农村散养土鸡机体组织和鸡蛋中类胡萝卜素成分研究
2021-12-05王银东吴世林
王银东,陈 冰,武 进,吴世林
(广州智特奇生物科技股份有限公司,广东广州 510700)
农村散养土鸡因养殖周期长、喂食杂粮以及在自然环境中采食植物、虫子等,使其机体和鸡蛋具有良好色泽和醇香口感,广受消费者欢迎。一般成年土鸡皮肤色泽亮黄,土鸡蛋蛋黄颜色黄中透红,色彩均匀明亮,一直是消费者区别于饲料快速喂养方式的主要依据。土鸡皮肤、脂肪及蛋黄的色泽在体内不能合成,主要来源于土鸡摄食的含天然类胡萝卜素食物,在机体组织内沉积形成,这些类胡萝卜素对动物机体也具有良好的保健功能(寇焕起等,2008)。类胡萝卜素是一类呈黄色、橙红色或红色的多烯类物质,自然界中发现的类胡萝卜素种类繁多,约有600 多种。目前,鲜见全面系统进行土鸡机体组织及蛋黄中类胡萝卜素成分的研究报道。本研究通过比色法及高效液相色谱法测定土鸡机体组织和土鸡蛋蛋黄的色度及类胡萝卜素含量,分析类胡萝卜素在鸡体内的成分分布与其外观色泽形成的逻辑关系,为土鸡中类胡萝卜素的研究与应用提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验动物 本试验所用100 只土鸡均来自安徽省枞阳县同一农户,其中有10 只公鸡和90只母鸡,饲养时间均达一年左右。土鸡主要饲喂自家稻谷、米糠、青菜和玉米,饲养过程中会自由采食一些杂草和昆虫。
1.2 主要试剂及仪器 主要试剂:胰蛋白酶、胆固醇酶、KOH 溶液、硫酸钠溶液、无水乙醇等。主要仪器:智特奇比色扇、色差检测仪、液相色谱仪等。
1.3 检测指标及方法 土鸡现场屠宰后取鸡脚、腹部皮肤及脂肪,分别用比色扇(智特奇比色扇,下同)比色,并准确记录色度。同时随机收土鸡蛋100 枚。所有试验样品用冰块冷冻,加急快递次日邮至智特奇生物花都基地实验室,于-18 ℃下冷藏、待测。
1.3.1 色度测定与样品处理 鸡脚:用开水烫10 s,分出脚蹼、脚胫两部分,50 ℃低温凉干水份;用比色扇比色,同时用色差仪测定色度。腹部皮肤及脂肪:将皮肤与脂肪分离,分别标记;用比色扇比色,同时用色差仪测定色度。鸡蛋:将鸡蛋逐一打开,分别盛置于玻璃培养皿中;用比色扇比色,同时用色差仪测定色度。
1.3.2 类胡萝卜素测定与样品处理
1.3.2.1 鸡蛋测定前处理 将鸡蛋比色分组,蛋清与蛋黄分离,将蛋黄置于烧杯内,密封待测。将蛋黄搅拌混匀,称取15 g 左右蛋黄液于容量瓶中,加0.3 g 胰蛋白酶+5 mL 10 U/mg 酶活的胆固醇酶,于40 ℃水中超声10 min,加30 mL 提取剂+2 mL 10%KOH 混匀,于56 ℃水浴中皂化20 min,冷却至室温,加30 mL 正己烷,混匀,用10%硫酸钠溶液定容,剧烈振摇1 min,暗处静置1~1.5 h,取上清液过滤、上机(该方法适用于黄体素、玉米黄质、辣椒红素素、斑蝥黄、β-阿朴酯、β-胡萝卜素)测定。
1.3.2.2 土鸡机体组织测定前处理 将鸡脚部皮肤、腹部皮肤与腹脂比色分组,脚蹼与脚胫分离烘干,剪碎处理至1~2 mm 待测;腹皮(1 min 内)与腹脂(30 s 内)均粉碎至液体或半液状便于称样,待测。将处理待测样品混匀,称取5 g 左右样品(脚蹼、脚胫全部称取)于100 mL 容量瓶中,加0.3g 胰蛋白酶+3 mL 10 U/mg 酶活的胆固醇酶+5 mL 400 U/mL 胰脂肪酶(脚蹼、脚胫2 mL),混匀静置20 min,于40 ℃水中超声5 min,加30 mL提取剂+2 mL 10%KOH 混匀,于56 ℃水浴中皂化20 min,冷却至室温,加30 mL 正己烷,混匀,用10%硫酸钠溶液定容,剧烈振摇1min,暗处静置1~1.5 h,取上清液过滤、上机(该方法适用于黄体素、玉米黄质、辣椒红素素、斑蝥黄、β-阿朴酯、β-胡萝卜素)测定。
1.3.2.3 各样品中类胡萝卜素测定的液相条件黄体素、玉米黄质、辣椒红素素(正相):LC20,金红素短柱(P-C-24),正己烷+乙酸乙酯=65+35,1.2 mL/min,474 nm,柱温25~30 ℃。
斑蝥黄(正相):LC20,waters 柱(P-C-32),正己烷+乙酸乙酯=80+20,1.0 mL/min,470 nm,柱温25~30 ℃。
β-胡萝卜素(反相):LC15,YMC β 胡萝卜素分离柱(P-C-42),甲醇+MBTE+1%磷酸水=50+45+5,1.0 mL/min,455 nm,柱温30 ℃。
β-阿朴酯(反相):LC15,P-C-44 柱,甲醇+乙腈=85+15,1.5 mL/min,445 nm,柱温30 ℃。
虾青素(反相):LC20,YMC β 胡萝卜素分离柱(P-C-42),甲醇+MBTE+1%磷酸水=81+15+4,1.0 mL/min,474 nm,柱温25~30 ℃。
1.3.2.4 色差仪色度测定说明 色差仪上的L、A、B 是代表物体颜色的色度值,是该颜色的色空间坐标,任何颜色都有唯一的坐标值,其中L 代表明暗度(黑白),A 代表红绿色,B 代表黄蓝色。L的值域由0 到100,L=50 时,就相当于50%的黑。A 和B 的值域都是由+127 至-128,其中+127A 就是洋红色,渐渐过渡到-128A 的时候就变成绿色;同样原理,+127B 是黄色,-128B 是蓝色,所有颜色均以这三个值交互变化所组成。
1.4 统计与分析 数据采用Excel 2010 进行整理和统计分析。
2 结果与分析
2.1 土鸡蛋蛋黄色度及类胡萝卜素含量检测结果 根据比色扇测出蛋黄的色度,将鸡蛋分成4组,再由色差仪测定各组的色度值,结果见表1。1~4 组的色度值分别为8、9、10、14,蛋黄色度值越高,L 值越低,A 值越高,B 值各组均相近,说明色度越深,亮度越小,色度深浅主要由A 值决定。
表1 土鸡蛋蛋黄色度和色差仪测定结果
各组鸡蛋中类胡萝卜素组成见表2。土鸡蛋黄色度为8~10 度时(1~3 组),类胡萝卜素的组成比较接近;蛋黄达14 度时(4 组),总叶黄素含量及其他类胡萝卜素明显高于其他组,其中呈现红色的类胡萝卜素,如斑蝥黄、β-胡萝卜素、虾青素和辣椒红素等,随蛋黄色度增加,其含量也明显增加;β-阿朴酯只在第3 组中检出,这可能说明在相同环境中不同个体对类萝卜素吸收利用率存在差异,或是采食偏好性导致蛋黄中类胡萝卜素产生较大差异。
表2 土鸡蛋蛋黄中类胡萝卜素含量
2.2 土鸡脚蹼色度及类胡萝卜素含量检测结果土鸡脚蹼色度和色差仪测定结果见表3。根据脚蹼色度,将其分为3 个组,并测定各组脚蹼的色差值。其中,1 组脚蹼色度值为1~2,2 组为3~4,3组为5~6(含公鸡);每只鸡之间L 值没有太大差异;随着色度增加,A 值和B 值均逐渐增大,这说明鸡脚蹼的色度主要由A 值和B 值决定。
表3 土鸡脚蹼色度和色差仪测定结果
各组土鸡脚蹼中的类胡萝卜素测定结果见表4。随着色度增加,各种类胡萝卜素的含量明显增加,说明色度越深,类胡萝卜的含量越丰富。
表4 土鸡脚蹼中类胡萝卜素含量
2.3 土鸡脚胫色度及类胡萝卜素含量检测结果 土鸡脚胫色度和色差仪测定结果见表5。根据脚胫色度,将其分为3 个组,并测定各组脚胫的色差值。其中,1 组脚胫色度值为2~4,2 组为5~6,3 组为7~8(含公鸡)。结果趋势跟脚蹼一致,这也说明脚胫色度跟脚蹼色度关联性极强,变化趋势相同。第1 组和第2 组的色差仪测定结果差异不是很明显,但第3 组的A 值明显高于其他组,这说明鸡脚胫的色度可能主要是由A 值决定。
表5 土鸡脚胫色度和色差仪测定结果
各组脚胫中类胡萝卜素测定结果见表6。随着色度增加,各种类胡萝卜素的含量也明显增加,说明色度越深,类胡萝卜的含量越丰富,这个结果跟脚蹼中的检测结果一致。
表6 土鸡脚胫中类胡萝卜素含量
2.4 土鸡皮肤色度及类胡萝卜素含量检测结果土鸡皮肤色度和色差仪测定结果见表7,根据皮肤色度,将其分为3 个组,其中1 组皮肤色度值为1,2 组为2,3 组为6(含公鸡)。说明在同样的饲喂环境下,公鸡的皮肤着色能力更强,母鸡皮肤色度明显低于公鸡。
表7 土鸡皮肤色度和色差仪测定结果
各组皮肤中的类胡萝卜素测定结果见表8。随着土鸡皮肤色度增加,各种类胡萝卜素的含量增加不是很明显,但在公鸡皮肤上检测出β-阿朴酯,这可能是导致公鸡与母鸡皮肤色度差别较大的原因,因为β-阿朴酯的色泽是偏红色,相比于黄色的类胡萝卜素,其可能对皮肤色泽影响更大。
表8 土鸡皮肤中类胡萝卜素含量
2.5 土鸡脂肪色度及类胡萝卜素含量检测结果土鸡脂肪色度和色差仪测定结果见表9,根据土鸡脂肪色度,将其分为3 个组,其中1 组脂肪色度为4~7,2 组为8~10,3 组为11~12(含公鸡)。脂肪的分组跟皮肤的分组不一致,说明土鸡对于类胡萝卜的沉积皮肤和脂肪不同步。另外公鸡的脂肪色泽最深,这与皮肤着色具有一致性,说明在同样的饲喂环境下,公鸡的皮肤和脂肪的着色能力均比母鸡强。
表9 土鸡脂肪的色度和色差仪测定结果
各组脂肪中的类胡萝卜素测定结果见表10。随着脂肪色度增加,各种类胡萝卜素的含量有增加的趋势,公鸡脂肪总叶黄素含量明显高于母鸡,其他类胡萝卜素也高于母鸡,且只在公鸡脂肪中检测出虾青素。
表10 土鸡脂肪中类胡萝卜素含量
3 讨论
目前,对土鸡色度的关注,主要集中在鸡蛋蛋黄、皮肤和脂肪。所以在人工饲料养殖土鸡时,会在饲料配比时添加一定量类胡萝卜素,以期达到天然散养的色泽效果。有研究发现,叶黄素在蛋黄和体内的沉积有很大差异,对蛋鸡来说,蛋黄内可沉积肠道吸收的14%虾青素和75%玉米黄质;而对肉鸡来说,94%虾青素和82.5%玉米胡萝卜素在28 d 的饲养期内被排出体外,只有0.4%的叶黄素和1.7%的玉米黄质沉积在皮肤上(Hencken等,1992),说明不同类胡萝卜素在动物机体的不同部位利用率不同,所以动物机体不同部位色泽有一定的差异。本次研究中,同一鸡只的皮肤和脂肪色泽相差较大;且β-胡萝卜素和虾青素只在蛋黄中沉积,而在皮肤和脂肪基本不沉积,其他类胡萝卜素在鸡蛋中沉积率明显高于机体组织部位。
一般农村散养土鸡蛋蛋黄色度在8~12,少量或秋季时蛋黄也能达14 度,其中类胡萝卜素的种类也很多,包括玉米黄质、黄体素、斑蝥黄、β-阿朴酯、虾青素、辣椒红素及β-胡萝卜素等。蛋黄色度值与类胡萝卜素呈现密切相关性,即随着色度的增加,类胡萝卜素含量也明显增加,而这些类胡萝卜素在鸡体内均不能合成,只能从食物中获得后沉积在体内,说明自然环境中类胡萝卜素非常丰富。人工饲料养殖的土鸡鸡蛋,饲料原料中一般有玉米黄质、黄体素、斑蝥黄(或辣椒红素),有时也添加β-阿朴酯,可以达到农村散养土鸡蛋相近色泽,但类胡萝卜素的种类却没有天然食物这么丰富,其他营养物质也没有散养土鸡蛋丰富,所以在口感上还是散养土鸡蛋更为香醇。
本次土鸡样品皮肤和脂肪的度数随着大小的变化,其类胡萝卜素的含量也有一定的增加,但跟蛋黄相比,增加的幅度较小,说明鸡蛋蛋黄与鸡体皮肤、脂肪着色所需求的类胡萝卜素存在差异。同一鸡只的皮肤和脂肪的度数也相差较大,而类胡萝卜素的含量变化也不明显,推断可能是类胡萝卜含量有一定的差异时,色泽表明得很明显,也有可能色泽的决定因素跟所测定的几种类胡萝卜素有一定的相关性,但可能不仅仅依赖于所测定出的几种类胡萝卜素,如湖北的天然红心鸭蛋黄颜色检测到除了β-胡萝卜素、虾青素和叶黄素外,还存在紫杉紫素,而且是颜色的重要决定物质(黄红霞等,2006;刘良忠等,2004),说明不同区域的养殖动物,其机体所含的类胡萝卜素主要受自然环境影响。体内类胡萝卜素的种类也决定于环境中类胡萝卜素的组成,如Peter 等(2001)试验发现蛋黄类胡萝卜素主要为β-胡萝卜素,而本次测定结果蛋黄类胡萝卜素主要组成为黄体素,而β-胡萝卜素含量却很低。
4 结论
同等条件下,公鸡对类胡萝卜素的利用沉积能力高于母鸡,机体各组织色泽也高于母鸡。土鸡机体色泽越深,类胡萝卜素含量越丰富,说明色泽越深的土鸡营养更佳。液相色谱检测出的类胡萝卜素斑蝥黄只有顺式结构(无反式斑蝥黄),其他如黄体素、玉米黄质、辣椒红素素、β-阿朴酯及β-胡萝卜素均为反式结构,虾青素有9 顺+13 顺+反式结构。