宁夏地区4个绵羊群体肉用性能及肉质特性比较分析
2020-08-27李新海张天闻刘罗兰王述宇冯登侦
张 稳,李新海,张天闻,刘罗兰,王述宇,冯登侦
(1.宁夏大学 农学院,银川 750021;2.宁夏宇泊科技有限公司,宁夏石嘴山 753000)
养羊业是宁夏传统特色产业,发展养羊业具有明显区域优势,肉羊产业是自治区重点支持的特色优势农业产业之一。据相关文献统计:宁夏地区2018年羊肉产量为9.9万t,是该地区产量最高的肉品之一[1]。近年来,随着生态环境建设需求和封山禁牧措施的实施,传统草原畜牧业受到挑战,养羊模式逐渐转为舍饲或半舍饲;同时,养羊业生产也由皮毛生产为主转向肉用生产为主。为了适应产业发展需要,提高宁夏肉羊的生长发育、肉用性能和繁殖性能,是宁夏羊养殖产业亟需解决的关键问题。滩羊是中国重要的裘皮用品种,但随着裘皮市场的衰败,逐渐转为肉用。滩羊肉质细嫩,脂肪分布均匀且营养丰富,但其生长速度慢,产肉率低且繁殖力低下[2]。近年来以生长发育快、繁殖力高的小尾寒羊为母本与宁夏当地滩羊进行杂交培育滩寒二元杂交羊,提高其生长速度和繁殖力。以杜泊羊为父本,滩寒杂交羊为母本进行三元杂交得到杜×滩寒杂交羊,以期培育出生长发育快、肉用性能好、肉质优良的肉羊新品种(品系)。
主成分分析是通过多个定量变量之间的相关性提炼出少数几个能反映主要信息的综合性变量或样本的一种降维数据统计方法,多应用在简化数据结构,寻找综合因子等方面[3-4]。近年来,多学科的交叉应用较为普遍,主成分分析也越来越多地被应用到农业生产的选择育种中,如吴锦波等[5]通过主成分分析比较阿坝州藏鸡体质量、体尺与肉用性能指标的关系;袁龙飞等[6]对金川牦牛屠宰数据进行主成分分析;刘宏娟等[7]对杂种猪肉质性状进行聚类分析与主成分分析,均为选择育种提供参考资料。
本研究以宁夏地区滩羊(T)、小尾寒羊(XH)、杜泊羊(DB)及杜×滩寒杂交羊(DTHJ)4个绵羊群体为对象,测定其体长、体高、胸围等体尺性状及活质量、胴体质量、屠宰率、GR值、背膘厚、全骨质量、净肉质量、净肉率等肉用性能和肌纤维直径、肌纤维密度、pH24 h、失水率、熟肉率、剪切力、肉色(亮度L*、红度a*、黄度b*)等肉质指标,旨在分析不同绵羊群体间各指标的差异,以期为当地优质肉羊杂交提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验动物
4个群体的试验用羊(T、XH、DB及DTHJ)均选自宁夏宇泊科技有限公司威镇肉羊繁育场,均为8月龄,每个群体4只公羊、4只母羊。
1.2 肉用性能测定
屠宰前,所有试验羊禁食12 h,禁水2 h,称活质量,测量体高、体长及胸围。颈动脉放血屠宰,去头,剥去毛皮,测量胴体质量、GR值、背膘厚。
1.3 肉样采集
于冷冻室将第三肋骨至第十二肋骨间的背最长肌组织取下,切取边长1 cm的正方块放于装有4%多聚甲醛的离心管,进行肌纤维物理特征测定,剩余肉样放于自封袋中置于-20 ℃冰箱用于后期肉质性状测定。
1.4 肉质指标测定
采用常规石蜡切片法观察肌纤维密度和直径;使用pH-10 Sartorious普及型pH计测定背最长肌终点pH24 h;使用TC-P2A全自动测色色差计测定肉色值;使用嫩度仪测定剪切力;使用压力法测定系水力;使用蒸煮法测定熟肉率。
1.5 数据分析
运用Excel 2013对数据进行前期处理,数据用“平均值±标准误”表示。运用SPSS 25.0软件对数据进行双因素方差分析和主成分分析,用Duncan’s法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 4个群体公母羊体尺性状和肉用性能差异分析
采用双因素方差分析法分析群体和性别2个因素对绵羊体尺性状与肉用性能的影响(表1)。结果表明,体尺性状和肉用性能的性别效应不显著(P>0.05),表明性别对4个群体的8月龄绵羊体尺性状和肉用性能无显著影响。除屠宰率、背膘厚、净肉率外,其余指标的群体效应显著 (P<0.05)。群体与性别的互作效应不显著 (P>0.05)。故进一步分析4个群体间体尺性状和肉用性能的差异性(表2)。
表1 绵羊体尺性状和肉用性能的群体与性别效应Table 1 Analysis of group and sex effect of sheep body size and meat performance
对群体效应显著的指标进行Duncan’s多重比较(表2),DTHJ的体长和体高极显著大于T、XH (P<0.01),显著大于DB(P<0.05);DB的胸围极显著大于T(P<0.01),显著大于XH (P<0.05),DTHJ和T的胸围极显著大于XH(P< 0.01);DB的活质量和胴体质量极显著大于T、XH和DTHJ(P<0.01),DTHJ的活质量、胴体质量极显著大于XH(P<0.01),且全骨质量和净肉质量显著大于XH(P<0.05);DB的GR值极显著大于XH(P<0.01),显著大于T和DTHJ(P<0.05)。
2.2 4个绵羊群体公母羊肉质性状差异分析
采用双因素方差分析法分析群体和性别2个因素对绵羊肉质性状的影响(表3)。结果表明:性别对L*/b*值有极显著效应(P<0.01),对其余性状无显著效应(P>0.05)。群体对肌纤维直径和熟肉率无显著效应(P>0.05),对其余性状有显著效应(P<0.05)或极显著效应(P< 0.01)。群体和性别对L*/b*值有极显著互作效应(P<0.01)。进一步分析4个群体间肉质性状的差异性(图1、表4),并对L*/b*值进行各水平组合平均数的多重比较。
表2 4个绵羊群体间的体尺及肉用性能差异分析Table 2 Variation analysis of body size and meat performance among 4 sheep groups
表3 绵羊肉质性状的群体与性别效应分析Table 3 Analysis of group and sex effect of meat quality in sheep
T的肌纤维直径最细,依次小于DTHJ、XH、DB(图1);对群体效应显著的指标进行Duncan’s多重比较(表4),T的肌纤维密度显著大于DB和DTHJ(P<0.05)。XH的pH24 h极显著高于另外3个群体(P<0.01),DB的pH24 h显著高于T和DTHJ(P<0.05);XH失水率极显著大于T和DTHJ(P<0.01),其剪切力极显著高于其他3个群体(P<0.01),且这3个群体间无显著差异(P>0.05);DTHJ的a*值显著高于DB(P< 0.05),T、XH和DB的a*值无显著差异(P> 0.05)。由表5和表6可知,A1B1组合L*值最好,A2B3组合b*值最好。
图1 4个绵羊群体肌肉切片结果Fig.1 Results of muscle sections among 4 sheep groups
表4 4个绵羊群体间的肉质性状差异分析Table 4 Variation analysis of meat quality among 4 sheep groups
表5 各水平组合平均数比较表(t法,L*值)Table 5 Comparison table of combined average of different levels of combinations(t-test,L*)
表6 各水平组合平均数比较表(t法,b*值)Table 6 Comparison table of average of different levels of combinations(t-test,b*)
2.3 4个绵羊群体的体尺性状及肉用性能主成分分析
分别对T、XH、DB及DTHJ的体尺性状及肉用性能指标进行主成分分析(表7), 按照特征值大于1的原则,分别获得3、3、2和4个主成分,其累积贡献率分别为81.623%、91.940%、 83.092%和97.779%,包含原性能指标的大部分信息量。
T的第1主成分贡献率主要取决于胴体质量、净肉质量、GR值、活质量、背膘厚和净肉率,可视为肉用性能综合指标;第2主成分贡献率主要取决于屠宰率、体高、净肉率和体长,第3主成分贡献率主要取决于全骨质量,第2、3主成分可作为T产肉力和与生长发育指标。
XH的第1主成分贡献率主要取决于胴体质量、净肉质量、GR值、活质量、全骨质量和胸围,可视为XH肉用和生长发育指标。第2主成分与T类似;第3主成分主要取决于背膘厚、体高和胸围,可作为XH脂肪沉积和生长综合指标。
DB的第1主成分组成与T类似,可视为肉用性能综合指标,此外胸围的负荷量为0.876,说明DB的胸腔发育特征明显;第2主成分贡献率主要取决于全骨质量、屠宰率、净肉率、体长和体高,可作为DB产肉力和生长发育综合指标。
DTHJ的第1主成分贡献率主要取决于胴体质量、体高、净肉质量、屠宰率和背膘厚,可视为肉用性能综合指标;第2主成分贡献率主要取决于活质量、净肉率、全骨质量、体长、体高和净肉质量,可作为DTHJ产肉力和生长发育综合指标,这两个主成分是DTHJ群体差异的主要信息载荷因子。第3主成分贡献率主要取决于GR值和胸围,第4主成分贡献率主要取决于体长、屠宰率和背膘厚,这两个主成分反映DTHJ部分的生长发育及脂肪沉积能力的信息量。
2.4 4个绵羊群体肉质性状主成分分析
分别对T、XH、DB及DTHJ的肉质性状做主成分分析(表8),按照特征值大于1的原则,分别获得4、4、2和3个主成分,其累积贡献率分别为93.154%、94.436%、87.372%和82.697%,包含原性能指标的大部分信息量。
T的第1主成分贡献率主要取决于肌纤维直径和密度、pH24 h、L*值,可视为T肌纤维特征、酸碱度和L*值综合指标;第2主成分贡献率主要取决于熟肉率、剪切力和b*值,熟肉率与熟肉的保水性能有关,剪切力与肉的嫩度有关,该主成分可视为T熟肉保水性能、嫩度和b*综合指标;第3主成分贡献率,主要取决于L*/b*值,第4主成分贡献率主要取决于b*值和失水率,且失水率代表生肉的保水能力,这两个主成分可视为T的 L*/b*和生肉保水性能综合指标。
XH的第1主成分贡献率主要取决于a*值、肌纤维密度和直径、b*值、剪切力,可视为 a*/b*、肌纤维特征和嫩度综合指标,该主成分对XH肉品质影响较大,所含指标相对重要;第2主成分贡献率主要取决于pH24 h和熟肉率,可视为XH酸碱度和熟肉保水性能综合指标;第3主成分贡献率主要取决于肌纤维直径和失水率,第4主成分贡献率主要取决于L*值和熟肉率,这两个主成分可视为XH肌纤维特征、L*和保水性能综合指标。
DB的第1主成分贡献率主要取决于肉色值、肌纤维密度和剪切力,可视为DB肉色、肌纤维特征和嫩度综合指标,该主成分对DB肉品质影响较大,所含指标相对重要;第2主成分贡献率主要取决于pH24 h、肌纤维直径和熟肉率,可视为DB酸碱度、肌纤维特征和熟肉保水性能综合指标。
DTHJ的第1主成分贡献率主要取决于L*/a*值、pH24 h,可视为DTHJ的L*/a*和酸碱度综合指标;第2主成分贡献率主要取决于肌纤维密度和直径、失水率,可视为DTHJ肌纤维特征和生肉保水性能综合指标。第3主成分贡献率主要取决于b*值、熟肉率和失水率,可作为DTHJ的b*和保水性能综合指标。
表7 4个绵羊群体体尺及肉用性能主成分分析Table 7 Principal component analysis of body size and meat performance of 4 sheep groups
表8 4个绵羊群体肉质性状主成分分析Table 8 Principal component analysis of meat quality characteristics of 4 sheep groups
3 讨 论
3.1 4个绵羊群体的体尺及肉用性能比较分析
体质量和体尺能够直观地反映畜禽的生产性能,常作为分析畜禽经济效益的重要表型性状;肉用性能是反映畜禽生长发育的重要指标,其测定分析是优质畜禽品种培育过程的必要工作[8]。本研究结果表明,4个绵羊群体间的体尺及肉用性能方面存在显著差异。在4个绵羊群体中,DTHJ的体长、体高、胸围和活质量、胴体质量、净肉质量高于或显著高于其亲本T、XH(P< 0.05),与父本DB无显著差异(P>0.05),这表明DTHJ在体尺性状和肉用性能方面具有良好的杂种优势,继承了DB胸围较大的性状[9],表明选择优良品种作为父本建立杂交羊培育体系,能够提高杂交羊生产性能[10]。XH的活质量、胴体质量、背膘厚、屠宰率及净肉率都低于或显著低于(P<0.05)其他3个群体,表明4者中XH在肉用性能方面不占优势,可能与XH胸腔狭窄、肋骨闭合度较大、后躯不丰满有关[11]。
主成分分析结果显示:T、XH和DB的第1主成分均反映其肉用性能全部信息的一半以上,均代表了其肉用性能指标,说明胸围、活质量、胴体质量、净肉质量、GR值等指标是这3个群体的重要肉用性能指标,各指标相关性较强,是引起群体差异的主要指标,且绝大部分指标特征向量值为正值,说明提高第1主成分值能够提高这3种羊的整体肉用性能,此外T的第1主成分中的背膘厚还反映了其脂肪沉积能力,说明脂肪沉积是8月龄T的重要生长特征[12]。XH的第1主成分还反映其骨骼发育特征,说明8月龄的XH骨骼发育特征明显。DB的第1主成分还反应其胸围发育特征,说明8月龄的DB胸围发育良好,肉用优势明显;DTHJ受亲本3种羊信息的影响,主成分较为复杂。DTHJ的第1、2主成分是肉用性能和生长发育的综合指标,并指向体高和体长特征,说明提高这2个主成分值能够提高DTHJ的整体肉用性能和生长发育速度,这与其含有25%的XH血统有关[11]。T、XH和DB的第2主成分都指向体长和体高特征,能够反映这3种羊的整体体型特征,选种优先选择整体体型外貌优良的进行培育。T的第3主成分作为骨骼生长指标,反映了其骨骼发育特征;XH和DTHJ的第3主成分和DTHJ的第4主成分都指向其脂肪沉积特征,说明二者在脂肪沉积方面相类似。
3.2 4个绵羊群体背最长肌组织学及肉质性状比较分析
肌纤维组织学特性主要受遗传因素决定[13],不同品种绵羊的肌纤维组织学特性具有一定差异。研究表明,肌纤维直径越小,肌纤维密度越大,剪切力越小,肉质更细嫩多汁[14]。这与本试验中T的肌纤维直径最小,肌纤维密度最大,且剪切力最小,肉色值较高,失水率相对较低相一致。这是因为T肌间脂肪沉积能力较强、脂肪分布均匀、保水性能好。DTHJ的肌纤维直径高于T、低于XH和DB,但肌纤维密度较小,这可能与其肌纤维间隙较大有关(图1),从而导致DTHJ的肌内脂肪较为丰富,保水性能较好,且其剪切力小于DB和XH,说明其肉质较嫩,肉质优良[14-15]。XH肌纤维排列紧凑,肌纤维间隙小(图1),使得XH肌纤维密度和肌纤维束较大,且剪切力最大,使得保水性能差,嫩度低。这与张宏博等[16]发现的4、6、8月龄的XH公羊和母羊的剪切力都大于或显著大于苏尼特羊和巴美肉羊一致。本研究结果中XH直径大于郭元等[15]研究的12月龄XH的肌纤维直径,这说明肌纤维直径与年龄、生活环境或营养水平有一定关系。本试验中8月龄的各个绵羊群体的肌纤维直径及密度都小于12月龄藏绵羊、藏山羊及丹巴黄羊[17]。由此可见,不同的物种/品种、气候环境、饲养管理模式、饲草饲料种类及年龄会造成羊肉肌纤维组织学特性存在较大差异[18]。
XH的pH24 h显著高于T、DB及DTHJ,说明不同群体绵羊宰杀后糖酵解速度存在较大差异,这与3个群体的酵解程度较大、肌糖原在宰前无氧酵解过多、宰后24 h产生的乳酸比XH多有关[19-20]。T和DTHJ的失水率相对较小,表明其保水性能良好,嫩度较大[21]。本结果失水率均高于3月龄萨福克×小尾寒羊F1羔羊、蒙古羊、200日龄滩羊及小尾寒羊[22],6-9月龄苏尼特羊的失水率[23],这可能与羊的月龄、生长环境、遗传因素及测量方法有关。本结果中DTHJ的熟肉率最高,高于6-9月龄苏尼特羊[23]、6月龄巴美肉羊和杜巴羊[11],说明DTHJ肌肉的保水性能优于其他品种,肉质较好。肉色是消费者判断肉品质的主要指标,新鲜肉的颜色多为鲜红色[24-25],且色泽的变化反映肉抗氧化能力的强弱[26]。对L*/b*值进行各水平组合分析得到,T公羊L*最好,XH母羊b*最好,说明其肉色鲜艳,抗氧化能力强,这可能与其含有较多的肌红蛋白和血红蛋白有关[12]。
主成分分析显示:在4种羊的第1、2主成分中,肌纤维组织学特性、pH24 h都贡献都较大,说明肌纤维组织学特性、pH24 h和肉色能够反映羊肉质特征的大部分信息,是评价肉质指标的重要因素。XH和DB的第1主成分中还反映其肉质嫩度特征,该成分值的提高,有助于改善这两种羊的肉质嫩度。此外,T、XH和DB的第2成分中还反映其熟肉的持水性能,该成分越大时,T和XH的持水性能越好,肉品质越好,而DB则表现相反,这可能与DB肌纤维直径较大有关。DTHJ的第2主成分还主要反映其生肉的持水性能,降低该成分值,能够提高DTHJ肌肉的保水能力。通过对4个群体肉质指标进行主成分分析,能够帮助了解不同群体的肉质特性,有助于进一步的选育工作。
4 小 结
通过对宁夏地区滩羊、小尾寒羊、杜泊羊及 杜×滩寒杂交羊4个群体的体尺性状、肉用性能及肉质性状分析得出:多个指标(L*/b*值除外)的性别效应和群体*性别互作效应不显著(P> 0.05),群体效应显著(个别指标除外)。综合分析得出,肉用性能优劣比较依次为:DB>DTHJ>T>XH,肉质优劣顺序:T>DTHJ>DB>XH。DTHJ在体尺性状、肉用性能及肉品质方面表现优良,继承D丰满肥硕的体格和良好的产肉性能,也遗传T优良的肉品质,这种杂交模式有望培育出优质的肉羊品种,值得大面积推广。主成分分析结果反映了各群体的体尺、肉用性能和肉质特性,也表明育种时应选择体高特征明显的杜×滩寒杂交羊、胸围发育良好的杜泊羊进行杂交选育,以期培育中优良肉羊新品种(品系)。