飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞腿肌肉品質(zhì)、糖酵解水平和抗氧化能力的影響

楊密,宋宇朵,陳瑞,劉強(qiáng),周巖民,莊蘇*,周國(guó)波,楊文武

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,江蘇 南京 210095;2.宜興市天石飼料有限公司,江蘇 宜興 214258)

隨著人們物質(zhì)生活水平的提高,消費(fèi)者對(duì)雞肉品質(zhì)有了更高要求。因此,以生長(zhǎng)緩慢、肉質(zhì)鮮美為特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)肉雞市場(chǎng)份額在持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)。隨著育種技術(shù)的進(jìn)步,優(yōu)質(zhì)雞的生產(chǎn)性能不斷提高,但其肉品質(zhì)卻呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。因此,尋找并發(fā)現(xiàn)能充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)雞肉品質(zhì)潛力的飼料添加劑,利用營(yíng)養(yǎng)手段提高肉雞的附加值具有重要意義,其中甜菜堿因其營(yíng)養(yǎng)和生理功能在肉雞生產(chǎn)中應(yīng)用具有重要價(jià)值。

甜菜堿又名三甲基甘氨酸,可從甜菜中提取得到。它具有雙電荷性質(zhì)和3個(gè)活性甲基,是動(dòng)物機(jī)體內(nèi)重要的甲基供體,能夠參與蛋氨酸-同型半胱氨酸循環(huán)[1],有效調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝[2]和蛋白質(zhì)代謝[3]。甜菜堿同時(shí)也是一種重要的有機(jī)滲透劑,可以防止細(xì)胞脫水,保持水分平衡[4-5]。研究發(fā)現(xiàn)飼糧中添加甜菜堿能夠降低快速生長(zhǎng)型肉雞[6]、肉鴨[7]、羔羊[8]肌肉的蒸煮損失與滴水損失,增加保水能力。但肌肉內(nèi)部水分(結(jié)合水、不易流動(dòng)水和自由水)與蛋白質(zhì)、脂肪等非水組分的結(jié)合方式十分復(fù)雜,其中不易流動(dòng)水和自由水的比例會(huì)直接影響肌肉的保水能力[9],因此我們推測(cè)甜菜堿可能通過(guò)影響肉雞肌肉內(nèi)部不同狀態(tài)水分的變化來(lái)提高肌肉的保水能力,從而提升肌肉品質(zhì)。此外,肌肉的糖酵解水平和抗氧化能力是評(píng)價(jià)動(dòng)物肉品質(zhì)的2個(gè)重要指標(biāo)[10-13]。動(dòng)物致死后肌肉開(kāi)始糖的無(wú)氧酵解過(guò)程,乳酸則會(huì)在肌肉中大量積累使肌肉pH值快速下降,而肌肉最終pH值過(guò)低將導(dǎo)致肌肉保水能力下降和肌肉品質(zhì)變差[14]。研究證實(shí),補(bǔ)充甜菜堿可減少馬運(yùn)動(dòng)后肌肉中乳酸積累[11],調(diào)節(jié)肉雞在運(yùn)輸過(guò)程中造成的肌肉厭氧糖酵解過(guò)程[10]。這些結(jié)果提示甜菜堿可能影響肉雞死后糖酵解代謝。當(dāng)肌肉的抗氧化防御能力被過(guò)氧化機(jī)制所壓制時(shí),會(huì)導(dǎo)致抗氧化酶活性降低甚至失活、肌肉脂質(zhì)過(guò)氧化等情況發(fā)生,從而引起肌肉氧化損傷[15]。前人研究表明,當(dāng)肉雞飼糧在缺乏蛋氨酸或在熱應(yīng)激條件下,飼糧中補(bǔ)充甜菜堿均可增加肉雞肌肉的抗氧化能力[12-13],降低肌肉氧化損傷。核因子E2相關(guān)因子2(Nrf2)是細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng)中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,可調(diào)節(jié)下游抗氧化酶與蛋白的表達(dá),發(fā)揮緩解抗氧化損傷作用,從而改善畜產(chǎn)品品質(zhì)[16-17]。然而,有關(guān)甜菜堿是否由Nrf2介導(dǎo)對(duì)肉雞肌肉抗氧化酶基因的調(diào)控作用研究較少。目前有關(guān)報(bào)道甜菜堿在肉雞飼料中的應(yīng)用研究主要以快速生長(zhǎng)型肉雞(如AA肉雞)為主,而對(duì)優(yōu)質(zhì)肉雞(慢速生長(zhǎng)型肉雞)飼料中的應(yīng)用研究則鮮有報(bào)道。雪山草雞作為一種慢速生長(zhǎng)型肉雞,因其味鮮質(zhì)優(yōu)而深受廣大消費(fèi)者青睞。為此,本試驗(yàn)以雪山草雞為試驗(yàn)對(duì)象,研究飼糧甜菜堿水平對(duì)其肌肉品質(zhì)、糖酵解水平和抗氧化能力的影響,為其在慢速生長(zhǎng)型肉雞飼糧中應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)用甜菜堿為無(wú)水甜菜堿(C5H11NO2),由江蘇省宜興市天石飼料有限公司提供,純度為96%。選用初始體重為(32.0±0.1)g的1日齡雪山草雞母雞400只(購(gòu)自江蘇立華畜牧股份有限公司),按完全隨機(jī)分組原則均分為5組,每組8個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)10只。試驗(yàn)期102 d。肉雞在密閉雞舍內(nèi)3層疊層籠養(yǎng)(籠子規(guī)格:110 cm×60 cm×50 cm),每籠1個(gè)重復(fù)10只雞,自由采食粉料和飲水,每天光照23 h,黑暗1 h。按常規(guī)免疫程序免疫。

1.2 試驗(yàn)日糧的組成與營(yíng)養(yǎng)水平

根據(jù)肉雞不同飼養(yǎng)階段營(yíng)養(yǎng)需求,配制以玉米-豆粕為主的4期基礎(chǔ)飼糧?；A(chǔ)飼糧組成和營(yíng)養(yǎng)組成水平見(jiàn)表1。各組肉雞分別飼喂基礎(chǔ)日糧(對(duì)照組)或在基礎(chǔ)日糧中添加125、250、500和1 000 mg·kg-1甜菜堿的試驗(yàn)日糧,料型為粉料。

表1 基礎(chǔ)飼糧原料組成及營(yíng)養(yǎng)組成水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Levels of composition of raw material and nutrient in basal diets(air-dry basis) %

1.3 測(cè)定指標(biāo)和方法

1.3.1 屠宰性能測(cè)定在102日齡時(shí),從每個(gè)重復(fù)組隨機(jī)選取接近平均體重的雪山草雞1只,禁食12 h后稱體重,隨后頸靜脈放血處死后稱屠體質(zhì)量,干拔去毛后稱胴體質(zhì)量,最后完整剝離肉雞兩側(cè)無(wú)骨、無(wú)皮、無(wú)脂肪的腿肌,分離腹部皮下脂肪和肌胃周圍脂肪,稱腹脂重。具體測(cè)定指標(biāo)和計(jì)算方法參照《家禽生產(chǎn)性能名詞術(shù)語(yǔ)和度量統(tǒng)計(jì)方法:NY/T 823—2004》[18]中要求進(jìn)行。

1.3.2 肉品質(zhì)測(cè)定取肉雞左側(cè)腿肌去除表面脂肪和結(jié)締組織,按Xu等[19]的方法測(cè)定肌肉的剪切力、蒸煮損失、滴水損失、pH值和肉色(亮度L*、紅度a*與黃度b*值)。

1.3.3 肌肉中水分分布和肌肉質(zhì)構(gòu)特征測(cè)定按照Z(yǔ)hang等[20]的方法測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。取2 g的左側(cè)腿肌樣品剪碎后放入核磁管中,用PQ-001型脈沖核磁共振分析儀(Niumag電力公司,上海)測(cè)定肌肉中結(jié)合水、不易流動(dòng)水、自由水的停留時(shí)間(T2b、T21、T22)、峰面積(A2b、A21、A22)和峰面積比(P2b、P21、P22)。沿肌纖維方向?qū)⑼燃悠非谐? cm×1 cm×1 cm大小的肉塊,使用TA-XT2i型質(zhì)構(gòu)儀(Stable Micro Systems公司,英國(guó))測(cè)定肌肉硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠黏性、咀嚼性和回復(fù)性指標(biāo)。質(zhì)構(gòu)測(cè)定條件設(shè)置:Pw探頭;P50探測(cè)模型;探頭測(cè)前速2.0 mm·s-1,測(cè)中速1.0 mm·s-1,測(cè)后速2.0 mm·s-1,觸發(fā)力5.0 g,壓縮比50%,探頭2次下壓間隔時(shí)間為3 s。

1.3.4 糖酵解水平和抗氧化能力相關(guān)指標(biāo)測(cè)定取0.8 g左右的左側(cè)腿肌樣品,用無(wú)菌生理鹽水溶液1∶9勻漿,4 450g離心15 min后采集上清液,用于測(cè)定腿肌中丙酮酸激酶(PK)、己糖激酶(HK)、乳酸脫氫酶(LDH)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GPx)活性和總抗氧化能力(T-AOC),及乳酸、還原型谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)和丙二醛(MDA)含量。稱取0.1 g新鮮腿肌樣品加0.3 mL堿液水解,制備糖原檢測(cè)液用于測(cè)定糖原含量。采用BCA法標(biāo)定肌肉蛋白含量。上述指標(biāo)均采用南京建成生物工程研究所試劑盒測(cè)定。糖酵解潛力根據(jù)乳酸和糖原含量計(jì)算。計(jì)算公式:糖酵解潛力(GP)=2×糖原含量+乳酸含量[21]。

1.3.5Nrf2及相關(guān)酶基因表達(dá)水平測(cè)定取0.4 g左右腿肌樣品,按照Trizol試劑盒(TaKaRa)說(shuō)明提取樣品總RNA,用ND-2000分光光度計(jì)(Nano-Drop Technologies,美國(guó))檢測(cè)RNA濃度。用PrimeScriptTMRT Master Mix 20 μL反應(yīng)體系進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄(TaKaRa公司)。熒光定量PCR測(cè)定條件和擴(kuò)增程序參考Xu等[19]的方法進(jìn)行。以對(duì)照組肉雞腿肌的基因表達(dá)量為基準(zhǔn),將β-actin作為內(nèi)參基因,采用2-ΔΔCT法計(jì)算腿肌中Nrf2、血紅素加氧酶1(HO-1)、醌氧化還原酶1(NQO1)、GPx、錳超氧化物歧化酶(MnSOD)、銅鋅超氧化物歧化酶(Cu/ZnSOD)、CAT、γ-谷氨酸-半胱氨酸連接酶催化亞基(γ-GCLc)和γ-谷氨酸-半胱氨酸連接酶修飾亞基(γ-GCLm)基因的mRNA相對(duì)表達(dá)量。測(cè)定試劑盒購(gòu)自上海皓嘉科技發(fā)展有限公司。采用Primer Premier 5.0軟件設(shè)計(jì)基因引物序列(表2),由上海生工生物工程(南京)股份有限公司合成。

表2 實(shí)時(shí)熒光定量PCR引物對(duì)序列Table 2 Primer pairs sequences for real-time fluorescent quantitative PCR

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2010軟件初步處理過(guò)后,采用SPSS Statistics 20.0中的單因素方差分析法進(jìn)行方差分析,在差異顯著的基礎(chǔ)上采用Turkey法進(jìn)行多重比較以及線性(linear)和二次(quadratic)趨勢(shì)分析。結(jié)果均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞屠宰性能的影響

由表3可知:雪山草雞屠宰率隨飼糧中甜菜堿添加水平升高呈線性增加(P<0.05),而腹脂率隨飼糧甜菜堿添加水平升高呈線性降低(P<0.05)。與對(duì)照組比,添加甜菜堿有增加肉雞屠宰率的趨勢(shì)(P=0.057);250、500和1 000 mg·kg-1甜菜堿組腹脂率顯著低于對(duì)照組(P<0.05),但飼糧中添加甜菜堿添加對(duì)肉雞全凈膛率與腿肌率均無(wú)顯著影響(P>0.05)。

表3 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞屠宰性能的影響Table 3 Effects of dietary betaine levels on slaughter performance of Xueshan chicken

2.2 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞腿肌肉品質(zhì)的影響

由表4可知:隨飼糧中甜菜堿添加水平提高雪山草雞腿肌的蒸煮損失線性降低(P<0.05);腿肌的剪切力及24和48 h滴水損失呈線性和二次降低(P<0.05);而腿肌pH24h值呈線性和二次增加(P<0.05)。與對(duì)照組相比,甜菜堿組腿肌24與48 h滴水損失顯著低于對(duì)照組(P<0.05);250、500和1 000 mg·kg-1甜菜堿組腿肌剪切力顯著低于對(duì)照組(P<0.05),125和250 mg·kg-1甜菜堿組腿肌pH24h值顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。飼糧中添加甜菜堿對(duì)腿肌肉色無(wú)顯著影響(P>0.05)。

表4 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞腿肌肉品質(zhì)的影響Table 4 Effects of dietary betaine levels on meat quality in thigh muscle of Xueshan chicken

2.3 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞腿肌中水分分布的影響

由表5可知:隨飼糧中甜菜堿添加水平的提高,腿肌中結(jié)合水峰面積(A2b)、自由水峰面積(A22)和自由水峰面積比(P22)呈線性降低(P<0.05),不易流動(dòng)水峰面積比(P21)呈線性增加(P<0.05),結(jié)合水峰面積比(P2b)呈線性和二次降低(P<0.05),結(jié)合水最高峰時(shí)間(T2b)呈線性增加趨勢(shì)(P=0.050),不易流動(dòng)水峰面積(A21)呈二次增加趨勢(shì)(P=0.072)。與對(duì)照組相比,250 mg·kg-1甜菜堿組腿肌中結(jié)合水峰面積比(P2b)顯著低于對(duì)照組(P<0.05),500和1 000 mg·kg-1甜菜堿組腿肌中不易流動(dòng)水峰面積比(P21)顯著高于對(duì)照組(P<0.05),1 000 mg·kg-1甜菜堿組腿肌中自由水峰面積(A22)和自由水峰面積比(P22)顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。此外,飼糧中添加甜菜堿并不影響不易流動(dòng)水和自由水的出峰時(shí)間(T21)與(T22)(P>0.05)。

表5 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞腿肌水分分布的影響Table 5 Effects of dietary betaine levels on moisture distribution in thigh muscle of Xueshan chicken

2.4 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞腿肌質(zhì)構(gòu)特征的影響

由表6可知:甜菜堿添加水平線性增加(P<0.05)腿肌的彈性,且500和1 000 mg·kg-1甜菜堿組腿肌彈性顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。飼糧中添加甜菜堿對(duì)腿肌其他質(zhì)構(gòu)特征指標(biāo)無(wú)顯著影響(P>0.05)。

表6 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞腿肌質(zhì)構(gòu)特征的影響Table 6 Effects of dietary betaine levels on texture characteristics in thigh muscle of Xueshan chicken

2.5 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞腿肌糖酵解水平的影響

由表7可知:隨著飼糧中甜菜堿添加水平的提高,腿肌中乳酸含量和GP呈二次降低(P<0.05),PK活性呈線性降低趨勢(shì)(P=0.090),且500 mg·kg-1甜菜堿組腿肌中乳酸含量和GP顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。飼糧中添加甜菜堿對(duì)其他指標(biāo)無(wú)顯著影響(P>0.05)。

表7 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞腿肌糖酵解水平的影響Table 7 Effects of dietary betaine levels on glycolytic level in thigh muscle of Xueshan chicken

2.6 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞腿肌抗氧化能力的影響

由表8可知:隨著飼糧中甜菜堿添加水平的提高,腿肌中CAT活性、T-AOC能力和GSH/GSSG值均呈線性增加(P<0.05),T-SOD活性呈線性增加趨勢(shì)(P=0.081),GSH含量呈線性和二次增加(P<0.05)且甜菜堿組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),腿肌中GSSG(P<0.05)與MDA(P=0.051)含量分別呈線性與降低趨勢(shì)。1 000 mg·kg-1甜菜堿組腿肌中GSH/GSSG值顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。飼糧中添加甜菜堿對(duì)其他指標(biāo)無(wú)顯著影響(P>0.05)。

表8 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞腿肌抗氧化能力的影響Table 8 Effects of dietary betaine levels on antioxidant ability in thigh muscle of Xueshan chicken

2.7 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞腿肌相關(guān)基因表達(dá)的影響

由表9可知:隨著飼糧中甜菜堿添加水平的提高,腿肌中Nrf2、CAT、GPx和γ-GCLcmRNA表達(dá)量呈線性增加(P<0.05)。500和1 000 mg·kg-1甜菜堿組腿肌中Nrf2mRNA表達(dá)量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),1 000 mg·kg-1甜菜堿組腿肌中CAT和γ-GCLcmRNA表達(dá)量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。飼糧中添加甜菜堿對(duì)其他相關(guān)基因無(wú)顯著影響(P>0.05)。

表9 飼糧甜菜堿水平對(duì)雪山草雞腿肌相關(guān)基因表達(dá)量的影響Table 9 Effects of dietary betaine levels on the relative gene expression in thigh muscle of Xueshan chicken

3 討論

屠宰率是評(píng)價(jià)家禽肉用性能的重要指標(biāo),具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。腹脂率是評(píng)判肉雞脂肪沉積的關(guān)鍵指標(biāo),腹脂沉積增多會(huì)降低飼料利用率、影響胴體質(zhì)量[22]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,飼糧中添加甜菜堿線性提高雪山草雞屠宰率,改善胴體性狀。結(jié)合本課題組之前得到的生長(zhǎng)性能結(jié)果[23],可以推斷屠宰率的提高與甜菜堿提高肉雞體質(zhì)量有關(guān)。Saunderson等[24]發(fā)現(xiàn),甜菜堿能夠提高載脂蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)脂肪的能力,顯著降低肉雞胴體脂肪率。本試驗(yàn)結(jié)果與之類似,這進(jìn)一步證明甜菜堿能線性降低慢速生長(zhǎng)型肉雞腹脂率,有效減少腹脂沉積、改善胴體質(zhì)量,這一結(jié)果可能與甜菜堿改變生長(zhǎng)期機(jī)體內(nèi)脂肪代謝有關(guān)[2,25]。與前人研究不同的是,本試驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)甜菜堿對(duì)肉雞全凈膛率、腿肌率有顯著影響,分析其原因可能與甜菜堿添加量、肉雞品種、肉雞生長(zhǎng)階段、飼養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)短及日糧營(yíng)養(yǎng)水平有關(guān)。

肌肉內(nèi)部水分可以分為結(jié)合水、不易流動(dòng)水和自由水。結(jié)合水與細(xì)胞內(nèi)部的蛋白質(zhì)緊密結(jié)合,對(duì)肌肉保水性沒(méi)有影響;不易流動(dòng)水存在于細(xì)胞內(nèi)部,其含量增加有助于肌肉持水能力和嫩度的提高;自由水為容易流失的不穩(wěn)定水,存在于肌肉細(xì)胞間隙,其過(guò)多流失會(huì)導(dǎo)致肌肉持水能力的降低[9,26]。過(guò)往研究表明,甜菜堿作為滲透劑可以維持細(xì)胞內(nèi)水分平衡,防止細(xì)胞脫水和增加水分滯留[5]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,飼糧中添加甜菜堿能線性提高腿肌中不易流動(dòng)水峰面積比(P21),降低自由水峰面積(A22)和峰面積比(P22)。這表明甜菜堿可通過(guò)增加肌肉中不易流動(dòng)水相對(duì)含量和降低自由水相對(duì)含量來(lái)調(diào)控水分分布,維持水分平衡,從而降低腿肌蒸煮損失、滴水損失和剪切力,達(dá)到提高腿肌持水能力和改善腿肌嫩度。肌肉的彈性主要與肌肉中水分、蛋白質(zhì)、肌纖維的屬性及三者之間的相互作用有關(guān)[5,27]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,在飼糧中補(bǔ)充甜菜堿后肉雞腿肌的彈性呈線性升高,這一結(jié)果可能是由于甜菜堿改善了腿肌的水分分布,降低自由水含量,使肌肉中水分與蛋白質(zhì)結(jié)合更加緊密,肌纖維發(fā)生凝聚,最終導(dǎo)致肌肉彈性升高。

pH值對(duì)肌肉的肉色、嫩度、保水性和肉的貯藏期都有直接影響。Dong等[8]研究發(fā)現(xiàn),在日糧中添加甜菜堿可二次提高羔羊肌肉的pH24 h值。在本試驗(yàn)中,日糧中添加甜菜堿可線性和二次提高肉雞腿肌pH24 h值的結(jié)果與上述結(jié)論基本一致,說(shuō)明甜菜堿有增加肌肉pH值的作用。宰后糖酵解代謝速率直接影響pH值的下降程度和速率,而糖酵解速率與控制其糖酵解的限速酶HK、PK和LDH等有關(guān)[28]。這些酶分別催化葡萄糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖-6-磷酸,磷酸烯醇丙酮酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸,然后丙酮酸再轉(zhuǎn)化為乳酸[29-30]。在本試驗(yàn)中,腿肌中乳酸含量和GP隨飼糧中甜菜堿添加水平增加呈二次降低,PK活性呈線性降低趨勢(shì),該結(jié)果表明肌肉中糖酵解程度下降。這也解釋了本試驗(yàn)中甜菜堿組肉雞腿肌pH值升高的原因。Liu等[31]報(bào)道甜菜堿可以協(xié)助胍基乙酸通過(guò)調(diào)節(jié)能量代謝延緩肌肉糖酵解來(lái)改善肉質(zhì)。Chen等[10]發(fā)現(xiàn)甜菜堿通過(guò)降低乳酸脫氫酶活性和乳酸含量改變?nèi)怆u運(yùn)輸過(guò)程引起的肌肉糖酵解潛能,緩解運(yùn)輸應(yīng)激對(duì)肉雞肌肉品質(zhì)的不利影響。這些結(jié)果均表明,甜菜堿能夠通過(guò)調(diào)節(jié)肌肉糖酵解酶活性,降低糖原分解,減少乳酸積累,進(jìn)而延緩pH值下降并改善肌肉品質(zhì)。

氧化應(yīng)激往往會(huì)造成家禽機(jī)體氧化還原狀態(tài)失衡,繼而會(huì)導(dǎo)致肌肉肉色、質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等發(fā)生不良變化,導(dǎo)致肉質(zhì)下降[13]。酶和非酶抗氧化系統(tǒng)是機(jī)體主要的抗氧化防御系統(tǒng),維持著機(jī)體氧化還原平衡。T-AOC常用來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)體或組織整體抗氧化能力。T-SOD、CAT和GPx是酶抗氧化系統(tǒng)重要組成部分,GSH是機(jī)體重要的非酶類抗氧化物質(zhì),均具有清除超氧自由基和過(guò)氧化物以及減少羥基自由基形成的功能[32-33]。GSSG是GSH經(jīng)氧化后形成的二聚體化合物,通常作為生物體內(nèi)的一種氧化應(yīng)激指標(biāo),GSH/GSSG值也可作為反映細(xì)胞抗氧化的指標(biāo)之一[34]。本試驗(yàn)研究表明,隨著飼糧中甜菜堿添加水平的提高,腿肌中CAT活性、T-AOC能力呈線性提高,T-SOD活性呈線性增加趨勢(shì)。此外,甜菜堿線性提高了GSH/GSSG值,降低了GSSG含量,線性和二次增加了GSH含量。前人報(bào)道,飼糧中添加甜菜堿能夠提高肉雞[6,12-13]、鴨[7]、魚[35]、羊[33]和豬[2]的抗氧化酶活性,通過(guò)增加GSH和GSSG之間的轉(zhuǎn)化循環(huán)速率來(lái)保證GSH在抗氧化系統(tǒng)的有效作用,提高機(jī)體對(duì)自由基的清除能力,繼而緩解機(jī)體組織脂質(zhì)過(guò)氧化,改善肉品質(zhì)。

為探討甜菜堿調(diào)控肌肉抗氧化能力的機(jī)制,本試驗(yàn)檢測(cè)了腿肌中Nrf2及相關(guān)抗氧化酶mRNA表達(dá)量。Nrf2是細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng)中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,受其抑制劑Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白-1的調(diào)控,通過(guò)與抗氧化反應(yīng)元件相互作用,調(diào)節(jié)抗氧化蛋白和下游Ⅱ相代謝酶(包括NQO1、HO-1及SOD、CAT、GPx等)的表達(dá)[16,36]。Yu等[33]發(fā)現(xiàn)飼糧中添加2.2 g·d-1甜菜堿提高羔羊肌肉Nrf2、CAT、SODmRNA表達(dá)量。本試驗(yàn)研究表明,飼糧中添加甜菜堿能線性上調(diào)雪山草雞腿肌中Nrf2與CATmRNA表達(dá)量,與上述結(jié)果基本一致。甜菜堿在蛋氨酸-同型半胱氨酸循環(huán)中可以提供甲基,從而節(jié)約蛋氨酸,增加GSH合成所需的底物供應(yīng)[34]。γ-GCLc酶在催化半胱氨酸和谷氨酸的凝聚形成GSH中發(fā)揮了重要作用,有助于減輕機(jī)體的氧化損傷[37]。研究表明,甜菜堿通過(guò)降低脂肪合成相關(guān)基因的表達(dá),來(lái)抑制脂肪酸脂化生成甘油三酯[38]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)甜菜堿顯著上調(diào)了GPx和γ-GCLcmRNA表達(dá)量。冷智賢[39]研究發(fā)現(xiàn),甜菜堿能顯著提高熱應(yīng)激條件下肉雞肝臟中GSH含量和GSH/GSSG值,提高肝臟中GPx活性及基因mRNA表達(dá)量。綜合以上研究結(jié)果,我們推測(cè)GSH含量和GSH/GSSG值的增加與甜菜堿上調(diào)γ-GCLcmRNA表達(dá)量有關(guān)。因此,本試驗(yàn)研究結(jié)果提示甜菜堿提高肌肉抗氧化能力可能是通過(guò)增加Nrf2mRNA表達(dá)量,以此介導(dǎo)下游相關(guān)抗氧化酶mRNA的表達(dá),從而增加抗氧化酶活力和非酶類抗氧化物質(zhì)含量。

綜上,飼糧中添加甜菜堿可以改善腿肌肌肉水分分布,降低糖酵解潛力,并通過(guò)Nrf2介導(dǎo)提高肌肉抗氧化能力,最終改善雪山草雞肌肉品質(zhì)。