湖羊與三元雜交綿羊夏杜湖、夏澳湖肉質特性比較研究

王海波,占今舜,谷志勇,3,陳新鋒,潘 月,3,賈浩濱,鐘小軍,李開嶸, 趙生國,霍俊宏*

(1.江西省農業科學院畜牧獸醫研究所,南昌 330200;2.甘肅農業大學動物科學技術學院,蘭州 730070; 3.天津農學院動物科學與動物醫學學院,天津 300384;4.贛州綠林灣農牧有限公司,贛州 341103)

中國是世界上最大的羊肉消費國和生產國之一,羊肉富含較高的蛋白質、必需氨基酸、維生素、礦物質及較低的脂肪和膽固醇;同時,其具備一定的藥用價值,在維持健康飲食中發揮重要作用,更是百姓“菜籃子”的重要組成[1-2]。但羊肉的品質易受遺傳、年齡、性別、營養、管理水平等綜合因素影響,且肌纖維的組織結構特征是肉品質性狀形成的基礎,并與肉的嫩度、色澤、保水性等理化性狀密切相關,是肉品質和肌肉生長狀況的重要決定因素[3-6]。其中,原產于中國太湖流域的湖羊作為我國一級保護地方品種和世界著名多羔綿羊品種,因其具有泌乳性能好、繁殖力和適應性強等優良特性受到國內外的關注,特別是湖羊具有的多胎基因,為我國進一步培育多產肉用綿羊提供了保障[7-9]。因此,通常利用湖羊作為母本,經過雜交改良培育新品系、新品種來改善后代的生長性能[2]。研究發現,地方品種與引入品種雜交后具有明顯改善后代的生長發育、產肉性能和胴體品質等特性[10-12]。前期的研究主要集中在二元雜交改良中,利用終端父本進行綿羊三元雜交的研究較少。同時,夏洛來羊作為當今世界上優秀的大型肉用綿羊品種,其具有性成熟早、耐粗飼、采食能力強、生長發育快等優勢,主要用于經濟雜交生產肥羔的優良父本[13]。本課題組前期研究發現,利用夏洛來公羊作為終端父本對澳湖和杜湖母羊雜交,其能夠顯著改善后代羔羊的生長性能,增加6月齡羔羊的體重,提高育肥效果[7]。因此,本試驗在前期的研究基礎上,進一步利用夏洛來公羊作為終端父本,分別與澳湖和杜湖母羊雜交,產生夏澳湖(Charolais×Australian white×Hu, CAH)、夏杜湖(Charolais×Duper×Hu, CDH)羔羊,使其在相同一致的環境和條件下混合飼養,探究三元雜交后代羔羊的肉質特性,進而為開展肉用綿羊三元雜交提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與飼養管理

1.2 測定指標及方法

試驗結束后,空腹(禁食12 h、禁水2 h)選擇接近平均體重的育肥湖羊(n=6)、夏杜湖(n=6)和夏澳湖(n=6)快速屠宰,采集背最長肌測定相關指標。

1.2.1 背最長肌肌纖維分析 屠宰后,快速取第12和13肋骨之間的背最長肌用4%多聚甲醛固定,送往武漢塞維爾生物科技有限公司制作切片,隨后使用Eclipse Ci-L(Nikon,Japan)拍照,顯微鏡選取組織的目標區域進行200倍成像,成像時盡量讓組織充滿整個視野,保證每張照片的背景光一致。成像完成后使用Image-Pro Plus 6.0(Media Cybemetics,U.S.A)分析軟件統一以毫米作為標準單位,分別測量每張切片中5個肌纖維直徑;計數每張切片3個200倍視野內肌纖維數量并測量視野內肌纖維總面積,計算出肌纖維平均面積=肌纖維總面積/肌纖維數量,計算出肌纖維密度=肌纖維數量/肌纖維總面積。

1.2.2 背最長肌肉品質及營養成分測定 截取第5～12肋骨間背最長肌,參照劉俊斌等[14]描述的方法測定pH、肉色、剪切力、熟肉率、失水率。第12～13肋骨之間的背最長肌參照王海波等[15]描述的方法測定背最長肌的氨基酸、脂肪酸、水分、粗脂肪、粗蛋白質及微量元素[16]的含量。

1.3 數據處理及統計分析

數據經Excel 2013處理后,采用SPSS 26.0進行單因素方差分析(one-way ANOVA),用Duncan氏法進行多重比較,試驗結果均以“平均值±標準差(SD)”表示,P<0.05表示差異顯著。

2 結 果

2.1 湖羊及其雜交羊背最長肌肉品質的比較

湖羊及其雜交羊背最長肌肉品質的比較見表1。湖羊、夏澳湖和夏杜湖背最長肌pH、剪切力、失水率、a*和b*之間均無顯著差異(P>0.05);但相比湖羊,夏澳湖和夏杜湖背最長肌熟肉率顯著提高,而背最長肌L*值顯著降低(P<0.05)。但夏澳湖和夏杜湖羔羊背最長肌在熟肉率和L*值間均無顯著差異(P>0.05)。

2.2 湖羊及其雜交羊背最長肌肌纖維比較

湖羊及其雜交羊背最長肌肌纖維比較見圖1和表2。如圖1和表2所示,相比湖羊,夏澳湖和夏杜湖背最長肌的肌纖維直徑和肌纖維平均面積顯著提高,但肌纖維數量和肌纖維密度顯著降低(P<0.05)。肌纖維總面積在湖羊、夏澳湖和夏杜湖之間無顯著差異(P>0.05)。同時,夏澳湖肌纖維直徑顯著低于夏杜湖(P<0.05),但肌纖維數量、肌纖維平均面積和肌纖維密度在夏澳湖和夏杜湖之間均無顯著差異(P>0.05)。

2.3 湖羊及其雜交羊背最長肌營養成分含量的比較

2.3.1 湖羊及其雜交羊背最長肌常規營養成分含量的比較 湖羊及其雜交羊背最長肌常規營養成分含量的比較見表3。湖羊、夏澳湖和夏杜湖背最長肌中水分、粗脂肪、粗灰分均無顯著差異(P>0.05)。相比湖羊,夏澳湖和夏杜湖背最長的粗蛋白水平顯著提高(P<0.05)。但夏澳湖和夏杜湖之間背最長肌的粗蛋白水平無顯著差異(P>0.05)。

表1 湖羊及其雜交羊背最長肌肉品質的比較Table 1 Comparison of the longissimus dorsi muscle quality of Hu sheep and its hybrid sheep

圖1 湖羊(a)、夏杜湖(b)和夏澳湖(c)背最長肌HE染色切片Fig.1 Hematoxylin and eosin stained sections of longissimus dorsi muscle of Hu (a), CDH (b) and CAH (c)

表2 湖羊及其雜交羊背最長肌肌纖維比較Table 2 Comparison of muscle fibers of longissimus dorsi muscle of Hu sheep and its hybrid sheep

表3 湖羊及其雜交羊背最長肌常規營養成分含量的比較Table 3 Comparison of the content of conventional nutrients in longissimus dorsi muscle of Hu sheep and its hybrid sheep %

2.3.2 湖羊及其雜交羊背最長肌微量元素的比較 湖羊及其雜交羊背最長肌微量元素的比較見表4。湖羊、夏澳湖和夏杜湖背最長肌中微量元素Cu、Fe、Zn和Mn之間均無顯著差異(P>0.05)。

表4 湖羊及其雜交羊背最長肌微量元素的比較Table 4 Comparison of trace elements in longissimus dorsi muscle of Hu sheep and its hybrid sheep mg·kg-1

2.3.3 湖羊及其雜交羊背最長肌氨基酸的比較 湖羊及其雜交羊背最長肌氨基酸的比較見表5。相比與湖羊,夏澳湖和夏杜湖背最長肌中Asp、Glu、Ser、Gly、His、Arg、Ala、Pro、Tyr、Val、Met、Ile、Leu、Phe、Lys、Thr、TAA、NEAA、EAA、SAA、BAA和DAA的含量均顯著提高(P<0.05),但各種氨基酸含量在夏澳湖和夏杜湖之間均無顯著差異(P>0.05)。同時,夏杜湖中EAA/TAA和EAA/NEAA的比例顯著高于湖羊(P<0.05),但與夏澳湖之間無顯著差異(P>0.05)。

表5 湖羊及其雜交羊背最長肌氨基酸的比較Table 5 Comparison of amino acids in longissimus dorsi muscle of Hu sheep and its hybrid sheep g·100g-1

2.3.4 湖羊及其雜交羊背最長肌脂肪酸的比較 湖羊及其雜交羊背最長肌脂肪酸的比較見表6。相比與湖羊,夏澳湖和夏杜湖顯著降低背最長肌中C11∶0、C18∶3n3、C22∶0、C20∶4n6、C23∶0的含量(P<0.05),但夏澳湖和夏杜湖之間無顯著差異(P>0.05)。同時,夏杜湖背最長肌中的C14∶0和C16∶1顯著高于夏澳湖和湖羊(P<0.05),但其在夏澳湖和湖羊之間均無顯著差異(P>0.05)。同時,夏杜湖的PUFA顯著低于湖羊(P<0.05),而C18∶1n9c和MUFA顯著高于夏澳湖(P<0.05)。同時,夏杜湖的MUFA/SFA顯著高于湖羊和夏澳湖,而PUFA/SFA顯著低于湖羊和夏澳湖(P<0.05)。

表6 湖羊及其雜交羊背最長肌脂肪酸的比較Table 6 Comparison of fatty acids in longissimus dorsi muscle of Hu sheep and its hybrid sheep mg·100 g-1

3 討 論

3.1 湖羊及其雜交羊背最長肌肉品質及肌纖維的比較

隨著人民生活水平的不斷提高,消費者不僅對優質肉類的需求不斷增加,更開始注重肉的營養價值和品質。研究表明,肉品質主要受品種、年齡、性別、營養、管理水平等綜合因素影響,且肌纖維是肌肉組織的基本單位,肌纖維的組織結構特征是肉品質性狀形成的基礎[4-6],研究提高綿羊的肉質對改善人們的生活質量具有重要意義。羊肉的品質可以通過pH、剪切力、失水率、熟肉率、肉色(a*、b*、L*)等指標反映。其中肉色是影響購買者決策的關鍵因素,其不僅源自色素的貢獻,還取決于肌肉纖維等因素的影響(如源自肌肉的結構間距和肌質屬性),且鮮肉中鮮亮的櫻桃紅色通常被消費者認為是健康的標志[17-18]。在反芻動物中,幾乎所有的肌肉纖維都是在產前形成的,其中肌纖維結構是在細胞水平上評價肉類成分的定量指標,而肌纖維類型、代謝和生理特性對其肌肉產量和品質起著關鍵作用[19-21]。同時,肌纖維的直徑、密度、結締組織的含量、組成、分布以及肌內脂肪的含量是影響肌肉嫩度、質構特性、肉色和pH的重要因素,且肌纖維直徑、密度等受品種、年齡、性別、營養水平、激素等多種因素的影響[3,22]。本研究發現,三元雜交綿羊夏杜湖顯著提高背最長肌的肌纖維直徑。但夏澳湖和夏杜湖在肉品質、肌纖維數量、肌纖維面積和肌纖維密度之間均無顯著差異。同時,夏澳湖和夏杜湖背最長肌的肌纖維直徑、肌纖維平均面積顯著高于湖羊,但肉色的L*值、肌纖維數量和肌纖維密度顯著低于湖羊,且它們的a*值越高、L*和b*值越低,表明肉的顏色越好[23],但三元雜交對背最長肌的pH、剪切力、失水率無顯著影響。研究結果表明,綿羊的熟肉率保持在50%～61%左右,其與本試驗湖羊熟肉率保持一致[24];但是通過三元雜交綿羊能夠顯著提高背最長肌的熟肉率,且熟肉率與烹煮損失有著密切的聯系,其數值越高烹煮損失越小,肉質越好[24-26]。因此,同一終端父本雜交后代(夏澳湖和夏杜湖)在背最長肌肉品質及肌纖維比較中無顯著差異,但均有利于改善綿羊肉品質。

3.2 湖羊及其雜交羊背最長肌營養組分的比較

水分、粗蛋白質和粗脂肪含量直接影響肉品的營養價值和風味。其中水分和脂肪含量越高,肌肉嫩度越好,口感越好,且一定量的脂肪可以改善肉的風味[27]。本試驗發現,三元雜交綿羊背最長肌粗蛋白的含量顯著高于湖羊,有利于滿足人們對蛋白質的要求[24],但三元雜交不能改變背最長肌中粗脂肪和水分的含量。動物體內微量元素主要是通過采食獲得,經肝臟快速周轉代謝,其在動物體內的含量與機體生長發育和新陳代謝密切相關。本試驗發現,飼喂相同基礎日糧條件下不能引起微量元素(Cu、Fe、Zn和Mn)在湖羊、夏澳湖、夏杜湖背最長肌中沉積的變化,這可能與微量元素鐵、錳、銅、鋅在體內的沉積易受日糧中鋅水平影響有關[16,28]。

氨基酸是蛋白質的基本單位,其種類和含量與肌肉的風味密切相關。研究表明,羊肉中富含人體所需的EAA和NEAA,其中,羊肉富含的8種EAA(賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和纈氨酸)更是人類蛋氨酸和賴氨酸的良好來源[27],EAA中最具代表性的是亮氨酸和賴氨酸[20]。其中,肌肉中的鮮味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸和甘氨酸[29])是增強肌肉風味的重要物質,此外氨基酸通過美拉德反應、脂質的氧化、硫胺素的降解等相互作用影響熟肉的香氣[30]。本試驗發現,三元雜交綿羊夏杜湖和夏澳湖間背最長肌中氨基酸含量均無顯著差異,但相比湖羊,其顯著提高了背最長肌中氨基酸含量及總必需氨基酸和非必需氨基酸的含量。同時,三元雜交綿羊能夠顯著提高背最長肌中苦味氨基酸的含量,豐富的苦味氨基酸能參與降壓和機體蛋白質代謝,并能預防脂肪肝、糖尿病和肥胖等疾病的發生,且豐富的苦味氨基酸利于機體健康[15,31]。

脂肪酸是影響羊肉風味、嫩度、多汁性、營養價值和食用價值的重要重要指標,主要由飽和脂肪酸(SFA)和不飽和脂肪酸(UFA)組成,UFA又分為單不飽和脂肪酸(MUFA)和多不飽和脂肪酸(MUFA)。研究發現,SFA與現代生活中的許多疾病密切相關,如各種心血管疾病[27],且越來越多的證據表明n-6脂肪酸、亞油酸、n-3脂肪酸、亞麻酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸可以共同預防冠心病[32]。本試驗發現,背最長肌中總MUFA和PUFA在湖羊和三元雜交綿羊之間無顯著差異。同時,n-6和n-3 多不飽和脂肪酸都具有獨特的生物效應,且兩個系列的多不飽和脂肪酸都是膳食必需的,有助于保護心臟,但最佳絕對攝入量(g·d-1)和n-6/n-3比例都存在爭議[32]。也有證據表明,應側重于用總多不飽和脂肪酸取代膳食中的飽和脂肪酸,而不是專注于n-6∶n-3 的比率,但是肉中PUFA含量越高,更容易通過氧化反應產生活性氧和自由基,使肉產生異味和表面變色,并影響風味物質的形成[33-34]。研究發現,肉豆蔻酸含量在夏杜湖背最長肌中顯著高于湖羊,而月桂酸、肉豆蔻酸和棕櫚酸等飽和脂肪酸含量的增加能夠引起血液中膽固醇和低密度脂蛋白含量升高,過量的低密度脂蛋白會導致血管壁增厚,致血管堵塞,增加心血管疾病(特別是冠狀動脈硬化)的風險[35]。同時,本試驗結果表明夏杜湖羊的MUFA/SFA顯著高于湖羊和夏澳湖羊,而PUFA/SFA顯著低于湖羊和夏澳湖羊,但在湖羊和三元雜交綿羊背最長肌中總不飽和脂肪酸無顯著差異,且不飽和脂肪酸對膽固醇代謝具有重要作用,能降低心血管疾病發生的風險[36]。因此,利用同一終端父本雜交后代(夏澳湖和夏杜湖)在背最長肌營養成分無顯著差異,但均有利于增加綿羊背最長肌中粗蛋白和氨基酸含量。

4 結 論

本試驗發現,同一終端父本的雜交后代(夏澳湖和夏杜湖)在肉質特性中無明顯差異,且三元雜交對綿羊背最長肌總飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸無顯著影響,但其能夠顯著改善背最長肌的肉色,提高熟肉率,增加粗蛋白和氨基酸水平,降低肌纖維數量和密度,這表明三元雜交改良具有培育生產優質羊肉的潛力。