal Science,1993,71:3339-3343.

[13] Wigmore P M,Stickland N C.Muscle development in large and small pig fetuses[J].Journal of Anatomy,1983,137(2):235-245.

[14] Suzuki A,Cassens R G.A histochemical study of myofiber types in muscle of the growing pig[J].Journal of Animal Science,1980,51:1449-1461.

[15] Timson B F,Dudenhoeffer G A.The effect of severe dietary protein restriction on skeletal muscle fiber number,area and composition in weanling rats[J].Journal of Animal Science,1985,61(2):416-422.

[16] Ruusunen M,Partanen K,P s R,Puolanne E.The effect of dietary protein supply on carcass composition,size of organs,muscle properties and meat quality of pigs[J].Livestock Science,2007,107:170-181.

[17] Bee G,Calderini M,Biolley C,et al.Changes in the histochemical properties and meat quality traits of porcine muscles during the growing-finishing period as affected by feed restriction,slaughter age,or slaughter weight[J].Journal of Animal Science,2007,85:1030-1045.

[18] Bedi K S,Birzgalis A R,Mahon M,et al.Early life undernutrition in rats 1.Quantitative histology of skeletal muscles from underfed young and refed adult animals[J].British Journal of Nutrition,1982,47:417-431.

[19] Cerisuelo A,Baucells M D,Gasa J,et al.Increased sow nutrition during midgestation affects muscle fiber development and meat quality,with no consequences on growth performance[J].Journal of Animal Science,2009,87:729-739.

[20] Ryu Y C,Kim B C.The relationship between muscle fiber characteristics,postmortem metabolic rate,and meat quality of pig longissimus dorsi muscle[J].Meat Science,2005,71:351-357.

[21] Gondret F,Lefaucheur L,Juin H,et al.Low birth weight is associated with enlarged muscle fiber area and impaired meat tenderness of the longissimus muscle in pigs[J].Journal of Animal Science,2006,84:93-103.