蛋氨酸铬对肥育猪生长性能、胴体组成及肉色的影响

唐 伟，黄祥元

（永州职业技术学院，湖南永州 425000）

铬是参与碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸代谢的微量元素。三价铬在人类饮食和医学中发挥重要作用，如调节人和试验动物的糖和脂代谢（刘冬梅和李韬，2016）。最近的一项研究表明，母体铬显著降低了大鼠后代的瘦肉和无脂肪体重百分比（Padmavathi 等，2010）。关于铬的相关研究结果并不一致，关于猪饲粮中添加铬的研究主要是采用吡啶甲酸铬、烟酸铬和三氯化铬作为铬来源，而用蛋氨酸铬进行的研究较少。此外，由于与氨基酸螯合，蛋氨酸铬螯合物可以直接穿过肠道细胞膜而不经任何消化而被代谢。肉色是决定消费者选择的最重要因素之一，它受动物遗传学、宰前和宰后条件、肌肉化学及与肉类加工、包装、分配、储存、展示和最终食用等多种因素影响（梁荣蓉等，2019）。最近研究表明，日粮中添加铬越来越被认为是改善肉色的一种潜在手段，Shelton 等（2003）研究发现，日粮以吡啶甲酸铬的形式添加0.2 mg/kg 铬可使主观色彩评分提高16.5%。肌红蛋白是一种水溶性蛋白，通常有3 种形式：氧肌红蛋白、脱氧肌红蛋白和肌红蛋白，期相对比例决定了鲜肉颜色。但很少有研究检测补充蛋氨酸铬对肌红蛋白相关基因表达的影响。随着养猪业对猪肉质量的关注越来越多，而关于铬对猪肉质量（尤其是肉色）潜在影响的公开数据有限，因此，本研究旨在通过关注肉色相关基因的表达来评价蛋氨酸铬作为铬源对肥育猪生长、胴体组成和猪肉品质的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物与分组 试验将600 头平均初始体重为（74.56±1.54）kg 的三元杂交猪（杜× 长× 大）随机分为4 组，每组5 个重复，每个重复30 头猪。各组日粮分别在基础日粮（表1）中添加蛋氨酸铬形式的铬0、0.2、0.4 和0.6 mg/kg，试验共开展28 d。试验期间每周统计猪的饲料用量，试验开始和结束时按照重复对猪进行称重，数据用于计算平均日采食量、平均日增重和料重比。

表1 育肥猪日粮配方

1.2 动物屠宰 试验结束后每个重复随机选择5头平均体重为100 kg 猪进行屠宰，称量屠体重，以其与活体重的比值作为屠宰率。屠宰后45 min立即测定肌肉pH。之后将胴体在4℃冰箱中冷藏24 h，样品用于测定背膘厚度、肌间脂肪、系水力、剪切力和肉色（刘明君等，2018）。

1.3 基因表达 从第14 根肋骨收集约5 g 最长肌肉样本，并在-20℃保存，参考关荣发（2003）的方法测定肌红蛋白含量。取2 g 肌肉样品用于提取RNA，委托上海中科生物公司设计肌红蛋白及GAPHD 基因引物，按照荧光定量PCR 的标准操作分析基因表达量。基因表达结果以对照组的表达量进行归一化。

1.4 统计分析 用SPSS19.0 版软件单因素方差分析模型进行分析，采用Duncan’s 法进行多重比较，同时利用正交多项式研究铬水平的线性和二次曲线效应，P ＜0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 蛋氨酸铬对育肥猪生长性能的影响 试验持续时间为28 d。对照组中一头猪由于极度虚弱在第12 天被剔除，另外饲喂0.9 mg/kg 蛋氨酸铬组一头猪在第26 天出现呕吐反应，之前没有任何症状。饲喂0.2 或0.4 mg/kg 蛋氨酸铬日粮的猪均未从试验中剔除，饲喂试验日粮的猪均未出现任何疾病。由表2 可知，随着日粮蛋氨酸添加水平的升高，猪的末重表现为显著二次曲线效应（P＜0.05）。随着日粮蛋氨酸铬添加水平的升高，平均日增重、平均日采食量和料重比表现为显著线性升高（P ＜0.05）。

2.2 蛋氨酸铬对猪胴体性状的影响 由表3 可知，随着日粮蛋氨酸铬添加水平的升高，眼肌面积表现为显著线性升高（P ＜0.05），背膘厚度有显著线性降低的趋势（P=0.07）。日粮蛋氨酸铬添加水平对育肥猪的屠宰率和瘦肉率均无显著影响（P ＞0.05）。

2.3 日粮添加不同水平蛋氨酸铬对猪肉质及肌红蛋白相关基因表达的影响 由表4 可知，日粮铬添加水平从0 升高至0.6 mg/kg 时，猪肉剪切力和肌红蛋白含量具有显著线性升高趋势（P=0.06，P=0.07），但肌红蛋白含量及相关基因mRNA 相对表达水平表现为显著二次曲线效应（P＜0.05）。此外，肉色红度值随日粮铬水平的升高表现为显著二次曲线效应（P ＜0.05），而亮度值具有显著线性和二次曲线降低的趋势（P=0.07，P=0.06）。

表2 蛋氨酸铬对育肥猪生长性能的影响

表3 蛋氨酸铬对育肥猪胴体性状的影响

表4 蛋氨酸铬对育肥猪肉质及肌红蛋白相关基因表达的影响

3 讨论

有研究表明，猪在体重接近60 ～90 kg 时出现肌肉沉积高峰，此后脂肪沉积成为体重增加的主要部分（Jackson 等，2009）。本研究选择初始体重约为75 kg 的肥育猪作为试验动物。猪的体重从75 kg 长到100 kg 大约需要1 个月，铬添加水平的升高显著提高了采食量，进而导致日增重升高，肥育猪的饲料利用效率呈线性下降，且采食0.6 mg/kg 铬日粮组猪出现呕吐反应，因此认为70 ～100 kg 猪适宜的铬补充水平为0.4 ～0.6 mg/kg。

补充铬可增加肌肉生长速度，降低脂肪生长速度。Jackson 等（2009）报道，日粮添加铬显著降低了猪第10 肋骨背膘厚度，增加了肌肉比例。此外，Kim 等（2010）发现，日粮添加吡啶甲酸铬显著降低了背膘厚度，尤其是在阉割猪上，这与本研究结果一致。铬可以通过促进葡萄糖利用、调节脂肪酸和脂肪合成，参与胰岛素信号自动扩增机制，从而增加蛋白质积累。人们普遍认为红肉和更少的脂肪有利于人类健康，由于蛋氨酸铬补充成本较其他类型的有机铬低，因此蛋氨酸铬可能是提高猪肉营养结构的一个经济手段。

肉类中红色的生化基础已经建立，取决于肉中的肌红蛋白、血红蛋白和细胞色素的浓度和氧化还原状态。由于放血过程暴露于氧环境，大部分肌肉血红蛋白丢失，最终占鲜肉色素总量的6%～16%（朱宏星等，2019）。Sundaram 等（2012）研究发现，日料补充铬可提高大鼠的抗氧化能力，缓解氧化应激。肌红蛋白是肉类颜色的主要蛋白色素，占鲜肉色素总量的80% ～90%。因此，猪最长肌中肌红蛋白的浓度是猪肉颜色的一个非常重要的因素。铬对于正常的葡萄糖代谢至关重要，它是胰岛素信号自动放大机制的一部分，可以改善胰岛素刺激的氨基酸摄取和蛋白质合成以及基因表达（Peng 等，2010）。本试验结果表明，随着肌红蛋白含量的增加，肌肉红度值呈线性增加。基于这些结果我们推测，日粮中添加铬可能改善了机体的抗氧化状态，刺激了肌红蛋白基因的mRNA 表达水平，促进了肌红蛋白的合成，改善了肉色。

4 结论

蛋氨酸铬是一种高生物利用度复合物，对环境的危害较小，同时可以改善肉色，提高肌红蛋白含量。如果能缓解剪切力和肌间脂肪的负面影响，那么蛋氨酸铬可能成为改善肉质的一种经济手段。