过瘤胃脂肪对牦牛血清生化指标、内源激素、脂肪合成及代谢相关酶与肉品质的影响

2023-03-07王哲文贺安祥宋和键张康林李友英彭忠利

动物营养学报 2023年2期

王哲文贺安祥宋和键张康林蓝岚李友英彭忠利*

(1.西南民族大学畜牧兽医学院，青藏高原动物遗传资源保护与利用教育部重点实验室，动物科学国家民委重点实验室，成都610041；2.四川省甘孜藏族自治州畜牧科学研究所，康定626000)

牦牛是青藏高原特有的牛种，主要生长于海拔3 000～5 000 m的高原寒冷地区。牦牛为当地人民提供肉、奶和毛等生活必需品，具有极高的经济价值，因此被称为“雪域之舟”。随着居民消费水平的不断提高，牛肉的消费量不断增加。牦牛肉风味独特，具有绿色安全、氨基酸及无机矿物质含量高等特点[1]，但牦牛肉肌内脂肪含量较少、嫩度也低于相同年龄的黄牛和水牛[2]，这造成了消费者对牦牛口感较差的印象，不利于牦牛产业的发展。

研究表明，过瘤胃脂肪(ruman protect fat,RPF)对提高反刍动物乳品质和肉品质有着积极作用[3]。许鹏等[4]研究发现，在奶牛饲粮中添加RPF可有效提高奶牛产奶量及乳蛋白率。赖景涛[5]报道，给娟珊牛每日补饲300 g RPF，显著提高了乳脂率和总固形物的含量。Lee等[6]研究表明，在羔羊饲粮中添加RPF后，其背最长肌中亚油酸的含量显著提高。不过，目前关于RPF对牦牛肉品质的影响还未见报道。因此，本试验旨在研究饲粮中添加不同水平的RPF对牦牛血清生化指标、内源激素、脂肪合成及代谢相关酶与肉品质的影响，以期为RPF在改善牦牛肉质上的应用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验时间和地点

本试验于2021年7月至2021年10月在四川省甘孜州甘孜县拖坝乡康巴拉繁育养殖公司(北纬31°59′，东经100°05′)进行。该地区日照多，辐射强，年日照时数2 640 h，属于高山寒温带气候。

1.2 试验设计

本试验选取32头平均体重[(181.55±23.59) kg]相近、健康无病、体况良好的4岁左右麦洼公牦牛。采用单因素随机区组设计，将32头牦牛分成4个组，每组8个重复，每个重复1头牛。4个组分别为对照组(CON组，RPF添加水平为0)、试验1组(RPF1组，RPF添加水平为1.2%)、试验2组(RPF2组，RPF添加水平为2.4%)和试验3组(RPF3组，RPF添加水平为3.6%)。预试期10 d，正试期100 d。

1.3 饲养管理

试验牛进场前，对圈舍进行消毒杀菌，在试验牛进圈舍前统一注射伊维菌素进行驱虫。试验期间每7 d清理1次圈舍并清扫水槽，确保牛舍清洁卫生。每天2次(08：00和16：30)饲喂，自由采食和饮水。

1.4 试验饲粮

RPF以棕榈油脂肪粉[实测成分为0.2%癸酸(C10∶0)、0.7%月桂酸(C12∶0)、1.5%肉豆蔻酸(C14∶0)、0.1%十五烷酸(C15∶0)、91.2%棕榈酸(C16∶0)、5.8%硬脂酸(C18∶0)和0.5%其他]为来源。饲粮配制参考我国《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)，按体重200 kg及平均日增重1 kg标准配制全混合日粮(TMR)，通过调整玉米和尿素配比保证粗蛋白质水平相同，试验饲粮组成及营养水平见表1。

表1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础)

续表1项目 Items组别 GroupsCONRPF1RPF2RPF3中性洗涤纤维 NDF34.2734.6833.8432.97酸性洗涤纤维 ADF13.4713.2713.4713.66

1.5 测定指标及方法

1.5.1 血清指标测定

正试期最后1天对全部试验牛进行尾根采血，静置20 min后，3 000 r/min离心15 min，取血清待测。

血清生化指标：使用日立全自动生化分析仪(型号：3100)测定血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(CLB)、葡萄糖(GLU)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和尿素氮(UN)含量以及谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性。

血清内源激素：血清胰岛素(INS)、瘦素(LEP)、生长激素(GH)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)含量采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定，试剂盒购于上海酶联生物科技有限公司。

血清脂肪合成及代谢相关酶：血清肉毒碱棕榈酰转移酶-1(CPT-1)、脂肪甘油三酯脂酶(ATGL)和乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)活性采用ELISA法测定，试剂盒购于上海酶联生物科技有限公司。

1.5.2 肉品质测定

每个组挑选4头体重接近该组平均值的试验牛，屠宰后采集第13～14肋骨间背最长肌，进行肉品质相关指标测定。

背最长肌理化指标：采用色差仪(型号：HP-200)测定屠宰后30 min的肉色；蒸煮损失参照付洋洋[7]的方法测定；水分含量采用GB/T 9695.15—2008烘箱恒重法测定；粗脂肪含量采用GB 5009.6—2016测定；粗灰分含量采用GB/T 9695.18—2008干灰分法测定；粗蛋白质含量采用杜马斯燃烧定氮法测定。

背最长肌脂肪酸组成采用GB/T 5009.168—2016归一化法测定。

1.6 数据统计与分析

将试验数据经Excel 2011进行初步整理后，采用SAS 9.4软件对数据进行方差齐性和正态分布检验，若正态分布检验的P值小于0.05，采用对数变化进行数据转化，之后再采用SAS 9.4软件中的GLM程序进行单因素方差分析，P<0.05为差异显著，在差异显著的基础上进行Duncan氏法多重比较，采用正交多项式(orthogonal polynomials)分析各指标随RPF添加水平的线性和二次曲线反应趋势，结果用平均值和均值标准误(SEM)表示。

2 结果与分析

2.1 RPF对牦牛血清生化指标的影响

由表2可知，随着RPF添加水平的提高，牦牛血清AST活性呈线性和二次曲线提高(P<0.05)，其中RPF2组血清AST活性显著高于CON组、RPF1组和PRF3组(P<0.05)；随着RPF添加水平的提高，血清TG含量呈线性降低(P<0.05)，其中RPF3组血清TG含量显著低于CON组和RPF1组(P<0.05)；与CON组相比，饲粮添加不同水平RPF对血清TP、ALB、GLB、GLU、TC和UN含量以及ALT活性均无显著影响(P>0.05)。

表2 RPF对牦牛血清生化指标的影响

2.2 RPF对牦牛血清内源激素的影响

由表3可知，RPF2组和RPF3组牦牛血清INS含量显著高于CON组和RPF1组(P<0.05)；各组血清LEP、GH和IGF-1含量差异均不显著(P>0.05)。

表3 RPF对牦牛血清内源激素的影响

2.3 RPF对牦牛血清脂肪合成及代谢相关酶的影响

由表4可知，随着RPF添加水平的提高，牦牛血清CPT-1活性呈线性提高(P<0.05)；RPF1组和RPF3组血清ACCase活性显著高于CON组(P<0.05)；各组血清ATGL活性无显著差异(P>0.05)。

表4 过瘤胃脂肪对牦牛血清脂肪合成及代谢相关酶的影响

2.4 RPF对牦牛肌肉理化指标的影响

由表5可知，随着RPF添加水平的提高，牦牛背最长肌EE含量呈线性提高(P<0.05)；与CON组相比，饲粮添加不同水平RPF对背最长肌肉色亮度值、肉色黄度值、肉色红度值、蒸煮损失以及水分、粗灰分和粗蛋白质含量均无显著影响(P>0.05)。

表5 RPF对牦牛肌肉理化指标的影响(鲜样基础)

2.5 RPF对牦牛肌肉脂肪酸组成的影响

由表6可知，与CON组相比，饲粮添加不同水平RPF对牦牛肌肉各单个脂肪酸、饱和脂肪酸(SFA)、不饱和脂肪酸(UFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)含量均无显著影响(P>0.05)。

表6 RPF对牦牛肌肉脂肪酸组成的影响

续表6项目Items组别 GroupsCONRPF1RPF2RPF3均值标准误 SEMP值 P-value过瘤胃脂肪 RPF线性Linear二次曲线Quadratic不饱和脂肪酸 UFA47.3952.3842.7441.574.300.3620.2020.501单不饱和脂肪酸 MUFA45.1448.1639.6937.904.100.5230.2170.611多不饱和脂肪酸 PUFA2.264.213.053.670.960.6250.5010.512

3 讨论

3.1 RPF对牦牛血清生化指标的影响

血清TP由GLB和ALB组成，其含量可在一定程度上反映动物营养水平及蛋白质代谢情况[8]。GLB是反映机体的免疫状况的主要指标，ALB是营养物质运输的重要载体，ALT可反映心肌细胞的健康状况。本试验条件下，各组牦牛血清TP、GLB、ALB含量及ALT活性均无显著差异。肝脏是脂肪利用和合成的主要器官，AST是反映肝脏健康状况的指标。研究表明，摄入富含脂肪的食物会加重肝脏的负担，引起肝功能异常[9]。在本试验中，随着RPF添加水平的提高，牦牛血清AST活性呈线性和二次曲线上升，这说明RPF对牦牛的肝脏功能造成了不利影响。GLU可以反映机体的能量代谢[10]，本试验中，饲粮添加RPF对血清GLU含量无显著影响，这与许鹏等[4]在奶牛饲粮中添加RPF对血清GLU含量无显著影响的结果一致。TC可以反映机体脂肪代谢。本试验中，饲粮添加RPF对牦牛血清TC含量无显著影响，这与吴树峰[3]的研究结果相同。TG是机体脂肪代谢的指标。本试验中，牦牛血清TG含量随着RPF添加和水平的提高而降低，这可能与LEP合成增加有关。研究表明，LEP可以增加TG水解[11]，因此TG含量线性降低。UN是蛋白质分解代谢过程的主要产物，是反映饲粮蛋白质代谢的指标之一[12]。李兰等[13]研究发现，在奶牛饲粮中添加RPF后，奶牛血清UN含量无显著差异。本试验添加RPF对牦牛血清UN含量也无显著影响，这与李兰等[13]的研究结果一致。

3.2 RPF对牦牛血清内源激素的影响

INS是促进合成代谢、维持血糖的一类重要激素，能促进脂肪的合成与储存，并通过抑制脂肪酶的活性，从而减少脂肪的分解氧化。在本试验中，RPF2组和RPF3组牦牛血清INS含量显著高于CON组，这说明在牦牛饲粮中添加2.4%和3.6%的RPF可以促进牦牛脂肪合成。LEP是一种由机体脂肪组织所分泌的蛋白质激素，LEP通过作用于中枢神经的受体，来实现调控生物行为及新陈代谢的功能。研究表明，血清中LEP的含量与动物脂肪组织成正比[14]。Long等[15]研究发现，在母牛饲粮中添加RPF提高了血清LEP含量。本研究结果表明，饲粮添加RPF对牦牛血清LEP含量无显著影响，但相比于CON组，RPF1组、RPF2组和RPF3组血清LEP含量分别提高了23.97%、17.98%和17.98%，这说明RPF一定程度上可以提高牦牛血清LEP含量。GH是腺垂体分泌调节动物生长发育的蛋白质激素，通过促进机体组织分裂增殖及蛋白质合成，从而增加细胞的体积和数量。本试验中，各组牦牛血清GH含量无显著差异，这与谭亚楠等[16]的研究结果一致。IGF-1是一种由肝脏分泌的激素，通过促进软骨组织生长和骨化，使得骨骼增长。本试验结果表明，饲粮添加RPF对牦牛血清IGF-1含量无显著影响，说明RPF对牦牛生长无促进作用。

3.3 RPF对牦牛血清脂肪合成及代谢相关酶的影响

CPT-1是脂肪代谢中的一种关键限速酶。脂肪代谢过程中，脂酰辅酶A不能直接穿过线粒体内膜，必须由CPT-1催化脂酰辅酶A与肉碱结合成脂酰肉碱才能进入线粒体基质中。研究表明，脂肪酸可以诱导CPT-1基因表达，可能是通过过氧化物酶体增殖激活受体(PPAR)对CPT-1基因转录产生影响[17]。本试验结果表明，随着RPF添加水平的升高，血清CPT-1活性呈线性提高，可能是因为RPF促进了CPT-1的表达。ATGL是一种脂肪动员酶，它主要参与体内TG第1步水解反应[18]。本试验中，相比于CON组，RPF1组、RPF2组和RPF3组牦牛血清ATGL活性分别提高了24.30%、20.98%和18.71%，这表明在饲粮中添加RPF对牦牛体脂的分解代谢有一定的增强作用。在脂肪酸合成代谢过程中，是以乙酰辅酶A为起始原料，通过ACCase在机体内将乙酰辅酶A羧化催化成丙二酰辅酶A，为脂肪酸合成提供底物[19-20]。本试验中，饲粮添加RPF的试验组牦牛血清ACCase活性均高于CON组，说明RPF可以提高牦牛脂肪合成水平，这与杨致玲等[21]的研究结果一致。

3.4 RPF对牦牛肉品质的影响

肉色是消费者最直观对肉质的印象，肉色亮度越高，市场接受度越高[22]。蒸煮损失能反映肉的持水性能，是反映肉加工性能的重要指标。肉品中蛋白质的含量及组成能够影响肉的风味。本试验中，饲粮添加RPF对牦牛肌肉肉色、蒸煮损失以及水分、粗蛋白质和粗灰分含量均无显著影响，这与吴树峰[3]的研究结果一致。肌肉中脂肪含量越高，肉的风味、多汁性和嫩度就越好[23-24]。本试验中，随着饲粮中RPF添加水平的提高，牦牛肌肉中的粗脂肪含量呈线性提高，这可能与血清ACCase活性和INS含量提高有关，说明RPF可以促进粗脂肪在牦牛肌肉中的沉积。

人体无法合成PUFA，需要从食物中获取。亚油酸(C18∶2n6c)是人体必需脂肪酸，具有预防胆固醇过高、动脉硬化的作用[25]。亚麻酸(C18∶3n3)也是人体必需脂肪酸，其可降低肝脏脂肪生成酶的活性，从而达到降脂的作用[26]。花生四烯酸(C20∶4n6)是人体一种半必需脂肪酸，是神经组织及脑组织的重要组成物质[27]。Lee等[6]在羔羊饲粮中添加RPF后，其背最长肌中亚油酸的含量显著提高。本试验中，饲粮添加RPF对牦牛肌肉亚油酸、UFA、MUFA和PUFA含量均无显著影响，这可能与本试验RPF产品的脂肪酸主要为SFA有关。