肌肽与维生素E对育肥猪肉品质和抗氧化性能的影响

田 莹 刘显军 边连全 陈 静

(沈阳农业大学畜牧兽医学院，沈阳 110866)

肌肽是由俄国学者Glewitsch和Amirad Zhibi在1900年首次从牛肉提取物中发现的［1］。它天然存在于多种陆生脊椎动物的骨骼肌、大脑、心脏、皮肤、肝、肾等组织中。作为动物机体的一种内源性二肽，由于其能清除羟基自由基、单线态氧、过氧化氢等活性氧自由基，并且具有较好的水溶性、热稳定性、分子质量小、易于被机体吸收利用等优点，已使其作为一种新型、高效的天然抗氧化剂越来越受到人们的关注［2］。

维生素E作为人和动物必需的一种脂溶性维生素，是Evans和Bishop在1922年研究影响大鼠正常繁殖所需的一种脂溶性膳食因子时发现的。多年来，维生素E作为细胞内的一种抗氧化剂，其增加肉品质稳定性、缓解应激反应和延长保存期的作用已被广泛肯定。目前，国内外学者大多研究的是二者单独作用对动物肉品质和抗氧化性能等方面的影响，关于二者联合作用的报道很少。因此本试验通过研究二者单独以及联合作用对育肥猪肉品质和抗氧化性能相关指标的影响，明确二者在对育肥猪肉品质和抗氧化性能方面是否具有互作效应，并选出最优组合，为肌肽和维生素E在养猪生产中的合理利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

L－肌肽，纯度99%，由西安文竹生物科技有限公司提供。试验所用维生素E为饲料级，购自沈阳爱特杰牧业有限公司，内含质量分数为50%的α－生育酚醋酸酯。总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、总抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.2 试验设计

试验采用2因素2×3析因设计。设3个肌肽水平(0、50、100 mg/kg)，2个维生素 E 水平(0、200 mg/kg)，选择90头体重约为70 kg的“杜×长×大”三元杂交育肥猪，按体重相近、性别比例相同原则，随机分为6组，每组3个重复，每个重复5头猪。其中第1组为对照组，饲喂基础饲粮;第2～6组为试验组(第4、6组为联合添加组)，饲喂试验饲粮。预试期为7 d，试验期为42 d。试验设计见表1。

表1 试验设计Table 1 Experimental design mg/kg

1.3 基础饲粮

试验选用玉米－豆粕型基础饲粮，参照NRC(1998)肥育猪的营养需要配制成粉状全价料，基础饲粮组成及营养水平见表2。

表2 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 2 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis)

1.4 饲养管理

按照猪场要求进行常规防疫，采用乳头式自动饮水器提供充足、清洁的饮水。试验期间采用粉料饲喂，每日饲喂 3次(05:00、12:00、17:00)，始终保持料槽内有少量余料，以保证猪只能够自由采食。每天清理粪便2次，保持圈内清洁，自然通风。

1.5 样品采集

饲养试验结束后，从每圈中选体重相近的猪各1头，共18头，进行称重和编号。在禁食(自由饮水)12 h后屠宰，从静脉接取血液，常规制备血清。取胴体背最长肌约1 kg，然后立即送入实验室进行肌肉分割并测定其pH和滴水损失，其中2/3背最长肌放于0～4℃冰箱保存，另1/3背最长肌和血清放于－20℃冰箱保存。

1.6 检测指标及测定方法

1.6.1 肉品质指标测定

检测的肉品质指标包括屠宰后45 min的肌肉pH(pH1)和屠宰后24 h的肌肉pH(pHu)、肉色、大理石花纹、屠宰后贮存24和48 h的滴水损失、熟肉率和剪切力。

pH用酸度计直接测定，肉色和大理石纹用美制NPPC比色板(1991版)对照眼肌样本给出分值，剪切力用C－LM型嫩度仪测定。

滴水损失:将样品沿肌纤维方向修整为50 mm×30 mm×20 mm的肉片，置于电子天平上称重(W1)，用铁丝勾住肉样一端，使肌纤维垂直向下吊挂于充气的聚乙烯薄膜袋中，扎紧袋口，避免肉样与袋壁接触，吊挂于冰箱中4℃条件下贮存24、48 h，然后取出试样并称重(W2)。计算公式如下:

滴水损失(%)=100×(W1－W2)/W1。

式中:W1为贮存前试样重(g);W2为贮存后试样重(g)。

熟肉率:于屠宰后24 h取出0～4℃的冷却眼肌约100 g，剥除脂肪和肌膜后称重(W1)，放于铝锅蒸屉上用沸水蒸30 min，取出蒸熟肉样，用细铁丝钩住悬挂于室内通风阴凉处15 min后称重(W2)，按下面公式计算:

熟肉率(%)=100×W2/W1。

式中:W1为蒸前试样重(g);W2为蒸后试样重(g)。

1.6.2 抗氧化性能指标测定

血清T-AOC及GSH-Px、T-SOD、CAT活性和背最长肌MDA含量的测定均按南京建成生物工程研究所提供的试剂盒说明书，在可见光分光光度计上进行测定。

1.7 数据统计与分析

所有数据在Excel 2003中初步整理后，采用SAS 9.2软件进行统计分析，Duncan氏法进行多重比较。数据用“平均值±标准误”表示，P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著。

2 结果

2.1 肌肽、维生素E对育肥猪肉品质的影响

由表3可知，育肥猪饲粮中添加不同水平的肌肽可显著提高育肥猪屠宰45 min和24 h后肌肉的 pH1(P＜0.05)、pHu(P＜0.01);维生素 E 也有提高 pH1和 pHu的作用，但是差异不显著(P＞0.05);二者联合添加较对照组可显著提高育肥猪屠宰 45 min 和 24 h 后肌肉的 pH1、pHu(P＜0.05)，但是二者之间的互作效应不显著(P＞0.05)，以第6组效果最好。肉色评分各试验组与对照组相比差异均显著(P＜0.05)，无论是单独添加还是肌肽与维生素E联合作用都具有改善肉色的作用，其中以第5、6组效果最好。通过析因分析表明，肌肽与维生素E对肉色都具有显著的改善效果(P＜0.05)，且二者的互作效应也显著(P＜0.05)。饲粮中添加不同水平的肌肽、维生素E及二者的互作效应对大理石花纹影响均不显著(P＞0.05)。

由表4可知，饲粮中添加不同水平的肌肽和维生素E以及二者的互作效应对滴水损失均有一定的影响，其中以第4、6组效果最好。析因分析表明，肌肽和维生素E均可极显著降低贮存24 h肌肉的滴水损失(P＜0.01)，且二者的互作效应显著(P＜0.01);肌肽可显著降低贮存48 h肌肉的滴水损失(P＜0.05)，维生素 E可极显著降低贮存48 h肌肉的滴水损失(P＜0.01)，但二者的互作效应不显著(P＞0.05)。饲粮中添加不同水平的肌肽、维生素E及二者的互作效应对熟肉率影响均不显著(P＞0.05)。与对照组相比，肌肽、维生素E及二者联合添加对剪切力均有降低的趋势，但差异不显著(P＞0.05)，二者的互作效应也不显著(P＞0.05)。

2.2 肌肽、维生素E对育肥猪血清抗氧化指标的影响

由表5可知，饲粮中添加不同水平的肌肽和维生素E以及二者的互作效应对育肥猪血清抗氧化指标都有一定影响。与对照组相比，单独肌肽组、维生素E组和二者同时添加组血清中的T-AOC均得到了显著提高(P＜0.05)，以第 2、6 组效果最好。析因分析表明，肌肽可显著提高血清中的T-AOC(P＜0.05)，维生素E可极显著提高血清中的T-AOC(P＜0.01)，二者的互作效应显著(P＜0.05)。与对照组相比，各试验组血清中的T-SOD的活性分别提高了 12.86%(P＜0.05)、8.36%(P＞0.05)、13.96%(P＜0.05)、11.31%(P＜0.05)、18.89%(P＜0.05)，其中以第 4、6 组效果最好。肌肽可显著提高血清中的T-SOD的活性(P＜0.05)，维生素E可极显著提高血清中的T-SOD的活性(P＜0.01)，二者也表现出很好的互作效应，但差异不显著(P＞0.05)。肌肽和维生素E都可极显著提高血清中的GSH-Px活性(P＜0.01)，且二者的互作效应显著(P＜0.05)。肌肽可显著提高血清中CAT活性(P＜0.05)，维生素E对提高血清中CAT活性也有一定影响，但是差异不显著(P＞0.05)。肌肽与维生素E二者联合添加可不同程度地提高血清中CAT活性，第6组显著提高15.41%(P＜0.05)，但二者的互作效应不显著(P＞0.05)。

表3 肌肽、维生素E对育肥猪pH、肉色评分和大理石纹评定的影响Table 3 Effects of carnosine and vitamin E on pH，meat color score and marbling score of growing-finishing pigs

表4 肌肽、维生素E对育肥猪滴水损失、熟肉率和剪切力的影响Table 4 Effects of carnosine and vitamin E on drip loss，cooked meat rate，and shear force of growing-finishing pigs

表5 肌肽、维生素E对育肥猪血清抗氧化指标的影响Table 5 Effects of carnosine and vitamin E on serum antioxidant indexes of growing-finishing pigs U/mL

2.3 肌肽、维生素E对育肥猪肌肉冷藏过程中过氧化程度的影响

由表6可知，随着时间的延长，背最长肌中MDA含量不断升高，在育肥猪饲粮中添加肌肽和维生素E可抑制MDA含量的升高。与对照组相比，各试验组贮存24 h背最长肌的MDA含量分别降低了 15.82%(P＜0.05)、6.21%(P＞0.05)、23.45%(P＜0.05)、14.41%(P＜0.05)、28.53%(P＜0.05)。析因分析表明，肌肽可显著降低贮存24 h背最长肌的MDA含量(P＜0.05)，维生素 E可极显著降低贮存24 h背最长肌的MDA含量(P＜0.01)，二者也表现出很好的互作效应，但差异不显著(P＞0.05)。与对照组相比，无论是单独添加肌肽、维生素E还是二者联合添加都可显著降低贮存48 h背最长肌的MDA含量(P＜0.05)，随着肌肽添加水平的升高，MDA含量显著降低(P＜0.05)。以第4、6组效果最好。析因分析表明，肌肽和维生素E都可极显著降低贮存48 h背最长肌的MDA含量(P＜0.01)，二者的互作效应显著(P＜0.05)。肌肽和维生素E都可极显著降低贮存72和96 h背最长肌的 MDA含量(P＜0.01)，但二者的互作效应差异不显著(P＞0.05)。

表6 肌肽、维生素E对贮存24、48、72和96 h背最长肌中MDA含量的影响Table 6 Effects of carnosine and vitamin E on MDA content of longissimus dorsi storage at 24，48，72 and 96 h of growing-finishing pigs nmol/mL

3 讨 论

3.1 肌肽、维生素E对育肥猪肉品质的影响

3.1.1 肌肽、维生素E对pH的影响

pH是判定肉质正常与否的依据，也是反映猪屠宰后肌糖原酵解速度的重要指标。正常情况下，屠宰45 min后肌肉的pH大致在6.1～6.4或更高些，而如果产生屠宰应激，肌肉pH会降到5.1～5.5之间。肌肉pH过低，会对一系列肉质性状产生影响。而肌肽具有细胞内缓冲剂的功能，可以抑制肌肉pH的下降，使动物能在正常生理pH条件下有效抑制脂质氧化，从而达到保护肉质的作用。因为在一定范围内，肉的终点pH越高，失水率越低，而肉色评分越高。本试验中肌肽能显著提高屠宰后45 min和24 h肌肉的pH，与Ma等［3］的研究结果一致。维生素E对提高屠宰后45 min和24 h肌肉的 pH均无显著影响，与王红等［4］研究结果一致。二者的互作效应不显著，以添加100 mg/kg肌肽、200 mg/kg维生素E的组合效果最好。

3.1.2 肌肽、维生素E对肉色的影响

肉色是商品肉色、香、味、质几大要素中最直接最先导的感受印象。肌肉颜色深浅和色调(色度)取决于肌肉色素含量。肌肉色素主要由肌红蛋白和血红蛋白以及微量有色代谢物组成。对肉色起主要作用的是二价铁与珠红蛋白的复合物，其色素环上铁原子的化学价对肉色的变化起决定作用。正常猪肉由于被切开后肉和氧充分接触形成氧合肌红蛋白而呈现鲜红色，但随着时间的延长，肌红蛋白中二价铁被氧化为三价铁，即形成了高铁肌红蛋白而呈暗红色［5］。

本试验中，添加肌肽和维生素E均可改善肉色，这可能是因为肌肽作为供氢体使肌红蛋白上血红素铁保持二价，从而抑制了高铁肌红蛋白的形成;也可能是由于肌肽能清除自由基的缘故，因自由基也会直接引起肌红蛋白氧化。维生素E作为抗氧化剂，可维持血红素铁的还原状态，延缓肌肉色素氧化的速度和程度，从而起到了稳定肉色的作用。此外，肌肽与维生素E在改善肉色上存在互作效应，这可能是因为维生素E作为脂溶性自由基清除剂能抑制肌红蛋白氧化，而肌肽可以钝化水溶性自由基，所以二者联合使用能更好稳定肉颜色。

3.1.3 肌肽、维生素E对滴水损失的影响

肌肉系水力常用滴水损失来表示，它与肌肉的系水力呈负相关，系水力越大，滴水损失越小，肉的品质越好。而滴水损失与pH有关，pH的下降会使肌肉水分大量渗出，但肌肽可以提高肌肉的pH，从而降低滴水损失。Ma等［3］研究结果表明添加50和100 mg/kg肌肽能显著降低肌肉贮存72和96 h时滴水损失。本试验也表明肌肽具有降低肌肉滴水损失的作用。维生素E能够保护肌肉微粒体膜的完整性，防止肌肉储藏期内细胞膜磷脂氧化，抑制肌浆流出肌细胞膜，进而减少滴水损失。本试验中维生素E能显著降低贮存24和48 h肌肉的滴水损失，与郭建凤等［6］的研究相一致。因为肌肽可使维生素E再生，因而联合添加组的效果优于单独添加组，以添加100 mg/kg的肌肽、200 mg/kg的维生素E组合效果最好。

3.2 肌肽、维生素E对育肥猪血清抗氧化指标的影响

在自由基清除的过程中，T-AOC及GSH-Px、SOD和CAT的活性均是反映机体抗氧化能力的重要指标。T-AOC是用于衡量动物机体抗氧化系统功能状况的综合性指标，其数值大小可直接代表和反映机体抗氧化酶和非酶系统对外界刺激的代偿能力以及机体自由基代谢的状态。GSH-Px与SOD是细胞内的主要抗氧化酶，其活性的高低间接反映了机体对自由基的清除能力。CAT可与上述2种酶共同作用完成对体内自由基的清除，保护细胞膜结构和功能完整的作用。CAT活性的高低与机体T-AOC和组织机能有关。维生素E和肌肽作为抗氧化系统的第二道防线，可以清除体内的自由基和脂质过氧化物，具有保护和提高抗氧化酶活性的作用。

肌肽与维生素E具有协同作用［7－10］。有学者报道，当同时服用了维生素E和肌肽，心肌中这2种物质的含量比单独服用时要高。另外，维生素E不足会导致肌肽含量下降［11］。本试验中，肌肽与维生素E合用可显著提高血清中的T-AOC，增加T-SOD、GSH-Px和CAT的活性，对血清抗氧化效果优于单独添加组，且在提高血清的T-AOC和GSH-Px活性上互作效应显著。

3.3 肌肽、维生素E对育肥猪肌肉冷藏过程中过氧化程度的影响

自由基能诱发细胞膜不饱和脂肪酸发生过氧化反应产生MDA。MDA也被称为硫代巴比妥酸反 应 物 (thriobarbituric acid reactive substances，TBARS)，其含量可反映脂质过氧化程度和机体抗氧化能力的强弱。肌肽作为一种抗氧化剂，能够在氧化的开始和随后阶段有效的抑制MDA的生成。维生素E能清除体内的多种活性氧，抑制脂质过氧化反应链，也会降低MDA的含量。Boldyrev［1］研究发现肌肽能够与初级脂质氧化产物发生反应，减少脂质氧化产物的积累。因此肌肽既能通过清除自由基，也可通过直接与脂质氧化产物产生反应消除脂质氧化产物的积累来抑制脂质过氧化。肉制品中的水溶性脂肪氧化催化剂和自由基可以导致膜和脂肪的氧化，而肌肽可以使水溶性脂肪氧化催化剂和自由基失活，使肉制品在脂肪氧化之前即得到保护［12］。邢子鑫等［13］研究表明，1 mmol/L肌肽标准液对猪肉匀浆中TBARS的形成量能起到显著的抑制作用，对体系中脂类氧化的抑制率可达到12%。王显慧［14］研究结果表明，在4℃冷藏过程中，肉鸡胸肌中MDA含量随饲粮维生素E添加水平的上升而下降，对冷藏第6和8天胸肌中MDA含量的降低有显著影响。杨秋霞［15］研究表明MDA含量随维生素E水平的增加越来越小。本试验研究结果表明，在育肥猪饲粮中添加肌肽和维生素E对贮存24、48、72和96 h背最长肌的MDA含量有显著的降低作用，说明肌肽和维生素E能有效抑制脂质氧化，延长肉品的货架期。

此外，本试验表明，肌肽与维生素E联用在降低背最长肌的MDA含量上，互作效应显著。随着贮存时间的延长，各组背最长肌MDA含量逐渐上升。这是由于动物被屠宰后，体内氧化还原平衡状态被破坏，倾向于氧化过程，组织中不饱和脂肪酸氧化产生大量的醛、醇和酮类物质，因而背最长肌MDA含量不断增加。虽然各组背最长肌MDA含量都在增加，但肌肽与维生素E联合添加组背最长肌MDA含量增加比较平缓，抗氧化效果最好。这与O’Neill等［16］报道肌肽和维生素E都可以抑制鸡肉产品中的脂质和胆固醇的氧化作用，二者联合的抗氧化效果最好相似，具体机理有待进一步研究。

4 结 论

①饲粮中添加肌肽与维生素E对育肥猪的肉品质均能起到改善作用。肌肽可提高肌肉pH，改善肉色和降低滴水损失;维生素E可改善肉色和降低滴水损失。

②饲粮中添加肌肽与维生素E均能显著提高育肥猪的抗氧化能力和延缓冷鲜肉的氧化变质。

③肌肽与维生素E在改善肉质和提高抗氧化能力上存在互作效应。

④饲粮中添加100 mg/kg的肌肽、200 mg/kg的维生素E为最优组合。

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