馬 黎 ,張 博,魯紹雄,張 浩,王孝義,聶靖茹,劉詩意,王 琳,嚴(yán)達(dá)偉*,董新星*
(1.云南農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畜牧獸醫(yī)學(xué)院,云南昆明 650212;2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100094;3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,云南昆明 650201;4.云南省動物營養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南昆明 650201)
【研究意義】隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級,人們的飲食觀念已從“吃得飽”向“吃得好”轉(zhuǎn)變,消費(fèi)者比以往更加關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[1],開展豬肉風(fēng)味品質(zhì)的研究,不僅有助于豬肉特色風(fēng)味品質(zhì)的精準(zhǔn)定位、優(yōu)質(zhì)風(fēng)味豬肉制品的資源挖掘和品種培育,對特色風(fēng)味豬肉的生產(chǎn)指導(dǎo)和消費(fèi)引導(dǎo)也具有重要的借鑒和指導(dǎo)意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】肉的風(fēng)味、質(zhì)地、營養(yǎng)和安全性是影響人們對畜禽肉取舍的決定因素,肉的風(fēng)味包括滋味和香味,游離氨基酸(free amino acid,F(xiàn)AA)又稱非蛋白氨基酸,是一類重要的味道活性成分,肉中游離氨基酸的種類和含量會直接影響其滋味[2],還可作為前體物與還原糖發(fā)生Maillard反應(yīng)和Strecker 降解反應(yīng)以影響肉品風(fēng)味[2-3],吡嗪和含硫化合物是火腿中重要的揮發(fā)性芳香成分,來自于Maillard 反應(yīng)和Strecker 氨基酸降解反應(yīng),其前體物質(zhì)是FAA[4],含硫的Cys 與還原糖反應(yīng)可生成重要的含硫肉味物質(zhì),含氮的游離氨基酸則與糖反應(yīng)可生成吡嗪等含氮風(fēng)味化合物[5]。特定比例的各種FAA產(chǎn)生金華火腿滋味和風(fēng)味特性,來自于Maillard 反應(yīng)的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)與溫度提高和FAA 的顯著增加呈正相關(guān),Glu 是金華火腿中的主要鮮味物質(zhì)[6],豬肉湯中游離氨基酸含量呈現(xiàn)隨熬煮時(shí)間延長逐漸增加的趨勢,谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸是豬肉湯鮮味濃郁的重要原因之一[7]。迪慶藏豬是典型的高原型豬種,分為大、中、小三型,大型豬又稱大尺豬或大架子豬,體型高大,成年體質(zhì)量可達(dá)70~150 kg,嘴筒長而粗,耳中等大稍微下垂,背腰長而平直,腹大而不下垂,飛節(jié)上部有2~3道皺褶,尾粗而長;中型豬又稱二虎頭豬,頭大小適中,耳小微側(cè)伸,體型介于大型和小型之間;小型豬又稱荷包豬,頭小嘴尖,耳小靈敏[8],具有肉質(zhì)細(xì)嫩、肉味鮮美等特點(diǎn)[9]。野豬是重要的獸類資源之一,近年來,部分地方為提高豬的瘦肉率和抗病力,滿足人們對野豬肉的獵奇心理,通過人工馴養(yǎng)野豬并與家豬雜交生產(chǎn)野家雜交豬(特種野豬)。據(jù)報(bào)道:特種野豬具有肉味鮮美、風(fēng)味獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)[10],有學(xué)者分析了子午嶺野家雜豬[11]、阿壩州半野血藏豬[12]和放牧型合作豬[13]的揮發(fā)性風(fēng)味成分?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】到目前為止,未見迪慶藏豬及野藏雜交豬肌肉全譜游離氨基酸的報(bào)道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】本試驗(yàn)采用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜對大型迪慶藏豬和野豬×大型迪慶藏豬(野藏雜交豬)背最長肌熟肉全譜游離氨基酸進(jìn)行檢測和分析,探明大型迪慶藏豬的肉品滋味特性、營養(yǎng)價(jià)值及野豬雜交對其肌肉全譜游離氨基酸的影響,為特種野豬肉品滋味評價(jià)提供依據(jù),為大型迪慶藏豬的深入研究和開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。
選擇胎次相同,出生日期相近,體質(zhì)量20 kg左右的大型迪慶藏豬和野藏雜交豬各12頭(公母各半),在云南省香格里拉市綠源生態(tài)種養(yǎng)專業(yè)合作社藏豬養(yǎng)殖基地進(jìn)行飼養(yǎng)試驗(yàn),試驗(yàn)期210 d,各組豬只體質(zhì)量見表1。
表1 試驗(yàn)豬只分組Tab.1 Group of experimental pigs
參照我國豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)NY/T65-2004 設(shè)計(jì)前、后期2 個(gè)階段的日糧配方,各階段的配方組成及營養(yǎng)水平見表2。
表2 試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Tab.2 Composition and nutrient levels of experimental diets(DM basis)%
1.3.1 試驗(yàn)豬的飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)豬飼養(yǎng)在同一幢半封閉水泥地面豬舍,小欄群養(yǎng),4頭/欄。日投料3次、自由采食,每天稱剩余料量并計(jì)算日采食量,自由飲水,免疫、驅(qū)蟲等按豬場正規(guī)要求進(jìn)行。
1.3.2 肌肉游離氨基酸含量測定 當(dāng)試驗(yàn)豬平均體質(zhì)量達(dá)100 kg左右時(shí)進(jìn)行屠宰,取左側(cè)胴體第1至第2腰椎處背最長肌約100 g,置于蒸鍋上層沸水蒸30 min后,置于自封袋內(nèi)-20 ℃速凍并送至凡星博奧(北京)科技有限公司進(jìn)行游離氨基酸測定。
主要儀器與試劑:HPLC-MS/MS(LC 液相:戴安公司;Ultimate3000-MS 質(zhì)譜:美國AB 公司,API 3200 Q TRAP);MSLAB-45+AA氨基酸試劑盒(批號:MSLAB45160701#);分析純甲醇、已腈等均購自fisher。
液相色譜條件:色譜柱MSLab45AA-C18(150 mm×4.6 mm×5μm),柱溫:50 ℃,流速:1 mL/min,流動相:A水相,水(1‰甲酸);B有機(jī)相,乙腈(1‰甲酸),進(jìn)樣量:5μL。
質(zhì)譜條件:+ESI電噴霧離子源(electron spray ionization,ESI),噴霧電壓+5 500 V,霧化氣55 psi,輔助氣60 psi,MRM 多反應(yīng)監(jiān)測掃描,碰撞氣設(shè)為Medium,霧化溫度500 ℃,氣簾氣20 psi,碰撞室射出電壓2.0 V,射入電壓10 V。
1.3.3 氨基酸呈味特征 不同種類氨基酸具有不同呈味特征,氨基酸呈味特征按文獻(xiàn)[14-16]確定。
所有數(shù)據(jù)用SAS V9.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,所用模型為:
模型中,Yij為性狀觀察值,μ為群體均數(shù),ai為處理效應(yīng),eij為隨機(jī)誤差效應(yīng)。根據(jù)以上模型,采用SAS9.0的GLM過程進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果以“最小二乘均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。
在大型迪慶藏豬和野藏雜交豬背最長肌熟肉中均檢測到9種人體必需氨基酸、10種非必需氨基酸、14種非蛋白質(zhì)編碼氨基酸(表3),含量較多的游離氨基酸是Car、Ans、Ile、Tau、Ala、Gln、Gly、Sar,這8種氨基酸之和分別占全譜游離氨基酸總量的95.25%、95.42%;野藏雜交豬Gly、Gln、Tau、PEtN 含量顯著低于大型迪慶藏豬(P<0.05),Val、Tyr、bAla含量顯著高于大型迪慶藏豬(P<0.05),Car含量極顯著高于大型迪慶藏豬(P<0.01)。
游離氨基酸是重要的滋味呈味和香味前體物質(zhì),除游離氨基酸的絕對含量外,各種游離氨基酸之間的相對平衡也是決定肉類滋味的因素[17],由表4 可以看出,大型迪慶藏豬、野藏雜交豬風(fēng)味(鮮味、甜味)氨基酸與不良風(fēng)味(苦味、酸味)氨基酸的比值分別為0.91、0.84,野藏雜交豬肌肉鮮味氨基酸總量比大型迪慶藏豬低18.74%(P<0.05)。
由表5可見,在大型迪慶藏豬和野藏雜交豬背最長肌熟肉中含量最高的鮮味游離氨基酸是Ala,其次是Gln和Ser,野藏雜交豬Gln含量比大型迪慶藏豬低22.83%(P<0.05),Asp、Ser、Glu、Ala的含量也有降低的趨勢(P>0.05)。
由表6可見,大型迪慶藏豬和野藏雜交豬背最長肌熟肉中含量最高的甜味游離氨基酸是Ala,其次是Gln 和Gly,野藏雜交豬Gln、Gly 含量分別比大型迪慶藏豬低22.83%、25.07%(P<0.05),Val含量比大型迪慶藏豬高36.35%(P<0.05)。
表7可見,大型迪慶藏豬背最長肌熟肉中含量最高的酸味游離氨基酸是Ser,其次是Glu和His,野藏雜交豬最高的是Thr,其次是Ser和His,野豬雜交對大型迪慶藏豬肌肉酸味游離氨基酸無顯著影響(P>0.05)。
表3 野藏雜交豬和大型迪慶藏豬的肌肉全譜游離氨基酸含量(n=12,mg·kg-1)Tab.3 Contents of free amino acids in muscles of large Diqing Tibetan pig and its hybrid wild boar
表4 大型迪慶藏豬及野豬雜交豬肌肉呈味游離氨基酸含量(n=12,mg·kg-1)Tab.4 Contents of taste amino acids in muscles of large Diqing Tibetan pig and its hybrid wild boar
表5 大型迪慶藏豬及野豬雜交豬肌肉鮮味游離氨基酸含量(n=12,mg·kg-1)Tab.5 Contents of flavor amino acids in muscles of large Diqing Tibetan pig and its hybrid wild boar
表6 大型迪慶藏豬及野豬雜交豬肌肉甜味游離氨基酸含量(n=12,mg·kg-1)Tab.6 Contents of sweet amino acids in muscles of large Diqing Tibetan pig and its hybrid wild boar
由表8可見,大型迪慶藏豬及野藏雜交豬背最長肌熟肉中含量最高的苦味游離氨基酸是Ile,其次是Pro 和Val;野藏雜交豬Val、Tyr 含量比大型迪慶藏豬高36.35%、46.70%(P<0.05),除Ile、Hyp 外,Pro、Leu、Arg等10種苦味氨基酸也有提高的趨勢(P>0.05)。
表7 大型迪慶藏豬與野豬雜交豬肌肉酸味游離氨基酸含量(n=12,mg·kg-1)Tab.7 Contents of sour amino acids in muscles of large Diqing Tibetan pig and its hybrid wild boar
表8 大型迪慶藏豬與野豬雜交豬肌肉苦味游離氨基酸含量(n=12,mg·kg-1)Tab.8 Contents of bitter amino acids in muscles of large Diqing Tibetan pig and its hybrid wild boar
本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),野藏雜交豬背最長肌熟肉中甘氨酸(Gly)、谷氨酰胺(Gln)、?;撬幔═au)、磷酸乙醇胺(PEtN)含量顯著低于大型迪慶藏豬(P<0.05),纈氨酸(Val)、酪氨酸(Tyr)、β-丙氨酸(bAla)含量顯著高于大型迪慶藏豬(P<0.05),肌肽(Car)含量極顯著高于大型迪慶藏豬(P<0.01)。Gly、Gln、Tau 下降及Val、Tyr、bAla、Car 含量提高的可能原因是:野豬雜交后的野藏雜交豬依然有一定野性,與人的親和性較差、膽小怕人,飼養(yǎng)中為躲避飼養(yǎng)管理人員,運(yùn)動量加大、Gly 含量提高,能量需要增加,正常供能不足、Val 含量提高;機(jī)體一方面通過調(diào)控酪氨酸代謝途徑提高Tyr 含量以提高運(yùn)動耐受力,調(diào)控谷氨酰胺代謝途徑釋放肌肉Gln 氧化供能提供運(yùn)動能力,引起Gln 下降;另一方面,機(jī)體調(diào)控bAla、Car、Tau 代謝通路,bAla 提高以提高短期高強(qiáng)度運(yùn)動能力,bAla 提高引起Car 提高、Tau 下降,機(jī)體供能增加,彌補(bǔ)其運(yùn)動量加大而增加的能耗需要。據(jù)研究,Gly 作為一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì),其含量減少反映動物運(yùn)動量增加,飲食增加或機(jī)體代謝提高[18];Val 為生糖氨基酸,屬支鏈氨基酸(Branched-Chain Amino Acids,BCAA)之一,BCAA 是唯一主要在肝外組織氧化的必需氨基酸,主要氧化部位在肌肉[19],BCAA 在體內(nèi)分解產(chǎn)生ATP 的效率高于其他氨基酸,當(dāng)饑餓、長時(shí)間運(yùn)動時(shí),BCAA 在腦和肌肉中的氧化量會提高[20],Val 含量升高,表明其參與的代謝反應(yīng)受阻,Val 在體內(nèi)造成了積累,Val 產(chǎn)生能量減少,一定程度上造成了體內(nèi)供能不足[21];游離Tyr 是合成甲狀腺素的前體物質(zhì),甲狀腺的功能狀態(tài)與機(jī)體代謝產(chǎn)熱以及熱調(diào)節(jié)有關(guān),在機(jī)體代謝過程中,酪氨酸轉(zhuǎn)氨酶催化肝臟中的Tyr 脫去氨基,轉(zhuǎn)變成酮酸,然后降解供能[22],給運(yùn)動小鼠注射Tyr 能夠通過抑制5-羥色胺生成而抑制運(yùn)動性食欲減退,提高小鼠采食量和運(yùn)動耐受力[23];Gln 是生糖氨基酸,是糖異生供能的重要能源物質(zhì),運(yùn)動中骨骼肌收縮消耗大量能量,在糖氧化供能不足的情況下,Gln 糖異生作用增強(qiáng),Gln 經(jīng)谷氨酰胺酶脫氫水解,生成Glu,Glu 在轉(zhuǎn)氨酶催化后直接進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化供能,提高運(yùn)動能力[24],骨骼肌是體內(nèi)主要合成和儲藏Gln 的場所[25],在應(yīng)激狀態(tài)下,動物的Gln 需要急劇增加,為滿足需要,骨骼肌內(nèi)的Gln 庫大量釋放Gln 以滿足機(jī)體在此狀態(tài)下對Gln 分解代謝的強(qiáng)烈需求[26];bAla 是α-丙氨酸的同分異構(gòu)體,bAla 除了參與維生素泛酸和輔酶A 的組成外,在機(jī)體內(nèi)的主要作用是合成Car[27],無論是職業(yè)運(yùn)動員還是普通人群,合理補(bǔ)充bAla 后可提高短時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)動的能力[28];Car 由肌肽合成酶利用bAla 和L-組氨酸合成[29],合成Car 的速率主要受bAla 影響,外源添加bAla 有利于提高肌肽合成酶米氏常數(shù)值,增加Car 含量[30-31],肌肉中Car 含量是影響動力性和等長收縮運(yùn)動的運(yùn)動能力的決定性因素之一[32],Car 含量提高能夠增強(qiáng)短時(shí)間、大強(qiáng)度項(xiàng)目運(yùn)動員的運(yùn)動機(jī)能[33],但因bAla 與Tau 在細(xì)胞攝取時(shí)具有相同的轉(zhuǎn)運(yùn)載體,bAla 升高可能對Tau的攝取產(chǎn)生競爭抑制[34],引起Tau 降低[35-38]。但是本研究測定的是熟肉中的全譜游離氨基酸,不能確定氨基酸及其衍生物的變化究竟是野豬雜交導(dǎo)致還是豬肉加熱蒸制導(dǎo)致,尚需測定生肉中的全譜氨基酸,用氨基酸代謝通路分析軟件分析代謝物上/下調(diào)情況、變量權(quán)重和顯著性變化,了解其在生命活動過程中參與的代謝通路[1],進(jìn)一步利用體外細(xì)胞試驗(yàn)及模式動物試驗(yàn)加以驗(yàn)證;PEtN 降低的原因則有待進(jìn)一步研究。
Gly 是最簡單的氨基酸,作為肉類天然防腐劑,是清除自由基的強(qiáng)效抗氧化劑[39],在體內(nèi)參與嘌呤類、卟啉類、肌酸等多種活性物質(zhì)合成,在某些病理情況下Gly 可表現(xiàn)出抗損傷、抗炎、免疫調(diào)節(jié)和細(xì)胞保護(hù)作用[40-42],Gly 對正常飲食和高脂飲食小鼠都有降低體重和體脂含量的作用,并能降低血脂,有預(yù)防肝脂肪變的作用[43],在運(yùn)動情況下Gly 是人體重要的能源物質(zhì)—肌酸的重要原料[44-45];Gln 具有增加蛋白質(zhì)的合成、維持腸黏膜的完整、作為免疫細(xì)胞復(fù)制的原料等生理功能,在外科手術(shù)后,胃腸道疾病,減輕腫瘤化療相關(guān)黏膜炎、黏膜萎縮,慢性阻塞性肺病等危重病癥治療方面有較好的應(yīng)用[46];Tau在維持視覺功能、調(diào)節(jié)滲透壓、調(diào)節(jié)Ca2+穩(wěn)定、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗細(xì)胞凋亡等方面功能齊全[47-49],在抗癌[50]、抗腫瘤[51]、保護(hù)心血管[52]等方面具有重要藥理作用;野藏雜交豬肌肉Gly、Gln 和Tau 下降說明其食用后的生理功能降低。Val 能夠抑制組織蛋白的降解,改善畜禽胴體品質(zhì),低蛋白質(zhì)飼糧補(bǔ)充Val 能提高肉雞生長性能和抗氧化能力[53];Tyr 是黑色素合成的前體物質(zhì)[54],在一定的Tyr 水平范圍內(nèi),提高日糧Tyr 水平可提高泰和烏骨雞血清及組織中游離Tyr 含量、組織中黑色素含量和生產(chǎn)性能[55];Car 濃度的增加可使鈣蛋白酶活化加快,從而加快肌肉熟化,提高肌肉嫩度,改善肉質(zhì)[56],Car 作為一種天然抗氧化劑,對豬肉勻漿中脂類氧化有顯著抑制作用,可以延長冷鮮肉的保存時(shí)間[57],在人體細(xì)胞內(nèi),Car 作為一種天然的抗糖基化試劑,同時(shí)保護(hù)細(xì)胞免受糖基化終產(chǎn)物引起的其它的傷害[58],具有抗氧化、抗衰老、抗疲勞、維持pH 穩(wěn)定等特性,在治療白內(nèi)障、自閉癥和帕金森等疾病方面也具有一定的作用[59-60],在預(yù)防神經(jīng)性疾病方面也具有一定的藥理學(xué)作用[61];野藏雜交豬肌肉Val、Tyr、bAla 和Car 提高,食用后的生理功能較好。迪慶藏豬和野藏雜交豬肌肉中Gly、Gln、Car 等小分子功能活性物質(zhì)有高有低,兩種豬肉的營養(yǎng)生理功能各有千秋。
氨基酸是生命的基石,也是蛋白質(zhì)的組成單位。自然界中已發(fā)現(xiàn)的氨基酸有180 多種,人體內(nèi)重要的氨基酸有40多種,包含10種必需氨基酸、20多種蛋白氨基酸和一些有重要生理意義的氨基酸,統(tǒng)稱為“全譜氨基酸”[1]。本試驗(yàn)中,大型迪慶藏豬和野藏雜交豬均檢測到33種氨基酸,大型迪慶藏豬必需氨基酸總量(884.65±21.50)mg/kg、非必需氨基酸總量(567.50±5.20)mg/kg 有高于野藏雜交豬(820.45±16.15mg/kg、490.56±4.07mg/kg)的趨勢(P>0.05),非蛋白質(zhì)編碼氨基酸總量(7 392.95±42.30)mg/kg 有低于野藏雜交豬(8 880.30±32.70)mg/kg的趨勢(P>0.05),說明野藏雜交豬肌肉食用后的氨基酸營養(yǎng)價(jià)值有可能不如迪慶藏豬,但其非蛋白編碼氨基酸等功能活性物質(zhì)有高于迪慶藏豬的趨勢,其營養(yǎng)生理功能有可能要好于迪慶藏豬。
本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),大型迪慶藏豬肌肉風(fēng)味(鮮味、甜味)氨基酸與不良風(fēng)味(苦味、酸味)氨基酸的比值(0.91)高于野藏雜交豬(0.84);野藏雜交豬肌肉鮮味氨基酸總量顯著低于大型迪慶藏豬(P<0.05);鮮味Gln 含量顯著低于大型迪慶藏豬(P<0.05),鮮味Asp、Ser、Glu、Ala 含量也有低于大型迪慶藏豬的趨勢(P>0.05);甜味Gly 低于大型迪慶藏豬(P<0.05);苦味Tyr、Val 含量顯著高于大型迪慶藏豬(P<0.05),His、Arg、Pro 等10 種苦味氨基酸也有高于大型迪慶藏豬的趨勢(P>0.05),說明野豬雜交后導(dǎo)致大型迪慶藏豬肌肉風(fēng)味(鮮味、甜味)氨基酸含量下降,苦味氨基酸含量增加,野藏雜交豬肌肉鮮美滋味不如大型迪慶藏豬。在大型迪慶藏豬及野藏雜交豬背最長肌熟肉中均檢測到33種游離氨基酸,以Car、Ans、Ile、Tau、Ala、Gln、Gly 和Sar 為主要成分,野藏雜交豬與大型迪慶藏豬全譜游離氨基酸總量、必需氨基酸總量、非必需氨基酸總量及非蛋白質(zhì)編碼氨基酸總量差異不顯著。野豬雜交會降低大型迪慶藏豬背最長肌熟肉Gly、Gln、Tau、PEtN含量,提高Val、Tyr、bAla和Car含量。野藏雜交豬肌肉鮮味氨基酸總量低于大型迪慶藏豬,肌肉鮮美滋味不如大型迪慶藏豬。