標準化生產(chǎn)牦牛不同肌肉組織中礦物質(zhì)元素含量研究

李鑄 吳錦波 何世明 余忠華 王泰 塔英 譚本旭

摘要?為研究標準化生產(chǎn)牦牛不同肌肉組織中礦物質(zhì)元素含量差異，選取年齡和體重相近的麥洼牦牛和金川牦牛各15頭，標準化飼養(yǎng)100 d后進行屠宰，采集背最長肌和股二頭肌樣品測定Ca、P、Mg、K、Na、Fe、Zn、Cu、Mn、Cr等礦物質(zhì)元素的含量，測定總Hg、總As、Pb、Cd等重金屬的含量。結果表明：除個別元素外，標準化生產(chǎn)出欄的牦牛股二頭肌中礦物元素含量普遍高于背最長肌;在2種牦牛肌肉中僅檢測到Pb，且其含量遠低于限定值。這說明經(jīng)標準化生產(chǎn)出欄的牦牛肉富含各種礦物質(zhì)元素且無重金屬污染，是一種值得推廣的優(yōu)質(zhì)肉類。

關鍵詞?標準化生產(chǎn);礦物質(zhì)元素;牦牛肉;麥洼牦牛;金川牦牛

中圖分類號?S823.8+5?文獻標識碼?A?文章編號?0517-6611（2021）01-0080-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.01.021

Abstract?In order to study the content differences of mineral elements in different muscle tissues of yak under standardized production conditions， we selected 15 Maiwa yaks and 15 Jinchuan yaks with similar age and body weight. Then all the animals were slaughtered after breeding 100 days. Samples of the longissimus muscle and biceps femoris muscle were collected to determine the content of mineral elements such as Ca， P， Mg， K， Na， Fe， Zn， Cu， Mn and Cr， as well as heavy metal elements such as Hg， As， Pb， Cd. The results showed that the content of mineral elements in the femoral biceps muscle of yaks under standardized production conditions were higher than that of the longissimus muscle except for several kinds of elements. Only Pb content in the muscles of two breeds of yaks was far lower than the limit value. The above results showed that yak muscle was rich in various kinds of mineral elements and free from heavy metal pollution， which was a kind of high quality meat and worthy of market promotion.

Key words?Standardized production;Mineral elements;Yak meat;Maiwa yak;Jinchuan yak

牦牛屬青藏高原特有的家畜品種之一，自馴化飼養(yǎng)以來長期采用靠天養(yǎng)畜的養(yǎng)殖方式，養(yǎng)殖方式相對原始且經(jīng)濟效益低，常常出現(xiàn)產(chǎn)犢率低、出欄率低和牛肉品質(zhì)低劣等現(xiàn)象。受自然環(huán)境的影響，高原藏區(qū)的種植業(yè)受到極大限制，絕大多數(shù)地區(qū)畜牧業(yè)居于主導地位;在純牧區(qū)，畜牧業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的90%以上，即使在半農(nóng)半牧區(qū)畜牧業(yè)產(chǎn)值也占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的50%以上。

傳統(tǒng)飼養(yǎng)的牦牛通常6歲以上出欄，不僅經(jīng)濟效益差，而且長期過度放牧導致草地大面積退化，造成當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境惡化[1]。自20世紀80年代以來，阿壩州開始探索牦牛放牧加補飼的牦牛育肥技術，獲得了良好效果;21世紀初，阿壩州率先開展了牦牛舍飼育肥，總結出全套養(yǎng)殖技術;近年來，阿壩州養(yǎng)殖基礎設施得到了極大改善，牦牛育肥技術不斷完善，牦牛育肥產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。在創(chuàng)建川西北生態(tài)示范區(qū)的背景下，阿壩州進一步探索發(fā)展牦牛標準化養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，在充分利用牦牛研究成果的基礎上，首次研究制定出牦牛標準化生產(chǎn)技術體系，編著了《牦牛標準化生產(chǎn)技術規(guī)范》[2]，積極推進牦牛養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈標準化生產(chǎn)。目的是突破傳統(tǒng)牦牛飼養(yǎng)模式經(jīng)濟效益低下、長期過度放牧導致草地大面積退化等問題的制約，為阿壩州乃至整個川西北高原牦牛養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展探索新的發(fā)展道路。

牦牛肉可口性極佳，色鮮，味美，郁香，細嫩多汁，屬于半野生天然綠色食品，具有“野味”特色，是國際市場上稀少的高級肉類，在當今港澳和西歐市場上牦牛肉被譽為“肉牛之冠”。我國牛肉消費以華東地區(qū)為主，占全國牛肉消費總量的34.10%;其次是華北地區(qū)，占全國牛肉消費總量的14.20%;華南和華中地區(qū)牛肉消費量分別占全國牛肉消費總量的12.40%和13.80%;最少的是西北地區(qū)，只占全國牛肉消費總量的6.00%。我國牛肉消費逐年上升，由2007年的1 485.39億元到2014年的3 867.41億元，在此期間每年消費市場規(guī)模不斷擴大，近年來的增長速度尤為迅速，未來增長潛力仍然很大[3]。牛肉富含Ca、Mg、P、Fe、Zn等礦物質(zhì)元素，是人體補充微量元素的優(yōu)質(zhì)食品。重金屬元素是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的常見污染物，可通過食物鏈富集在畜禽體內(nèi)，進而影響人類健康[4]。筆者通過屠宰試驗和檢測分析，獲得標準化生產(chǎn)模式下牦牛肉礦物質(zhì)元素含量數(shù)據(jù)，以期探明該種模式下出欄牦牛肉常微量元素和重金屬元素的含量，為牦牛肉開拓市場和進一步研究積累數(shù)據(jù)和提供參考。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

試驗隨機抽平均年齡為4歲（范圍為3.5～4.5歲），平均體重為200 kg，活潑健康、體型標準的麥洼牦牛和金川牦牛公牛各15頭，采用《牦牛標準化生產(chǎn)技術規(guī)范》中舍飼育肥方法于阿壩州小金縣鑫宇農(nóng)牧業(yè)發(fā)展有限公司飼養(yǎng)場飼喂100 d。飼養(yǎng)結束后屠宰取樣，每頭牛取背最長肌和股二頭肌各2 kg，置于潔凈的自封袋中，所采肉樣均肥瘦界限分明，-20 ℃冷庫中保存。

1.2?測定指標及方法

研究通過屠宰試驗取得了標準化養(yǎng)殖出欄牦牛的背最長肌與股二頭肌樣品共60份。研究測定了牛肉樣品中的各類礦物質(zhì)元素和毒理學元素等共15個指標，包括Ca、P、Mg、K、Na等常量元素以及Fe、Zn、Cu、Mn、Cr、Se等微量元素;此外，參考國標《GB 2707—2005 鮮（凍）畜肉衛(wèi)生標準》[5]還測定了總Hg、總As、Pb、Cd等重金屬含量。其中，Ca、P、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn含量采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）測定，K、Na含量采用火焰原子吸收光譜法測定，Se和總As含量采用氰化物原子熒光光譜法測定，Pb、Cr、Cd含量采用石墨爐原子吸收光譜法測定。所有樣品均送至四川省農(nóng)業(yè)科學院分析測試中心檢測。

1.3?數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

原始數(shù)據(jù)利用Excel軟件生成數(shù)據(jù)集并進行基礎處理，并利用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行ANOVA分析和LSD多重比較，結果均以“平均值±標準差”表示，P<0.05表示差異顯著。

2?結果與分析

2.1?標準化生產(chǎn)牦牛肉中礦物質(zhì)元素含量

由表1可知，麥洼牦牛和金川牦牛牛肉中Ca含量分別為30.53和33.92 mg/kg，差異顯著（P<0.05）;麥洼牦牛和金川牦牛牛肉中K含量分別為3 742和3 263 mg/kg，差異極顯著（P<0.01）;其余元素含量差異不顯著。特別的是，所有樣品中未檢測Hg、As和Cd，也未檢出微量元素Mn。

2.2?麥洼牦牛背最長肌和股二頭肌中礦物質(zhì)元素含量的比較

表2為標準化養(yǎng)殖麥洼牦牛背最長肌和股二頭肌礦物質(zhì)元素含量對比結果。由表2可知，麥洼牦牛背最長肌中Ca（P>0.05）、Pb（P<0.01）含量均高于股二頭肌，此外除總Hg、總As、Mn和Cd未檢出外，P、Mg、Fe、Cu、Cr、Zn、K、Na和Se含量均為股二頭肌高于背最長肌。具體而言，背最長肌中Mg含量為223.20 mg/kg，極顯著低于股二頭肌（P<0.01）;同樣地，背最長肌中Cu含量為0.58 mg/kg，顯著低于股二頭肌（P<0.01）;另外，背最長肌中Fe和Cr含量均顯著低于股二頭肌（P<0.05）;P、Zn、K、Na、Se雖然在背最長肌中的含量低于股二頭肌，但差異均不顯著（P>0.05）?？傮w而言，除個別元素外，肌肉中礦物質(zhì)元素含量總體上股二頭肌高于背最長肌。

2.3?金川牦牛背最長肌和股二頭肌中礦物質(zhì)元素含量的比較

表3為標準化養(yǎng)殖金川牦牛背最長肌和股二頭肌中礦物質(zhì)元素含量比較結果。由表3可知，金川牦牛背最長肌和股二頭肌中Mg、Fe、Cu、Cr、P和K含量差異顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）。就常量元素而言，背最長肌中P含量為1 950 mg/kg，極顯著低于股二頭?。≒<0.01）;背最長肌中Mg含量為222.73 mg/kg，極顯著低于股二頭肌（P<0.01）;背最長肌中K含量為3 013 mg/kg，極顯著低于股二頭肌（P<0.01）。微量元素Fe在金川牦牛背最長肌中的含量為18.87 mg/kg，極顯著低于股二頭?。≒<0.01）;背最長肌中微量元素Cu含量為0.63 mg/kg，也極顯著低于股二頭肌（P<0.01）;類似地，微量元素Cr在背最長肌中的含量為0.06 mg/kg，顯著低于股二頭?。≒<0.05）。僅Zn在背最長肌中的含量高于股二頭肌，但差異不顯著（P>0.05）。以上結果表明，標準化生產(chǎn)出欄的金川牦牛股二頭肌中常微量元素的含量普遍高于背最長肌。

3?討論

動物必需的礦物質(zhì)元素主要有16種，根據(jù)礦物質(zhì)元素含量占體重的比例可分為常量元素和微量元素兩大類[6]。礦物元素是畜禽不可或缺的營養(yǎng)要素之一，主要滿足畜禽骨、牙、毛、羽、蹄、角、軟組織血液和細胞等的需要，同時礦物質(zhì)元素也是影響肉質(zhì)的重要因素之一。該研究測定了牦牛肉中的常量元素（包括Ca、P、Mg、K、Na 5種）和微量元素（包括Fe、Zn、Cu、Mn、Se、Cr 6種）。

標準化生產(chǎn)出欄2種牦牛肉均含有較高含量的常量礦物元素，其中K元素含量最高，且含量從高到低依次為K、P、Na、Mg、Ca，這與劉文才等[7]對酒糟育肥西門塔爾牛的研究結果相一致。K是人體元素含量排列第三位的元素，對于維持碳水化合物、蛋白質(zhì)代謝，維持細胞內(nèi)正常滲透壓，維持神經(jīng)肌肉的應激性和正常功能等具有重要作用[8]。中國營養(yǎng)學會提出的成年男女每日膳食中鉀的“安全和適宜的攝入量”為1 875～5 625 mg，這個參考指標與美國國家科學研究委員會的食品與營養(yǎng)委員會估計的安全和適宜的膳食鉀日攝取量相當，該研究測定的每千克牛肉中K含量處在適宜量范圍內(nèi)，因此標準化生產(chǎn)模式下出欄的牦牛肉可作為一個較好的維持機體鉀元素攝入的日常食用肉類。此外，檢測結果中Ca在常量元素中含量最低。Wheeler等[9]報道，屠宰后24 h在牛肉中注射濃度200 mmol/L的CaCl2，注射劑量為5%（占鮮肉重），可提高牛肉的嫩度并減少異味。

其他學者對非標準化生產(chǎn)麥洼牦牛和金川牦牛肌肉礦物質(zhì)元素含量的測定結果，與該研究測定結果有一定的差異。艾鹥等[10]對全放牧條件下麥洼牦牛和金川牦牛礦物質(zhì)元素的測定結果表明，放牧條件下麥洼牦牛和金川牦牛肌肉Ca、Fe、Zn、Na含量均遠低于該研究中的測定值。趙洪文等[11]對全哺乳條件下麥洼牦牛公犢牛肉礦物質(zhì)元素含量進行了測定，除Ca平均含量（66.73 mg/kg）高于該研究的30.52 mg/kg外，Mg、Fe、Zn和Na含量均低于該研究中的測定值。以上分析表明，標準化生產(chǎn)體系下出欄的牦牛肉不僅礦物質(zhì)元素種類多樣，且較非標準化生產(chǎn)出欄的牦牛肉具有更豐富的礦物質(zhì)元素。

該研究中Fe、Zn、Cu、Se、Cr、Mn（未檢出）6種微量元素的含量相對較低，且含量從高到低依次為Zn、Fe、Cu、Cr、Se、Mn，2種牦牛肉中微量元素Zn的含量最高。鋅是人體重要的微量元素之一，兒童缺鋅對生長發(fā)育、智力發(fā)育和免疫功能有顯著影響。據(jù)1991—2009年“中國健康與營養(yǎng)調(diào)查報告”結果，我國9省（區(qū)）兒童青少年平均每日鋅攝入量從1991年的10.4 mg/d下降到2009年的9.1 mg/d，需要對青少年進行鋅補充干預[12]。該研究結果表明，標準化生產(chǎn)出欄麥洼牦牛肉中Zn的平均含量為28.78 mg/kg，金川牦牛肉中Zn的平均含量為29.74 mg/kg，常食用定量牦牛肉有助于補充谷物中Zn含量的不足。信金偉等[13]對西藏江達牦牛的測定結果表明，其肌肉中Fe、Zn平均含量分別為45.2和38.9 mg/kg，均高于麥洼牦牛和金川牦牛;Se平均含量為0.016 mg/kg，低于麥洼牦牛和金川牦牛。3種牦牛肌肉中礦物質(zhì)元素含量存在差異，可能與品種差異有關，也可能與飼養(yǎng)方式不同有關。該研究中麥洼牦牛和金川牦牛樣本為標準化生產(chǎn)，而江達牦牛為自然放牧。特別的是，該研究2種牦牛肉中均未檢出微量元素Mn，這可能與檢測方法有關。此外，通過對比麥洼牦牛和金川牦牛肌肉中各微量元素含量發(fā)現(xiàn)，金川牦牛肌肉中Fe、Zn、Cu的含量均高于麥洼牦牛，這與艾鹥等[10]研究結果相一致。

該研究結果表明，2種牦牛背最長肌和股二頭肌中常量元素含量從高到低依次為K、P、Na、Mg、Ca，微量元素含量從高到低依次為Zn、Fe、Cu、Cr、Se、Mn。2種牦牛肉中Ca含量均表現(xiàn)為背最長肌高于股二頭肌，在皖東黃牛肉[14]和小尾寒羊肉[15]中均發(fā)現(xiàn)相同的結果;2種牦牛肉中Pb含量也表現(xiàn)為背最長肌高于股二頭肌。除Ca、Pb外，該研究測定的其余礦物質(zhì)元素含量均表現(xiàn)為股二頭肌高于背最長肌。由于不同部位的肌肉生理功能、組織結構存在差異，礦物元素在不同部位肌肉中的分布與沉積存在很大差異，具體分布和沉積機制還有待更深入的研究。

重金屬元素主要指比重大于5的金屬，常見的重金屬元素主要包括砷（As）、鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）[16]。該研究結果表明，2種牦牛肌肉中檢出微量的重金屬Pb，而總As、總Hg、Cd 3種有害元素均未檢出。重金屬元素主要經(jīng)飼養(yǎng)環(huán)境投入品經(jīng)富集作用進行牦牛體內(nèi)，牦牛標準化養(yǎng)殖環(huán)節(jié)涉及的投入品主要包括防疫藥品、飼草飼料、日常飲用水三大類。具體而言，根據(jù)之前對阿壩州牦牛舍飼養(yǎng)殖場飲用水的測定結果[17]，該研究飼養(yǎng)場所在地小金縣飲用水中Pb的平均含量為0.16 μg/L，含量極低，加上標準化生產(chǎn)育肥時間短，基本可以排除為該研究牦牛肉中Pb的來源。飼料日糧中Pb平均含量為0.29 mg/kg，牦牛肉中Pb含量則可能主要由飼料中富集到牦牛體內(nèi)。

根據(jù)《SB/T 10399—2005 牦牛肉》中對污染指標的限量，要求冷卻牦牛肉中Pb含量低于0.20 mg/kg，As含量低于0.05 mg/kg，Cd含量低于0.10 mg/kg，總Hg含量低于0.05 mg/kg。對比該研究結果，2種牦牛肌肉中Pb含量遠低于限定值，說明此生產(chǎn)體系出欄的牦牛肉為安全的食品，但仍需在養(yǎng)殖環(huán)節(jié)嚴格把控飼料質(zhì)量，降低飼料重金屬污染風險。

4?結論

標準化生產(chǎn)體系出欄的牦牛相比放牧條件下出欄的牦牛肌肉含有更豐富的Ca、Fe、Zn、Na等元素，經(jīng)檢測未受到As、Pb、Hg、Cd等重金屬污染，是值得市場推廣的優(yōu)質(zhì)肉類。牦牛標準化生產(chǎn)模式對于解決牦牛養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集中出欄和草畜矛盾等具有重要意義，出欄的牦牛肉含有豐富的常微量元素，且綠色無污染，值得進一步推廣。

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