肌肽與維生素E對育肥豬肉品質(zhì)和抗氧化性能的影響

田 瑩 劉顯軍 邊連全 陳 靜

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院，沈陽 110866)

肌肽是由俄國學(xué)者Glewitsch和Amirad Zhibi在1900年首次從牛肉提取物中發(fā)現(xiàn)的［1］。它天然存在于多種陸生脊椎動物的骨骼肌、大腦、心臟、皮膚、肝、腎等組織中。作為動物機(jī)體的一種內(nèi)源性二肽，由于其能清除羥基自由基、單線態(tài)氧、過氧化氫等活性氧自由基，并且具有較好的水溶性、熱穩(wěn)定性、分子質(zhì)量小、易于被機(jī)體吸收利用等優(yōu)點(diǎn)，已使其作為一種新型、高效的天然抗氧化劑越來越受到人們的關(guān)注［2］。

維生素E作為人和動物必需的一種脂溶性維生素，是Evans和Bishop在1922年研究影響大鼠正常繁殖所需的一種脂溶性膳食因子時(shí)發(fā)現(xiàn)的。多年來，維生素E作為細(xì)胞內(nèi)的一種抗氧化劑，其增加肉品質(zhì)穩(wěn)定性、緩解應(yīng)激反應(yīng)和延長保存期的作用已被廣泛肯定。目前，國內(nèi)外學(xué)者大多研究的是二者單獨(dú)作用對動物肉品質(zhì)和抗氧化性能等方面的影響，關(guān)于二者聯(lián)合作用的報(bào)道很少。因此本試驗(yàn)通過研究二者單獨(dú)以及聯(lián)合作用對育肥豬肉品質(zhì)和抗氧化性能相關(guān)指標(biāo)的影響，明確二者在對育肥豬肉品質(zhì)和抗氧化性能方面是否具有互作效應(yīng)，并選出最優(yōu)組合，為肌肽和維生素E在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的合理利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

L－肌肽，純度99%，由西安文竹生物科技有限公司提供。試驗(yàn)所用維生素E為飼料級，購自沈陽愛特杰牧業(yè)有限公司，內(nèi)含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的α－生育酚醋酸酯?？偝趸锲缁?T-SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、過氧化氫酶(CAT)、總抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用2因素2×3析因設(shè)計(jì)。設(shè)3個(gè)肌肽水平(0、50、100 mg/kg)，2個(gè)維生素 E 水平(0、200 mg/kg)，選擇90頭體重約為70 kg的“杜×長×大”三元雜交育肥豬，按體重相近、性別比例相同原則，隨機(jī)分為6組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5頭豬。其中第1組為對照組，飼喂基礎(chǔ)飼糧;第2～6組為試驗(yàn)組(第4、6組為聯(lián)合添加組)，飼喂試驗(yàn)飼糧。預(yù)試期為7 d，試驗(yàn)期為42 d。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experimental design mg/kg

1.3 基礎(chǔ)飼糧

試驗(yàn)選用玉米－豆粕型基礎(chǔ)飼糧，參照NRC(1998)肥育豬的營養(yǎng)需要配制成粉狀全價(jià)料，基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。

表2 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 2 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis)

1.4 飼養(yǎng)管理

按照豬場要求進(jìn)行常規(guī)防疫，采用乳頭式自動飲水器提供充足、清潔的飲水。試驗(yàn)期間采用粉料飼喂，每日飼喂 3次(05:00、12:00、17:00)，始終保持料槽內(nèi)有少量余料，以保證豬只能夠自由采食。每天清理糞便2次，保持圈內(nèi)清潔，自然通風(fēng)。

1.5 樣品采集

飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束后，從每圈中選體重相近的豬各1頭，共18頭，進(jìn)行稱重和編號。在禁食(自由飲水)12 h后屠宰，從靜脈接取血液，常規(guī)制備血清。取胴體背最長肌約1 kg，然后立即送入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行肌肉分割并測定其pH和滴水損失，其中2/3背最長肌放于0～4℃冰箱保存，另1/3背最長肌和血清放于－20℃冰箱保存。

1.6 檢測指標(biāo)及測定方法

1.6.1 肉品質(zhì)指標(biāo)測定

檢測的肉品質(zhì)指標(biāo)包括屠宰后45 min的肌肉pH(pH1)和屠宰后24 h的肌肉pH(pHu)、肉色、大理石花紋、屠宰后貯存24和48 h的滴水損失、熟肉率和剪切力。

pH用酸度計(jì)直接測定，肉色和大理石紋用美制NPPC比色板(1991版)對照眼肌樣本給出分值，剪切力用C－LM型嫩度儀測定。

滴水損失:將樣品沿肌纖維方向修整為50 mm×30 mm×20 mm的肉片，置于電子天平上稱重(W1)，用鐵絲勾住肉樣一端，使肌纖維垂直向下吊掛于充氣的聚乙烯薄膜袋中，扎緊袋口，避免肉樣與袋壁接觸，吊掛于冰箱中4℃條件下貯存24、48 h，然后取出試樣并稱重(W2)。計(jì)算公式如下:

滴水損失(%)=100×(W1－W2)/W1。

式中:W1為貯存前試樣重(g);W2為貯存后試樣重(g)。

熟肉率:于屠宰后24 h取出0～4℃的冷卻眼肌約100 g，剝除脂肪和肌膜后稱重(W1)，放于鋁鍋蒸屜上用沸水蒸30 min，取出蒸熟肉樣，用細(xì)鐵絲鉤住懸掛于室內(nèi)通風(fēng)陰涼處15 min后稱重(W2)，按下面公式計(jì)算:

熟肉率(%)=100×W2/W1。

式中:W1為蒸前試樣重(g);W2為蒸后試樣重(g)。

1.6.2 抗氧化性能指標(biāo)測定

血清T-AOC及GSH-Px、T-SOD、CAT活性和背最長肌MDA含量的測定均按南京建成生物工程研究所提供的試劑盒說明書，在可見光分光光度計(jì)上進(jìn)行測定。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有數(shù)據(jù)在Excel 2003中初步整理后，采用SAS 9.2軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，Duncan氏法進(jìn)行多重比較。數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示，P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果

2.1 肌肽、維生素E對育肥豬肉品質(zhì)的影響

由表3可知，育肥豬飼糧中添加不同水平的肌肽可顯著提高育肥豬屠宰45 min和24 h后肌肉的 pH1(P＜0.05)、pHu(P＜0.01);維生素 E 也有提高 pH1和 pHu的作用，但是差異不顯著(P＞0.05);二者聯(lián)合添加較對照組可顯著提高育肥豬屠宰 45 min 和 24 h 后肌肉的 pH1、pHu(P＜0.05)，但是二者之間的互作效應(yīng)不顯著(P＞0.05)，以第6組效果最好。肉色評分各試驗(yàn)組與對照組相比差異均顯著(P＜0.05)，無論是單獨(dú)添加還是肌肽與維生素E聯(lián)合作用都具有改善肉色的作用，其中以第5、6組效果最好。通過析因分析表明，肌肽與維生素E對肉色都具有顯著的改善效果(P＜0.05)，且二者的互作效應(yīng)也顯著(P＜0.05)。飼糧中添加不同水平的肌肽、維生素E及二者的互作效應(yīng)對大理石花紋影響均不顯著(P＞0.05)。

由表4可知，飼糧中添加不同水平的肌肽和維生素E以及二者的互作效應(yīng)對滴水損失均有一定的影響，其中以第4、6組效果最好。析因分析表明，肌肽和維生素E均可極顯著降低貯存24 h肌肉的滴水損失(P＜0.01)，且二者的互作效應(yīng)顯著(P＜0.01);肌肽可顯著降低貯存48 h肌肉的滴水損失(P＜0.05)，維生素 E可極顯著降低貯存48 h肌肉的滴水損失(P＜0.01)，但二者的互作效應(yīng)不顯著(P＞0.05)。飼糧中添加不同水平的肌肽、維生素E及二者的互作效應(yīng)對熟肉率影響均不顯著(P＞0.05)。與對照組相比，肌肽、維生素E及二者聯(lián)合添加對剪切力均有降低的趨勢，但差異不顯著(P＞0.05)，二者的互作效應(yīng)也不顯著(P＞0.05)。

2.2 肌肽、維生素E對育肥豬血清抗氧化指標(biāo)的影響

由表5可知，飼糧中添加不同水平的肌肽和維生素E以及二者的互作效應(yīng)對育肥豬血清抗氧化指標(biāo)都有一定影響。與對照組相比，單獨(dú)肌肽組、維生素E組和二者同時(shí)添加組血清中的T-AOC均得到了顯著提高(P＜0.05)，以第 2、6 組效果最好。析因分析表明，肌肽可顯著提高血清中的T-AOC(P＜0.05)，維生素E可極顯著提高血清中的T-AOC(P＜0.01)，二者的互作效應(yīng)顯著(P＜0.05)。與對照組相比，各試驗(yàn)組血清中的T-SOD的活性分別提高了 12.86%(P＜0.05)、8.36%(P＞0.05)、13.96%(P＜0.05)、11.31%(P＜0.05)、18.89%(P＜0.05)，其中以第 4、6 組效果最好。肌肽可顯著提高血清中的T-SOD的活性(P＜0.05)，維生素E可極顯著提高血清中的T-SOD的活性(P＜0.01)，二者也表現(xiàn)出很好的互作效應(yīng)，但差異不顯著(P＞0.05)。肌肽和維生素E都可極顯著提高血清中的GSH-Px活性(P＜0.01)，且二者的互作效應(yīng)顯著(P＜0.05)。肌肽可顯著提高血清中CAT活性(P＜0.05)，維生素E對提高血清中CAT活性也有一定影響，但是差異不顯著(P＞0.05)。肌肽與維生素E二者聯(lián)合添加可不同程度地提高血清中CAT活性，第6組顯著提高15.41%(P＜0.05)，但二者的互作效應(yīng)不顯著(P＞0.05)。

表3 肌肽、維生素E對育肥豬pH、肉色評分和大理石紋評定的影響Table 3 Effects of carnosine and vitamin E on pH，meat color score and marbling score of growing-finishing pigs

表4 肌肽、維生素E對育肥豬滴水損失、熟肉率和剪切力的影響Table 4 Effects of carnosine and vitamin E on drip loss，cooked meat rate，and shear force of growing-finishing pigs

表5 肌肽、維生素E對育肥豬血清抗氧化指標(biāo)的影響Table 5 Effects of carnosine and vitamin E on serum antioxidant indexes of growing-finishing pigs U/mL

2.3 肌肽、維生素E對育肥豬肌肉冷藏過程中過氧化程度的影響

由表6可知，隨著時(shí)間的延長，背最長肌中MDA含量不斷升高，在育肥豬飼糧中添加肌肽和維生素E可抑制MDA含量的升高。與對照組相比，各試驗(yàn)組貯存24 h背最長肌的MDA含量分別降低了 15.82%(P＜0.05)、6.21%(P＞0.05)、23.45%(P＜0.05)、14.41%(P＜0.05)、28.53%(P＜0.05)。析因分析表明，肌肽可顯著降低貯存24 h背最長肌的MDA含量(P＜0.05)，維生素 E可極顯著降低貯存24 h背最長肌的MDA含量(P＜0.01)，二者也表現(xiàn)出很好的互作效應(yīng)，但差異不顯著(P＞0.05)。與對照組相比，無論是單獨(dú)添加肌肽、維生素E還是二者聯(lián)合添加都可顯著降低貯存48 h背最長肌的MDA含量(P＜0.05)，隨著肌肽添加水平的升高，MDA含量顯著降低(P＜0.05)。以第4、6組效果最好。析因分析表明，肌肽和維生素E都可極顯著降低貯存48 h背最長肌的MDA含量(P＜0.01)，二者的互作效應(yīng)顯著(P＜0.05)。肌肽和維生素E都可極顯著降低貯存72和96 h背最長肌的 MDA含量(P＜0.01)，但二者的互作效應(yīng)差異不顯著(P＞0.05)。

表6 肌肽、維生素E對貯存24、48、72和96 h背最長肌中MDA含量的影響Table 6 Effects of carnosine and vitamin E on MDA content of longissimus dorsi storage at 24，48，72 and 96 h of growing-finishing pigs nmol/mL

3 討 論

3.1 肌肽、維生素E對育肥豬肉品質(zhì)的影響

3.1.1 肌肽、維生素E對pH的影響

pH是判定肉質(zhì)正常與否的依據(jù)，也是反映豬屠宰后肌糖原酵解速度的重要指標(biāo)。正常情況下，屠宰45 min后肌肉的pH大致在6.1～6.4或更高些，而如果產(chǎn)生屠宰應(yīng)激，肌肉pH會降到5.1～5.5之間。肌肉pH過低，會對一系列肉質(zhì)性狀產(chǎn)生影響。而肌肽具有細(xì)胞內(nèi)緩沖劑的功能，可以抑制肌肉pH的下降，使動物能在正常生理pH條件下有效抑制脂質(zhì)氧化，從而達(dá)到保護(hù)肉質(zhì)的作用。因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)，肉的終點(diǎn)pH越高，失水率越低，而肉色評分越高。本試驗(yàn)中肌肽能顯著提高屠宰后45 min和24 h肌肉的pH，與Ma等［3］的研究結(jié)果一致。維生素E對提高屠宰后45 min和24 h肌肉的 pH均無顯著影響，與王紅等［4］研究結(jié)果一致。二者的互作效應(yīng)不顯著，以添加100 mg/kg肌肽、200 mg/kg維生素E的組合效果最好。

3.1.2 肌肽、維生素E對肉色的影響

肉色是商品肉色、香、味、質(zhì)幾大要素中最直接最先導(dǎo)的感受印象。肌肉顏色深淺和色調(diào)(色度)取決于肌肉色素含量。肌肉色素主要由肌紅蛋白和血紅蛋白以及微量有色代謝物組成。對肉色起主要作用的是二價(jià)鐵與珠紅蛋白的復(fù)合物，其色素環(huán)上鐵原子的化學(xué)價(jià)對肉色的變化起決定作用。正常豬肉由于被切開后肉和氧充分接觸形成氧合肌紅蛋白而呈現(xiàn)鮮紅色，但隨著時(shí)間的延長，肌紅蛋白中二價(jià)鐵被氧化為三價(jià)鐵，即形成了高鐵肌紅蛋白而呈暗紅色［5］。

本試驗(yàn)中，添加肌肽和維生素E均可改善肉色，這可能是因?yàn)榧‰淖鳛楣潴w使肌紅蛋白上血紅素鐵保持二價(jià)，從而抑制了高鐵肌紅蛋白的形成;也可能是由于肌肽能清除自由基的緣故，因自由基也會直接引起肌紅蛋白氧化。維生素E作為抗氧化劑，可維持血紅素鐵的還原狀態(tài)，延緩肌肉色素氧化的速度和程度，從而起到了穩(wěn)定肉色的作用。此外，肌肽與維生素E在改善肉色上存在互作效應(yīng)，這可能是因?yàn)榫S生素E作為脂溶性自由基清除劑能抑制肌紅蛋白氧化，而肌肽可以鈍化水溶性自由基，所以二者聯(lián)合使用能更好穩(wěn)定肉顏色。

3.1.3 肌肽、維生素E對滴水損失的影響

肌肉系水力常用滴水損失來表示，它與肌肉的系水力呈負(fù)相關(guān)，系水力越大，滴水損失越小，肉的品質(zhì)越好。而滴水損失與pH有關(guān)，pH的下降會使肌肉水分大量滲出，但肌肽可以提高肌肉的pH，從而降低滴水損失。Ma等［3］研究結(jié)果表明添加50和100 mg/kg肌肽能顯著降低肌肉貯存72和96 h時(shí)滴水損失。本試驗(yàn)也表明肌肽具有降低肌肉滴水損失的作用。維生素E能夠保護(hù)肌肉微粒體膜的完整性，防止肌肉儲藏期內(nèi)細(xì)胞膜磷脂氧化，抑制肌漿流出肌細(xì)胞膜，進(jìn)而減少滴水損失。本試驗(yàn)中維生素E能顯著降低貯存24和48 h肌肉的滴水損失，與郭建鳳等［6］的研究相一致。因?yàn)榧‰目墒咕S生素E再生，因而聯(lián)合添加組的效果優(yōu)于單獨(dú)添加組，以添加100 mg/kg的肌肽、200 mg/kg的維生素E組合效果最好。

3.2 肌肽、維生素E對育肥豬血清抗氧化指標(biāo)的影響

在自由基清除的過程中，T-AOC及GSH-Px、SOD和CAT的活性均是反映機(jī)體抗氧化能力的重要指標(biāo)。T-AOC是用于衡量動物機(jī)體抗氧化系統(tǒng)功能狀況的綜合性指標(biāo)，其數(shù)值大小可直接代表和反映機(jī)體抗氧化酶和非酶系統(tǒng)對外界刺激的代償能力以及機(jī)體自由基代謝的狀態(tài)。GSH-Px與SOD是細(xì)胞內(nèi)的主要抗氧化酶，其活性的高低間接反映了機(jī)體對自由基的清除能力。CAT可與上述2種酶共同作用完成對體內(nèi)自由基的清除，保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整的作用。CAT活性的高低與機(jī)體T-AOC和組織機(jī)能有關(guān)。維生素E和肌肽作為抗氧化系統(tǒng)的第二道防線，可以清除體內(nèi)的自由基和脂質(zhì)過氧化物，具有保護(hù)和提高抗氧化酶活性的作用。

肌肽與維生素E具有協(xié)同作用［7－10］。有學(xué)者報(bào)道，當(dāng)同時(shí)服用了維生素E和肌肽，心肌中這2種物質(zhì)的含量比單獨(dú)服用時(shí)要高。另外，維生素E不足會導(dǎo)致肌肽含量下降［11］。本試驗(yàn)中，肌肽與維生素E合用可顯著提高血清中的T-AOC，增加T-SOD、GSH-Px和CAT的活性，對血清抗氧化效果優(yōu)于單獨(dú)添加組，且在提高血清的T-AOC和GSH-Px活性上互作效應(yīng)顯著。

3.3 肌肽、維生素E對育肥豬肌肉冷藏過程中過氧化程度的影響

自由基能誘發(fā)細(xì)胞膜不飽和脂肪酸發(fā)生過氧化反應(yīng)產(chǎn)生MDA。MDA也被稱為硫代巴比妥酸反 應(yīng) 物 (thriobarbituric acid reactive substances，TBARS)，其含量可反映脂質(zhì)過氧化程度和機(jī)體抗氧化能力的強(qiáng)弱。肌肽作為一種抗氧化劑，能夠在氧化的開始和隨后階段有效的抑制MDA的生成。維生素E能清除體內(nèi)的多種活性氧，抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)鏈，也會降低MDA的含量。Boldyrev［1］研究發(fā)現(xiàn)肌肽能夠與初級脂質(zhì)氧化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，減少脂質(zhì)氧化產(chǎn)物的積累。因此肌肽既能通過清除自由基，也可通過直接與脂質(zhì)氧化產(chǎn)物產(chǎn)生反應(yīng)消除脂質(zhì)氧化產(chǎn)物的積累來抑制脂質(zhì)過氧化。肉制品中的水溶性脂肪氧化催化劑和自由基可以導(dǎo)致膜和脂肪的氧化，而肌肽可以使水溶性脂肪氧化催化劑和自由基失活，使肉制品在脂肪氧化之前即得到保護(hù)［12］。邢子鑫等［13］研究表明，1 mmol/L肌肽標(biāo)準(zhǔn)液對豬肉勻漿中TBARS的形成量能起到顯著的抑制作用，對體系中脂類氧化的抑制率可達(dá)到12%。王顯慧［14］研究結(jié)果表明，在4℃冷藏過程中，肉雞胸肌中MDA含量隨飼糧維生素E添加水平的上升而下降，對冷藏第6和8天胸肌中MDA含量的降低有顯著影響。楊秋霞［15］研究表明MDA含量隨維生素E水平的增加越來越小。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，在育肥豬飼糧中添加肌肽和維生素E對貯存24、48、72和96 h背最長肌的MDA含量有顯著的降低作用，說明肌肽和維生素E能有效抑制脂質(zhì)氧化，延長肉品的貨架期。

此外，本試驗(yàn)表明，肌肽與維生素E聯(lián)用在降低背最長肌的MDA含量上，互作效應(yīng)顯著。隨著貯存時(shí)間的延長，各組背最長肌MDA含量逐漸上升。這是由于動物被屠宰后，體內(nèi)氧化還原平衡狀態(tài)被破壞，傾向于氧化過程，組織中不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生大量的醛、醇和酮類物質(zhì)，因而背最長肌MDA含量不斷增加。雖然各組背最長肌MDA含量都在增加，但肌肽與維生素E聯(lián)合添加組背最長肌MDA含量增加比較平緩，抗氧化效果最好。這與O’Neill等［16］報(bào)道肌肽和維生素E都可以抑制雞肉產(chǎn)品中的脂質(zhì)和膽固醇的氧化作用，二者聯(lián)合的抗氧化效果最好相似，具體機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

①飼糧中添加肌肽與維生素E對育肥豬的肉品質(zhì)均能起到改善作用。肌肽可提高肌肉pH，改善肉色和降低滴水損失;維生素E可改善肉色和降低滴水損失。

②飼糧中添加肌肽與維生素E均能顯著提高育肥豬的抗氧化能力和延緩冷鮮肉的氧化變質(zhì)。

③肌肽與維生素E在改善肉質(zhì)和提高抗氧化能力上存在互作效應(yīng)。

④飼糧中添加100 mg/kg的肌肽、200 mg/kg的維生素E為最優(yōu)組合。

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