安西杂交一代牛肉脂肪酸组成及含量研究

张 明，刘 婷，曾金焱，雷赵民*，李 飞，孟 斌，吴建平，李国智



安西杂交一代牛肉脂肪酸组成及含量研究

张 明1，刘 婷1，曾金焱2，雷赵民1*，李 飞1，孟 斌1，吴建平1，李国智3

（1.甘肃农业大学动物科学技术学院，兰州730070；2.甘肃农业职业技术学院畜牧兽医系，兰州730020；3.甘肃金瑞生物科技有限公司，金昌737100）

摘 要：旨在研究西门塔尔杂种牛（西杂牛）肉用性能的利用。选用黑安格斯牛杂交西杂牛，随机选取同期出生断奶的杂交一代安西杂牛（黑安格斯♂×西杂牛♀）和西杂牛，在同一饲养管理条件下持续育肥至20月龄，屠宰安西杂牛和西杂牛公牛各9头，取其背最长肌，利用气相色谱法测定安西杂牛和西杂牛肌内脂肪酸组成及含量。结果表明，安西杂牛和西杂牛背最长肌中饱和脂肪酸（SFA）均达到52%以上，以长链棕榈酸和硬脂酸为主，安西杂牛中SFA显著低于西杂牛（P＜0.05）；不饱和脂肪酸（UFA）占测定脂肪酸总量46%以上，安西杂牛中UFA极显著高于西杂牛（P＜0.01）；单不饱和脂肪酸（MUFA）和多不饱和脂肪酸（PUFA）在安西杂牛和西杂牛中差异不显著（P＞0.05），油酸的含量在安西杂牛中显著高于西杂牛（P＜0.05），γ－亚麻酸、顺－11，14，17－二十碳三烯酸、顺－8，11，14－二十碳三烯酸、花生四烯酸和EPA等功能性脂肪酸在安西杂牛中显著高于西杂牛（P＜0.05）。综上表明，与西杂牛相比，安西杂牛牛肉中脂肪酸的营养价值明显改善和提高。

关键词：安格斯牛；西门塔尔杂种牛；经济杂交；肌内脂肪酸

肌肉中脂肪酸的组成十分重要，它能够确定肉品的营养价值，对改善肉类食品的风味，提高肉的食用价值以及对人体健康具有重要意义［1－2］。中国北方许多地区的育肥牛中90%以上为西门塔尔杂种牛，从长远来看，这种单一的品种结构适应不了未来消费市场对多元化牛肉产品的需求，缺乏市场竞争力［3］，而通过杂交改良的方法不仅可以丰富肉牛的品种结构，还可以提高肉牛的产肉性能和肉品质量。安格斯牛具有良好的肉用性能，被认为是世界上专门化肉牛的典型品种之一，其牛肉嫩度和风味很好，对中国小型黄牛改良效果显著，可作为经济杂交的父本或山区黄牛的改良者。而西门塔尔牛是中国肉牛生产及黄牛改良的主要推广品种，也是至今用于改良本地牛范围最广、数量最大、杂交最成功的一个牛种，具有能为下一轮杂交提供良好母系的优点［4］。近年来，国内对安格斯牛杂交利用方面的报道比较多，其杂交组合中以安格斯公牛与西门塔尔杂种母牛的杂交效果最好［5］。胡成华等［6］研究表明安格斯牛杂交西门塔尔杂种牛的肉质营养价值较高，与其风味有关的一些氨基酸和脂肪酸含量较高。为了进一步探讨安格斯牛杂交改良西杂牛对牛肉品质的影响，本文就安西杂交一代牛及西杂牛肌内脂肪酸的组成及含量进行比较研究，旨在为肉牛经济杂交及生产营养健康的牛肉产品提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

2011年8月，甘肃金昌三洋农牧股份有限公司从美国引进黑安格斯公牛细管冻精，并利用人工授精技术得到安格斯（♂）与西门塔尔杂种牛（♀）杂交一代（安西杂牛）犊牛。本试验随机选取在同期出生断奶后，相同饲养管理条件下，持续育肥至20月龄的体况与体重相近的安西杂牛以及西杂牛各9头（均为未阉割公牛），按常规法集中屠宰后，以每头牛左半侧胴体背最长肌为试验材料，称取1kg真空包装速冻，带回实验室，在－20℃冰箱中冷冻保存，供测定用。

无水甲醇、氢氧化钾、浓硫酸、无水硫酸钠均为国产分析纯；正己烷为国产色谱纯；脂肪酸甲酯混合标准品（美国Sigma公司：47885－U，浓度10 mg·mL－1）为色谱纯。

1.2 仪器与设备

气相色谱仪（Agilent 6890N型），进样针（Agilent，10μL），台式离心机（TDL－5－A）等。

1.3 试验方法

1.3.1 试验步骤［7］将真空包装袋中的肉样在室温下解冻12h，用刀剥离并剔除肌肉表面脂肪，将样品置于研钵中加入液氮研磨，然后称取1.0g研磨后的样品置于具塞试管，分别加入0.7mL浓度为10mol·L－1的KOH溶液和5.3mL无水甲醇，并在55℃恒温下水浴1.5h，同时每20min振摇试管5s。水浴结束后，取出试管，在自来水下将其冷却到低于室温，然后再加入0.58mL浓度为12 mol·L－1的H2SO4溶液，在55℃下继续恒温水浴1.5h进行游离脂肪酸甲酯化，同时每20min振摇5s。水浴结束后，取出试管，用自来水将其冷却至低于室温，再加入3mL正己烷摇匀后转移至离心管，以3 000r·min－1的速度离心5min，取上清液，并利用有机相过滤膜将其过滤到样品瓶，放于－20℃待GC检测。

1.3.2 气相色谱仪（GC）的运行条件 气相色谱仪：Agilent Technologies 6890NNetwork GC System，氢火焰离子检测器（FID）；毛细管柱：100m× 0.25mm×0.2μm（型号：SPTM－2560，美国Sigma公司）；柱头压240kPa，氮气（载气）流速为1.5mL·min－1；燃气（氢气）流速为40mL·min－1；空气（助燃气）流速为400mL·min－1；进样口温度和FID检测器温度均为260℃；分流进样，分流比100∶1，分流流量为150mL·min－1；进样量为1μL。升温程序：初温140℃，保持5min，以4℃·min－1升温至220℃，保持5min，再以4℃·min－1升温至230℃，保持20min，共计52.5min。

1.3.3 指标测定 用气相色谱仪（Gas chromatography，GC）对肌内脂肪酸组成及含量进行检测，同一样品测试3个平行样，取这三者的平均值为该样品的检测结果。根据脂肪酸甲酯标准品的相对保留时间来鉴定脂肪酸（图1），并利用峰面积归一化法来确定各脂肪酸的相对百分含量。计算两种牛肉中饱和脂肪酸（SFA）、不饱和脂肪酸（UFA）、单不饱和脂肪酸（MUFA）、多不饱和脂肪酸（PUFA）、n－6系PUFAs、n－3系PUFAs、PUFA∶SFA及n－6∶n－3PUFAs比值。

图1 脂肪酸甲酯标准品色谱分析Fig.1 Fatty acid methyl esters by gas chromatography profiles

1.4 数据处理

应用Excel 2007对数据进行整理；数据分析及处理采用独立样本t检验法及单因素方差分析（ANOVA）进行差异显著性检验，结果以“平均值±标准差（±s）”表示，所用统计软件为SPSS for windows18.0。

2 结 果

2.1 脂肪酸种类

试验根据标准品色谱图对牛肉脂肪酸进行GC检测，共检测出37种脂肪酸，其中包括17种饱和脂肪酸（SFA）和20种不饱和脂肪酸（UFA）。由表1可知，SFA与UFA含量的比值（SFA∶UFA）在西杂牛和安西杂牛中分别为1.26、1.04，且安西杂牛中显著低于西杂牛（P＜0.05）。

2.1.1 饱和脂肪酸（Saturated fatty acid，SFA）

由表1可知，西杂牛和安西杂牛中SFA的相对百分含量约占总脂肪酸52%以上，分别为56.81%、52.26%，且安西杂牛中SFA的含量显著低于西杂牛（P＜0.05）。表2表明，两种肉牛SFA中棕榈酸（C16：0）和硬脂酸（C18：0）的相对百分含量较高，在西杂牛和安西杂牛中棕榈酸含量分别为27.38%、26.56%，硬脂酸含量分别为21.72%、20.41%，可以看出，安西杂牛中这两种脂肪酸的含量低于西杂牛，但差异不显著（P＞0.05）。肉豆蔻酸（C14：0）含量（%）分别为2.17%、1.41%，且安西杂牛中肉豆蔻酸显著低于西杂牛（P＜0.05）。己酸（C6：0）、辛酸（C8：0）在安西杂牛中的含量显著低于西杂牛（P＜0.05）；花生酸（C20：0）在安西杂牛中的含量极显著低于西杂牛（P＜0.01）；二十三烷酸（C23：0）、木蜡酸（C24：0）在安西杂牛中含量显著高于西杂牛（P＜0.05）。其余SFA在两种肉牛中无显著差异。

表1 背最长肌总脂肪酸组成及含量（n＝27）Table 1 Total fatty acid composition fromlongissimus dorsi （n＝27）　%

2.1.2 不饱和脂肪酸（Unsaturated fatty acid，UFA） 由表1可知，在西杂牛和安西杂牛中UFA相对百分含量分别为46.03%、50.50%，且安西杂牛中极显著的高于西杂牛（P＜0.01）。UFA又分MUFA和PUFA，试验检测出9种MUFA和11种PUFA。MUFA与PUFA含量的比值（MUFA∶PUFA）安西杂牛中显著低于西杂牛（P＜0.05）。

2.1.2.1 单不饱和脂肪酸（Monounsaturated fatty acid，MUFA）：由表1可知，安西杂牛中MUFA含量较高，但与西杂牛无明显差异（P＞0.05）。由表3可知，在MUFA中油酸（C18：1n9c）含量最高，西杂牛和安西杂牛中分别为32.51%、37.19%，且安西杂牛显著高于西杂牛（P＜0.05）；棕榈烯酸（C16：1n7）、顺芥子酸（C22：1n9）在安西杂牛中显著低于西杂牛（P＜0.05）；神经酸（C24：1）在安西杂牛中显著高于西杂牛（P＜0.05）。

2.1.2.2 多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）：由表1可知，PUFA相比MUFA含量较低，在安西杂牛中高于西杂牛，但二者无显著差异（P＞0.05）。由表3可知，PUFA中反亚油酸（C18：2n6t）和亚油酸（C18：2n6c）相对百分含量较高，西杂牛和安西杂牛中反亚油酸分别为2.57%、3.00%，亚油酸分别为2.99%、2.68%，两种脂肪酸在二者肉牛间均无显著差异（P＞0.05）。γ－亚麻酸（C18：3n6）、顺－8，11，14－二十碳三烯酸（C20：3n6）、顺－11，14，17－二十碳三烯酸（C20：3n3）、花生四烯酸（C20：4n6）和EPA（C20：5n3）在安西杂牛中的含量显著高于西杂牛（P＜0.05）。

2.2 功能性脂肪酸及其比例

与人体健康密切相关的功能性脂肪酸主要是n－3和n－6系PUFAs，本试验测得n－6系PUFAs包括：反亚油酸、亚油酸、γ－亚麻酸、顺－8，11，14－二十碳三烯酸和花生四烯酸；n－3系PUFAs：α－亚麻酸、顺－11，14，17－二十碳三烯酸、EPA和DHA。由表1可知，两种肉牛中的n－6PUFAs和n－3PUFAs含量均为安西杂牛高于西杂牛，但二者均无明显差异（P＞0.05）。

n－6∶n－3PUFAs和PUFA∶SFA（P/S）这两个比值都可用来衡量肉品营养价值。由表1可知，西杂牛和安西杂牛中n－6∶n－3PUFAs分别为5.81∶1、5.34∶1，可以看出安西杂牛中其比值较小，但二者之间无显著差异（P＞0.05）；西杂牛和安西杂牛中P/S值分别为0.14、0.17，两者之间无显著差异（P＞0.05）。

3 讨 论

3.1 脂肪酸种类的比较分析

本试验在安西杂交一代牛和西杂牛这两种肉牛的背最长肌中均检测出37种脂肪酸，说明用黑安格斯牛杂交西杂牛对牛肉中脂肪酸的种类并没有明显的影响。

3.2 脂肪酸组成的比较分析

牛肉中脂肪酸的含量及组成受品种、年龄、性别、营养水平和组织部位等因素影响而存在差异［8］。本试验在保证其他所有条件相同的情况下，牛肉脂肪酸组成及含量主要与遗传因素密切相关。牛肉中的SFA会增加血液中低密度脂蛋白胆固醇（LDLC）的含量，在人体的心血管疾病方面具有潜在危险［9］。本试验结果表明，安西杂牛中SFA的含量显著低于西杂牛（P＜0.05），UFA的含量极显著高于西杂牛（P＜0.01），并且安西杂牛中SFA∶UFA显著低于西杂牛（P＜0.05），这说明利用安格斯牛杂交西杂牛，降低了牛肉中SFA的含量，提高了UFA的含量，杂交一代表现出了明显的个体杂种优势。两种肉牛中SFA含量均高于UFA，这是由于肉牛作为反刍动物，其瘤胃中的微生物可将饲草料中UFA氢化成SFA，而且长链脂肪酸和SFA被空肠后部吸收的能力也随动物年龄的增长而逐渐增强，因此在牛肉中SFA的相对含量高于UFA［10］。N.D.Cameron等研究指出，MUFA的含量影响肉的香味和人们对肉的整体可接受程度［11］。本试验结果表明，安西杂交一代牛中MUFA和PUFA的含量表现出明显优势，均高于西杂牛，并且MUFA∶PUFA值在安西杂牛中显著的低于西杂牛（P＜0.05）。MUFA中以C18：1的含量居多，都在30%左右，这与李鹏等［12］和杨明等［1］研究结果相同。关于PUFA在人体摄入的平衡问题，全世界的健康组织一致认为应至少占总脂质摄入量的3%［13］，本试验测得两种牛肉中PUFA含量均高于3%，并且安西杂牛中高于西杂牛，说明在安西杂交一代牛肉中PUFA更加丰富，更能够满足人们对牛肉在营养价值和食用价值方面的需求，在牛肉产品市场上具有更好的竞争潜力。

表2 背最长肌中饱和脂肪酸组成及含量（n＝27）Table 2 Saturated fatty acid composition fromlongissimus dorsi（n＝27）　%

表3 背最长肌中不饱和脂肪酸组成及含量（n＝27）Tab le 3 Unsaturated fatty acid composition fromlongissimus dorsi（n＝27）　%

P/S值作为衡量肉品营养价值的一个指标，在安西杂交一代牛肉中与其母本牛虽无明显差异（P＞0.05），却有上升趋势，说明安西杂牛具有一定的杂种优势。世界卫生组织（WHO）推荐P/S最好高于0.40，本试验测得两种牛肉中的P/S值均低于0.20，与合理营养推荐值0.40还有一定距离，这是畜肉产品的共性，有可能引起人体摄入的脂肪酸比例失衡，因此还需要在畜肉产品生产过程中不断探索提高。n－6∶n－3PUFAs是衡量肉品营养价值的另一个指标，人体内许多代谢途径都要依靠n－6PUFAs和n－3PUFAs的平衡来实现［14］。邓泽元等调查分析了中国居民食物脂肪酸摄入量中n－6∶n－3PUFAs变化不甚明显，为8.8∶1～9.56∶1，达不到较合适的比例［15］。中国营养学会在《中国居民膳食营养素参考摄入量》中提出n－6∶n－3PUFAs适宜比值为（4～6）∶1［16］。本试验结果表明，在安西杂交一代牛中n－6∶n－3PUFAs与西杂牛虽无明显差异（P＞0.05），但有下降趋势，两种肉牛中这一比值均在适宜范围内。脂肪酸的组成及含量除了与品种有关外，与家畜所饲喂的日粮组成也有密切关系，有研究表明在一些高精日粮的饲喂下，n－6∶n－3PUFAs比值较高，甚至高达29.6，而主要饲喂草料的家畜中这一比值仅在1.2左右［8］。

3.3 脂肪酸含量的比较分析

安西杂交一代牛SFA中己酸、辛酸、肉豆蔻酸、二十三烷酸、花生酸和木蜡酸相对含量与其母本牛间均有显著差异（P＜0.05）。棕榈酸、硬脂酸以及肉豆蔻酸是主要的饱和脂肪酸，在安西杂牛中均低于西杂牛，这3种脂肪酸含量与胡成华等［6］研究结果相同。其中，棕榈酸的含量能影响肉的多汁性，与肉的多汁性呈负相关［17］。硬脂酸作为自然界广泛存在的一种脂肪酸，几乎存在于所有油脂中，在动物脂肪中的含量较高，但与棕榈酸相比，硬脂酸可以明显地降低血栓和动脉硬化发病的概率［18］。肉豆蔻酸是造成冠心病的主要因素，有研究发现它可以同时提高低密度脂蛋白胆固醇（LDL－C）和高密度脂蛋白胆固醇（HDL－C）的含量［19］。

对于MUFA的含量，安西杂交一代牛中棕榈烯酸、油酸、顺芥子酸和神经酸的含量与其母本牛间有显著差异（P＜0.05）。其中，油酸含量最高，油酸的含量表现出安西杂牛明显的个体杂种优势。油酸能较好地改善牛肉的风味，是肉中主要的脂肪酸［20］，它几乎存在于所有的植物油和动物脂肪中，也是最为普遍的一种脂肪酸，MUFA的生理功能主要是体现于油酸［21］。D.K.Lunt等［17］曾报道，日本和牛的牛肉味道好就是因为其牛肉中油酸的含量较多，UFA含量高，改善了肉的风味，同时降低了机体内胆固醇的含量。

两种牛肉中PUFA的含量以反亚油酸和亚油酸为主，其中的亚油酸与α－亚麻酸在人体内可分别转化成n－6和n－3PUFAs，所以这两种脂肪酸被称为EFA［22］，这3种脂肪酸在两种肉牛中均无显著差异（P＞0.05）。但与人体相关的部分功能性脂肪酸如γ－亚麻酸、顺－8，11，14－二十碳三烯酸、顺－11，14，17－二十碳三烯酸、花生四烯酸和EPA在安西杂交一代中表现出明显的杂种优势，均显著高于西杂牛（P＜0.05）。功能性脂肪酸是来源于人类膳食油脂中对人体的营养与健康具有特殊功能和营养价值的不饱和脂肪酸［21］，大量的科学研究证明，持续摄入功能性多不饱和脂肪酸将有助于抗癌、提高脑神经功能和降低胆固醇等保健作用，在人体中具有特殊的生物活性［23，14］。从这一方面来说安西杂交一代的牛肉营养品质优于西杂牛。魏雅萍等［24］研究中并未检测出花生四烯酸和DHA等，这可能与肉牛的品种、年龄、日粮及生长环境有关，有待进一步研究。

3.4 肉牛杂交利用方式分析

以黑安格斯牛为父本杂交西门塔尔杂种牛采用的杂交方式为二元杂交，这种杂交方式所产生的杂交一代（二元杂种）全部用作商品生产，无论公母全部不作种用。这种杂交方式生产组织简单，收效迅速，且能充分获得个体杂种优势，但未能提供获得母本或父本杂种优势的机会［25］。因此，本试验中的安西杂交一代（安西杂牛）是全部作为商品用的，其牛肉具有低SFA、高UFA、PUFA丰富、功能性脂肪酸含量和牛肉营养价值较高的个体杂种优势。通过这种经济杂交改良的方法来利用肉牛的杂种优势，旨在提高商品牛肉品质及商业价值，从而提高商品生产水平和市场竞争力。

4 结 论

本研究结果表明，与单一育肥西杂牛相比，以黑安格斯牛为父本，西杂牛为母本杂交所产生的安西杂牛牛肉中脂肪酸营养价值得到明显改善和提高，黑安格斯牛杂交西杂牛是商品肉牛生产的理想组合。

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（编辑 程金华）

Comparison of Fatty Acid Profiles in First Filial Generation from Angus and Crossbred Simmental

ZHANG Ming1，LIU Ting1，ZENG Jin－yan2，LEI Zhao－min1*，LI Fei1，MENG Bin1，WU Jian－ping1，LI Guo－zhi3
（1.College of Animal Science and Technology，Gansu Agricultural University，Lanzhou730070，China；2.Department of Husbandry and Veterinary，Gansu Agriculture Technology College，Lanzhou730020，China；3.Gansu Jinrui Biological Technology Co.，Ltd，Jinchang737100，China）

Abstract：The objective of this study was to discuss beef performances utilization of crossbred Simmental by crossbreeding crossbred Simmental with Black Angus.All of the first filial generation cattle（F1）from Angus and crossed Simmental and crossbred Simmental（CS）were born and weaned during the same period and were selected randomly.They were fattened to 20months of age under the same nutrition and management.Longissimus dorsi（LD）were collected from 18 bulls（9heads of F1and 9heads of CS，respectively），and the component and content of fatty acids were detected by using the gas chromatography.The results showed that the content of saturated fatty acids（SFA）in F1and CS were both over 52%and palmitic acids and stearic acids were the major contribution to the long chain fatty acids in both breeds.SFA content was lower in F1than that in CS（P＜0.05）.Unsaturated fatty acids（UFA）accounted for over 46%of the total fatty acids.The content of UFA was greater in F1than that in CS（P＜0.01）.The concen－tration of monounsaturated fatty acids and polyunsaturated fatty acids were not significantly different from F1and CS（P＞0.05）.Oleic acids content was greater in F1than that in CS（P＜0.05）.Percentage ofγ－linolenic acids，cis－11，14，17－eicosatrienoic acids，arachidonic acids，cis－8，11，14－eicosatrienoic acids and EPA were greater in F1than that in CS（P＜0.05）.These results indicated that nutritional value of fatty acids from F1could be improved when compared with CS.

Key words：Angus；crossbred Simmental；commercial crossbreeding；fatty acid in muscle

中图分类号：S872

文献标志码：A

文章编号：0366－6964（2016）05－1049－08

doi：10.11843/j.issn.0366－6964.2016.05.024

收稿日期：2015－11－10

基金项目：甘肃省科技重大专项计划（143NKDCO17）；农业部公益性行业（农业）科研项目（201503134）；兰州市科技局重点项目（2012－2－159）；甘肃省财政厅基本科研业务费项目

作者简介：张 明（1989－），男，甘肃临洮人，硕士生，主要从事动物遗传育种与繁殖研究，E－mail：360022483@qq.com

*通信作者：雷赵民，博士，教授，硕士生导师，主要从事家畜生产体系研究，E－mail：leizm@gsau.edu.cn