大豆素對(duì)湘中黑牛育肥牛胴體性能和肉品質(zhì)的影響

許蘭嬌　包淋斌　趙向輝　王燦宇　瞿明仁*

歐陽克蕙1　熊小文1　祝遠(yuǎn)魁2

(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)江西省動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,飼料工程研究中心，南昌330045；

2.湖南天華實(shí)業(yè)有限公司，婁底417100)

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大豆素對(duì)湘中黑牛育肥牛胴體性能和肉品質(zhì)的影響

許蘭嬌1包淋斌1趙向輝1王燦宇1瞿明仁1*

歐陽克蕙1熊小文1祝遠(yuǎn)魁2

(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)江西省動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,飼料工程研究中心，南昌330045；

2.湖南天華實(shí)業(yè)有限公司，婁底417100)

摘要：本試驗(yàn)旨在研究飼糧添加大豆素對(duì)湘中黑牛育肥牛胴體性能和肉品質(zhì)的影響。選擇14頭健康、體重[(450±20) kg]相近、2歲左右閹割湘中黑牛，隨機(jī)分成2組，每組7頭，對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組飼喂基礎(chǔ)飼糧+500 mg/kg大豆素。試驗(yàn)期為120 d。結(jié)果表明：與對(duì)照組相比，1)添加大豆素對(duì)宰前活重、熱胴體重、屠宰率無顯著影響(P>0.05)，胴體的脂肪含量、背膘厚有降低趨勢(shì)，但差異不顯著(P>0.05)；2)添加大豆素顯著提高了背最長(zhǎng)肌的粗脂肪含量及大理石花紋評(píng)分(P<0.05)，分別提高了8.34%、1.93分，并顯著降低了排酸24 h肌肉的pH和水分含量(P<0.05)，顯著增加了肌肉的紅度值(P<0.05)；3)添加大豆素顯著降低了血清中葡萄糖、尿素氮、甘油三酯、總膽固醇、非酯化脂肪酸、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇的濃度(P<0.05)；4)添加大豆素分別顯著提高和降低了背最長(zhǎng)肌的異檸檬酸脫氫酶活性和葡萄糖-6-磷酸脫氫酶活性(P<0.05)。結(jié)果提示，飼糧添加大豆素能夠影響育肥牛的脂類代謝，促進(jìn)肌肉脂肪沉積，改善牛肉的大理石花紋和品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：大豆素；湘中黑牛；肉品質(zhì)；肌肉脂肪；胴體性能

隨著人們生活水平的提高，對(duì)牛肉的品質(zhì)要求越來越高，肌肉脂肪(intramuscular fat,IMF)含量是影響肉質(zhì)的關(guān)鍵因素，顯著影響其風(fēng)味、多汁性和嫩度，決定牛肉大理石花紋的豐富程度[1]。如何提高牛肉中肌肉脂肪含量和肉品質(zhì)也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。大豆素(daidzein，Dai)屬于植物雌激素，存在于大豆、苜蓿等飼料中[2-3]。研究發(fā)現(xiàn)，大豆素具有雌激素樣作用、抗氧化作用、免疫調(diào)控功能和保健功能。在實(shí)際應(yīng)用中具有劑量小、見效快、毒性低等優(yōu)點(diǎn)，因此，是一種具有非常重要開發(fā)應(yīng)用價(jià)值的新型飼料添加劑。大豆素可能會(huì)影響肉牛的脂類代謝、大理石花紋及肉品質(zhì)。目前尚未見大豆素影響胴體性能和肉品質(zhì)的報(bào)道，因此本研究對(duì)此進(jìn)行探討，旨在為提高牛肉品質(zhì)提供技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)牛選擇、分組及基礎(chǔ)飼糧組成

選擇14頭選擇健康、體重[(450±20) kg]相近、2歲左右閹割湘中黑牛，隨機(jī)分為對(duì)照組和試驗(yàn)組。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧；試驗(yàn)組在基礎(chǔ)飼糧中添加500 mg/kg大豆素(購于陜西慈緣生物技術(shù)有限公司，大豆素含量>98%)，配料時(shí)將大豆素加入精飼料中混合均勻。基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

表1　基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1)每千克預(yù)混料含有 One kg of premix contained the following:VA 250 000 IU，VD330 000 IU，VE 800 IU，Cu 1 g，F(xiàn)e 5 g，Mn 4 g，Zn 3 g，Se 10 mg，I 50 mg，Co 10 mg。

2)計(jì)算值 Calculated values。

1.2飼養(yǎng)管理

飼養(yǎng)試驗(yàn)于國(guó)家肉牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系湖南漣源試驗(yàn)站進(jìn)行，預(yù)試期10 d，正試期120 d。試驗(yàn)牛采用小欄散養(yǎng)，通風(fēng)采光一致，自由采食和飲水。07:00和16：00分2次飼喂。

1.3屠宰、排酸、分割及樣品采集

飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束后，所有試驗(yàn)牛均在湖南天華牧業(yè)有限公司的屠宰廠進(jìn)行稱重與屠宰。屠宰前禁食24 h，保證充足飲水和休息。按照《牛屠宰操作規(guī)程》(GB/T 19477—2004)進(jìn)行屠宰。屠宰后，立即采集20 mL頸動(dòng)脈血，室溫凝固，3 000 r/min，4 ℃冷凍離心20 min分離血清，保存于-80 ℃超低溫冰箱以備血清生化指標(biāo)測(cè)定。

宰后30 min內(nèi)對(duì)胴體進(jìn)行稱重，采集左側(cè)胴體第12～13肋間背最長(zhǎng)肌肉樣，平均分成2.54 cm厚的2份，其中一份肉樣用封口袋保存于-20 ℃冰箱中冷凍保存，以備測(cè)定肌肉中的化學(xué)成分；另一份肉樣置于4 ℃排酸間排酸24 h后測(cè)定肉色、剪切力、滴水損失、pH等肉品質(zhì)指標(biāo)。

胴體在4 ℃排酸間排酸24 h，然后取左半邊胴體分割出肉、骨、脂肪(皮下脂肪)及其他組織(如結(jié)締組織)，計(jì)算屠宰率，脂肪、肌肉、骨含量。

1.4測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1背膘厚和眼肌面積的測(cè)定

使用游標(biāo)卡尺測(cè)定兩側(cè)胴體的第12～13肋處背膘厚，然后用4點(diǎn)背膘厚數(shù)據(jù)計(jì)算平均值。取左側(cè)胴體第12～13肋骨處背最長(zhǎng)肌，用透明硫酸紙繪下眼肌橫斷面圖形，然后用萊卡QWIN軟件計(jì)算出眼肌面積。

1.4.2肉pH的測(cè)定

取左側(cè)胴體第 12～13肋間背最長(zhǎng)肌肉樣，在宰后45 min和24 h 2個(gè)時(shí)間點(diǎn)用Mettler Toledo Delta 320 pH計(jì)的金屬探頭直接插入肉樣中心直接測(cè)定肌肉pH，每個(gè)肉樣在3個(gè)不同位置測(cè)定pH，最后取平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。測(cè)完后肉樣置于0～4 ℃冰箱保存，用于其他指標(biāo)測(cè)定。

1.4.3肉色和大理石花紋評(píng)分

取第12～13肋間背最長(zhǎng)肌肉樣，利用WSC-S測(cè)色色差計(jì)測(cè)量宰后24 h肉樣肉色，包括亮度(L*)、紅度(a*)和黃度(b*)值。每個(gè)肉樣取3個(gè)不同部位測(cè)量，最后取平均值。使用日本大理石花紋評(píng)分板對(duì)第12～13肋背最長(zhǎng)肌進(jìn)行大理石花紋評(píng)分，大理石花紋評(píng)分板有12個(gè)級(jí)別分值，8～12分為豐富，5～7分為適中，3～4分為平均，2分為少量及1分為微量。

1.4.4肌肉剪切力的測(cè)定

將在0～4 ℃熟化24 h后的背最長(zhǎng)肌肉塊(3 cm×4 cm×5 cm)在室溫下放置1 h后，使用保鮮膜將肉樣包好，將溫度計(jì)插入肌肉中心部位，再置于80 ℃恒溫水浴中加熱至肌肉中心溫度達(dá)70 ℃時(shí)立即取出肉樣，室溫冷卻至中心溫度達(dá)20 ℃左右時(shí)，沿肌纖維方向切取標(biāo)準(zhǔn)樣條(1 cm×3 cm)。使用Warner-Bratzler剪切儀(C-LM4)測(cè)量剪切肉樣所需的剪切力。每個(gè)肉樣切取6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)量，取其平均值。

1.4.5肌肉常規(guī)養(yǎng)分測(cè)定

將左側(cè)胴體第12～13肋骨處背最長(zhǎng)肌50 g左右肉樣，剔除可見脂肪、肌腱及表面結(jié)締組織,絞碎置于65 ℃烘箱制成風(fēng)干樣品，按照AOAC(1990)方法測(cè)定水分、粗脂肪含量[4]。使用凱氏定氮法測(cè)定肌肉粗蛋白質(zhì)含量。所有測(cè)定值均為鮮重基礎(chǔ)。

1.4.6血清生化指標(biāo)測(cè)定

使用日本協(xié)和公司生產(chǎn)的分析試劑盒測(cè)定血清甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和尿素氮濃度；使用德國(guó)豪邁公司生產(chǎn)的試劑盒測(cè)定血清葡萄糖濃度；使用四川邁克公司生產(chǎn)的試劑盒測(cè)定糖化血清蛋白濃度；使用南京建成生物工程研究所的試劑盒測(cè)定血清中非酯化脂肪酸(NEFA)濃度。試驗(yàn)在南昌大學(xué)一附院采用立式AU5421全自動(dòng)生化分析儀(Backman-Kelt,美國(guó))進(jìn)行測(cè)定，方法按說明書上進(jìn)行測(cè)定。

1.4.7肌肉內(nèi)脂類合成酶活性測(cè)定

樣品背最長(zhǎng)肌從-80 ℃取出，在37 ℃下解凍，取100 mg組織樣品加1 000 mL生理鹽水，混勻離心，去除上清液。使用蘇州科銘生物科技有限公司葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PDH)測(cè)定試劑盒(測(cè)紅細(xì)胞)(比色法)、蘋果酸脫氫酶(MDH)測(cè)定試劑盒(測(cè)血清)(紫外比色法)、異檸檬酸脫氫酶(ICDH)測(cè)定試劑盒(比色法)測(cè)定這3種酶的活性。葡萄糖-6-磷酸脫氫酶和異檸檬酸脫氫酶酶活性定義：每毫克蛋白質(zhì)每分鐘產(chǎn)生1 nmol還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)為1個(gè)活力單位。蘋果酸脫氫酶酶活性定義為：每毫克蛋白質(zhì)每分鐘消耗1 nmol煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)為1個(gè)活力單位。

1.5數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，使用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，結(jié)果用平均值表示，P<0.05為差異顯著。

2結(jié)果與分析

2.1胴體性能指標(biāo)

由表2可見，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組胴體的脂肪含量(32.04% vs. 28.62%，P=0.054)和背膘厚(3.39 cm vs. 2.85 cm，P=0.055)有降低的趨勢(shì)，但差異不顯著(P>0.05)，顯著增加骨含量(P<0.05)。添加大豆素對(duì)宰前活重、熱胴體重和屠宰率及胴體的肌肉含量和眼肌面積均無顯著影響(P>0.05)。

表2　大豆素對(duì)育肥牛胴體性能指標(biāo)的影響

2.2肉品質(zhì)指標(biāo)

由表3可見，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組牛背最長(zhǎng)肌的紅度值顯著提高(P<0.05)，排酸24 h的pH顯著降低(P<0.05)。添加大豆素使背最長(zhǎng)肌的粗脂肪含量及大理石花紋評(píng)分顯著提高(P<0.05)，分別較對(duì)照組提高了8.34%及1.93分，水分含量顯著降低(P<0.05)，剪切力有所降低，但差異不顯著(P>0.05)。

2.3血清生化指標(biāo)

由表4可見，與對(duì)照組相比，添加大豆素顯著降低了血清葡萄糖、尿素氮、甘油三酯、總膽固醇、非酯化脂肪酸、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇的濃度(P<0.05)，對(duì)糖化血清蛋白濃度影響不顯著(P>0.05)。

表3　大豆素對(duì)育肥牛背最長(zhǎng)肌肉品質(zhì)指標(biāo)的影響

表4　大豆素對(duì)育肥牛血清生化指標(biāo)的影響

2.4肌肉中脂類合成酶活性

由表5可見，與對(duì)照組相比，添加大豆素顯著提高了背最長(zhǎng)肌的異檸檬酸脫氫酶活性(P<0.05)，顯著降低了葡萄糖-6-磷酸脫氫酶活性(P<0.05)。對(duì)蘋果酸脫氫酶活性影響不顯著(P>0.05)。

表5　大豆素對(duì)育肥牛背最長(zhǎng)肌脂類合成酶活性的影響

3討論

3.1大豆素對(duì)肉牛胴體性能指標(biāo)的影響

本研究發(fā)現(xiàn)大豆素具有提高湘中黑牛育肥牛胴體骨含量和降低胴體脂肪含量及背膘厚的作用，這與Kaludjerovic等[5]、Fujioka等[6]、Ohtomo等[7]在鼠上研究結(jié)果相似。這可能是由于大豆素能夠抑制脂肪組織中脂肪細(xì)胞的分化[8]，促進(jìn)骨細(xì)胞生長(zhǎng)[9-10]，導(dǎo)致了大豆素對(duì)骨形成與發(fā)育具有促進(jìn)作用，并對(duì)體脂肪合成具有抑制作用有關(guān)。有研究表明，大豆素能在瘤胃中部分代謝為雌馬酚[11]，而雌馬酚具有抑制體脂(不包括肌肉脂肪)積累，促進(jìn)骨骼發(fā)育的作用[6-7]。

3.2大豆素對(duì)肉牛肉品質(zhì)指標(biāo)的影響

肌肉的pH影響肌肉的剪切力、風(fēng)味、持水力，這些肌肉特性對(duì)消費(fèi)者選擇有非常重要影響[12-13]。當(dāng)肌肉排酸24 h的pH由5.5增加至6.1時(shí)，其剪切力有降低趨勢(shì)[13]。肌肉排酸24 h的pH高于5.5，一般認(rèn)為是由于肌肉糖元較少的緣故，以致肌肉中無法積累足夠的乳酸[12]。本研究發(fā)現(xiàn)添加大豆素降低了背最長(zhǎng)肌的排酸24 h的pH，剪切力有降低的趨勢(shì)，這可能是因?yàn)榇蠖顾卦黾恿思∪庵械奶窃俊Ｔ贛alardé等[14]的研究中，添加大豆異黃酮(含大豆素和染料木素)增加了鼠肌肉中的糖元含量，這與本研究結(jié)果相似。

肉色是重要的肉質(zhì)性狀，它直接影響消費(fèi)者的購買欲。肉色的差異與肌肉中亞鐵肌紅蛋白(鮮紅)、肌紅蛋白(暗紅色)、正鐵肌紅蛋白(灰-褐色)的比例有關(guān)[15]。當(dāng)肉色由亮紅色變?yōu)榘岛稚珪r(shí)，消費(fèi)者一般會(huì)認(rèn)為肉的養(yǎng)分已損失或變質(zhì)，進(jìn)而不去購買這類產(chǎn)品[16]。因此，肉中的肌紅蛋白應(yīng)維持亞鐵形式。本研究發(fā)現(xiàn)，添加大豆素增加了背最長(zhǎng)肌的紅度值，這意味著大豆素抑制了肌肉在空氣中的氧化，改善了肉色的穩(wěn)定性，這可能與大豆素和雌馬酚內(nèi)在的抗氧化特性有關(guān)[17]。

3.3大豆素對(duì)肉牛肌肉脂肪及大理石花紋評(píng)分的影響

本研究發(fā)現(xiàn)大豆素顯著降低了湘中黑牛皮下脂肪含量，但顯著促進(jìn)了背最長(zhǎng)肌肉脂肪含量及大理石花紋評(píng)分。Crespillo等[18]發(fā)現(xiàn)添加大豆素可增加鼠骨骼肌中的脂肪含量并降低肝臟中的脂肪含量。還有一些體內(nèi)或體外試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，大豆素和雌馬酚能夠加強(qiáng)人和鼠前脂肪細(xì)胞的分化、脂粒形成和脂肪的積累[19-21]。但是Rehfeldt等[22]研究了母豬妊娠期飼喂大豆素對(duì)仔豬胴體組成的影響，結(jié)果顯示大豆素不影響仔豬的皮下脂肪含量，但顯著提高了仔豬整個(gè)胴體的脂肪含量。這些結(jié)果表明，大豆素具有調(diào)脂作用，能選擇性地促進(jìn)脂肪在肌肉中的沉積。

3.4大豆素對(duì)肉牛血清生化指標(biāo)及肌肉脂類合成酶活性的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，添加大豆素降低了湘中黑牛血清中脂代謝產(chǎn)物如非酯化脂肪酸、甘油三酯、總膽固醇等的濃度。這與前人以鼠為研究動(dòng)物發(fā)現(xiàn)大豆素具有明顯的降膽固醇作用的結(jié)果[18,23-24]一致。本研究中添加大豆素降低了湘中黑牛血清中葡萄糖的濃度，這與Cao等[24]和Choi等[25]的結(jié)果一致。大豆素能夠通過增加葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-4(GLUT4)和胰島素受體底物-1(IRS-1)的基因表達(dá)量，提高胰島素濃度，刺激葡萄糖攝入量[19]，進(jìn)而可能導(dǎo)致較低的血清葡萄糖濃度。

葡萄糖-6-磷酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶、異檸檬酸脫氫酶參與了脂肪酸從頭合成中NADPH的合成。本研究發(fā)現(xiàn)添加大豆素增加了背最長(zhǎng)肌異檸檬酸脫氫酶的活性，這可能與肌肉脂肪含量提高有關(guān)。葡萄糖-6-磷酸脫氫酶曾被認(rèn)為與肉牛肌肉脂肪的沉積有關(guān)，是一個(gè)較好的用于預(yù)測(cè)大理石花紋的指標(biāo)[26]。然而，本研究中添加大豆素較對(duì)照組顯著降低了葡萄糖-6-磷酸脫氫酶的活性。出現(xiàn)這一矛盾結(jié)果的原因不清，尚需要進(jìn)一步的研究。

4結(jié)論

添加大豆素能夠影響湘中黑牛育肥牛的脂類代謝，促進(jìn)肌肉脂肪沉積，改善牛肉的大理石花紋和品質(zhì)。大豆素是一種可用于高檔牛肉生產(chǎn)的綠色添加劑。

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(責(zé)任編輯王智航)

Effects of Daidzein on Carcass Performance and Meat Quality of FatteningXiangzhongBlack Cattle

XU Lanjiao1BAO Linbin1ZHAO Xianghui1WANG Canyu1QU Mingren1*OUYANG Kehui1XIONG Xiaowen1ZHU Yuankui2

(1. Jiangxi Province Key Laboratory of Animal Nutrition, Engineering Research Center of Feed Development, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China； 2. Hunan Tianhua Industrial Corporation, Loudi 417100, China)

Abstract:This study was to investigate the effects of dietary supplementation of daidzein on carcass performance and meat quality of Fattening Xiangzhong Black cattle. Fourteen healthy castrated Hunan black cattle aged about 2 years with similar body weight [(450±20) kg] were randomly divided into two groups (n=7). Control group was fed a basal diet while test group was fed the basal diet added 500 mg/kg daidzein. The experiment lasted for 120 days. The results showed as follows: compared with control group, 1) the supplementation of daidzein had no significant effects on live weight before slaughter, hot carcass weight and dressing percentage, and carcass fat content and backfat thickness tended to decrease with an insignificant difference (P>0.05); 2) daidzein supplementation significantly increased ether extract content and marbling score of longissimus dorsi by 8.34% and 1.93 (P<0.05), respectively, pH after aging for 24 h and moisture content in muscle were significantly reduced (P<0.05), and redness value of muscle was significantly increased (P<0.05); 3) daidzein supplementation significantly reduced serum concentrations of glucose, urea nitrogen, triglyceride, total cholesterol, non-esterified fatty acid, high density lipoprotein cholesterol (HDL-C) and low density lipoprotein cholesterol(LDL-C) (P<0.05); 4) daidzein supplementation significantly increased and reduced the activities of isocitrate dehydrogenase and glucose 6 phosphate dehydrogenase (P<0.05)， respectively. The results indicate that dietary supplementation of daidzein can affect fat metabolism, promote intramuscular fat deposition, and improve beef marbling and meat quality of fattening cattle.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(1)：191-197]

Key words:daidzein； Xiangzhong black cattle； meat quality； intramuscular fat； carcass performance

*Corresponding author, professor, E-mail: qumingren@sina.com

中圖分類號(hào)：S816.7;S823

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-267X(2016)01-0191-07

作者簡(jiǎn)介：許蘭嬌(1981—)，女，江西臨川人，助理研究員，博士，研究方向?yàn)閯?dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)。E-mail： xulanjiao1314@163.com*通信作者：瞿明仁，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail: qumingren@sina.com

基金項(xiàng)目：國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201303143)；國(guó)家現(xiàn)代肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-38)；江西省贛鄱555工程領(lǐng)軍人才計(jì)劃(贛才字[2012]1號(hào))；江西省自然科學(xué)基金計(jì)劃(20151BAB214009)

收稿日期：2015-07-23

doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2016.01.025