飼糧中添加α- 生育酚對生長肥育豬生長性能、抗氧化能力、肉品質及肌纖維類型的影響

任 穎，趙嘉楠，余鎮東，代志凱，張 昭，吳 敏，彭莉莉，孫海輝，馬立保

（1.華中農業大學動物科學技術學院動物醫學院，湖北 武漢 430070；2.宜春大海龜生命科學有限公司，江西 宜春 336000）

骨骼肌是一種由許多肌纖維組成的異質組織。肌肉纖維的特性被認為是影響肉品質的重要因素，與肉質的顏色、嫩度、pH、保水性以及肌內脂肪等性狀密切相關[1]。根據收縮和代謝特性，可將肌纖維分為4種類型，緩慢氧化Ⅰ型（MyHC Ⅰ）、快速氧化Ⅱa型（MyHC Ⅱa）、中間型（MyHC Ⅱx）和快速酵解Ⅱb型（MyHC Ⅱb）[2]。不同類型的纖維在氧化能力、肌球蛋白ATP酶活性以及脂肪和肌紅蛋白含量方面存在差異[3]。此外，不同的肌纖維類型會影響豬[4]、牛[5-6]、家禽[7]的肉質和胴體性狀。比如，增加Ⅰ型肌纖維的比例與豬肉的亮度降低及持水能力的提高有關[8]。近年來，中國生豬產業迅速發展，人們健康意識在不斷提高，對肉品質的要求也越來越高。如何提高豬肉品質一直是畜牧產業的研究熱點。維生素E作為天然的抗氧化物質，不僅能清除體內的活性氧[9]，還可以緩解因氧化應激導致的肌纖維結構紊亂和胞漿凝固[10]。此外，Meta分析表明，飼糧中添加維生素E可以顯著減小肌纖維直徑使其變細，更易咀嚼[11]。同時有大量研究表明，飼料中添加維生素E能有效改善肥育豬[10]、肉兔[12]、肉牛[13]及肉雞[14]等的肉品質。

α-生育酚是維生素E的主要活性成分，被認為是抗氧化能力、生物學活性最強的形式[15]。α-生育酚主要存在于綠色植物、杏仁、花生中。高生物利用度是因為α-生育酚轉運蛋白（α-TTP）和ω-羥化酶是α-生育酚吸收的重要組成部分[16-17]，且α-TTP對α-生育酚的親和力高達100%。文獻記載，飼糧中添加α-生育酚會顯著降低禽肉中的脂肪氧化程度、減少肉仔雞腸道炎癥反應、改善肉品質及提高肌肉抗氧化能力等[18-19]。除此之外，大量研究表明，飼糧中添加維生素E可以提高肥育豬的屠宰率[20]、提高抗脂質氧化能力[21]、改善肉色[22]、提高豬肉系水力[23]，以及延長肌肉的風味、鮮度、嫩度及多汁性[24]。

目前滿足動物對維生素E的需要量，主要是以α-生育酚乙酸酯的形式添加到飼糧中，超過營養需要的生育酚可以延長豬肉的貨架期，但是關于對肌肉纖維類型的研究較少。因此，本試驗旨在探究α-生育酚對生長肥育豬生長性能、抗氧化能力、肉品質以及肌纖維類型的影響。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗設計及飼養管理

基礎飼糧參照肥育豬飼糧配方（NRC，2012）進行配制，其飼糧組成及營養水平見表1。120日齡體重60 kg左右的長大生長肥育豬72頭，隨機分為兩個處理組，每組6個重復，每個重復6頭，對照組飼喂基礎飼糧，α-生育酚組在基礎飼糧的基礎上，每千克飼糧添加α-生育酚75 mg。經7 d預試驗，進入正式試驗期45 d。試驗期間記錄豬的采食量，試驗結束后稱重；試驗結束后，每個重復隨機挑選1頭（共12頭）進行屠宰采樣，采集血清測定抗氧化能力、背最長肌進行肉品質檢測，通過熒光定量PCR分析肌肉組織中肌球蛋白重鏈MyHC亞基基因的mRNA表達量。本試驗在湖北省荊門市養豬場進行，從2021年8月中旬至9月末。每天飼喂3次（8：00、14：00和20：00）。試驗期間提供清潔飲水，分欄飼養，自由采食，嚴格按照防疫規定執行。

表1 肥育豬飼糧配方及營養水平

1.2 生長性能測定

在試驗開始第1天和第45天分別稱每頭肥育豬的體重，計算平均日增重（ADG）。在此期間，測量每次飼料消耗量并計算平均日采食量（ADFI），計算料重比（FCR）。

1.3 抗氧化能力測定

取1 mL血清于1.5 mL離心管中，采用試劑盒檢測血清中總抗氧化能力（T-AOC）、過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、二胺氧化酶（DAO）及丙二醛（MDA）的活性，試劑盒購買于南京建成生物工程研究所。

1.4 肉品質測定

試驗結束后，每個重復隨機挑選一頭肥育豬進行屠宰，共12頭。經電擊、放血、去毛、去皮、去內臟后，沿中線劈成兩半。使用5 mL含有促凝劑的真空采血管采集血液，3 100 r/min離心12 min，分裝上清液于15 mL離心管中，-80 ℃保存備用。從胴體左側采集背最長肌（LD），測定pH、大理石紋評分等。分別在屠宰后45 min和24 h用便攜式pH計測量并記錄pH，測量之前用生理鹽水校正。參照2019年豬肉品質測定技術規程進行豬肉大理石紋評分。

1.5 熒光定量PCR

提取背最長肌總RNA，進行反轉錄。反轉錄體系：2 μL總RNA、2 μL 10 mM dNTP Mix、4 μL Reaction Buffer、1 μL RiboLock RNase Inhibitor、1 μL Revertaid M-MuLV RT、1 μL Oligo（dT）18 primer，最后用nuclease-free water補充至20 μL。實時熒光定量PCR引物用Primer 5.0設計，由上海生工合成，引物如表2所示。實時熒光定量PCR體系：cDNA 2 μL，SYBR Green Supermix 5 μL，上、下游引物各0.5 μL，ddH2O補充至10 μL。

表2 實時熒光定量PCR引物序列

1.6 數據分析

數據采用Excel 2016和SPSS進行單因素方差分析，結果以“平均值±標準差”表示。

2 試驗結果

2.1 飼糧中添加α-生育酚對生長肥育豬生長性能的影響

試驗結束后，對生長肥育豬生長性能的統計結果如表3所示，與對照組相比，飼糧中添加α-生育酚后，生長肥育豬的平均日增重上升，料重比下降，但差異不顯著（P＞0.05）。

表3 飼糧中添加α-生育酚對生長肥育豬生長性能的影響

2.2 飼糧中添加α-生育酚對生長肥育豬血清抗氧化能力的影響

用試劑盒檢測血清中抗氧化物酶及丙二醛含量，結果如表4所示，與對照組相比，飼糧中添加α-生育酚后，總抗氧化能力、過氧化氫酶含量及超氧化物歧化酶含量均上升，但差異不顯著（P＞0.05）；α-生育酚組丙二醛含量極顯著下降（P＜0.01）。

表4 飼糧中添加α-生育酚對生長肥育豬抗氧化能力的影響

2.3 飼糧中添加α-生育酚對生長肥育豬肉品質的影響

對屠宰后背最長肌的感官品質評價指標及豬肉基本營養物質進行檢測，結果如表5所示，與對照組相比，飼糧中添加α-生育酚后，背最長肌中膠原蛋白含量顯著上升（P＜0.05）。

表5 飼糧中添加α-生育酚對生長肥育豬肉品質的影響

2.4 飼糧中添加α-生育酚對肥育豬背最長肌肌纖維類型的影響

提取背最長肌的RNA，通過熒光定量PCR對肌球蛋白重鏈MyHC亞基基因的mRNA表達量進行檢測，結果如表6所示。與對照組相比，飼糧中加入α-生育酚后，MyHCⅠ的mRNA基因表達量顯著提高（P＜0.05），MyHCⅡb的mRNA相對表達量顯著下降（P＜0.05）。

表6 飼糧中加入α-生育酚對生長肥育豬肌纖維mRNA相對表達量的影響

3 討論

3.1 飼糧中添加α-生育酚改善生長肥育豬的生長性能

維生素E是一種脂溶性抗氧化劑，能被腸道吸收并儲存在肝臟中。研究表明，飼料中維生素E水平高于推薦水平（NRC，1998）時可改善平均日增重及飼料利用率[25]。郭建鳳等發現，每100 kg飼糧中添加20 g的維生素E可顯著提高肥育豬的日增重、料重比有下降趨勢[26]。本試驗中，飼糧中添加75 mg/kg的α-生育酚后，生長肥育豬的平均日增重高于對照組，料重比低于對照組，但無顯著差異。

3.2 飼糧中添加α-生育酚降低了生長肥育豬的氧化應激

活性氧（ROS）包括羥基自由基、超氧陰離子、過氧化氫等[27]，這些物質可以直接攻擊蛋白質，導致蛋白質的二級和三級結構被破壞，而氧化誘導產生的二硫化物等分子導致蛋白質聚集，從而改變蛋白質的水解特性[28]。這些變化會影響蛋白質的物理和化學性質，包括保水性、肉類的嫩度等[29-30]。除此之外，蛋白質的氧化可能會導致氨基酸殘基的利用率下降，改變蛋白質的消化率，從而使肉類蛋白質的營養價值下降[31]。氧化應激和細胞氧化還原平衡紊亂是導致動物疾病的主要原因[32]。氧化應激會誘導動物機體發生脂質過氧化，產生丙二醛（MDA）等副產物，從而導致畜禽肉品質下降[33]。抗氧化劑能清除體內產生的氧自由基，切斷氧化鏈反應，抑制脂質過氧化。抗氧化性是抗氧化物鑒別的評價指標之一。其中，抗氧化物酶如過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）在機體抗氧化中發揮了重要作用。超氧陰離子會被SOD分解為過氧化氫，過氧化氫會被CAT分解為水[34]。MDA則反映了脂質氧化水平的高低，含量越低，抗氧化能力越強[35]。維生素E的抗氧化性在肉雞[19，36]、肉牛[37]及魚[38]上均得到了驗證。在本試驗中，與對照組相比，飼糧中添加75 mg/kg的α-生育酚后，血清總抗氧化能力、超氧化物歧化酶及過氧化氫酶的含量提高，無顯著差異，丙二醛的含量極顯著下降，這表明豬的氧化應激有所減輕。所以，筆者推測添加α-生育酚后，豬肉品質的改善可能與抗氧化狀態的改善有關。

3.3 飼糧中添加α-生育酚改善生長肥育豬肉品質

脂質氧化是導致肉類品質惡化的主要原因之一，一旦氧化會產生異味、多不飽和脂肪酸等的含量下降，甚至會產生有毒的過氧化物和醛類化合物[39]。隨著人們消費觀念及健康意識的提高，對豬肉品質的需求更傾向于色澤、風味及營養物質等。目前評價豬肉品質的指標主要是pH、肉色等。pH表示酸度，也就是肌肉中糖原酵解的程度。屠宰后pH45min應處于6.0～6.5之間，pH24h應低于6.0。屠宰后45 min至24 h內pH下降越快，表明糖酵解過程中產生的乳酸越多，會導致PSE（灰白、發軟、滲出性）肉。肉色是評價豬肉品質外觀最直接的指標，大理石紋評分則是評價豬肉中脂肪含量多少的表觀指標。本試驗中，與對照組相比，豬肉的肉色和大理石紋評分均無顯著差異，且與對照組相比，飼糧中添加75 mg/kg的α-生育酚后，肥育豬屠宰后45 min至24 h內，背最長肌的pH下降緩慢，表明糖酵解程度低，肉質更好。

中國是豬肉生產大國，人們維持生命所需要的蛋白質大都來自豬肉，而肌肉內的蛋白質含量僅低于水分含量。氨基酸和脂肪酸組成是衡量肉品質優劣的重要指標，降低生長肥育豬的背膘厚度和腹部脂肪沉積，可以改善胴體性狀，提高豬肉脂肪酸的營養價值[40]。膠原蛋白中含有大量甘氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸，是肌肉中結締組織的組成成分，其分子間交聯的增減是影響肉質的關鍵因素[41]。肌肉中膠原蛋白含量越高，豬肉的系水力越強，但肉質會變粗。本試驗中，與對照組相比，α-生育酚組中豬肉的水分和粗蛋白質的水平無顯著變化，而膠原蛋白的含量顯著上升。這說明飼糧中添加α-生育酚可提高背最長肌中膠原蛋白的含量，對豬肉品質有積極影響。

3.4 飼糧中添加α-生育酚改善肌纖維類型

肌纖維類型是影響豬肉品質的重要因素。Ⅰ型肌纖維直徑細且橫截面積小，所以Ⅰ型肌纖維的剪切力更小，嫩度更好。增加Ⅰ型肌纖維會降低豬肉的亮度和提高持水能力[42]。Ⅱb型肌纖維的含量與屠宰后肌肉pH呈負相關。有研究表明，Ⅱb型肌纖維含量越高，豬肉的持水能力越低，且pH下降的速度和程度會增加[43]。除此之外，肌纖維中肌紅蛋白含量的下降順序為Ⅰ＜Ⅱa＜Ⅱx＜Ⅱb[44]。有研究表明，維生素E可以預防肌肉萎縮，在肌肉水解的過程中通過調節肌肉蛋白水解相關基因的表達，可部分阻止MyHCⅠ及MyHCⅡa纖維大小的減少[1]。在本試驗中，通過檢測MyHC mRNA相對含量，與對照組相比，α-生育酚組MyHCⅠ的mRNA相對含量顯著上升，MyHCⅡb的mRNA表達量顯著下降。這說明飼糧中添加α-生育酚能顯著增加緩慢氧化Ⅰ型肌纖維，降低快速酵解Ⅱb型肌纖維的含量，從而改善肉品質。

4 結論

在本試驗中，飼糧中加入75 mg/kg的α-生育酚能改善肥育豬的生長性能，提高豬肉的抗氧化能力，增加緩慢氧化Ⅰ型肌纖維的含量從而改善豬肉品質。