去勢時間對從江香豬肉質(zhì)性狀的影響

牟 琪，馮賢辀，蔡 棟，徐永健，龔 婷*

（1高原山地動物遺傳育種與繁殖教育部重點實驗室/貴州省動物遺傳育種與繁殖重點實驗室，貴州 貴陽 550025；2貴州大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

0 引言

【研究意義】公豬肉制品在烹飪時易產(chǎn)生膻味，主要是由雄烯酮、糞臭素和吲哚引起，且沉積在脂肪組織中而影響肉質(zhì)（Duarte et al.，2021），因此多數(shù)情況下會對公豬采取去勢處理。去勢具有促進生長、改善肉質(zhì)、節(jié)約飼料等優(yōu)點（黃印堯等，2021），但實際操作中去勢效果受仔豬發(fā)育程度、日糧及具體操作的影響，一旦在去勢過程中出現(xiàn)護理不良、消毒不嚴等問題，極易帶來仔豬患病等風(fēng)險（劉軍，2020）。從江香豬主產(chǎn)于貴州省從江縣，具有體型小、肉質(zhì)嫩、成熟早、基因純等特點（邵峰泉，1995；張福平等，2021），且在肌肉脂肪率、多不飽和脂肪酸含量、肌肉剪切力及肌纖維直徑等肉質(zhì)指標(biāo)方面優(yōu)于其他香豬，更有利于人體健康（劉培瓊，2010）。因此，明確去勢時間對從江香豬公豬肉質(zhì)性能的影響，對優(yōu)化香豬飼養(yǎng)管理模式及提高香豬養(yǎng)殖效益均具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】去勢是指利用手術(shù)法或免疫法等使動物失去性腺或失去性腺功能，包括手術(shù)去勢、免疫去勢、化學(xué)去勢和局部放射線去勢等，其中手術(shù)去勢在生產(chǎn)上應(yīng)用較廣泛，具有操作簡單、要求相對較低等優(yōu)勢（余勝富，2018）。手術(shù)去勢可阻斷公豬生殖系統(tǒng)的發(fā)育及成熟，從而減少公豬打架斗毆，有效改善公豬因發(fā)情而導(dǎo)致飼料轉(zhuǎn)化率低等缺陷。一般而言，仔公豬通常在出生后1周內(nèi)進行手術(shù)去勢，仔母豬的最佳去勢時間則為3月齡（黃印堯等，2021），且地方豬去勢的時間通常較商品豬晚（袁亞利等，2011；陳曉宏，2016）。國外研究表明，1周內(nèi)進行手術(shù)去勢的雜交公豬（長白×皮特蘭）與全公豬相比，其脂肪生成有關(guān)的PAPPA-2基因下調(diào)，而PAPPA-2基因會影響類胰島素生長因子1（IGF-1）的生物利用度，進而影響脂肪細胞的增殖與分化（Poklukar et al.，2021）；且手術(shù)去勢雜交豬（德系長白豬×皮特蘭）的肌肉大理石紋評分、滴水損失、肉色和剪切力均低于全公豬（?krlep et al.，2020）。此外，出生后第2 d接受手術(shù)去勢的皮特蘭公豬，其肌纖維氧化性較弱，剪切力較低（Li et al.，2015）；與接受免疫去勢的公豬相比，出生后第3 d進行手術(shù)去勢的公豬屠宰率、腰部脂肪含量和背膘厚度顯著提高（Muniz et al.，2021），出生后第7 d進行手術(shù)去勢的公豬胸最長肌肉色較深，而半膜肌的pH24h較高（Dalla Costa et al.，2020）。國內(nèi)研究證實，地方豬公豬在20～30日齡階段實施手術(shù)去勢后的增重效率最高，而31～40日齡階段去勢的增重效率最低（陳曉宏，2016），與王迎培等（1992）、唐和燕（2016）的研究結(jié)果相似。巫占仕等（2009）研究發(fā)現(xiàn)小公豬在40日齡左右進行手術(shù)去勢后生長增重較快，效果最佳；徐建平和古才鑫（2018）認為雜交仔豬去勢時間早于出生后第3 d將會對仔豬的生長發(fā)育產(chǎn)生不利影響。近年來，研究人員對仔豬去勢問題進行了全面總結(jié)，并指出公豬去勢會引起飼料消耗量增加，但其生長效率并未提高，導(dǎo)致飼料轉(zhuǎn)化效率和瘦肉率降低，致使生產(chǎn)成本增加（Bonneau and Weiler，2019）。值得注意的是，全公豬隨著生殖系統(tǒng)的發(fā)育會逐漸產(chǎn)生膻味，而去勢可有效避免公豬肉質(zhì)因膻味被消費者厭棄的現(xiàn)象（景紹紅和胡占云，2019）。去勢公豬脂肪和血清中的雄烯酮、糞臭素水平低于全公豬，但糞臭素代謝關(guān)鍵酶CYP2E1（Cytochrome P450 family 2 subfamily E member 1）表達水平高于全公豬（馬義濤等，2013；杜環(huán)利，2014；Han et al.，2019），即去勢不僅可以減少糞臭素形成，還能加速糞臭素的降解代謝，從而消除公豬肌肉中糞臭素的積累?！颈狙芯壳腥朦c】已有大量研究證實，去勢對肉質(zhì)性狀的影響存在品種和仔豬發(fā)育差異，但目前針對公豬是否去勢及最佳去勢時間的問題仍存在廣泛爭議。從江香豬作為我國的特色小型豬種，但不同去勢時間對其肉質(zhì)性能的影響尚未明確?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以從江香豬為研究對象，采用主成分分析法構(gòu)建肉質(zhì)綜合評分模型，結(jié)合ELISA和實時熒光定量PCR檢測從江香豬膻味物質(zhì)含量及參與代謝膻味物質(zhì)基因的表達水平，綜合分析不同日齡去勢對其肉質(zhì)性狀的影響，為從江香豬最佳去勢日齡的確定提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試從江香豬由貴陽綠生源畜牧業(yè)科技發(fā)展有限公司提供，根據(jù)試驗需求分別選取12頭20日齡、體況良好、體重相同的公豬，相同飼養(yǎng)管理條件下飼養(yǎng)至240日齡。將12頭從江香公豬隨機分為25日齡去勢組（C25d組）、120日齡去勢組（C120d組）、180日齡去勢組（C180d組）和未去勢組（UC組），每組3頭。公豬去勢均采用手術(shù)法，由專門人員嚴格按照動物倫理進行麻醉及手術(shù)。試驗過程嚴格遵守貴州大學(xué)動物實驗倫理委員會相關(guān)規(guī)定（EAE-GZU-2020-P001）進行操作。

1.2 從江香公豬肉質(zhì)性狀測定

從江香公豬屠宰和胴體測定參照NY/T 821—2004《豬肌肉品質(zhì)測定技術(shù)規(guī)范》進行操作，具體步驟：（1）從江香公豬屠宰后45 min內(nèi)測定肌肉pH，4 ℃冷藏24 h后再次測定pH，分別記錄為pH45min（X1）和pH24h（X2）。（2）取第一腰椎處背最長肌的新鮮切面，采用肉色測定儀OPTO-STAR（德國MATTHAUS公司）進行測定，讀取數(shù)據(jù)并記錄肉色（X3）（張曉東等，2019）。（3）取4 ℃冷藏24 h的肉樣，根據(jù)美國NPPC的大理石紋評分標(biāo)準圖進行目測評定，記錄大理石紋評分（X4）。（4）取倒數(shù)第二胸椎（肋骨）至第一腰椎的背最長肌，先4 ℃冷藏72 h，以75～80 ℃恒溫水浴鍋加熱至70 ℃后取出樣品，室溫冷卻至20 ℃時測定并記錄剪切力（X5）。（5）從江香公豬屠宰后1 h內(nèi)切取倒數(shù)第三、四胸椎（肋骨）處眼肌中部2 cm×3 cm×5 cm的肌肉組織塊，電子天平上稱重（W1，30 g左右）；用吊鉤掛住肌肉組織塊一端，放入塑料袋，使肌肉組織塊懸吊于中央，避免與塑料袋接觸，用棉線將塑料袋與吊鉤扎緊一起吊于掛架上，置于4 ℃冰箱冷藏48 h后稱重（W2），然后計算滴水損失（X6），滴水損失（%）=（W1-W2）/W1×100。（6）取從江香公豬腰大肌中段（100 g左右），電子天平稱重，記為蒸前質(zhì)量（W1）；沸水蒸30 min后取出，室內(nèi)無風(fēng)陰干15 min再稱重，記為蒸后質(zhì)量（W2），計算熟肉率（X7），熟肉率（%）=W2/W1×100。（7）取肌肉樣品（約100 g），攪拌均勻后，采用MultiScan近紅外肉質(zhì)分析儀（Series 3000）測定肌肉水分含量（X8）、肌肉蛋白含量（X9）、肌肉脂肪含量（X10），測定參數(shù)均為默認值（王鑫等，2018）。

1.3 主成分分析

運用主成分分析法構(gòu)建不同去勢時間從江香公豬肉質(zhì)綜合評分模型（陳映等，2019）。

1.3.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準化處理

1.3.2 主成分提取 運用SPSS 25.0對各測定性狀進行因子分析，得到主成分的特征值及因子載荷矩陣，最后計算主成分的特征向量矩陣。

其中，Aij為因子載荷矩陣，Uji為特征向量矩陣，λ為特征值。

1.3.3 主成分綜合評價 通常采用各主成分特征值占累計特征值的比例作為權(quán)重計算。

1.4 從江香公豬膻味物質(zhì)測定

取合適大小的脂肪、背最長肌及肝臟組織（約0.1 g）放入勻漿管中，加入900 μL生理鹽水進行勻漿，3000 r/min離心10 min后取上清液，采用豬糞臭素ELISA試劑盒及豬雄烯酮ELISA試劑盒分別進行檢測。

1.5 從江香公豬肝臟組織總RNA提取及cDNA合成

采用TRIzol法提取從江香公豬肝臟組織總RNA，以超微量分光光度計檢測其濃度和純度，當(dāng)OD260/280介于1.8～2.1且OD260/230在2.0以上時方可進行下一步試驗。參照Revert Aid First Strand cDNA Synthesis Kit反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明完成cDNA合成，合成的cDNA置于-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.6 實時熒光定量PCR檢測

鑒于肝臟CYP2E1參與機體糞臭素代謝（Han et al.，2019），在NCBI檢索已公布的CYP2E1基因（XM_005657509.3）和β-actin基因（XM_021080647.1），通過Primer Premier 5.0設(shè)計擴增引物（表1），并委托生工生物工程（上海）股份有限公司合成。使用熒光定量PCR儀（C1000 TouchTM，德國Bio-Rad公司）檢測CYP2E1基因表達水平，每個樣品重復(fù)3次。實時熒光定量PCR反應(yīng)體系10.0 μL：2×SYBR?Premix ExTaqTMII 5.0 μL，上、下游引物各0.4 μL，cDNA模板1.0 μL，ddH2O 3.2 μL。擴增程序：50 ℃UDG酶激活2 min，95 ℃預(yù)變性2 min；95 ℃15 s，退火15 s，72 ℃1 min，延伸完成后進行熒光信號采集，進行40個循環(huán)。

表1 實時熒光定量PCR擴增引物序列信息Table 1 qRT-PCR amplification primer sequence information

1.7 統(tǒng)計分析

通過2-△△Ct法計算不同去勢時間從江香公豬CYP2E1基因相對表達量，采用SPASS 25.0進行單因素方差分析（One-way ANOVA）及LSD法多重比較，并以GraphPad Prism 9.0制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同去勢時間從江香公豬肉質(zhì)指標(biāo)的比較

將不同去勢時間從江香公豬的各項肉質(zhì)指標(biāo)進行比較分析，結(jié)果（表2）顯示：C25d組的肌肉pH24h（X2）顯著高于C120d組（P＜0.05，下同）。在肉色（X3）評分方面，表現(xiàn)為UC組和C25d組顯著高于C180d組和C120d組；剪切力（X5）和肌肉脂肪含量（X10）與X3恰好相反，表現(xiàn)為C180d組和C120d組顯著高于C25d組和UC組。肌肉水分含量（X8）表現(xiàn)為：C25d組＞UC組＞C180d組＞C120d組，組間差異顯著；肌肉蛋白含量（X9）則表現(xiàn)為C120d組顯著高于C180d組、C25d組和UC組。

表2 不同去勢時間對從江香公豬肉質(zhì)指標(biāo)的影響Table 2 Effects of different castration times on meat quality indexes of Congjiang Xiang boars

2.2 從江香公豬各項肉質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)分析結(jié)果

不同去勢時間從江香公豬10個肉質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性如表3所示。其中，X3與X5間呈顯著負相關(guān)，熟肉率（X7）與X8間呈顯著正相關(guān)，X8與X9間呈顯著負相關(guān)。由于部分肉質(zhì)指標(biāo)間存在相關(guān)性，因此可通過主成分分析降低肉質(zhì)性狀數(shù)量的影響，對不同去勢時間從江香公豬肉質(zhì)進行綜合評分。

表3 從江香公豬各項肉質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性Table 3 Correlation of meat quality indexes of Congjiang Xiang boars

2.3 主成分分析結(jié)果

通過對不同去勢時間從江香公豬10個肉質(zhì)指標(biāo)進行主成分分析，得到3個主成分的特征值、貢獻率及累計貢獻率（表4）。按照特征值大于1.00的標(biāo)準，3個主成分均被選取進行分析，其累計貢獻率達100.00%，說明主成分分析信息損失量較小，運算結(jié)果真實合理。

表4 各主成分的特征值和貢獻率Table 4 Eigenvalue and contribution rate of each principal component

通過公式（1）可將從江香公豬的各項肉質(zhì)指標(biāo)進行標(biāo)準化處理（表5），然后通過因子分析得到3個主成分的載荷矩陣，再根據(jù)公式（3）得到3個主成分的特征向量（表6），最終得到3個主成分的表達式為：

表5 標(biāo)準化后不同去勢時間的肉質(zhì)指標(biāo)Table 5 Standardized meat quality indexes at different castration times

表6 主成分的特征向量Table 6 Eigenvectors of principal components

從得到的主成分表達式可看出，第一主成分（PC1）權(quán)重較大的肉質(zhì)指標(biāo)包括X3、X5、X8和X10，說明第一主成分越大肌肉的肉色越高、剪切力越小、肌肉水分含量越高、肌肉脂肪含量越低，即肉質(zhì)顏色越鮮紅，水分含量越高，保證了肉質(zhì)的鮮嫩與多汁性。第二主成分（PC1）權(quán)重較大的肉質(zhì)指標(biāo)有X2、X4和X6，說明第二主成分越大肌肉pH越高、大理石紋得分越低、滴水損失越高，即不易形成PSE肉。第三主成分（PC1）權(quán)重較大的肉質(zhì)指標(biāo)包含X1、X7和X9，說明第三主成分越大肌肉的pH和熟肉率越高。

2.4 不同去勢時間從江香公豬肉質(zhì)綜合得分

根據(jù)公式（4）及3個主成分表達式，計算得到不同去勢時間從江香公豬肉質(zhì)綜合評分模型為F=0.669F1+0.193F2+0.138F3。然后根據(jù)表5計算出不同去勢時間各主成分得分、綜合得分及排名情況。如表7所示，C25d組的肉質(zhì)綜合排名第一，UC組排名第二，C180d組排名第三，C120d組排名最后。

表7 不同去勢時間從江香公豬肉質(zhì)主成分得分及綜合得分Table 7 Principal component score and comprehensive score of meat quality of Congjiang Xiang boars castrated at different times

2.5 不同去勢時間從江香公豬膻味物質(zhì)測定結(jié)果

對不同去勢時間從江香公豬脂肪、背最長肌及肝臟中的雄烯酮含量進行檢測，結(jié)果（圖1-A）顯示，肝臟和脂肪中的雄烯酮含量差異不顯著（P＞0.05，下同）；在背最長肌中，C25d組的雄烯酮含量顯著低于C120d組和UC組，C180d組的雄烯酮含量也顯著低于C120d組。在糞臭素含量（圖1-B）方面，C25d組、C120d組、C180d組、UC組從江香公豬脂肪、背最長肌和肝臟中的糞臭素含量差異均不顯著。

圖1 不同去勢時間從江香公豬不同組織中的膻味物質(zhì)含量比較Fig.1 Taint substance contents in different tissues of Congjiang Xiang boars castrated at different times

2.6 CYP2E1基因在不同去勢時間從江香公豬肝臟中的表達情況

在實時熒光定量PCR檢測體系中，CYP2E1基因的熔解曲線呈單峰，無非特異性產(chǎn)物和引物二聚體。由圖2可看出，CYP2E1基因在C120d組、C180d組和UC組從江香公豬的肝臟中均有表達，且組間差異不顯著。

圖2 CYP2E1基因在不同去勢時間從江香公豬肝臟中的表達情況Fig.2 Expression of CYP2E1 gene in liver of Congjiang Xiang boars castrated at different times

3 討論

肉色與豬肉風(fēng)味有關(guān)。郭紅霞等（2019）發(fā)現(xiàn)除DFD肉外，較深的肉色提示肌紅蛋白含量較高，而肌紅蛋白中賴氨酸比例較高，因此風(fēng)味較好。本研究中，未去勢與25日齡去勢從江香公豬的肉色高于180日齡和120日齡去勢的從江香公豬，表明早期去勢或未去勢的從江香豬肉風(fēng)味較好。從江香公豬肌肉脂肪含量隨著去勢日齡的延遲其含量越高，且全公豬的肌肉脂肪含量低于去勢公豬，與蔡兆偉等（2010，2013）、Huber 等（2018）的研究結(jié)果一致。dos Santos等（2021）通過比較全公豬與免疫去勢公豬的肉質(zhì)也得到相似結(jié)果，且發(fā)現(xiàn)全公豬的肌肉深度（胸腰最長肌深度）和皮下脂肪厚度均低于免疫去勢公豬，推測是去勢后公豬血清睪酮含量下降，而影響公豬生長及肌肉脂肪的沉積。張雄等（2019）研究發(fā)現(xiàn)，從江香豬（去勢公豬和母豬）在2月齡時肌肉脂肪含量、多不飽和脂肪酸含量及鮮味氨基酸總量均維持在較高水平，說明此時是從江香豬肌肉風(fēng)味與脂肪快速沉積的關(guān)鍵時期。與從江香豬脂肪沉積規(guī)律不同的是，正常飼養(yǎng)的榮昌豬肌肉脂肪隨著生長而增加，5月齡時背肌肌肉脂肪含量較1日齡約升高3.0倍，腿肌肌肉脂肪含量約升高2.6倍（齊仁立等，2014）。張藝等（2008）的研究也證實，從江香豬的各種不飽和脂肪酸含量均高于環(huán)江香豬、劍白香豬和久仰香豬。此外，出生1周內(nèi)去勢的公豬屠宰率、腰部脂肪含量和背膘厚度顯著提高，但剪切力降低（Li et al.，2015；Muniz et al.，2021）；在20～30日齡去勢的公豬增重速度快，31～40日齡去勢的公豬增重速度減慢（陳曉宏，2016）；但巫占仕等（2009）研究表明在40日齡后去勢的增重效果最佳。從江香豬屬于小型地方豬種，其體型小、易早熟，與中、大型豬相比，更早達到肌肉與脂肪生長高峰，能較早完成脂肪及風(fēng)味物質(zhì)的沉積，形成良好的肉質(zhì)性狀。

主成分分析能較好地解決變量間共線性的問題，當(dāng)測定指標(biāo)的共線性越明顯，指標(biāo)間的相關(guān)性越高，故基于主成分的綜合分析效果越佳。目前，已有學(xué)者利用主成分分析對不同品種的豬（陳映等，2019）、牛（Lopes et al.，2020）、綿羊（張穩(wěn)等，2020）、雞（巨曉軍等，2021；Tan et al.，2022）、魚（Zhao et al.，2021）等肉質(zhì)性狀進行綜合評價。本研究結(jié)果表明，從江香公豬肉質(zhì)綜合評分排序為C25d組＞UC組＞C180d組＞C120d組；不同去勢時間從江香公豬肉質(zhì)主成分分析得知第一主成分的方差貢獻率達66.884%，主要解釋肉質(zhì)中的肉色、剪切力、肌肉水分含量和肌肉脂肪含量，第一主成分的增加說明肉質(zhì)越嫩，顏色越鮮紅，汁水越多，口感更好。

與肉質(zhì)綜合評分結(jié)果相似，本研究還發(fā)現(xiàn)香豬組織中的糞臭素含量在去勢從江香公豬與未去勢從江香公豬間無顯著差異。杜環(huán)利等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，未去勢商品公豬脂肪、血清和糞便中的糞臭素含量均高于出生1周內(nèi)去勢的公豬，且未去勢公豬血清和脂肪中的糞臭素含量呈顯著正相關(guān)，與雄烯酮含量變化一致。但在本研究中，25日齡去勢從江香公豬背最長肌中的雄烯酮含量顯著低于120日齡去勢及未去勢的從江香公豬，180日齡去勢從江香公豬背最長肌中的雄烯酮含量也顯著低于120日齡去勢從江香公豬。CYP2E1是糞臭素代謝的關(guān)鍵酶（Zadinová et al.，2017），已有研究證實豬CYP2E1基因表達與糞臭素積累呈負相關(guān)（Lin et al.，2006），豬肝臟中的CYP2E1基因表達水平越高其脂肪中的糞臭素含量越低（Zadinová et al.，2017）。此外，Whittington等（2004）研究發(fā)現(xiàn)，與未去勢的梅山豬×大白豬雜種豬相比，120日齡和180日齡去勢雜種豬肝臟的CYP2E1基因表達呈明顯下降趨勢。本研究中，CYP2E1基因在C120d組、C180d組和UC組從江香公豬肝臟中的相對表達量無顯著差異，與糞臭素含量在C120d組、C180d組和UC組從江香公豬背最長肌、脂肪、肝臟間無顯著差異的結(jié)論相符。由于25日齡去勢從江香公豬背最長肌、脂肪中的糞臭素含量與120日齡、180日齡去勢和未去勢從江香公豬間無顯著差異，因此未對25日齡去勢從江香公豬進行CYP2E1基因表達驗證。從江香豬是我國特有的小型豬種，喜食青料，自乳豬時即可宰食，無奶腥味或其他異味（申貴芳等，2021），加之飼養(yǎng)方式不同于普通商品豬，可能是其膻味物質(zhì)含量較低的主要原因，也說明去勢對豬肉膻味物質(zhì)的影響存在品種差異。

4 結(jié)論

不同去勢時間對從江香公豬肉色、剪切力、肌肉脂肪、肌肉水分和肌肉蛋白均存在影響，以25日齡去勢的肉質(zhì)綜合評分最高，其次為未去勢從江香公豬。此外，以25日齡去勢從江香公豬背最長肌中的雄烯酮含量顯著低于120日齡去勢及未去勢的從江香公豬。綜上所述，從江香公豬25日齡去勢的肉質(zhì)較好，錯過該時間或考慮動物福利則建議不進行去勢為宜。