郝 壯,高 倩,金 娜,李 禎,陳長增,霍金金,劉鳳華*
(北京農(nóng)學(xué)院動物科技學(xué)院,北京 102206)
隨著人們生活水平的提高與食品安全意識的不斷增強(qiáng),豬肉品質(zhì)已經(jīng)受到了廣泛的關(guān)注。2016 年我國豬肉產(chǎn)量為5 340 萬噸,占全世界豬肉類總產(chǎn)量的50.06%,我國是全球最大的豬肉消費(fèi)國,但國產(chǎn)豬肉的國際競爭力卻不能與其他國家相比。評價(jià)豬肉品質(zhì)的指標(biāo)有肉色、系水力、肌肉大理石紋、pH、脂類氧化性、嫩度、風(fēng)味等[1]。影響豬肉品質(zhì)的因素有很多,諸如遺傳育種、飼料營養(yǎng)、飼養(yǎng)管理,屠宰加工等,文章綜述了不同因素對豬肉品質(zhì)的影響。
產(chǎn)自于丹麥的長白豬和經(jīng)過美國改良的杜洛克豬以及源于北英格蘭的約克夏豬,不僅是現(xiàn)在著名的純種瘦肉型豬,而且分布于世界各國,深受人們的歡迎。加拿大共有種豬場630個,原種豬場約有250個,在加拿大所有的種豬中,純種約克夏占比為44%,長白豬占37%,杜洛克的比例則約為15%。目前,美國已經(jīng)成為了世界上最大的種豬出口國,現(xiàn)如今,美國國內(nèi)的種豬核心群母豬數(shù)量大約在700 ~2 000 頭左右[2]。我國地方豬種資源豐富,但良種覆蓋率不高,育種條件差,多年來良種豬依靠進(jìn)口?,F(xiàn)階段散養(yǎng)戶在我國生豬養(yǎng)殖中依然占據(jù)主導(dǎo)地位,飼養(yǎng)品種有些為地方豬種,雖然我國地方品種豬在生長速度、飼料利用率、瘦肉率上不如國外品種,但是在肉質(zhì)、繁殖力、適應(yīng)力上優(yōu)于國外品種[3-5]。
資料顯示,相同飼養(yǎng)條件下評價(jià)杜洛克、約克夏、長白豬這3 個品種豬的胴體品質(zhì),發(fā)現(xiàn)杜洛克豬的最終pH、背膘厚度和肌間脂肪含量最高[6]。在相同的飼養(yǎng)條件下,以南陽黑豬與長白豬為研究對象,進(jìn)行為期180 d 的飼養(yǎng)試驗(yàn),屠宰后測定兩品種豬肉品質(zhì)的結(jié)果顯示,與長白豬相比,南陽黑豬在肉色評分、大理石紋評分、胴體脂肪率、肌內(nèi)脂肪含量等指標(biāo)上是高于長白豬的,且差異顯著,背最長肌、胴體瘦肉率、眼肌面積、滴水損失明顯較低且差異顯著,其中的熟肉剪切力更是低于長白豬且差異極顯著。由此說明,南陽黑豬肉品質(zhì)優(yōu)于長白豬[7]。孟丹等[8]對八眉豬肉、新疆黑豬肉和長白豬肉的熟肉率、pH、肉色和營養(yǎng)成分進(jìn)行分析比較,其數(shù)據(jù)分析表明,這3 種豬肉的不同指標(biāo)之間都有不同程度的差異,從水分含量和粗蛋白的含量來看,長白豬在這3 種豬肉間含量是最高的,與其他兩種豬肉相比,差異顯著。但從肉色和粗脂肪含量上來看,八眉豬肉要明顯優(yōu)于其他兩種豬肉,而新疆黑豬在pH 和熟肉率上又顯著高于其他兩種豬肉。
由此可見,國外品種中杜洛克與巴克夏的豬肉品質(zhì)明顯優(yōu)于其他品種,而我國地方品種如金華豬、南陽黑豬的豬肉品質(zhì)又優(yōu)于國外品種,但是飼養(yǎng)周期較長,可以通過雜交育種與分子育種技術(shù)來提高豬肉品質(zhì)。
2.1.1 粗蛋白水平對豬肉品質(zhì)的影響
研究發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)在豬肉的一些重要指標(biāo)當(dāng)中,如 pH、滴水損失、背膘厚和大理石紋等起到了顯著的影響作用[9]。動物自身內(nèi)的蛋白質(zhì)大部分來源于每天所采食的日糧當(dāng)中。因此,日糧中蛋白質(zhì)的含量和質(zhì)量會對動物本身蛋白質(zhì)的沉積產(chǎn)生重要的影響,同時(shí)也會對豬肉的品質(zhì)產(chǎn)生重要的影響[10]。張克英等[9]在豬的飼糧中添加不同水平的日糧蛋白質(zhì),以此來驗(yàn)證蛋白質(zhì)水平對豬肉的影響,其試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,日糧中蛋白質(zhì)水平的提高,的確可以對豬肉的一些指標(biāo)產(chǎn)生影響,如降低豬肉的皮脂率、背膘厚度和肌肉脂肪含量以及大理石紋評分,而使豬肉的眼肌面積和瘦肉率增加,但是對豬肉其他的一些指標(biāo),如肉色評分、肌肉pH、失水率和滴水損失卻并沒有產(chǎn)生顯著的影響。較低水平的蛋白質(zhì)日糧相較于高水平日糧不僅可以降低成本,而且還可以降低氮污染,保護(hù)環(huán)境。基于此點(diǎn),越來越多的國內(nèi)外專家學(xué)者開始著手于研究分析低蛋白質(zhì)日糧對生長育肥豬影響[11]。研究表明,飼喂低蛋白質(zhì)日糧對豬肉品質(zhì)和胴體品質(zhì)沒有負(fù)面影響[12-14]。低蛋白日糧會顯著提高肌內(nèi)脂肪,但對滴水損失無影響[15]。
2.1.2 氨基酸對豬肉品質(zhì)的影響
飼料蛋白和賴氨酸(Lys)水平均影響脂肪沉積和組成。如果Lys 水平足夠,降低商品豬(長白豬×杜洛克)日糧的蛋白質(zhì)水平反而不會對其性能產(chǎn)生負(fù)面影響。由此可見,飼料蛋白和Lys 的減少對豬的生長和肌內(nèi)脂肪的影響是不獨(dú)立的,在維持Lys 的同時(shí)蛋白質(zhì)的減少可以在不影響性能的情況下提高豬肉品質(zhì)[16]。降低日糧中蛋白質(zhì)水平并添加氨基谷氨酸(NCG) 有效增加豬背長肌面積,減少背部脂肪堆積,生產(chǎn)出高亮氨酸含量的功能性豬肉,但對肥育豬肌肉脂肪酸譜無負(fù)面影響[17]。吳琛等[18]研究結(jié)果表明,在飼糧中添加一定量的精氨酸,可以提高環(huán)江香豬的瘦肉率,增強(qiáng)其抗氧化功能,降低脂肪率,以此來改善豬肉品質(zhì)。
2.2.1 不同脂肪來源對豬肉品質(zhì)的影響
Bo?ena Waszkiewicz Robak 等[19]發(fā)現(xiàn)在不影響蛋白質(zhì)和總礦物質(zhì)(灰分)含量的情況下,改變?nèi)占Z中脂肪來源對豬肉水分含量和脂肪有顯著影響,且對脂肪中飽和脂肪酸(SFA)和不飽和脂肪酸(UFA)含量無影響,但是對單不飽和脂肪酸(MUFA)和n-3、n-6 組特定脂肪酸的參與有顯著影響。Eli Gjerlaug-Enger 等[20]研究發(fā)現(xiàn),豬飼料中富含菜籽油(RS)與對照組相比,RS豬的生長速度有微小的差異,但兩組在飼料配比、瘦肉率、胴體價(jià)值方面沒有差異,兩組肉品感官性狀、滴水損失及肉色也無明顯差異,但飼喂RS 豬的背膘較軟,易于切割,水分含量增加2%,多不飽和脂肪酸(PUFAs)含量增加約50%,其反式脂肪的n-6/n-3 比值約為4 ∶1,而對照組中n-6/n-3 比值為6.5 ∶1,除此之外添加RS 可降低長鏈多不飽和脂肪酸(LC PUFAs)的延伸率和去飽和率。Wandee Tartrakoon 等[21]研究表明,在日糧中添加3%的混合油脂不飽和脂肪酸∶飽和脂肪酸(UFA ∶ SFA)比 例 為2.5 ∶1 或5 ∶1,具有提高豬肉品質(zhì)的作用。
2.2.2 不飽和脂肪酸對豬肉品質(zhì)的影響
胡金杰等[22]研究的數(shù)據(jù)結(jié)果表明,肉制品中的多不飽和脂肪酸含量與不同的多不飽和脂肪酸之間的比值,是可以通過調(diào)整豬日糧中的多不飽和脂肪酸含量來調(diào)整改善。育肥豬飼喂高亞麻酸(LNA)日糧可以增加肌肉和脂肪組織中的n-3多不飽和脂肪酸含量,降低豬肉中n-6 ∶n-3 比值[23-24];飼喂高油酸可以通過降低多不飽和脂肪酸,提高單不飽和脂肪酸的含量,對育肥豬皮下脂肪的脂肪酸的組成進(jìn)行改善[25];在日糧中添加共軛亞油酸(CLA)可以抑制脂質(zhì)氧化和改善脂肪酸組成,從而提高豬肉的色澤穩(wěn)定性,還能增加肌間脂肪,明顯提高系水力[26];Luca Sardi 等[27]在育肥豬的不同生長階段的飼糧中添加兩個不同水平(2.5 g/kg 添加8 周,2.5 g/kg或5.0 g/kg 添加4 周)的富含DHA的海水藻產(chǎn)品,其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,飼糧中添加海水藻后,與對照組相比,豬背最長肌的DHA 含量發(fā)生變化,當(dāng)添加量為5.0 g/kg 時(shí),背最長肌DHA 含量最高且差異顯著,而添加2.5 g/kg 飼喂8 周與2.5 g/kg 或5.0 g/kg 飼喂4 周,肉中DHA 含量則無明顯差異。
研究發(fā)現(xiàn),飼喂高錳高硒日糧對豬肉品質(zhì)盡管有一些積極的 影 響(Mn 增 加TAC, Se 增 加GPx, Se 和Mn 增 加 嫩 度),但 高硒高錳日糧并沒有協(xié)同作用,也沒有對豬肉品質(zhì)產(chǎn)生有益影響[28];在日糧中補(bǔ)充40mg/kg 的天然維生素E 會顯著降低脂質(zhì)氧化,幫助延長新鮮豬肉的保質(zhì)期[29,30]。Luis Calvo 等[31]研究發(fā)現(xiàn),與無機(jī)亞硒酸鈉相比,日糧中添加有機(jī)硒(SeY 0.3 mg/kg)會降低硫代巴比妥酸(Thiobarbituric acid,TBARS)濃度,改善了豬肉的脂質(zhì)穩(wěn)定性,此外有機(jī)硒還與pH 有關(guān),隨著肌肉pH 的增加,日糧中的有機(jī)硒會明顯減少豬肉的質(zhì)滴損失。
徐秀景等[32]研究表明,乳酸菌發(fā)酵飼糧可以提高育肥豬血液抗氧化能力,提高生長性能,改善豬肉品質(zhì)。趙晨等[33]研究表明,復(fù)合乳酸菌、復(fù)合多酚、酵母硒、與單一乳球菌等飼料添加劑,對豬肉的肉色與嫩度可以起到一定的改善作用,同時(shí)還可以在一定程度上增加豬肉的甜味,改善豬肉風(fēng)味和口感;不僅如此,還能在機(jī)體抗氧化能力方面起到不同程度的積極作用,在這4 種飼料添加劑中,又以酵母硒效果最優(yōu),復(fù)合乳酸菌和多酚次之,單一乳球菌的效果均不如前3 種明顯。
通過改變?nèi)占Z結(jié)構(gòu)與對日糧進(jìn)行特殊處理是提高豬肉品質(zhì)最簡單也是最行之有效的方法。在養(yǎng)殖過程中要考慮到豬只每個飼養(yǎng)階段的生理特點(diǎn),改善飼糧中的營養(yǎng)組分,適時(shí)調(diào)整飼料配方,改善育肥豬的生產(chǎn)性能提高豬肉品質(zhì)。
飼喂方式不同對豬肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)成分及其含量差異有很大的影響。趙素娟等[34]將飼喂方式分為純糧食飼喂組和飼料飼喂組,其結(jié)果表明,在豬出欄所需時(shí)間和肌內(nèi)脂肪(IMF)含量上,純糧食飼喂組都要顯著高于用飼料飼喂組,這使得用純糧食進(jìn)行飼喂可以使豬肉品質(zhì)和風(fēng)味更佳。Justyna Horodyska等[35]發(fā)現(xiàn),低剩余采食量的豬與高剩余采食量的豬相比,胴體質(zhì)量更好,肌肉含量更多而且脂肪酸譜也得以改變。Teresinha Marisa Bertol等[36]研究發(fā)現(xiàn),宰前活重增加會增加豬肉的體積,但對豬肉產(chǎn)量影響不大。體重較重的豬屠宰后,肉色較鮮紅,肌內(nèi)脂肪含量與體重較輕的豬相同,但嫩度受影響較小。
屠宰前,各種應(yīng)激源都會影響豬肉的品質(zhì)。在運(yùn)輸過程中,壓力也會變成高溫。豬在運(yùn)輸時(shí)最適合的溫度在15℃以下,當(dāng)溫度超過15℃時(shí),豬肉品質(zhì)惡化、pH 下降,同時(shí)運(yùn)輸過程中,背最長肌對外界溫度的升高反應(yīng)更為敏感[37]。Claudiu SIMA 等[38]研究發(fā)現(xiàn)屠宰前休息的豬只與直接屠宰的豬只相比,肉色較深,pH 下降較慢,最終pH 較高,系水力(WHC)較高。Lubo? Brzobohaty 等[39]研 究 發(fā) 現(xiàn),在生豬體重達(dá)到80 kg 時(shí)進(jìn)行限飼,會導(dǎo)致MLLT 肌纖維數(shù)量增多,IIB型肌纖維在胴體中、瘦肉、肩部的比例升高。
胡新等[40]研究發(fā)現(xiàn)凍結(jié)和解凍過程對豬肉品質(zhì)也產(chǎn)生著不同程度的影響,其中解凍對豬肉的影響大于凍結(jié)。-70 ℃凍結(jié)和4 ℃低溫解凍對豬肉的品質(zhì)影響較小,同時(shí)能較好地保持豬肉的品質(zhì)。田旭等[41]研究發(fā)現(xiàn),對豬肉煮制時(shí)間的長短會顯著影響豬肉的品質(zhì)及營養(yǎng)成分,但效果則是完全不同的,短時(shí)間的煮制,會使豬肉具有較好的品質(zhì),而長時(shí)間的煮制,則會讓豬肉具有較高的營養(yǎng)價(jià)值。
飼養(yǎng)管理與屠宰加工往往被人們忽視,豬肉品質(zhì)很容易受到宰前應(yīng)激的影響,這也是產(chǎn)生白肌肉(PSE)與黑干肉(DFD)的原因。預(yù)防宰前應(yīng)激,改善屠宰方式不僅符合動物福利,而且對減少PSE、DFD 肉量,提高豬肉品質(zhì)有著很重要的意義。
研究表明,在豬飼糧中添加車肉桂醛,前草醇,辣椒油樹脂等復(fù)合天然植物提取素可以降低背最長肌的質(zhì)滴損失與蒸煮損失,提高系水力,顯著提高了鮮肉與熟肉的感官品質(zhì)[42]。日糧中添加適當(dāng)?shù)拇笏?、生姜?fù)合植物提取物,可以提高育肥豬的生長性能、增加出欄體重、平均日增重和平均日采食量以及飼料轉(zhuǎn)化率等均有積極的作用,同時(shí)還可以改善豬肉的品質(zhì),使pH 下降延緩、肉色得以改善、保持失水率并延長豬肉的貯存時(shí)間。該試驗(yàn)結(jié)果表明,在豬的生長育肥期使用生姜、大蒜復(fù)合植物提取物是可以替代抗生素的,其各項(xiàng)生長性能以及作用效果與抗生素相比,并沒有顯著的差異[43]。鄭梓等[44]研究發(fā)現(xiàn)飼喂的藥食同源植物提取物(肉桂、陳皮、丁香、八角等植物提取物)具有提高豬的采食量、增重速度、飼料轉(zhuǎn)化率;提高眼肌面積,胴體瘦肉率,改善肌肉pH 和肉色,降低肌肉的滴水損失、蒸煮損失和剪切力,增強(qiáng)持水性、豬肉嫩度;可改善脂肪酸組成,明顯降低肌肉中豆蔻酸、硬脂酸和芥酸含量,提高棕櫚油酸、油酸和亞麻酸含量。
董麗等[45]在育肥豬的日糧中添加一定比例的竹酢粉,其結(jié)果表明,竹酢粉可以對豬的肉色起到一定的改善作用,并且還可以增加肌肉的嫩度和多汁性,使豬肉中風(fēng)味氨基酸和肌苷酸含量得到提高,增加豬肉的鮮味。此外,還可以使豬肉中的脂肪酸含量增加,竹酢粉可以在一定程度上用以替代抗生素,作為生產(chǎn)無抗豬肉使用,其添加比例建議添加1.0%即可。Ivan_Bahelka 等[30]研究發(fā)現(xiàn)牛至提取物能部分改善儲存豬肉的肉色;Xia Yangchun 等[46]研 究 發(fā) 現(xiàn),甘蔗提取物能有效提高肌肉的抗氧化性,提高豬肉品質(zhì);杜仲葉多酚提取物能提高肌肉品質(zhì),調(diào)節(jié)脂肪代謝[47]。
可飼用天然植物提取物不僅能改善豬的生產(chǎn)性能,還能提高胴體品質(zhì)。更有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)某些可飼用天然植物提取物能起到抗生素的作用。由此可見,可飼用天然植物提取物代替抗生素在生豬健康養(yǎng)殖中有著重要意義。
Kinga Boruszewska1 等[48]研究表 明,calpastatin 基 因CAST/RsaI多態(tài)性對豬肉肉質(zhì)感官品質(zhì)、屠宰價(jià)值、屠宰工藝等性狀以及屠宰后肌肉糖酵解和蛋白水解變化范圍有顯著影響。與CD 和CC 基因型相比,DD 基因型育肥豬的胴體肉含量和最終pH 較高,蒸煮產(chǎn)率較高,肉質(zhì)較嫩,糖酵解勢和蛋白質(zhì)含量較低。CAST/RsaI 多態(tài)性的影響還表明,與CC 動物相比,基因型CD 豬的肌肉蛋白水解程度較低。從肌原纖維蛋白的蛋白水解水平來看,DD 基 因 型介于CC 和CD 之間。伍婷等[49]分析了30、90、150日齡金華豬和長白豬背最長肌的基因表達(dá)譜,分析發(fā)現(xiàn),金華豬體內(nèi)調(diào)節(jié)脂肪酸生物合成的基因(硬脂酰輔酶A 去飽和酶、如脂肪酸合成酶)表達(dá)水平較高,而調(diào)節(jié)肌生成的基因(forkhead box O1、肌生成因子6)在長白豬體內(nèi)表達(dá)水平較高。在90 日齡金華豬的高表達(dá)基因中,發(fā)現(xiàn)了一種新型基因FLJ36031 (pFLJ),它是肌內(nèi)脂肪細(xì)胞中脂肪沉積的積極調(diào)節(jié)因子。因此解釋了中國品種金華豬比丹麥品種長白豬有著更多的肌間脂肪的原 因。Hyeonsoo Jeong 等[50]利 用Illumina Hiseq2000 平 臺,對10 頭巴克夏豬的基因組進(jìn)行了測序,與11 頭長白豬和13 頭約克夏豬的基因組一起,通過群體統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)(XPEHH 和XP-CLR),鑒定了與豬肉品質(zhì)相關(guān)的脂質(zhì)代謝、肌內(nèi)脂肪酸沉積和肌纖維類型相關(guān)的幾個基因(TG、FABP1、AKIRIN2、 GLP2R、T G F B R 3、 J P H 3、 I C A M 2 和ERN1)。通過統(tǒng)計(jì)富集分析,檢測品種的特異性遺傳變異,發(fā)現(xiàn)幾 個 候 選基 因(SLC25A14、 IGF1、PI4KA、 CACNA1A)參與脂質(zhì)代謝。這些候選基因與巴克夏豬肉的質(zhì)量相關(guān),最終從分子角度說明了巴克夏豬肉大量的中性脂質(zhì)脂肪酸與肌間脂肪的形成機(jī)制。
隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的飛速發(fā)展,應(yīng)用基因芯片,高通量測序等基因組、轉(zhuǎn)錄組、代謝組等技術(shù)揭示影響豬肉品質(zhì)的分子機(jī)制反映出系統(tǒng)生物學(xué)的比較優(yōu)勢,需要更多地投入去開展相關(guān)工作,最終,從分子角度研究不同品種豬的豬肉品質(zhì),滿足科研到生產(chǎn)和消費(fèi)人群的不同需求。
綜上所述,豬肉品質(zhì)的影響因素有很多。隨著人們健康意識的不斷增強(qiáng),對豬肉產(chǎn)品的安全和肉品質(zhì)也提出了新的要求。隨著動物遺傳學(xué),動物營養(yǎng)學(xué),飼料學(xué)等學(xué)科的不斷發(fā)展,分子遺傳學(xué),動物分子營養(yǎng)學(xué),系統(tǒng)生物學(xué)等新興學(xué)科的出現(xiàn),改善豬肉品質(zhì)方法也越來越多。應(yīng)該充分了解市場消費(fèi)者的需要,通過遺傳選育,精準(zhǔn)營養(yǎng),飼養(yǎng)管理,屠宰處理等技術(shù)手段,不斷地改善豬肉品質(zhì),提高生產(chǎn)效益。近些年來,隨著農(nóng)業(yè)農(nóng)村部減抗替抗相關(guān)條例的發(fā)布,研究者發(fā)現(xiàn)利用可飼用天然植物提取物不僅能改善豬肉品質(zhì),還能代替抗生素,生產(chǎn)安全優(yōu)質(zhì)豬肉,深入研究植物提取物作用機(jī)制,研究它們提高豬肉品質(zhì)的作用機(jī)制,對畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有很好的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。