年齡對(duì)伊犁馬肉食用品質(zhì)和肌纖維特性的影響

李云霞，孟軍，2，3，王建文，2，3，曾亞琦，2，3，閆睛，鄭國(guó)鵬，任萬(wàn)路，孔麒森，張?jiān)?，王潔，姚新奎?，3*

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊830052；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)馬產(chǎn)業(yè)研究院，新疆烏魯木齊830052；3.新疆馬繁育與運(yùn)動(dòng)生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊830052）

隨著傳統(tǒng)養(yǎng)馬業(yè)的變革，產(chǎn)品養(yǎng)馬已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)，馬產(chǎn)品的生產(chǎn)倍受關(guān)注，其中馬肉被認(rèn)為是有利于人類健康的食品。馬肉具有色澤較深，無(wú)成塊脂肪組織和特殊的黃色脂肪[1]，膽固醇含量低[2]，鐵和B族維生素含量高[3]等優(yōu)點(diǎn)，馬肉脂肪營(yíng)養(yǎng)價(jià)值優(yōu)于牛、羊、駝等反芻類動(dòng)物[4]，且脂肪與牛羊肉相比更易被人體消化[5]。近年來(lái)馬肉越來(lái)越受歡迎，并逐漸成為其他肉類的替代品[6-7]。截止至2017年，新疆馬匹存欄89.42萬(wàn)匹，其中伊犁馬存欄近40萬(wàn)匹，馬肉總產(chǎn)量超過(guò)6萬(wàn)噸。伊犁馬是以哈薩克馬為母本培育的優(yōu)異品種，具有產(chǎn)肉性能優(yōu)異的特點(diǎn)。歐盟對(duì)不同品種[8]、年齡[9-10]馬的屠宰均有研究，Lorenzo等[11]報(bào)道8月齡屠宰的馬駒肉比11月齡屠宰的馬駒肉具有更高的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，11月齡屠宰的馬具有最佳的胴體參數(shù)。在國(guó)外，用于屠宰的馬多為馬駒，而在我國(guó)被屠宰的伊犁馬年齡分布較廣。由于屠宰年齡的不同，造成伊犁馬肉品質(zhì)差異大，對(duì)不同年齡段屠宰的伊犁馬肉質(zhì)進(jìn)行研究，可為規(guī)范伊犁馬肉生產(chǎn)及肉質(zhì)性能提升提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇來(lái)自伊犁哈薩克自治州地區(qū)屠宰場(chǎng)的1歲～6歲的伊犁馬18匹，其中1歲～2歲、3歲～4歲、5歲～6歲各6匹，各年齡段馬匹體重相近，健康狀態(tài)良好，試驗(yàn)個(gè)體屠宰前24 h禁食，屠宰后即刻采集三角肌和背闊肌部位，每部位采集肉樣0.25 kg，一部分用手術(shù)剪沿肌纖維走向剪切成2 cm肉條，放入4%甲醛溶液，測(cè)定肌纖維特性，其余-20℃冰箱冷凍保存，測(cè)定肉的食用品質(zhì)。

1.2 儀器與設(shè)備

物性測(cè)試儀（TA-XT plus）：英國(guó)Stable Micro System公司；石蠟切片機(jī)（RM2235）：德國(guó)徠卡公司；攤烤片一體機(jī)（Slidetec WATER/HETA）：德國(guó)Slee公司；尼康電子顯微鏡（ECLIPSE Ci-L）：日本尼康公司；數(shù)顯三用恒溫水箱（HH-W420）：江蘇金怡儀器科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 肌肉食用品質(zhì)的測(cè)定

將屠宰后的馬肉樣品放置在4℃冰箱冷藏24 h。失水率根據(jù)畜禽肉質(zhì)的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1333—2007《畜禽肉質(zhì)的測(cè)定》進(jìn)行評(píng)定[12]。熟肉率的測(cè)定：取樣精確稱重m1，將肉條放入標(biāo)號(hào)的密封袋中，水煮30 min，室溫（25℃）放置冷卻后，精確稱量記m2，熟肉率/%=m2/m1×100。剪切力根據(jù) NY/T 1180—2006《肉質(zhì)嫩度的測(cè)定剪切力測(cè)定方法》[13]，利用食品物性測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)樣品重復(fù)10次取平均值。

1.3.2 肌纖維特性的測(cè)定

肌纖維特性采用石蠟切片蘇木精-伊紅染色（hematoxylin-eosin staining，HE 染色）方法觀察[14]。每個(gè)樣品制作3張～4張切片，在10×40倍下拍照，每張切片隨機(jī)選擇3個(gè)視野，利用image J（v1.8.0官方版）進(jìn)行肌纖維橫截面積、肌纖維平均直徑、肌纖維密度的測(cè)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)用Excel軟件進(jìn)行整理，使用SPSS19.0對(duì)不同年齡的指標(biāo)進(jìn)行One-Way ANOVA方差分析以及Duncan’s多重比較和Pearson相關(guān)性分析，結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

利用灰色關(guān)聯(lián)分析法，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，篩選出不同分組各指標(biāo)最優(yōu)集組成參考序列，所測(cè)定指標(biāo)，采用均值法對(duì)分組數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，通過(guò)公式（1）～（3）計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)，權(quán)重和加權(quán)關(guān)聯(lián)度，并計(jì)算絕對(duì)差值。

灰色關(guān)聯(lián)計(jì)算公式如下。

選擇每個(gè)指標(biāo)的最優(yōu)值構(gòu)成參考序列X0（k），3個(gè)分組為比較序列Xi（k），i為參試分組數(shù)，k=1，2，3…m，m為參試指標(biāo)，ρ為分辨率系數(shù)，ρ∈（0，1）此處取值0.5。

2 結(jié)果與分析

2.1 年齡對(duì)肌肉食用品質(zhì)的影響

2.1.1 年齡對(duì)三角肌部位食用品質(zhì)的影響

不同年齡段三角肌部位肌肉食用品質(zhì)測(cè)定結(jié)果見表1。

表1 不同年齡三角肌部位食用品質(zhì)差異性分析Table 1 Analysis on the difference of edible quality of deltoid muscle parts of different ages

由表1可知，伊犁馬三角肌部位剪切力1歲～6歲各年齡組間剪切力值存在差異性，其中5歲～6歲組極顯著高于1歲～2歲組和3歲～4歲組（P＜0.01），3歲～4歲組顯著高于1歲～2歲組（P＜0.05）。失水率在各年齡組間存在差異性，其中5歲～6歲組極顯著低于1歲～2歲組及 3歲～4歲組（P＜0.01），1歲～2歲組與3歲～4歲組差異不顯著。1歲～2歲組的熟肉率極顯著低于 3歲～4歲組和 5歲～6歲組（P＜0.01），3歲～4歲組與5歲～6歲組差異不顯著。

2.1.2 年齡對(duì)背闊肌部位食用品質(zhì)的影響

不同年齡段背闊肌部位食用品質(zhì)測(cè)定結(jié)果見表2。

表2 不同年齡背闊肌部位食用品質(zhì)差異性分析Table 2 Analysis on the difference of edible quality of latissimus dorsi in different ages

由表2可知，各年齡段背闊肌剪切力差異性顯著，1歲～2歲組極顯著低于3歲～4歲組和5歲～6歲組（P＜0.01），3歲～4歲組顯著低于 5歲～6歲組（P＜0.05）。1歲～2歲組的失水率極顯著高于3歲～4歲組和5歲～6歲組（P＜0.01），3歲～4歲組與 5歲～6歲組之間差異不顯著。熟肉率5歲～6歲組顯著高于1歲～2歲組（P＜0.05），3歲～4歲組與其他兩組差異均不顯著。

2.2 年齡對(duì)肌纖維特性的影響

2.2.1 年齡對(duì)三角肌部位肌纖維特性的影響

不同年齡段三角肌部位肌纖維特性測(cè)定結(jié)果見表3。

表3 不同年齡三角肌部位肌纖維特性差異性分析Table 3 Analysis on the differences of muscle fiber characteristics of deltoid muscle in different ages

由表3可知，肌纖維橫截面積5歲～6歲組極顯著高于 1歲～2歲組和3歲～4歲組（P＜0.01），1歲～2歲組與3歲～4歲組之間差異不顯著。肌纖維平均直徑5歲～6歲組極顯著高于 1歲～2歲組（P＜0.01），3歲～4歲組與其他兩組差異均不顯著。肌纖維密度1歲～2歲組極顯著高于3歲～4歲組和 5歲～6歲組（P＜0.01），3歲～4歲組與5歲～6歲組之間差異不顯著。

2.2.2 年齡對(duì)背闊肌部位肌纖維特性的影響

不同年齡段背闊肌肌纖維特性測(cè)定結(jié)果表4。

表4 不同年齡背闊肌肌纖維特性差異性分析Table 4 Analysis of the difference in the characteristics of latissimus dorsi muscle fibers at different ages

由表4可知，肌纖維橫截面積5歲～6歲組極顯著高于 1歲～2歲組（P＜0.01），3歲～4歲組顯著高于1歲～2歲組（P＜0.05）。肌纖維平均直徑5歲～6歲組極顯著高于 1歲～2歲組（P＜0.01），3歲～4歲組與其他兩組差異均不顯著。肌纖維密度1歲～2歲組極顯著高于3歲～4歲組與 5歲～6歲組（P＜0.01），3歲～4歲組與5歲～6歲組之間差異不顯著。

2.3 年齡與各部位指標(biāo)相關(guān)性分析

2.3.1 年齡與三角肌部位各指標(biāo)相關(guān)性分析

年齡與三角肌部位各指標(biāo)相關(guān)性分析見表5。

表5 年齡與三角肌部位各指標(biāo)相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis between age and various indexes of deltoid muscle

由表5可知，年齡與剪切力及肌纖維橫截面積呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與熟肉率及肌纖維平均直徑呈顯著正相關(guān)（P<0.05），與失水率與肌纖維密度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。剪切力與失水率呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與肌纖維橫截面積呈顯著正相關(guān)（P<0.05）。失水率與肌纖維平均直徑呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），與肌纖維密度呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。熟肉率與肌纖維橫截面積及肌纖維平均直徑呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與肌纖維密度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。肌纖維橫截面積與肌纖維平均直徑呈顯著正相關(guān)（P<0.05），與肌纖維密度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。肌纖維平均直徑與肌纖維密度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。

2.3.2 年齡與背闊肌部位各指標(biāo)相關(guān)性分析

年齡與背闊肌部位各指標(biāo)相關(guān)性分析見表6。

表6 年齡與背闊肌部位各指標(biāo)相關(guān)性分析Table 6 Correlation analysis between age and various indexes of latissimus dorsi

由表6可知，年齡與剪切力呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與失水率與肌纖維密度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），與肌纖維橫截面積及肌纖維平均直徑呈顯著正相關(guān)（P<0.05）。剪切力與失水率及肌纖維密度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。失水率與肌纖維密度呈顯著正相關(guān)（P<0.05）。熟肉率與肌纖維橫截面積呈顯著正相關(guān)（P<0.05）。肌纖維橫截面積與肌纖維平均直徑呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與肌纖維密度呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）。

2.4 三角肌及背闊肌綜合分析

三角肌及背闊肌6個(gè)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)分析見表7。

表7 三角肌及背闊肌部位各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)Table 7 Weight coefficient of each index of deltoid muscle and latissimus dorsi

表7結(jié)果顯示，三角肌部位指標(biāo)權(quán)重順序?yàn)槭烊饴剩炯±w維平均直徑＞肌纖維橫截面積＞剪切力＞肌纖維密度＞失水率。背闊肌部位權(quán)重指標(biāo)權(quán)重順序?yàn)槭烊饴剩炯±w維平均直徑＞失水率＞肌纖維橫截面積＞肌纖維密度＞剪切力。

三角肌及背闊肌部位3個(gè)年齡段的加權(quán)關(guān)聯(lián)度值分析見表8。

表8 三角肌及背闊肌部位3個(gè)年齡段的加權(quán)關(guān)聯(lián)度值Table 8 Weighted correlation value of the three age groups of the deltoid and latissimus dorsi

由表8可知，三角肌及背闊肌部位各指標(biāo)1歲～2歲組關(guān)聯(lián)度排序均最高，說(shuō)明其各項(xiàng)指標(biāo)接近最優(yōu)值，6項(xiàng)指標(biāo)1歲～2歲組最好。

3 討論

3.1 年齡對(duì)兩個(gè)部位肌肉食用品質(zhì)的影響

嫩度是評(píng)價(jià)肉質(zhì)的重要指標(biāo)，常用剪切力表示，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)5歲～6歲組伊犁馬肉剪切力均極顯著高于1歲～2歲組，Roth等[15]研究2歲～4歲和4歲以上屠宰馬匹年齡對(duì)剪切力的影響，發(fā)現(xiàn)年齡較高的分組，剪切力值顯著高于低年齡組，這與本文結(jié)論相同。本文中剪切力與年齡呈極顯著正相關(guān)，年齡影響肉嫩度可能是隨著動(dòng)物年齡的增長(zhǎng)肉中膠原蛋白含量的增加[16-17]。在動(dòng)物解剖貯藏期間，肌纖維發(fā)生蛋白分解這也可能對(duì)剪切力產(chǎn)生影響[18]。Koczak等[19-20]研究年齡對(duì)宰后成熟過(guò)程中肌原纖維蛋白的降解發(fā)現(xiàn)，30 kDa蛋白在年齡越小的時(shí)候出現(xiàn)的早，其通過(guò)改變肌原纖維結(jié)構(gòu)最終改善嫩度，這可能是剪切力受年齡影響的原因之一。除以上因素外，影響肌肉剪切力的因素還有結(jié)締組織的結(jié)構(gòu)及含量、肌肉中酶活性、肌內(nèi)脂肪的含量等。諶啟亮等[21]對(duì)18月齡～72月齡西門塔爾雜交肉牛嫩度分析中發(fā)現(xiàn)，結(jié)締組織含量可對(duì)剪切力產(chǎn)生影響，結(jié)締組織隨著年齡的增加含量增多，剪切力也增大，嫩度變差，這也可能是嫩度隨年齡變化的原因。

失水率是肉質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)[22]。肌肉蛋白質(zhì)所帶靜電荷及蛋白質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空間是影響失水率的主要因素，在生產(chǎn)加工中失水率高可能會(huì)造成水溶蛋白質(zhì)的流失，降低肉品質(zhì)[23]。王建文[24]研究1歲～6歲伊犁馬多個(gè)部位失水率，結(jié)果表明1歲～2歲組顯著低于5歲～6歲組，這與本文結(jié)論一致。這可能是由于年齡較小的個(gè)體，肌內(nèi)自由水含量高，在離心過(guò)程中水分活度較高，水分較容易丟失，另外不同年齡個(gè)體屠宰后三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）分解速度、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)變化速率不同，這也是造成不同年齡組失水率存在差異的原因。在其他動(dòng)物中，闞博文等[25]研究結(jié)果表明4月齡至成年陜北絨山羊隨著年齡的增加失水率有增加的趨勢(shì)；徐瑛[26]研究結(jié)果表明3歲～7歲不同年齡段牦牛的失水率隨著年齡的增加而減少；年齡對(duì)不同動(dòng)物失水率的影響研究結(jié)果不盡一致，本文研究結(jié)果與徐瑛[26]研究牦牛的變化規(guī)律相同。

熟肉率是影響肉質(zhì)性能的重要指標(biāo)之一。本試驗(yàn)各年齡段兩個(gè)部位熟肉率在52.61%～56.99%。王建文[24]研究結(jié)果表明多個(gè)部位伊犁馬熟肉率較本文稍高，這可能與個(gè)體間由于生長(zhǎng)狀況、飼養(yǎng)條件、遺傳因素等不同造成的。試驗(yàn)中三角肌部位熟肉率與年齡相關(guān)性顯著，年齡越大熟肉率越高，徐瑛[26]研究結(jié)果表明3歲～7歲不同年齡組間牦牛的熟肉率差異顯著，且隨年齡增加顯著增加，本文與其結(jié)論相同。這可能是由于，隨著年齡增長(zhǎng)，肌肉組織間空隙變大，肌原纖維蛋白網(wǎng)格空間發(fā)生變化，蛋白、脂肪等營(yíng)養(yǎng)成分含量逐漸累積，肌肉體積變大，熟肉率也逐漸增加，年齡對(duì)熟肉率的影響機(jī)制還需要進(jìn)一步探究。

3.2 年齡對(duì)兩個(gè)部位肌肉肌纖維特性的影響

肌纖維的特性是影響肌肉性能的基礎(chǔ)[27]。研究發(fā)現(xiàn)伊犁馬兩個(gè)部位年齡與肌纖維橫截面積、肌纖維平均直徑呈正相關(guān)，與肌纖維密度呈極顯著負(fù)相關(guān)，即隨著年齡增長(zhǎng)肌纖維面積增大，肌纖維平均直徑變粗，密度逐漸變小，這與徐瑛[26]研究3歲～7歲牦牛、胡寶利[28]研究1.5歲～3歲秦川牛、付洋洋[29]研究1.5歲～4.5歲牦牛的肌纖維特性隨年齡變化趨勢(shì)結(jié)果一致?？赡芤?yàn)榧±w維是組成肌肉的基本單位，動(dòng)物體出生后肌纖維數(shù)量不再發(fā)生變化，只有肌纖維體積、直徑的變化[30]造成的。

研究發(fā)現(xiàn)兩個(gè)部位肌纖維性狀與剪切力值密切相關(guān)，肌纖維密度大的個(gè)體剪切力較小，這與吳信生等[31]對(duì)我國(guó)部分地方雞種肌肉組織學(xué)特點(diǎn)及肉品質(zhì)的比較研究結(jié)果一致。伊犁馬三角肌部位肌纖維橫截面積與剪切力、熟肉率相關(guān)性顯著，肌纖維平均直徑和肌纖維密度均與失水率、熟肉率相關(guān)性顯著。背闊肌部位肌纖維密度與剪切力、失水率相關(guān)性顯著。王勇峰等[32]研究結(jié)果表明新疆褐牛肌纖維組織學(xué)特性與肌肉剪切力、蒸煮損失相關(guān)性顯著，陳信彰[33]研究結(jié)果表明民豬和雜交豬肌肉組織學(xué)特性與剪切力、蒸煮損失、失水率相關(guān)性顯著，與本文有相同的結(jié)論，肌纖維特性對(duì)家畜肉用品質(zhì)有一定的影響作用，在今后生產(chǎn)實(shí)踐中，可以考慮從遺傳育種角度篩選肌纖維特性優(yōu)異個(gè)體，為促進(jìn)伊犁馬肉用性能的深度利用提供基礎(chǔ)支持。

3.3 綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)綜合模型建立灰色關(guān)聯(lián)度分析，綜合評(píng)價(jià)中，關(guān)聯(lián)度的大小可反映試驗(yàn)分組與參考序列的差異，關(guān)聯(lián)度值越大，表明該分組與參考序列越接近，反之越小。1歲～2歲組的食用品質(zhì)及肌纖維特性綜合評(píng)價(jià)最優(yōu)，王建文[24]研究顯示，1歲～2歲組馬肉的食用品質(zhì)更好，這與本試驗(yàn)結(jié)論相同，本試驗(yàn)中1歲～2歲組綜合評(píng)價(jià)高的原因可能是由于熟肉率權(quán)重系數(shù)較高造成的。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)不同年齡段肌肉食用品質(zhì)及肌纖維特性的分析發(fā)現(xiàn)，1歲～6歲伊犁馬中隨著年齡的增大，三角肌及背闊肌部位肌纖維橫截面積和平均直徑增大，單位面積內(nèi)肌纖維的個(gè)數(shù)隨之減少，剪切力增加，失水率變小。通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)分析顯示，1歲～6歲屠宰的伊犁馬中1歲～2歲組兩個(gè)部位綜合評(píng)價(jià)最優(yōu)。