苹果酸酶活性与猪脂肪沉积及其肉质性状间的关系

陈梦洁，王 琼，程莉莉

（1．湖北省武汉市黄陂区农业综合执法大队，武汉 430300；2．湖北省武汉市黄陂区动物疫病预防控制中心，武汉 430300；3．湖北省武汉市黄陂区农业检验监测中心，武汉 430300）

随着养猪生产技术的提高，猪的生长速度、屠宰率与瘦肉率都得到了显著提高，但是猪肉品质的下降引起了消费者的关注［1］，而肉质性状受到多种因素的影响，其中肌内脂肪（IMF）在肉质性状（物理性状和化学风味）的形成中具有重要作用［2］，猪肉脂肪的分配与沉积受到体内多种关键酶的影响，其中肌肉苹果酸酶（ME）的活性对肌内脂肪的沉积有一定的影响［3］。

苹果酸酶可催化苹果酸氧化脱羧形成丙酮酸和二氧化碳，同时催化NADP＋形成NADPH（合成长链脂肪酸所需能量的来源），丙酮酸在LDH酶催化下可生成乳酸，肌肉中乳酸的含量可影响糖酵解并进而影响屠宰后右侧胴体倒数第3与第4胸椎处背最长肌肉24 h pH（pH2），因此ME活性的改变，可以影响动物脂肪沉积和肌肉的pH2，从而对肉质性状的形成也产生一定的影响［4］。

本文主要通过比较不同品种猪肌肉ME的活性变化与IMF和蛋白质沉积差异，分析ME在肉质性状形成中的作用，从而为确定合适的育种指标提供参考依据。

1 材料与方法

1．1 试验设计与样品采集

饲养试验在长江大学动物科学学院动物养殖基地进行，挑选50 kg左右的鄂西黑猪、长大二元杂交猪、长♂×（野♂×鄂♀）♀三元杂交阉公猪各24头，在相同的饲养管理条件下饲养至100 kg左右时屠宰。每个品种屠宰6头，现场分割胴体，取左侧胴体1～5腰椎处背最长肌－20℃冷冻，用于测定ME活性和IMF含量。取右侧胴体进行肌肉品质的分析。

1．2 IMF 含量测定

取左侧3～4腰椎处背最长肌采用索氏乙醚浸提法测定IMF含量。

1．3 肌肉品质指标及测定方法

肉质性状测定包括pH、肉色、滴水损失、嫩度。

pH测定采用数字显示pH计，分别测定屠宰后右侧胴体倒数第3与第4胸椎处背最长肌肉45 min（pH1）和 24 h（pH2）pH。

肉色测定采取5分制标准样纸对照肉色各评分1次，于宰杀后2 h在4℃条件下测定右侧胴体胸腰椎连接部背最长肌新鲜横切面肉色。

取3 cm×2 cm×1 cm的肉片，将修整好的试样称重（W1），放置于充气的塑料袋中。用细铁丝钩住肉样一端，保持肉样垂直向下，不接触食品袋，扎紧袋口，悬吊于冰箱冷藏层，保存24 h，取出肉样，用洁净滤纸轻轻拭去肉样表层汁液后称重（W2），按下式计算滴水损失：滴水损失＝［（W1－W2）／W1］×100%。

肌肉嫩度测定：用剪切力（kg）表示，采用嫩度测定仪，于宰后2 h取第13～16胸椎部背最长肌，将试样肉表面附着的脂肪除去，将样品修剪成3 cm×2 cm×1 cm的肉样。

1．4 ME 活性测定

ME活性的测定参考杨烨等［3］的方法。

酶活性单位定义：1个酶活性单位定义为在25℃时每分钟氧化 1nmol NADPH 所需的酶［nmol／（min．mg）］。比活力是每毫克蛋白质所具有的酶单位。

酶活性计算公式：ME ＝［V/（ε×D×P×v）］×（Δe/Δt）×1 000

上式中，V为反应溶液最终体积（mL），ε为340 nm处测定的NADPH 的吸光度系数（6．230），D为光路长（cm），v为酶液量（mL），P 为蛋白质浓度（mg／mL），Δe／Δt为单位时间内的吸光度变化。

1．5 统计分析

利用SAS软件对数据统计分析，多重比较采用SAS软件GLM程序进行分析，显著性检验用Duncan’s法进行比较，相关分析采用SAS软件Pearson Correlation进行相关分析。

2 结果与分析

2．1 品种对ME活性与IMF含量的影响

由表1可以看出，鄂西黑猪的ME活性显著高于长野鄂三元杂交猪和长大二元杂交猪；3个品种猪背最长肌的IMF含量差异均显著，其中鄂西黑猪肌肉IMF含量和背膘厚最高，而长大二元杂交猪肌肉 IMF 含量和背膘厚均最低（P＜0．05）。

表1 品种对肌肉ME活性和IMF沉积的影响

2．2 品种对肌肉品质的影响

从表2可以看出，品种对肌肉pH2、肉色、滴水损失和剪切力都有显著影响（P＜0．05），其中长大二元杂交猪的肌肉pH2、滴水损失和剪切力均显著高于鄂西黑猪，而鄂西黑猪的肌肉评分（肉色）显著高于长大二元杂交猪。

2．3 ME活性与肌肉品质的关系

从表3可以看出，肌肉ME活性与肌肉IMF含量呈显著正相关，而与滴水损失和剪切力呈显著负相关（P＜0．05），ME 活性与肉色呈正相关，但相关性不显著（P＞0．05）。

3 小结与讨论

3．1 品种对ME活性的影响

NADPH是动物体内脂肪酸合成及其碳链延长的重要辅酶，体内NADPH供应情况直接影响脂肪及类脂的合成，NADPH生成酶的活性反映了动物脂肪合成的速度，而苹果酸酶是重要的NADPH生成酶之一。因此脂肪沉积能力不同的品种，在肌肉ME活性上也会表现出一定差异。Vidal等［5］对比分析了大白，长白和皮特兰猪ME1基因全部编码和3′端部分非翻译区共2 915 bp序列，在3′UTR 区发现了4个单核苷酸多态位点，这些位点组成的基因型与猪背膘厚及肌肉pH45有关联。李建华等［6］研究了猪苹果酸酶1（ME1）基因3’UTR在杜洛克、长白猪、皮特兰、金华猪和野猪中的多态性，结果表明，TT TT CC基因型猪的眼肌pH45、腿肌pH45以及肌内脂肪含量显著高于CC GG AA基因型猪。Mourot等［7］在生长中的梅山猪和大白猪中比较葡萄糖六磷酸脱氢酶、乙酰辅酶A羧化酶和苹果酸酶的活性，发现在梅山猪肌肉组织中苹果酸酶活性远远高于葡萄糖六磷酸脱氢酶以及乙酰辅酶A羧化酶的活性，是影响猪肌内脂肪沉积的主要因素。本文通过对脂肪沉积能力不同的3个品种的研究表明，地方品种猪的脂肪沉积能力较强，表现出肌肉的ME活性也较高，与前人的研究结果基本一致。

3．2 ME活性对肌肉品质的影响

目前研究表明，肌肉脂肪的含量与pH的变化程度对肉质性状的形成有重要的影响。肌内脂肪在提高肉的嫩度和风味、多汁性等方面有重要作用［2］。通过苹果酸酶（ME）的催化作用所形成的NADPH是合成长链脂肪酸所需能量的主要来源，因此苹果酸酶基因是影响肌内脂肪沉积的重要候选基因，Zhang等［8］研究表明，增加ME基因表达量会使脂肪酸的生物合成量增加，特别是不饱和脂肪酸（18∶3n－6）含量显著增加。Kristin等［9］研究表明，日粮蛋白质水平对鸡肝脏ME活性有显著影响，当鸡采食高蛋白质日粮6 h后，肝脏ME活性与ME mRNA表达量显著下降，同时肝脏脂肪含量也显著下降。杨烨等［3］研究表明，家禽肝脏ME活性与腿肌肌内脂肪、胸肌肌内脂肪含量呈显著正相关，而与皮下脂肪、腹脂率呈负相关。另外肌肉pH的变化程度是影响肉质性状的主要因素，肉的pH2过高，胴体则趋于形成DFD肉；pH1过低，则趋于形成PSE肉，这两类肉均属于生理异常肉，同时，pH变化对肌肉嫩度、系水力、色泽都有一定影响［10］。本研究结果也表明，肌肉ME活性与肌肉滴水损失和剪切力呈显著相关。

表2 品种对肌肉品质的影响

表3 肌肉ME活性与肌肉品质的相关关系

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［2］ HEYER A，LEBRET B．Compensatory growth response in pigs：Effects on growth performance，composition of weight gain at carcass and muscle levels，and meat quality［J］．J Anim Sci，2007，85：769－778．

［3］杨 烨，文 杰，陈继兰，等．饲养方式对河田鸡脂肪代谢的影响［J］．畜牧兽医学报，2008，39（8）：37－43．

［4］马 乐，黄生强．影响猪肉肉质性状新基因的探讨［J］．国外畜牧学－猪与禽．2009，29（4）：98－100．

［5］ VIDAL L O，VARONA M A，OLIVER J L，et al．Malicenzyme 1 genotype is associated with backfat thickness and meat quality traits in pigs［J］．Animal Genetics，2005，37：28－32．

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［8］ ZHANG Y，IAN P A，COLIN R．Malic enzyme：the controlling activity for lipid production？Overexpression of malic enzyme in Mucor circinelloides leads to a 2．5－fold increase in lipid accumulation［J］．Microbiology，2007，153：2013－2025．

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［10］ RAMMOUZ R E，BABILE R，FERNANDEZ X．Effect of ultimate pH on the physicochemical and biochemical characteristics of turkey breast muscle showing normal rate of postmortem pH fall［J］．Poultry Science，2004，83：1750－1757．