雉鸡和AA肉鸡肉品质及肠道氨基酸转运载体的比较研究
2017-01-08李柏浩张丽明周长海
■陈 豪 李柏浩 马 宇 李 亮 张丽明 周长海
(吉林大学动物科学学院,吉林长春130062)
雉鸡也称环颈雉、野鸡、山鸡,是重要的经济动物和狩猎资源之一。中国雉鸡生产性能高,繁殖力强,驯化程度高、野性小、适应性强,适合于在我国大多数地区进行饲养,因其肉质鲜嫩,味美可口,具有优良的肉用品质而倍受欢迎[1]。肉鸡是人类饲养最普遍的家禽,其经过人类的长期驯化,肉质风味得到了极大的改善与提高,其饲料转换率高,有利于可持续发展。
肉品质是禽类生产中一个重要的评判依据。雉鸡肉味鲜美、营养丰富、肉质鲜嫩、味美可口,是高蛋白、低脂肪的野味佳肴,正满足了如今追求更高品质鸡肉的消费现状和行业需求。
蛋白质是动物体肌肉形成的物质基础,肠道氨基酸尤其是必需氨基酸的吸收则是决定肉品质的首要环节,而蛋氨酸和赖氨酸是雉鸡和肉鸡肠道内的第一和第二限制性氨基酸,且在肠道内mRNA表达量最高。饲粮中适量添加蛋氨酸和赖氨酸有助于提高禽类的生长性能,从而一定程度上提高肌肉品质。
国内外有关雉鸡和AA肉鸡对比研究的报道较少,随着国内外市场对特禽野味需求量的上升,雉鸡的养殖已取得一定的生产效果和经济效益[2],雉鸡在畜牧生产中的地位不断提升。因此,本试验旨在比较研究雉鸡和AA肉鸡肉品质和肠道氨基酸转运载体的差异,为探讨二者在蛋氨酸和赖氨酸等中性和碱性氨基酸的吸收利用及肉质评定的差异因素上提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计和样品采集
1.1.1 试验动物与日粮
选取健康、体重无明显差异的雄性18周龄雉鸡(购于吉林左家佳兴珍禽养殖基地,品种为美国雉鸡)、8周龄AA肉鸡(购于长春市肉鸡养殖场)各36只,分别分为3个重复,每个重复12只,在相同环境中饲养,均饲喂基础日粮,雉鸡和AA肉鸡的饲料配方和营养水平见表1。
1.1.2 饲养管理与免疫
饲养地点为吉林大学动物科学学院饲养舍,为避免环境影响带来的误差,在鸡群进舍前对鸡舍进行彻底打扫并消毒,控制舍内温度、湿度和光照范围正常。整个试验期间雉鸡与AA肉鸡均在相同饲养环境和饲养管理条件下进行单笼饲养,饲喂相同日粮,自由采食、饮水,常规免疫。整个试验期为17 d,其中预试期3 d,正试期14 d。
表1 基础日粮组成及营养水平(风干基础)
1.1.3 样品采集
试验期结束后,每个重复随机取雉鸡和AA肉鸡各10只,断食12 h,进行屠宰试验,采集胸肌、腿肌;之后分离肠道,取十二指肠、空回肠,沿纵向剖开后在生理盐水中漂洗内容物,用滤纸吸干液体。存于-80℃冰箱中待分析肠道氨基酸转运载体mRNA表达量。
1.2 肉品质测定
1.2.1 测定指标与方法
测定雉鸡和AA肉鸡胸肌与腿肌的肉色、滴水损失率和剪切力。
肉色:挑取质量、大小相似的胸肌和腿肌样品,使用OPTO-STAR肉色测定仪直接进行测定,以Opto值评定肌肉的颜色,测定时间为屠宰后24 h内。Opto值参考标准:Opto-wert≥63为优;53≤Opto-wert<63为良;Opto-wert<53为差。
滴水损失率:分别取50 g左右胸肌和腿肌样品,第1次称重(m1)后装封于PE袋中后,立即放入4℃冰箱中。48 h后,用滤纸擦去肉表面的水分,第2次称重(m2),得肌肉滴水损失率(%)=(m1-m2)/m1×100。
肌肉剪切力:取刚测定过滴水损失的肌肉,沿肌肉的肌纤维走向剪取横切面(宽×厚)约为1 cm2,长度约为2.0 cm的胸肌和腿肌样品,每块肌肉取4个样品,每个样品用嫩度仪测定2次后取平均值作为每个样品的剪切力,再取所有样品剪切力的平均值为最终所得的剪切力值(N)。
1.3 荧光定量PCR
1.3.1 样品总RNA提取
采用Trizol法提取样品总RNA,利用分光光度计测定RNA的浓度和纯度,根据OD 260/280值判定RNA的纯度是否合格。
1.3.2 反转录为cDNA
反转录反应体系为20 μl(见表2),在冰上进行加样,试剂盒Code#AT341-01购自北京全式金生物技术有限公司。运用反转录聚合酶链式反应(PCR)将总RNA反转录为cDNA,反转录产物于-80℃保存待使用。
表2 反转录反应体系
1.3.3 目的基因引物设计和PCR反应条件
PCR引物由Primer设计,华大基因生物科技有限公司提供,基因及引物序列参见表3。通过Mx3005P荧光定量PCR仪(Agilent Technologies公司),以GAPDH基因作为内参,对目的基因进行相对定量分析,荧光定量试剂购自Roche公司。之后采用2-ΔΔCt相对定量法对定量结果进行计算分析。
表3 目的基因及引物序列
1.4 数据处理与分析
采用SPSS 19.0统计软件中独立样本t检验法对数据进行方差分析,试验数据以“平均值±标准差”表示。
2 结果
2.1 雉鸡和AA肉鸡肉品质的差异比较研究(见表4)
表4 雉鸡和AA肉鸡肉品质指标的比较
由表4可知,雉鸡胸肌和腿肌的肉色都显著高于AA肉鸡(P<0.05);雉鸡胸肌和腿肌的滴水损失率都显著低于AA肉鸡(P<0.05);雉鸡的胸肌剪切力极显著高于AA肉鸡(P<0.01),腿肌剪切力显著高于AA肉鸡(P<0.05)。
2.2 雉鸡和AA肉鸡肠道氨基酸转运载体的差异(见表5)
由表5可知:雉鸡十二指肠b0,+AT和SAT2的mRNA表达量极显著高于AA肉鸡(P<0.01),ATB0,+的mRNA表达量显著高于AA肉鸡(P<0.05),雉鸡和AA肉鸡十二指肠 CAT1、CAT2、CAT3、CAT4、SAT1、SAT3、LAT1、y+LAT1、y+LAT2的mRNA表达量差异均不显著(P>0.05),其中CAT1、CAT2、CAT3、CAT4、SAT1、y+LAT1和y+LAT2的mRNA表达量雉鸡有高于AA肉鸡的趋势;雉鸡空回肠CAT2、CAT3、ATB0,+和y+LAT1的mRNA表达量极显著高于AA肉鸡(P<0.01);CAT1、SAT2、y+LAT2的mRNA表达量显著高于AA肉鸡(P<0.05),SAT3的mRNA表达量显著低于AA肉鸡(P<0.05),雉鸡和 AA 肉鸡空回肠 CAT4、SAT1、LAT1、b0,+AT的mRNA表达量差异均不显著(P>0.05),其中SAT1的mRNA表达量雉鸡有高于AA肉鸡的趋势。
表5 雉鸡和AA肉鸡肠道氨基酸转运载体mRNA表达量的比较
3 讨论
3.1 雉鸡和AA肉鸡肉品质的差异
禽类肉色主要取决于肌肉中肌红蛋白的含量和化学状态,肌红蛋白与氧结合可生成呈鲜红色的氧合肌红蛋白,是新鲜肉的象征。肌红蛋白含量高则肌肉色泽红润,反之则肌肉色泽苍白。而肌红蛋白含量主要与动物的种类,肌肉部位和年龄有关[3]。本试验结果表明,雉鸡胸肌和腿肌的肉色都显著高于AA肉鸡,这与Hofbauer等[4]的报道一致。这可能与雉鸡的胸肌和腿肌中蛋白质含量高于AA肉鸡有关[5]。
滴水损失是衡量肌肉质量的重要指标,滴水损失小表明肌肉系水力高,表现为肌肉多汁鲜嫩、表面干爽[6]。本试验中雉鸡胸肌和腿肌的滴水损失率均显著低于AA肉鸡,这与北京油鸡、泰和乌骨鸡等其他地方鸡种与AA肉鸡的比较结果一致[7-8]。表明与AA肉鸡相比,雉鸡对肌肉具有较好的系水力,这可能是其肉质优于AA肉鸡的一个原因。
肌肉剪切力是反映肌肉嫩度,评定肉品质特性的重要指标,其反映了肉中各种蛋白质的结构特性,肌肉中脂肪的分布状态及肌纤维中脂肪数量等,剪切力越大,说明嫩度越差。本试验中,雉鸡的胸肌剪切力极显著高于AA肉鸡,腿肌剪切力显著高于AA肉鸡。表明雉鸡的肉质在嫩度上不如AA肉鸡,口感相比AA肉鸡肉质致密,更适合进行传统土鸡料理。陈春梅等[9]研究发现,随日粮蛋白质水平增加,胸肌和腿肌剪切力值上升,嫩度极显著下降。肌肉结缔组织含有胶原蛋白的含量和交联程度对肌肉嫩度有所影响,低水平蛋白质条件下可能通过降低肌体可溶性胶原蛋白质含量而使剪切力下降。雉鸡对蛋白质利用率较高,肌肉中蛋白质含量高于AA肉鸡,可能是导致其剪切力高于AA肉鸡的原因。
3.2 雉鸡和AA肉鸡肠道氨基酸转运载体相关基因mRNA表达量的差异
动物对饲粮中氨基酸的吸收利用是肉产品生成的首要环节,肠道上皮细胞中的氨基酸能够通过细胞基底部位的氨基酸转运载体转出细胞,进入组织液和血液,完成肠道对氨基酸的吸收过程,在此过程中相关氨基酸转运载体的活性在吸收利用氨基酸的过程中起到关键作用[10]。蛋氨酸(Met)是哺乳动物的必需氨基酸,也是肉鸡日粮中的第一限制性氨基酸,日粮中对Met的摄取是肉鸡生长和发育所必需的。Met是蛋白质合成的前体,并且是翻译起始的主要氨基酸。在刷状缘膜上,游离的Met通过Na+依赖性中性氨基酸转运蛋白(B0AT)、Na+依赖性碱性氨基酸转运蛋白(ATB0,+)和Na+非依赖性碱性和中性氨基酸转运蛋白(b0,+AT)进行转运[11-12]。其中转运蛋白ATB0,+(SLC6A14)对Met在日粮中的添加相对更加敏感[13]。另外,SLC38A家族的A型氨基酸转运蛋白SAT1、SAT2和SAT3具有流变性且对pH敏感,负责Gln、Met等较小的脂肪族氨基酸的转运[14-15]。由于Met是中性氨基酸,其对于禽类来说主要通过Na+非依赖系统b0,+、L以及Na+依赖性系统y+、B0,+和A等中性氨基酸转运系统[16],完成其在细胞间的转运。赖氨酸(Lys)被称为生长性氨基酸,为禽类的第二限制性氨基酸,且为碱性氨基酸。王月超等[17]报道了日粮中Lys水平的增加能改善肉鸡生长性能,提高肌肉品质。Humphrey等[18]发现日粮中Lys缺乏会降低原鸡肝脏、胸肌和法氏囊CAT1-3的mRNA表达量。家禽肠道中对碱性氨基酸的转运主要依靠b0,+、y+、y+L和B0,+型转运系统进行转运。其中b0,+AT能够转运中性及碱性氨基酸,其在空肠和回肠的初始部分的刷状缘中表达,但在正常生理条件下,由于碱性氨基酸对细胞表面具有较高的亲和力,因此在转运时该载体优先吸收碱性氨基酸[19]。且肠腔中性氨基酸的浓度增加后刺激小肠对碱性氨基酸的吸收,能使碱性氨基酸通过基底膜进入血液循环的量也增加[20],使得可同时转运中性和碱性氨基酸的转运载体对碱性氨基酸的转运效率更高。而y+型转运系统中CAT4的mRNA表达量在雉鸡和AA肉鸡间的表达差异不明显,可能是由于CAT4与CAT1~CAT3蛋白的同源性仅有40%[19],其具体功能目前还有待进一步研究。
据Straková等[21]报道,雉鸡每千克胸肌中Met的含量和每千克腿肌中Lys的含量高于AA肉鸡。本试验中,雉鸡肠道中转运Met及Lys的ATB0,+、A、L、b0,+、y+L和B0,+等型相关转运系统载体的mRNA表达量总体高于AA肉鸡,说明相比AA肉鸡,雉鸡对Met和Lys等中性和碱性氨基酸的转运效率更高。肠腔中的营养物质在吸收时,主要是依赖于上皮细胞刷状缘和基底膜不同的载体转运系统进行的,其对于摄入氨基酸到细胞内并将其释放到循环中起重要作用[22-23]。由于氨基酸是影响肉质鲜味的重要物质之一[24],因此对Met和Lys等氨基酸更高的转运效率增强了雉鸡对于此类氨基酸的吸收利用率,可能是导致雉鸡肌肉中Met和Lys等氨基酸含量比AA肉鸡高,从而使肉品质以及肉的风味优于AA肉鸡的原因。
4 结论
①雉鸡的肉色、滴水损失率等肉品质指标优于AA肉鸡,肌肉剪切力所反映的嫩度差于AA肉鸡。
②雉鸡十二指肠和空回肠碱性和中性氨基酸转运载体的mRNA表达量总体高于AA肉鸡,表明雉鸡对蛋氨酸和赖氨酸等中性、碱性氨基酸的转运效率要高于AA肉鸡。