蘇尼特羊不同部位肌肉抗氧化系統(tǒng)的差異

劉 暢 羅玉龍 張亞琨 李文博 趙麗華 蘇 琳 靳 燁

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 呼和浩特010018）

羊肉品質(zhì)不僅受性別[1]、年齡[2]、品種[3]、飼養(yǎng)方式[4]等因素的影響，部位也是重要的影響因素之一[5]。近年，諸多對蘇尼特羊和巴美肉羊的研究表明，不同部位肌肉品質(zhì)存在著較大差異，包括pH、色澤、嫩度以及風(fēng)味物質(zhì)等[6-7]。

羊的不同部位活動量存在較大差異，這使其具有不同的生理功能，影響脂肪、肌紅蛋白氧化程度以及體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)，最終引起肉品質(zhì)的差異。

肌肉特性的差異主要是肌纖維引起的。根據(jù)代謝方式的相對重要程度，可將肌纖維分為氧化型肌纖維和酵解型肌纖維。氧化型肌纖維直徑細，通過有氧代謝產(chǎn)生ATP 供能，與酵解型肌纖維相比，含有較多的脂肪、線粒體和肌紅蛋白，這就會造成兩種肌纖維氧化穩(wěn)定性的差異[8-9]。不同部位肌肉含有的肌纖維類型比例不同，間接影響部位間肌肉組織的氧化程度。氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)之間存在動態(tài)平衡，這會進一步影響肉的色澤和風(fēng)味物質(zhì)等感官指標。本試驗對蘇尼特羊股二頭肌、臂三頭肌、背最長肌的脂質(zhì)蛋白氧化程度、抗氧化能力、抗氧化酶活性以及色差和pH 進行了研究，分析不同部位肌肉組織氧化與抗氧化系統(tǒng)的差異性及二者間的相互關(guān)系，為羊肉品質(zhì)的進一步研究提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

從內(nèi)蒙古巴彥淖爾市烏拉特中旗選取放牧條件下12月齡蘇尼特羊共25 只。食用牧草主要以烏拉特中旗荒漠化草原典型牧草為主，如蒙古蔥、芨芨草、堿韭、沙生冰草等。25 只蘇尼特羊屠宰后1 h 內(nèi)取股二頭肌、臂三頭肌和背最長肌為試驗材料，轉(zhuǎn)移至-80 ℃冷藏待用。

磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、乙酸銨、新亞銅試劑、氯化鈉（均為分析純），丙二醛（MDA）試劑盒、總抗氧化能力（T-AOC）試劑盒、總超氧化物歧化酶（SOD）試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）試劑盒以及過氧化氫酶（CAT）試劑盒，南京建成生物工程研究所；2，2-聯(lián)氮基-雙-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽 （ABTS），美國Amresco 公司；濾紙、比色皿等。

1.2 儀器與設(shè)備

XHF-DY 型高速分散器，寧波新芝生物科技股份有限公司；5810-R 型低溫臺式冷凍離心機，德國Eppendorf 公司；TU-1810 型紫外/可見光分光光度計，北京普析通用儀器有限公司；電熱恒溫箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；TC-P2A 全自動色差儀，北京奧依克光電儀器有限公司；pH 計PB-10S，Artorius 公司。

1.3 方法

1.3.1 丙二醛含量和抗氧化酶活性的測定 取肉樣0.5 g，加4.5 mL 的生理鹽水，制成10%的組織勻漿，離心（4 ℃，4 000 r/min，10 min）取上清液，并按照試劑盒說明書分別測上清液中丙二醛（MDA）含量、總超氧化物歧化酶活力（SOD）、過氧化氫酶活力（CAT）以及谷胱甘肽過氧化物酶活力（GSHPx）。

1.3.2 肌紅蛋白氧化狀態(tài)的測定 取肉樣5 g，加入40 mmol/L 磷酸鈉緩沖液25mL（pH=6.8），冰水浴中勻漿20 s（4 000 r/min）后冰浴靜置1 h，然后在4 ℃條件下3 000 r/min 離心25 min，取上清液，過濾，濾液在525，545，565，572 nm 波長下測吸光值[10]。按照Krzywicki 的方法計算氧合肌紅蛋白（OMb）和高鐵肌紅蛋白（MMb）的相對含量[11]，即：

OMb%=（0.082R1-1.267R2+0.809R3-0.361）×100

MMb%=（-2.514R1+0.777R2+0.800R3+1.098）×100

式 中R1、R2、R3分別為572，565，545 nm 與525 nm 吸光值的比值。

1.3.3 降銅離子還原能力（CUPRAC）的測定 取0.01 mol/L CuCl2、1 mol/L 乙酸銨，0.075 mol/L 新銅溶液各1 mL，加入組織勻漿液25 μL，空白管用等量雙蒸水代替組織勻漿液，混合均勻后，室溫下靜置（1 h），使用1 cm 光徑比色皿，在450 nm 波長處測定吸光度[12]。CUPRAC 表示為mg/g 肌肉抗壞血酸當量。

抗壞血酸標準曲線的測定：按照以上步驟，分別用不同濃度梯度（0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，5.0，10.0 mmol/L）的抗壞血酸代替組織勻漿液，測定吸光度值，制成標準曲線。

1.3.4 自由基清除率（RSA）的測定 ABTS 反應(yīng)液的制備方法如下：25 mL 的ABTS （14 mmol/L）與過硫酸鉀（2.45 mmol/L）等體積混合，在黑暗條件下反應(yīng)16 h。試驗前用磷酸鹽緩沖液（pH=7.4）稀釋ABTS 反應(yīng)液，使吸光度值在0.750±0.020（734 nm 波長）范圍內(nèi)。在40 μL 組織勻漿液中加入4.0 mL 的ABTS 反應(yīng)液，然后水浴6 min（30℃），用40 μL 的雙蒸水加入4.0 mL 的ABTS 稀釋的反應(yīng)液作為空白[13]。然后在734 nm 波長處測定吸光度，抑制率計算公式如下：

抑制率%=[（A0-A1）/A0]×100

式中A0——空白吸光度；A1——組織勻漿液吸光度。

1.3.5 pH 值的測定 使用胴體直測式pH 計測定蘇尼特羊屠宰后45 min 內(nèi)肌肉的pH 值。

1.3.6 色澤的測定 使用TC-P2A 全自動色差儀對肉的色澤進行測定。L*表示亮度值，b*表示黃度值，a*表示紅度值。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用±s 表示，使用SPSS 22.0 軟件進行統(tǒng)計分析，以P＜0.05 為顯著性檢驗標準，并采用Excel 2016 軟件進行圖表處理。

2 結(jié)果分析

2.1 不同部位蘇尼特羊肌肉氧化程度的差異

2.1.1 不同部位對蘇尼特羊肌肉MDA 含量的影響 測定不同部位蘇尼特羊肌肉中MDA 含量，結(jié)果如圖1。

MDA 是脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物，是能夠反映脂質(zhì)氧化程度的重要指標[14-15]。MDA 值越大，表明脂質(zhì)氧化程度越高，值越低表明脂質(zhì)氧化程度越低，抗氧化性能越強。由圖1可知，背最長肌的MDA 值為1.377 nmol/mg 蛋白，顯著低于股二頭肌和臂三頭?。≒＜0.05），這表明背最長肌的脂質(zhì)氧化程度低于股二頭肌和臂三頭肌。

背最長肌的脂質(zhì)氧化程度最低，這可能與蘇尼特羊不同部位活動量差異有關(guān)。臂三頭肌與股二頭肌相對背最長肌運動較多，運動會增加有氧代謝的活性，并會使肌纖維類型發(fā)生轉(zhuǎn)化，使酵解型肌纖維轉(zhuǎn)化為氧化型肌纖維[16]。已有研究表明，羊不同部位肌肉對比，均是背最長肌的氧化型肌纖維的數(shù)量比例和面積比例相對較低[17-18]。而氧化型肌纖維含有的總脂類物質(zhì)是酵解型肌纖維的3倍，且含有相對較多的線粒體[8，19]，這就導(dǎo)致3 個部位中背最長肌的脂質(zhì)氧化程度最低。

2.1.2 不同部位對蘇尼特羊肌肉肌紅蛋白氧化狀態(tài)的影響 測定不同部位蘇尼特羊肌肉中肌紅蛋白氧化狀態(tài)，結(jié)果如圖2。

肉中的肌紅蛋白氧化狀態(tài)，能反映肉的色澤。OMb 占的比例高，肉色呈鮮紅色，高鐵肌紅蛋白占的比例高，肉色呈棕褐色[20-21]。由圖2可知，股二頭肌肌紅蛋白氧化程度與其它兩個部位間差異顯著（P＜0.05）。股二頭肌OMb 相對含量最高，臂三頭肌次之，背最長肌中的OMb 相對含量最低（P＜0.05）；股二頭肌的MMb 相對含量顯著低于其它兩個部位。OMb 的自動氧化受pH 值影響，肌肉pH 高，則組織代謝速率快，氧氣消耗率高，使得表面MMb 生成速率加快[22]。

2.2 不同部位對羊肉抗氧化系統(tǒng)的影響

測定不同部位蘇尼特羊肌肉中抗氧化系統(tǒng)，結(jié)果見表1。

圖1 蘇尼特羊不同部位肌肉的丙二醛含量Fig.1 The MDA content of different parts muscle in Sunit sheep

圖2 蘇尼特羊不同部位肌肉的肌紅蛋白氧化狀態(tài)Fig.2 The myoglobin oxidation of different parts muscle in Sunit sheep

表1 不同部位蘇尼特羊肌肉的抗氧化系統(tǒng)Table 1 The antioxidant system of different parts muscle in Sunit sheep

抗氧化系統(tǒng)由抗氧化酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)組成[23]?？寡趸赶到y(tǒng)主要有超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）以及谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）等[24]。SOD 可催化超氧陰離子自由基，生成有害的活性氧H2O2，繼而被CAT 和GSH-Px 清除，這三者具有協(xié)同抗氧化作用[25]。由表2可知，SOD 活性在部位之間差異顯著 （P＜0.05），其中，臂三頭肌SOD 活性最高，顯著高于其它兩個部位（P＜0.05）；背最長肌的CAT 活性顯著高于股二頭?。≒＜0.05），但與臂三頭肌沒有顯著差異（P＜0.05），Wen 等[12]對不同部位牦牛肉的抗氧化酶活性做了研究，發(fā)現(xiàn)部位因素能顯著影響SOD 與CAT 的活性，且背最長肌的CAT 活性最高。蘇尼特羊臂三頭肌中GSH-Px 的活性最高，顯著高于背最長?。≒＜0.05）；總體上，臂三頭肌的抗氧化酶活性要高于其它部位，這可能與不同部位活動量不同有關(guān)。臂三頭肌中氧化型肌纖維所占比例較多，而運動可以提高氧化型肌纖維的SOD活性，但對酵解型肌纖維無顯著影響[26]。每天的運動時間越長，越能夠促進骨骼肌SOD 和GPX 的活性，但耐力訓(xùn)練對CAT 的活性的影響與之相反，Pinho[27]研究表明耐力訓(xùn)練使CAT 的活性下降。這與本試驗結(jié)果相符，每日運動量相對較多的臂三頭肌和股二頭肌中SOD 和GSH-Px 活性較背最長肌高，而CAT 活性較低。

非酶促系統(tǒng)是由一些抗氧化物質(zhì)組成的，如維生素C、生育酚、類胡蘿卜素等。CUPRAC 能反映組織內(nèi)抗氧化物質(zhì)的含量情況，RSA 反映肌肉組織所有抗氧化物質(zhì)清除自由基的能力，而自由基能夠引發(fā)脂質(zhì)氧化鏈式反應(yīng)[28]。由表1可知，不同部位中背最長肌的CUPRAC 顯著高于股二頭肌和臂三頭?。≒＜0.05），且背最長肌的RSA 值最高。由此可知，蘇尼特羊背最長肌中CUPRAC 和RSA 值最高，這表明部位間背最長肌中的抗氧化物質(zhì)含量最高，能有效清除組織內(nèi)的自由基，這也可能是背最長肌的丙二醛含量最低的原因。

表2 蘇尼特羊不同部位的pH 值和色澤Table 2 The pH and color of different parts muscle in Sunit sheep

綜上，背最長肌的抗氧化物質(zhì)含量最高，清除自由基的能力最強，CAT 活性最高，因此綜合衡量，不同部位中背最長肌的抗氧化能力最強。

2.3 不同部位對蘇尼特羊肌肉pH 值和色澤的影響

測定不同部位蘇尼特羊肌肉pH 和色澤，結(jié)果如表2。

肌肉的pH 值和肉色是反映肉品質(zhì)的重要指標。一般羊的活體肌肉pH 為中性，屠宰后胴體的一些生化反應(yīng)仍在繼續(xù)，肌纖維內(nèi)呼吸酶活性降低和底物消耗的不同造成了部位間pH 值的差異[29]。由表2可以看出，不同部位肌肉的pH 值差異顯著（P＜0.05），股二頭肌的pH 顯著低于背最長?。≒＜0.05）。結(jié)合圖2可知，不同部位間股二頭肌的MMb 相對含量最低，可能是由于股二頭肌的pH 最低，OMb 自動氧化速率慢，降低了MMb 的生成速率。

L*值表示亮度，值越大，肉色越白；值越小，肉色越暗。結(jié)果顯示，背最長肌的L*值顯著低于股二頭肌和臂三頭?。≒＜0.05），說明背最長肌的色澤最暗。a*值為紅度值，氧合肌紅蛋白相對含量高會使a*值增大，肉色變得鮮紅。由表2看出，背最長肌的a*值顯著低于股二頭肌和臂三頭肌（P＜0.05），表明股二頭肌和臂三頭肌的色澤比背最長肌鮮紅。結(jié)合圖2中不同部位肌肉肌紅蛋白氧化狀態(tài)可以看出，不同部位肌肉a*值的大小與OMb的相對含量大小呈現(xiàn)相同規(guī)律，OMb 的相對含量較高的部位，相應(yīng)肌肉的a*值也較大，色澤更鮮紅。

b*值反映的是肉的黃度值，脂肪的氧化會使b*值增大。背最長肌的b*值顯著低于股二頭肌和臂三頭肌，這可能與背最長肌的脂質(zhì)氧化程度低有關(guān)。脂肪的氧化程度會影響肉的b*值，從圖1可以看出，不同部位肌肉的b*值大小與其脂質(zhì)氧化程度呈現(xiàn)相同規(guī)律。脂質(zhì)氧化程度越高，b*值越大，脂質(zhì)氧化程度越低，b*值越小。

2.4 相關(guān)性分析

對蘇尼特羊抗氧化相關(guān)指標進行相關(guān)性分析，結(jié)果如表3。

由表3可知，MDA 與OMb、SOD、GSH-Px 之間呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），當肉中MDA 值增加時，脂質(zhì)氧化程度增強，刺激機體內(nèi)SOD 與GSHPx 活性增強，繼而清除脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的自由基[30]；OMb 與SOD 呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與GSH-Px呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），當OMb 相對含量增加時，SOD 與GSH-Px 活性增強，阻止OMb 繼續(xù)氧化為MMb[28]；CAT 與RSA 之間呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），CAT 對自由基的清除起著重要作用，當CAT 活性增強時，機體內(nèi)清除自由基的能力也隨之增強；SOD 與GSH-Px 之間呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），說明SOD 與GSH-Px 能夠協(xié)同促進。

GSH-Px 與MMb 呈顯著負相關(guān)（P＜0.05），當GSH-Px 活性增強時，抑制了OMb 的氧化，從而降低了肉中MMb 的相對含量；蘇尼特羊中OMb 與MMb 之間呈極顯著負相關(guān)（P＜0.05），這說明OMb與MMb 相對含量呈抑制關(guān)系。總體上來說，脂質(zhì)氧化，肌紅蛋白氧化以及抗氧化系統(tǒng)之間存在著一些特定的生理機能，組織內(nèi)的抗氧化能力增強一定程度上抑制脂氧化和肌紅蛋白氧化。

表3 蘇尼特羊抗氧化指標相關(guān)性Table 3 Correlation coefficients on antioxidant parameters of Sunit sheep

3 結(jié)論

1）蘇尼特羊肉中背最長肌的MDA 顯著低于股二頭肌和臂三頭?。≒＜0.05），表明背最長肌的脂質(zhì)氧化程度低；股二頭肌的OMb 值顯著高于背最長肌和臂三頭?。≒＜0.05），但MMb 值顯著低于背最長肌和臂三頭?。≒＜0.05）。

2）背最長肌中CUPRAC 值顯著高于股二頭肌和背最長肌 （P＜0.05），RSA 值顯著高于臂三頭?。≒＜0.05）。整體上，蘇尼特羊背最長肌中抗氧化物質(zhì)含量較高。臂三頭肌的SOD 與GSH-Px 活性最高，背最長肌中的CAT 活性最高。

3）通過對蘇尼特羊的氧化程度、抗氧化性能、抗氧化酶活力的相關(guān)性分析可知，蘇尼特羊MDA 與OMb、SOD、GSH-Px，OMb 與GSH-Px，SOD 與GSH-Px，之間存在極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；SOD 與OMb 之間存在顯著正相關(guān) （P＜0.05）。MMb 與OMb、GSH-Px 之間均存在極顯著負相關(guān)（P＜0.01）。蘇尼特羊肌肉中的抗氧化酶之間具有協(xié)同作用，同時抗氧化酶活力的增強能相應(yīng)提高機體抗氧化性能，降低氧化程度，從而維持機體氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)的平衡。