純種豬與雜交豬肉質(zhì)性狀及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較研究

章杰 蘇軍 柴捷 婁鵬博

摘 要：為研究雜交對(duì)豬肌肉肉質(zhì)、激素、脂肪酸、礦物元素含量和肉質(zhì)相關(guān)基因表達(dá)水平的影響，實(shí)驗(yàn)選取同一飼養(yǎng)條件下，180 日齡的純種長(zhǎng)白豬、純種約克夏豬及長(zhǎng)白豬×約克夏豬二元雜交豬各6 頭，屠宰后采集背最長(zhǎng)肌。結(jié)果表明：二元雜交豬與長(zhǎng)白豬和約克夏豬相比，其肌肉滴水損失、粗脂肪含量、胰島素含量、多種礦物元素含量和肉質(zhì)相關(guān)基因（RYR1、CAST、IGF2、PPKAG3和MC4R）表達(dá)水平顯著升高（P<0.05）；而其剪切力、水分含量和多不飽和脂肪酸含量顯著降低（P<0.05）。雜交對(duì)豬的肉質(zhì)性狀和營(yíng)養(yǎng)成分含量影響顯著，但不能判斷對(duì)其綜合影響是否有益。

關(guān)鍵詞：豬；雜交；肉質(zhì)性狀；營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

Comparison of Meat Quality and Nutritive Value of Purebred and Crossbred Pigs

ZHANG Jie1， SU Jun1，*， CHAI Jie2， LOU Pengbo2

（1. Department of Animal Science， Southwest University （Rongchang）， Chongqing 402460， China；

2. College of Animal Science and Technology， Sichuan Agricultural University， Chengdu 611130， 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 × Yorkshire pigs （six animals from each breed） aged 180 days under the same raising conditions were used in this study. The results showed that Landrace × Yorkshire pigs had significantly （P < 0.05） higher drip loss， IMF content， insulin level， mineral elements content and meat quality-related gene （RYR1， CAST， IGF2， PPKAG3 and MC4R） expression levels and significantly （P < 0.05） lower shear force， moisture and polyunsaturated fatty acid contents in longissimus dorsi than Landrace and Yorkshire pigs， indicating that hybridization has a significant impact on meat quality traits and nutrient contents of a pig， but it is difficult to judge their combined effect is positive or negative. Therefore further research is needed.

Key words： pig； hybridization； meat quality； nutritive value

中圖分類號(hào)：TS251.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2015）10-0001-05

doi： 10.15922/j.cnki.rlyj.2015.10.001

根據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2011年全球豬肉產(chǎn)量及消費(fèi)量為1.01 億t，并且保持逐年增長(zhǎng)的穩(wěn)定態(tài)勢(shì)，這完全歸結(jié)于過(guò)去30 年世界各國(guó)對(duì)豬生長(zhǎng)速度和增加瘦肉率等生長(zhǎng)和胴體性狀方面的遺傳改良。但同時(shí)也出現(xiàn)了豬肉質(zhì)性狀急劇下降的現(xiàn)象，比如PSE（pale-soft-exudative）肉（肉色灰白、肉質(zhì)松軟、有滲出物）和DFD（dry-firm-dark）肉（肌肉干燥、質(zhì)地粗硬、色澤深暗）的出現(xiàn)。豬肉對(duì)消費(fèi)者的吸引力主要取決于肉色、大理石紋和滴水損失等表型性狀[1]。目前，消費(fèi)者不僅追求食品安全和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)更希望得到穩(wěn)定的、令人滿足的風(fēng)味，這就對(duì)豬肉質(zhì)提出了更高的要求。雖然豬肉質(zhì)受到許多因素的影響，如環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)、運(yùn)輸和屠宰等，但是品種對(duì)肉質(zhì)性狀的影響程度是最大的[2]。目前，世界上應(yīng)用最廣泛的商品豬主要是通過(guò)雜交育種產(chǎn)生的新品種，因此，比較純種豬及其雜交產(chǎn)生的雜交豬的肉質(zhì)性狀是非常必要的。Franco等[3]報(bào)道指出塞爾塔豬與長(zhǎng)白豬和杜洛克豬的雜交后代比，塞爾塔豬具有更快的生長(zhǎng)速度和更好的胴體性狀，肉質(zhì)方面前者的肌內(nèi)脂肪含量和剪切力要低于后者。Suzuki等[4]研究表明巴克夏豬和杜洛克豬的雜交可影響脂肪沉積和脂肪品質(zhì)性狀。

長(zhǎng)白豬原產(chǎn)于丹麥，是世界著名的瘦肉型豬種，其主要優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)仔數(shù)多，生長(zhǎng)發(fā)育快，省飼料，胴體瘦肉率高等，但抗逆性差，對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)要求較高，在生產(chǎn)中常作為三元雜交豬（杜長(zhǎng)大）的第一父本[5]。約克夏豬原產(chǎn)于英國(guó)，是世界上分布最廣的豬品種，其特點(diǎn)是繁殖力強(qiáng)、背膘薄、瘦肉多、肉質(zhì)好、體格大和增重快[6]。為了盡可能地發(fā)揮長(zhǎng)白豬與約克夏豬的性能，育種學(xué)家將兩豬種進(jìn)行雜交得到了二元雜交豬，其具有生長(zhǎng)快、飼料利用率高、瘦肉率高、抗逆性強(qiáng)等特點(diǎn)。目前，長(zhǎng)白豬和約克夏豬及兩者雜交后代是得到全世界公認(rèn)并普遍應(yīng)用的優(yōu)良豬種，但是對(duì)其科學(xué)系統(tǒng)的研究還比較缺乏。因此，實(shí)驗(yàn)選取長(zhǎng)白豬和約克夏豬及其雜交后代，對(duì)其肉質(zhì)、激素、脂肪酸、礦物質(zhì)元素和肉質(zhì)相關(guān)基因表達(dá)水平進(jìn)行比較分析，旨在為深入了解雜交豬的肉質(zhì)性狀、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選用飼養(yǎng)于重慶地區(qū)養(yǎng)殖場(chǎng)同期、同舍飼養(yǎng)的肉豬18 頭，其中，純種長(zhǎng)白豬（L）、約克夏豬（Y）、L×Y二元雜交豬各6 頭，所選實(shí)驗(yàn)豬均為公豬。實(shí)驗(yàn)豬飼喂到180 d時(shí)屠宰，宰前24 h禁食、停止飲水，宰后立即采集倒數(shù)3～4肋骨間的背最長(zhǎng)肌樣品，將樣品分為兩部分，一部分新鮮樣品用于測(cè)定肉質(zhì)指標(biāo)，另外一部分樣品-80 ℃保存，用于測(cè)定激素、脂肪酸、礦物元素含量以及基因表達(dá)水平。

所用化學(xué)試劑均為分析純 成都市科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

PB303-N電子精密天平 瑞士Mettler-Toledo儀器公司；pH計(jì) 丹麥SFK公司；KJELTEC 2200凱氏定氮儀 瑞典Foss公司；TA.XT Plus物性測(cè)試儀 英國(guó)Stable Micro System公司；ELx808吸收光酶標(biāo)儀 美國(guó)Biotek公司；GC-14C氣相色譜儀 日本Shimadzu公司；iCAP 6300 Radial電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（inductively coupled plasma optical emission spectrometry，ICP-OES） 美國(guó)Thermo Fisher公司。

1.3 方法

1.3.1 肉質(zhì)測(cè)定

參照Shen等[7]的方法，測(cè)定豬肉的肉色、大理石紋、pH值、滴水損失、剪切力、水分、粗脂肪、粗蛋白、干物質(zhì)和灰分含量。

1.3.2 胰島素、胰高血糖素和腎上腺素含量測(cè)定

參照Shen等[7]的方法測(cè)定，用酶標(biāo)儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 脂肪酸含量測(cè)定

參照GB/T 9695.2—2008《肉與肉制品脂肪酸測(cè)定》，用脂肪酸分析儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 礦物元素含量測(cè)定

參照張玉玉等[8]的方法，用ICP-OES進(jìn)行測(cè)定。

1.3.5 基因表達(dá)水平測(cè)定

參照Z(yǔ)hang等[9]的方法，用熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（quantitative polymerase chain reaction，Q-PCR）儀進(jìn)行測(cè)定，引物序列見(jiàn)表1。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3 次，用Excel整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用SPSS 19.0軟件對(duì)兩兩之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行Students t-test檢驗(yàn)，P<0.05表示差異顯著，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 純種與雜交豬肉質(zhì)性狀比較

由表2可知，L×Y二元雜交豬的滴水損失和粗脂肪含量最高，顯著高于長(zhǎng)白豬和約克夏豬（P<0.05）；剪切力和水分含量最低，顯著低于長(zhǎng)白豬和約克夏豬（P<0.05）；肉色b*、大理石紋和灰分含量介于長(zhǎng)白豬和約克夏豬之間，顯著低于長(zhǎng)白豬而顯著高于約克夏豬（P<0.05）；肉色L*最高，顯著高于約克夏豬

（P<0.05），與長(zhǎng)白豬差異不顯著（P>0.05）；pH值最高，顯著高于長(zhǎng)白豬（P<0.05），與約克夏豬差異不顯著（P>0.05）；肉色a*最低，顯著低于長(zhǎng)白豬

（P<0.05），與約克夏豬差異不顯著（P>0.05）；粗蛋白和干物質(zhì)含量間均差異不顯著（P>0.05）。

2.2 純種與雜交豬激素含量比較

字母不同，表示差異顯著（P<0.05）。下同。

圖 1 長(zhǎng)白豬、約克夏豬及其雜交后代背最長(zhǎng)肌激素含量

Fig.1 Hormone content in longissimus dorsi of Landrace pig， Yorkshire pig and Landrace × Yorkshire pig

由圖1可知，L×Y二元雜交豬的胰島素、胰高血糖素含量顯著高于長(zhǎng)白豬（P<0.05），與約克夏豬差異不顯著（P>0.05）；L×Y二元雜交豬的腎上腺素顯著低于長(zhǎng)白豬（P<0.05），與約克夏豬差異不顯著

（P>0.05）。

2.3 純種與雜交豬脂肪酸含量比較

由表3可知，L×Y二元雜交豬的花生酸和亞油酸含量最低，顯著低于長(zhǎng)白豬和約克夏豬（P<0.05）；癸酸、肉豆蔻酸和棕櫚油酸含量介于長(zhǎng)白豬和約克夏豬之間，但均顯著高于約克夏豬（P<0.05），與長(zhǎng)白豬差異不顯著（P>0.05）；其他脂肪酸在3個(gè)品種之間差異均不顯著（P>0.05）。總體上來(lái)看，L×Y二元雜交豬的多不飽和脂肪酸含量最低，顯著低于長(zhǎng)白豬和約克夏豬

（P<0.05）；飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸含量差異不顯著（P>0.05）。

2.4 純種與雜交豬礦物質(zhì)元素含量比較

由表4可知，Cd、Cr、Mn、Se和Zn元素在L×Y二元雜交豬肌肉中含量顯著高于長(zhǎng)白豬和約克夏豬

（P<0.05），Ca和Si元素在L×Y二元雜交豬肌肉中含量顯著低于長(zhǎng)白豬和約克夏豬（P<0.05）。Cu、Fe、Mg、P、Pb和Sr元素在L×Y二元雜交豬肌肉中含量則介于長(zhǎng)白豬和約克夏豬，其中Cu、P、Pb和Sr元素顯著低于長(zhǎng)白豬（P<0.05），與約克夏豬差異不顯著

（P>0.05）；Fe和Mg元素顯著高于約克夏豬

（P<0.05），與長(zhǎng)白豬差異不顯著（P>0.05）。

2.5 純種與雜交豬肉質(zhì)相關(guān)基因表達(dá)水平比較

圖 2 長(zhǎng)白豬、約克夏豬及其雜交后代背最長(zhǎng)肌相關(guān)基因表達(dá)水平

Fig.2 Meat quality-related gene expression levels in longissimus dorsi of Landrace pig， Yorkshire pig and Landrace × Yorkshire pig

由圖2可知，L×Y二元雜交豬肉質(zhì)相關(guān)基因表達(dá)水平最高，基因CAST、IGF2、PPKAG3和MC4R的表達(dá)水平顯著高于長(zhǎng)白豬和約克夏豬（P<0.05）；基因RYR1的表達(dá)水平顯著高于長(zhǎng)白豬，與約克夏豬差異不顯著

（P>0.05）。

3 討 論

豬肌肉的滴水損失率是反映系水力的重要參數(shù)，系水力是指當(dāng)肌肉受到外力作用時(shí)保持原有水分的能力，直接影響到肉的加工產(chǎn)量、適口性、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和受消費(fèi)者歡迎程度[10-11]。本研究結(jié)果顯示雜交提高了豬肌肉的滴水損失率，對(duì)肉的質(zhì)地、滋味、香氣、多汁性、營(yíng)養(yǎng)成分和顏色等具有不良影響。趙改名等[12]的研究表明滴水損失率與水分含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與本研究的結(jié)果一致（r=-0.63），但也有其他研究結(jié)果顯示水分含量與滴水損失率呈顯著的正相關(guān)關(guān)系[10，13]，目前還沒(méi)有相關(guān)研究對(duì)此現(xiàn)象做出合理的解釋，故需要做進(jìn)一步的研究。研究表明，肌肉系水力的下降會(huì)影響肉的嫩度，而剪切力則是反映嫩度高低的直觀指標(biāo)[14]，本研究結(jié)果顯示雜交降低了剪切力，這與馬俊鴿等[15]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。肌內(nèi)脂肪是影響肉質(zhì)的重要因素，肌內(nèi)脂肪含量的提高會(huì)改善肉的風(fēng)味和多汁性[16]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示雜交提高了豬肌內(nèi)脂肪含量，但豬肌內(nèi)脂肪的理想食用品質(zhì)范圍為2%～3%之間，從結(jié)果可以看出本實(shí)驗(yàn)所研究的2 個(gè)豬品種和一個(gè)雜交組合豬均屬于瘦肉型品種，其肌內(nèi)脂肪含量均在2%以下，因此，雜交豬肌內(nèi)脂肪含量的提高并沒(méi)有顯著改善肉質(zhì)。

激素是許多生理生化過(guò)程的重要調(diào)節(jié)因子，對(duì)肉的嫩度、風(fēng)味等肉質(zhì)指標(biāo)也具有重要的作用[17]。胰島素是一種多肽激素，通過(guò)刺激肌肉葡萄糖、氨基酸、糖原和蛋白質(zhì)合成來(lái)調(diào)節(jié)血液葡萄糖水平[18]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示雜交顯著提高了胰島素含量，說(shuō)明雜交豬與純種豬相比，具有較強(qiáng)的糖原利用和蛋白質(zhì)合成能力，進(jìn)而導(dǎo)致肌肉生長(zhǎng)能力更強(qiáng)，這可能是雜交豬具有更好的生長(zhǎng)性能及胴體性狀的原因。

脂類是肉的主要風(fēng)味前體物質(zhì)，而脂肪酸則對(duì)肉的特殊風(fēng)味具有重要的貢獻(xiàn)[19]。脂肪酸是人類和動(dòng)物的主要燃料物質(zhì)，從結(jié)構(gòu)上可分為飽和、單不飽和與多不飽和脂肪酸，其中多不飽和脂肪酸的含量直接影響到肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[20]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示雜交對(duì)飽和與單不飽和脂肪酸含量沒(méi)有影響，但顯著降低了多不飽和脂肪酸含量，說(shuō)明雜交對(duì)多不飽和脂肪酸具有不利的影響，導(dǎo)致肌肉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降。

礦物質(zhì)元素對(duì)機(jī)體代謝具有非常重要的生理學(xué)功能，人體內(nèi)大多數(shù)酶含有一個(gè)或多個(gè)礦物元素，有的礦物元素是酶反應(yīng)中不可缺少的活化劑或抑制劑[21]。礦物元素可參與激素的合成，如Zn維持胰島素的結(jié)構(gòu)和功能，I是合成甲狀腺激素的原料之一，Cr、Mn、Cu、Zn等元素參與核酸的代謝。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示雜交可顯著提高肌肉中Cd、Cr、Mn、Se和Zn含量，降低Ca和Si含量，說(shuō)明雜交能提高肌肉中大部分礦物元素含量。

肉質(zhì)表型上的變化常常暗示著分子調(diào)控層面的差異，故本研究選取了5 個(gè)已被鑒定為肉質(zhì)相關(guān)的基因（CAST、IGF2、PPKAG3、MC4R和RYR1）進(jìn)行表達(dá)水平的分析。前人的研究發(fā)現(xiàn)這5 個(gè)基因的突變與肉質(zhì)性狀非常相關(guān)[22]，但很少有研究其表達(dá)水平對(duì)肉質(zhì)的影響。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示雜交均顯著提高了這5 個(gè)肉質(zhì)相關(guān)基因的表達(dá)水平，說(shuō)明基因的表達(dá)水平高低也可能會(huì)影響到肉質(zhì)的優(yōu)劣，但其影響機(jī)理還需進(jìn)一步研究。眾所周知，蛋白質(zhì)是由基因轉(zhuǎn)錄翻譯后得到的產(chǎn)物，因此，可以通過(guò)基因的表達(dá)水平推測(cè)出蛋白質(zhì)的翻譯水平，進(jìn)而對(duì)肉質(zhì)性質(zhì)的生理功能進(jìn)行調(diào)節(jié)。CAST基因編碼的鈣蛋白酶抑素是蛋白酶的內(nèi)源抑制劑，對(duì)動(dòng)物死后肉的嫩化程度和速率具有重要的調(diào)節(jié)作用[23]，研究證明，隨著鈣蛋白酶抑素活性的升高肉的嫩度逐漸下降[24]。IGF2基因編碼的胰島素樣生長(zhǎng)因子2是松弛素的生長(zhǎng)因子——胰島素家族的一個(gè)成員，它是肌肉生長(zhǎng)和發(fā)育的重要調(diào)節(jié)基因[25]，常被作為候選基因來(lái)評(píng)估農(nóng)業(yè)動(dòng)物的肉質(zhì)和胴體性狀。前人的研究指出，豬IGF2基因在非編碼區(qū)的一個(gè)突變會(huì)影響基因的表達(dá)，從而影響肌肉和脂肪的沉積[26]。MC4R基因編碼的黑皮質(zhì)素4受體是形成一個(gè)七跨膜G蛋白偶聯(lián)受體的組成部分，它能夠通過(guò)調(diào)節(jié)瘦素來(lái)影響體質(zhì)量、食物攝入、生長(zhǎng)發(fā)育、脂肪沉積、能量平衡和肌肉的脂質(zhì)組成[27]?；罨疢C4R基因的活性會(huì)導(dǎo)致食物攝取的抑制，而小鼠MC4R基因的靶向破壞則會(huì)導(dǎo)致肥胖的發(fā)生[28]。PRKAG3基因編碼肌肉特異性的γ亞基磷酸腺苷活化蛋白激酶在調(diào)節(jié)能力代謝中具有重要作用[29]。研究表明，PRKAG3基因的突變會(huì)影響肉的品質(zhì)，包括糖原含量[30]、肉色[31]、胴體組成[32]和肌內(nèi)脂肪含量[33]。RYR1基因是目前最廣泛已知的影響豬肉質(zhì)的基因，編碼蘭尼堿受體蛋白，它的突變會(huì)引起動(dòng)物死后pH值下降，進(jìn)而導(dǎo)致豬應(yīng)激綜合癥和白肌肉的發(fā)生[34]。

4 結(jié) 論

豬經(jīng)過(guò)雜交改良后，雖然在生長(zhǎng)速率和產(chǎn)肉率方面取得了一定的進(jìn)展，但其肌肉的滴水損失率顯著提高，剪切力和水分含量則顯著降低，這可能是導(dǎo)致肉質(zhì)下降的原因；從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的角度來(lái)看，雜交顯著降低了肌肉多不飽和脂肪酸含量，但其大部分礦物元素含量得到了顯著提高，因此，不能判斷雜交對(duì)豬肌肉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響程度；另外，雜交可顯著提高肉質(zhì)相關(guān)基因的表達(dá)水平，但其作用機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。

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