超聲波技術(shù)在和?！梁伤固闺s交牛宰前評(píng)定中的應(yīng)用

劉 文，韓永勝，趙文江，林秀蔚，李 偉，黃 萌，王德香，陳國(guó)旺，沈思思，張洪偉，王亞南

（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)分院 161005；2.承德市農(nóng)林科學(xué)院 067000）

隨著生活水平的提高，人們對(duì)高檔牛肉的需求越來(lái)越高。我國(guó)生產(chǎn)以大理石和雪花牛肉為代表的高檔牛肉的企業(yè)越來(lái)越多，追求高檔部位和高等級(jí)的牛肉日益強(qiáng)烈。和牛作為盛產(chǎn)頂級(jí)雪花牛肉的代表，其產(chǎn)出的最高A5級(jí)雪花牛肉雖然價(jià)格是普通牛肉的30～50倍但仍是受到了消費(fèi)者的追捧[1]。但是在生產(chǎn)和科研過程中，牛作為大型家畜，在活體時(shí)產(chǎn)肉性狀的有效數(shù)據(jù)難以得到，增加了生產(chǎn)和育種方面的困難，而為得到相關(guān)數(shù)據(jù)屠宰動(dòng)物代價(jià)過高。近年來(lái)，超聲波活體測(cè)量技術(shù)的研究與應(yīng)用得到大家的廣泛認(rèn)可，通過不斷驗(yàn)證超聲波活體測(cè)量方法的準(zhǔn)確性也在不斷提高，其具備的高效性和準(zhǔn)確性等特點(diǎn)，在很多動(dòng)物育種和選育等工作中廣泛使用。眼肌面積和背膘厚度在肉牛育種的評(píng)定上，具有一定的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。出于對(duì)大型動(dòng)物活體評(píng)定需求，國(guó)家肉牛遺傳改良計(jì)劃以將超聲波活體測(cè)定背膘厚度和眼肌面積的方法納入其中[2]。

超聲波活體測(cè)量技術(shù)具有操作方便、檢測(cè)速度快，自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，在上世紀(jì)90年代，超聲波技術(shù)就用于測(cè)定活體肉牛的背膘厚度和眼肌面積，隨著國(guó)內(nèi)外超聲波測(cè)定技術(shù)的不斷研究和應(yīng)用，肉牛育種中使用超聲波活體測(cè)定的準(zhǔn)確性已經(jīng)得到多方面的驗(yàn)證和應(yīng)用[3]。超聲波活體測(cè)量技術(shù)在養(yǎng)牛上具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用價(jià)值。

國(guó)內(nèi)外奶牛養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展升級(jí)，荷斯坦規(guī)?；膛Ｄ翀?chǎng)越來(lái)越多，低產(chǎn)奶牛淘汰數(shù)量越來(lái)越多，有效利用是個(gè)大問題，傳統(tǒng)模式就是低產(chǎn)荷斯坦普通育肥。隨著生活水平的提高，人們對(duì)高檔牛肉的需求越來(lái)越高，和牛與荷斯坦雜交牛能否產(chǎn)出雪花牛肉，能否最大化利用荷斯坦低產(chǎn)母牛的問題有待解決。據(jù)報(bào)道和牛與荷斯坦牛雜交生產(chǎn)高端雪花牛肉，在日本已得到廣泛應(yīng)用，效果較為理想[4]。在國(guó)內(nèi)沒有大規(guī)模投入生產(chǎn)，處于空白。雜交育種是國(guó)內(nèi)外養(yǎng)牛業(yè)常采用的育種方式之一，目的就是為了充分利用雜種優(yōu)勢(shì)。

近年來(lái)，雜交組合篩選過程中，通過優(yōu)異基因的有效融合，充分利用種群間的互補(bǔ)效應(yīng)，利用一些先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)在利用不同雜交組合改良當(dāng)?shù)嘏Ｆ贩N的研究越來(lái)越多，培育早期鑒定優(yōu)良組合，不僅可以降低龐大的工作而且可以擴(kuò)大優(yōu)勢(shì)種群數(shù)量，縮短育種進(jìn)程。雜交也是迅速提高母本群體生產(chǎn)性能、進(jìn)而培育新品種的有效段。超聲波技術(shù)在培育品種過程中發(fā)揮不可替代的作用。超聲波能夠預(yù)測(cè)活體肉牛背膘厚度和眼肌面積，兩種指標(biāo)在肉牛遺傳育種和性能鑒定上作為重要的指標(biāo)而備受重視。

本研究選取龍江縣某和牛育種場(chǎng)作為研究基地，通過對(duì)該場(chǎng)和牛與荷斯坦雜交牛進(jìn)行超聲波活體檢測(cè)，研究了和牛與荷斯坦雜交牛的背膘厚度和眼肌面積等性狀，為科學(xué)、準(zhǔn)確的培育和牛與荷斯坦雜交牛育種提供數(shù)據(jù)支持，加快和牛與荷斯坦雜交育種進(jìn)程。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在龍江元茂畜牧培育養(yǎng)殖有限公司進(jìn)行，試驗(yàn)30頭發(fā)育正常、健康的和?！梁伤固闺s交牛，集中育肥至30月齡。試驗(yàn)動(dòng)物自由飲水，日糧配方見表1。

表1 精料組成及營(yíng)養(yǎng)水平

1.2 主要儀器與設(shè)備

超聲波掃描儀、SOXTEC脂肪測(cè)定儀、烘箱、電子秤、電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺、眼肌面積測(cè)量板等。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 超聲波圖像的采集

屠宰前1d使用Ehco Blaster 128超聲波掃描儀（獸用）對(duì)每頭牛檢測(cè)活體肉牛12～13肋間眼肌橫截面及與脊椎平行3～5cm第10～12肋骨間檢測(cè)背膘獲得影像圖片。按照超聲波測(cè)量方法進(jìn)行操作，采集和?！梁伤固闺s交牛肌間脂肪含量、眼肌面積、背膘厚度和腰膘厚度的清晰圖像。參照王少華《獸用超聲波在肉?；铙w檢測(cè)中的應(yīng)用》進(jìn)行[5]，再使用超聲波測(cè)量?jī)x上的功能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到具體肌間脂肪含量、腰膘厚度、眼肌面積和背膘厚度的數(shù)據(jù)[6]。

1.3.2 宰后性狀測(cè)定項(xiàng)目

應(yīng)用眼肌面積測(cè)量板、電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺、電子秤、脂肪測(cè)定儀測(cè)得屠宰后的眼肌面積、腰膘厚度、背膘厚度及背最長(zhǎng)肌樣品的脂肪含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

從屠宰試驗(yàn)中的30頭和牛×荷斯坦雜交牛中隨機(jī)選取20頭牛用于建模，其余10頭用于模型驗(yàn)證。以背膘厚、眼肌面積和腰膘厚。利用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件的逐步回歸分析方法得到預(yù)測(cè)模型，p＜0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲波測(cè)定與宰后性狀測(cè)定結(jié)果

圖1為超聲波測(cè)定眼肌面積和背膘厚度的圖像，圖像中白色為脂肪、筋膜和骨骼組織，灰色為肌肉組織。

圖1 超聲波測(cè)定眼肌面積和背膘厚度

30月齡和?！梁伤固闺s交牛眼肌面積、12～13肌間脂肪含量、背膘厚度及腰膘厚度性狀測(cè)定及屠宰后性狀結(jié)果見表2。

表2 和牛×荷斯坦雜交牛各性狀指標(biāo)測(cè)定值

2.2 預(yù)測(cè)模型建立

采用多元線性回歸模型中最常用的最小二乘法是建立線性模型，有研究認(rèn)為使用最小二乘法對(duì)模型分析更為準(zhǔn)確[8]。本試驗(yàn)從30頭和?！梁伤固闺s交牛中隨機(jī)選取20頭作為建模樣本，表3可見具體測(cè)量數(shù)據(jù)，回歸模型采用最小二乘法建立，具體宰后性狀（眼肌面積、背膘厚度和腰膘厚度）的預(yù)測(cè)模型見表4。模型中被解釋變量y，值表示宰后性狀的預(yù)測(cè)值。

表3 建立模型所使用的和?！梁伤固闺s交牛各性狀指標(biāo)測(cè)定值

從表4結(jié)果可知，線性回歸模型中P值均達(dá)到顯著水平(p＜0.05 )；說(shuō)明模型擬合度較好，通過宰前眼肌面積、背膘厚度和腰膘厚度的測(cè)定可以對(duì)宰后性狀作出合理的預(yù)測(cè)。

表4 和?！梁伤固闺s交牛各性狀的預(yù)測(cè)模型

2.3 模型的檢驗(yàn)

檢驗(yàn)?zāi)Ｐ屯ㄟ^SPSS軟件進(jìn)行測(cè)定，通過對(duì)其余10頭和?！梁伤固闺s交牛各性狀指標(biāo)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，獲得預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值之間的相關(guān)性。表5為和?！梁伤固闺s交牛模型檢驗(yàn)分析，結(jié)果表明和?！梁伤固闺s交牛性狀指標(biāo)預(yù)測(cè)值與實(shí)際值相關(guān)性顯著(P＜0.05)，因此所建立的模型可用于和牛×荷斯坦雜交牛實(shí)際生產(chǎn)中。

表5 和?！梁伤固闺s交牛模型檢驗(yàn)分析

3 討論

研究結(jié)果表明，超聲波儀器的活體測(cè)量有極高的準(zhǔn)確性，雖然不同的人、不同型號(hào)的儀器對(duì)結(jié)果都有影響，但超聲波技術(shù)仍然可以準(zhǔn)確、有效地活體測(cè)量牛的眼肌面積和背膘厚度。超聲波活體測(cè)定技術(shù)是測(cè)定眼肌面積與背膘厚度的常用方法[9]，眼肌面積是評(píng)定胴體品質(zhì)重要指標(biāo)之一，眼肌面積與瘦肉率之間呈正相關(guān)[10]，用眼肌面積去估算整個(gè)活體的脂肪百分率時(shí)準(zhǔn)確率也較高，動(dòng)物胴體內(nèi)脂肪沉積與其背標(biāo)厚度相關(guān)[11]。眼肌面積與優(yōu)質(zhì)肉重相關(guān)系數(shù)達(dá)到極顯著水平[12]，肉牛從出生到育肥屠宰的周期較長(zhǎng)，背膘厚度和眼肌面積可以較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)肉牛對(duì)后代產(chǎn)肉性能的改良效果。在實(shí)際生產(chǎn)中眼肌面積和背膘厚度是影響產(chǎn)肉的兩個(gè)重要因素。

應(yīng)用超聲波測(cè)量技術(shù)對(duì)和牛×荷斯坦雜交牛的背膘厚度、眼肌面積等經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行測(cè)量，可以對(duì)和?！梁伤固闺s交牛進(jìn)行遺傳改良。趙慶明等[13]研究發(fā)現(xiàn)動(dòng)物屠宰結(jié)果與超聲波測(cè)量結(jié)果相關(guān)。

我國(guó)地域幅員遼闊，不同地區(qū)牛品種不同，其產(chǎn)肉性能也各不相同，目前很難建立統(tǒng)一的超聲波測(cè)量肉質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)有生產(chǎn)方式下，要因地制宜加強(qiáng)本地品種地選育，建立適宜的本地區(qū)牛宰前活體評(píng)定方法和標(biāo)準(zhǔn)。通過利用超聲波技術(shù)測(cè)定活體宰前性狀指標(biāo)，建立宰后性狀模型，這些模型可以作為制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的參考[14-15]。在開展和牛×荷斯坦雜交牛選育與育肥生產(chǎn)過程中，輔助結(jié)合超聲波測(cè)定技術(shù)進(jìn)行選擇，提高和?！梁伤固闺s交牛生產(chǎn)效率，加速和?！梁伤固闺s交牛品種的選育進(jìn)程。

4 結(jié)論

本研究利用超聲波活體測(cè)量技術(shù)建立了預(yù)測(cè)和?！梁伤固闺s交牛宰后眼肌面積、背膘厚度和腰膘厚度性狀的數(shù)學(xué)模型，各性狀指標(biāo)都達(dá)到顯著水平（p＜0.05），數(shù)學(xué)模型經(jīng)檢驗(yàn)后，模型預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的相關(guān)性均達(dá)到顯著水平（p ＜0.05），試驗(yàn)表明使用超聲波技術(shù)測(cè)和?！梁伤固古Ｑ旌穸?、眼肌面積和背膘厚度的可能性。