易 鑫 ,林子清 ,舒 剛
(1.四川農業大學動物醫學院,四川 成都 611130;2.成都大學食品與生物工程學院,四川 成都 610000)
豬肉是我國居民食物中蛋白質和脂肪的主要來源,其品質也一直是備受消費者們關注。如今生活水平不斷提高,消費者們也更青睞更優質的豬肉。而中藥作為我國瑰寶,有著幾千年的歷史,具有無殘留、低毒副作用、無耐藥性和多功能等特點。中藥在養豬業已經應用廣泛,不僅可以調節動物機體,還可以改善豬肉品質,從多方面滿足消費者追求更優質豬肉產品的要求。文章主要圍繞中藥在提高豬肉品質的應用進行綜述,以期對中藥在豬日糧中的應用提供參考。
中藥主要是以植物為主,其次是礦物、動物、海洋生物及其加工制品,具有資源豐富、種類繁多、天然環保等特點。中藥本身就是自然界和生物機體的重要成分,其生產工藝相對簡單,加工后其活性成分的結構不發生改變,保持了天然性,且經代謝后的產物易被大自然降解,具有綠色環保、不易污染環境的特點。中藥毒副作用小、無耐藥性、無殘留,且具有多功能性,滿足了消費者追求健康、綠色食品的愿望。目前,我國制定的《飼料原料目錄》中包含了100多種中草藥飼料添加劑,可用于畜禽養殖中[1]。
中藥在養殖業已經廣泛應用,其多功能性的特點也逐漸被發現。中藥可以通過抗菌消炎、鎮靜解熱、抗氧化和護肝作用,來緩解分娩和泌乳期母豬的炎癥高發、氧化應激等問題[2]。通過提高了對營養物質的利用率,調控細胞生長和增殖以及基因表達,激活補體系統,清除自由基,抗氧化應激,提高免疫力等方面來提高生產性能[3]。通過增加脾臟、胸腺等免疫器官重量,調節T、B淋巴細胞的活性,促進淋巴細胞增殖和轉化,提高免疫球蛋白和血清補體,影響細胞因子、免疫信號分子等方式來提高機體免疫力[4]。還可以通過打破菌體內產生ROS系統的平衡,使核糖體蛋白的編碼基因顯著下調,使三羧酸循環編碼基因下調,使糖酵解編碼基因下調,以及脂肪酸生物合成等代謝途徑編碼基因下調,破壞生物膜,抑制密度感應系統,干預蛋白質合成等機制實現抗菌[5-7]。
中藥在提高豬肉品質的應用上也十分廣泛。中藥中含有的多種活性物質,可以通過提高抗氧化能力使機體清除自由基的能力增強并延緩豬肉變質,改變肌纖維類型增加豬肉嫩度,增加游離氨基酸的含量從而改變豬肉風味,提高豬肉pH從而影響豬肉的嫩度、系水力、肉色等指標。
可以通過pH、肉的色澤、肉的嫩度、系水力、風味等評價指標來對豬肉品質進行評估。pH的改變會影響肌肉蛋白質帶電荷狀況、肌肉內相關酶活性等,進而對豬肉的嫩度、系水力、肉色等方面產生影響,使豬肉品質下降[8]。肌紅蛋白和血紅蛋白及其化學狀態決定肉的顏色。當肌紅蛋白因氧化從二價而轉變為三價時,肉色從鮮紅色轉變為暗褐色[8]。衡量嫩度的指標是剪切力,嫩度與剪切力呈負相關。肉的嫩度受肌纖維、肌內脂肪、結締組織以及蛋白分解酶等共同因素的影響[9]。肌原纖維舒張,肉質較嫩,肌原纖維收縮,肉質較堅韌[10]。肌肉系水力受凈電荷含量、肌細胞蛋白狀態、肌肉狀態和脂類氧化等方面的影響[11]。肌肉收縮,肌肉中水分被擠出而減少,系水力降低;蛋白質變性會影響其所帶的凈電荷含量,從而減小對水的束縛力[8]。脂類氧化產生的過氧化物和自由基會損傷細胞膜,導致肌漿流失,滴水損失增大[12]。氨基酸、肌苷酸、鳥氨酸、肌內脂肪和脂肪酸對豬肉風味有重要貢獻。肉的甜味受葡萄糖、果糖含量以及賴氨酸、脯氨酸、甘氨酸等氨基酸含量影響;肉的酸味則與組氨酸、谷氨酸、天冬氨酸等氨基酸的含量和組成有關;肉的苦味受肌酸、亮氨酸、苦味肽等物質影響[12]。
中藥可以通過抗氧化作用,調控肌纖維類型,提高游離氨基酸、肌苷酸和脂肪酸含量等作用來改善肉品質。機體在運轉過程中會產生大量的過氧化物和自由基,這些物質會對機體造成危害,同時機體也會進化出多層保護性防御系統來中和過氧化物和自由基,保護機體免受潛在的毒性影響,其中機體的抗氧化酶系統是一個重要的途徑,其產生抗氧化成分,來清除過氧化物和自由基,使過氧化物和自由基含量降低,保護脂類、蛋白質等免受自由基的攻擊[13-14]。在肉品質方面,提高抗氧化能力則可以保護細胞膜免受損害,從而提高系水力。同時,肉制品具有較高的抗氧化能力可以增加肉的色澤和嫩度[15]。肌纖維的類型分為慢速收縮氧化型(Ⅰ型)肌纖維、快速收縮氧化型(Ⅱa型)肌纖維和快速收縮酵解型(Ⅱb型)肌纖維,其組成會影響肉品質。Ⅰ型肌纖維和Ⅱa型肌纖維的比例提高,宰后的肉色也提高;Ⅱb型肌纖維比例提高,宰后的肉亮度值也提高[16]。相關研究表明,中藥可以調控肌纖維類型。徐洋等[17]的研究表明,中藥復方可通過上調PGC-1α基因表達量,改變熱應激肉牛肌纖維形態,并促進肌纖維類型Ⅱb型向Ⅰ型和Ⅱa型轉換。中藥可以影響游離氨基酸、肌苷酸和脂肪酸含量,從而影響豬肉品質。張榮祥等[18]將草果、肉桂、陳皮、白豆蔻、小茴香、香葉、啤酒糟等組成復方中藥,并添加入生豬飼料中,結果表明,該復方中藥可以提高肌肉中肌苷酸和脂肪酸含量,從而改善其肉的風味。多項研究表明,中藥有提高肉品質pH的能力,但具體機制尚未明確。
目前研究表明,單味中藥(如金蕎麥莖葉粉、桑葉、甘草、元寶楓葉等)、復方中藥(如由肉桂、黃芪、茴香、陳皮等成分組成的復方中藥制劑,由白術、黨參、半夏、木香、茯苓、甘草組成的中藥配方,由肉桂、陳皮、小茴香、草果、白豆蔻、香葉、啤酒糟等組成的復方中藥等)、中藥提取物(如枸芪提取物、藤茶提取物、杜仲提取物、復合植物提取物等)均有提高豬肉品質的作用。
崔曉娜[19]的研究結果表明,在豬的飼糧中添加杜仲皮可以提高pH24,減少滴水損失,降低剪切力,改善豬肉品質。李碧俠等[20]等研究發現,苜蓿草粉可以提高背膘厚,提高背最長肌亮度,降低失水率,改變豬肌肉中脂肪酸含量和氨基酸組成,從而該善其品質和風味。朱曾等[21]研究表明,在雜交豬日糧中添加15%的桑葉粉,飼喂85 d后,其肌內脂肪含量增加,剪切力、蒸煮損失和滴濾損失降低,抗氧化能力增強,從而使肉品質提高。張茂倫等[22]在基礎日糧中添加一定比例的川陳皮素,飼喂50 d,研究結果表明,添加0.5 kg/t的川陳皮可以提高肉色,降低烹煮損失和剪切力,使育肥豬肉中水分、蛋白質、肌苷酸和脂肪升高。何亮宏等[23]在生豬飼料中添加桑葉粉,結果顯示,桑葉粉使背膘厚度降低,失水率和肌肉的剪切力降低。張旭暉等[24]研究表明,元寶楓葉可以提高肌肉紅度,降低肌肉的剪切力,其中發酵元寶楓葉可提高豬肉的系水力和脂肪酸含量,從而一定程度上改善豬肉品質。
許璐[12]將由肉桂、茴香、陳皮、黃芪等成分組成的復方中藥制劑以一定的比例加入到基礎日糧中,其結果顯示,該復方可降低育肥豬最長肌的pH,提高肉色紅度。曹日亮等[25]在豬基礎飼糧中加入由白術、黨參、陳皮、蘇子、申曲組成的中藥配方以及由白術、黨參、木香、半夏、茯苓、甘草組成的中藥配方,研究結果顯示,這兩種配方均可使肉色更加鮮亮,使呈味氨基酸總含量升高。王立斌等[26]在育肥豬飼料中添加不同比例的復方中草藥,其研究結果表明,添加0.5 %該復方可使失水率降低,添加1.0 %和2.0%的該復方可使熟肉率、失水率、剪切力、背膘厚降低。李曉東等[27]研究結果表明,負離子的中藥硒鍺復合無抗制劑可以使豬肉的離心失水率降低,剪切力提高,使豬肉貯藏前期的L*值和a*值提高,使豬肉貯藏期內的pH下降減緩。Ahmed等[28]在肥育豬飼料中添加0.4 %的未發酵和發酵的中草藥復方(石榴、銀杏、甘草),其結果表明,兩種中藥復方均降低了豬的采食量和背膘厚,同時提高了瘦肉率以及低密度脂蛋白中N—3脂肪酸的含量,改善了豬肉品質。黑占財等[29]將黃芪、陳皮、丁香、當歸和肉桂組成的中草藥復方以一定添加量添加到育肥豬飼糧中,結果表明,該復方提高了肉色和瘦肉率,改善了豬肉品質。呂慧源等[30]研究表明,由黃芪、金銀花、菊芋配制而成的復方可提高育肥豬的肌肉粗蛋白和肌內脂肪含量,改善豬肉品質。胡廣英等[31]研究表明,由黨參、白術、蘇子、甘草、半夏、松針、萊菔子、山楂、陳皮、砂仁、麥芽、茯苓、木香等以一定比例組成的復方中藥添加到豬飼糧中,提高了豬肉中H-FABP、CAST、LPL、MyoG、HK、ATP5B等與肉質有關的蛋白基因相對表達量,說明該復方可以通過提高肉質相關的蛋白基因表達量來改善豬肉品質。
李楨等[32]在川藏黑豬的飼糧中添加0.1%的枸芪提取物,研究結果表明,枸芪提取物可以提高豬肉中粗脂肪含量、維生素E含量,使肌內脂肪所占面積增大,提亮肉色,使氨基酸總量、不飽和脂肪酸總量、脂肪酸總量增加。趙必遷[33]在生豬飼糧中添加紫蘇籽提取物,研究結果表明,肉色提高了,肌內的脂肪含量有所提升,肌苷酸含量提高,并使滴水損失減少,從而改善豬肉品質。冀艷等[34]研究結果表明,黃連提取物使飼料效率降低,肌肉的b值降低,pH和系水力升高,最長肌的不飽和脂肪酸含量增加,最長肌的飽和脂肪酸含量減少。黃其春等[35]將一定比例的牛至提取物添加在生長育肥豬日糧中,研究表明,牛至提取物提高了豬肉的肉色、屠宰后pH45,減少滴水損失,使肌肉中肌苷酸含量升高,從而改善肉品質和風味。熊云霞等[36]將0.03%的藤茶提取物添加在三元雜交去勢公豬飼糧中,其研究結果表明,藤茶提取物提高了肌肉的嫩度,使其游離氨基酸組成改變。武進等[37]研究發現,在豬基礎日糧中添加一定比例的主要從陳皮、茶葉、野菊花、馬齒莧等植物中提取的提取物,可以降低失水率、減少滴水損失、增加熟肉率,同時pH、大理石紋和肉色也有所改善,肌纖維直徑也有所增大,由此可見該提取物可以改善豬肉品質。李旺東等[38]研究表明,1500 mg/kg杜仲提取物可以使寧鄉豬的肌內脂肪得到提高,使其剪切力降低,肌肉中多不飽和脂肪酸、花生四烯酸、亞油酸的含量減少,從而改善寧鄉豬的肉品質。
當前中藥在提高豬肉品質應用上也存在一些問題。一是,中藥添加量大,生產和運輸不便,其內含的豐富營養物質會影響飼料的營養配比。二是,其提取工藝落后,加工簡單、效果不穩定,品種單一。三是,中藥有效活性成分較多,易隨環境的變化而變化,目前對于中藥有效活性成分的安全性評價和質量把控還沒有形成統一標準[39]。四是,中藥內多種活性物質的配伍和作用機理尚不明確,中藥在體內的代謝過程的研究還未深入。
中藥作為天然藥物,在當今養殖業有著很廣闊的前景,它不僅無殘留、無耐藥性,而且還能改善豬肉品質。但如今對中藥的研究還不夠全面,今后可以從以下幾個方面進行研究:1)有效獲得中藥的有效活性成分,并對其機理在分子水平上做進一步的深入研究;2)對中藥有效活性成分的配伍原則在分子水平上做進一步研究;3)結合高新技術和手段優化中藥制作工藝,發展多種劑型,提高中藥利用率。