引用本文
安雪姣, 文禹粱, 宋淑珍, 蔡原, 吴建平, 赵生国. 羔羊日粮精粗比对其肉及脂肪组织中脂肪酸组成的影响. 草业科学, 2018,35(3): 654-662
An Xue-jiao, Wen Yu-liang, Song Shu-zhen, Cai Yuan, Wu Jian-ping, Zhao Sheng-guo. Effect of dietary concentrate to forage ratio on the fatty acid composition of the meat and fat tissues of lambs. Pratacultural Science, 2018,35(3): 654-662.  
Doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0370
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羔羊日粮精粗比对其肉及脂肪组织中脂肪酸组成的影响
安雪姣, 文禹粱, 宋淑珍, 蔡原, 吴建平, 赵生国
甘肃农业大学动物科学技术学院,甘肃 兰州 730070
赵生国(1976-),男,甘肃庆阳人,副教授,硕导,博士,主要从事动物遗传资源保护与利用研究。E-mail:[email protected]

第一作者:安雪姣(1992-),女,甘肃兰州人,在读硕士生,主要从事动物遗传育种与繁殖研究。Email:[email protected]

收稿日期: 2017-07-07 接受日期: 2017-11-18
资助项目: 国家自然科学基金——天然草原牧草代谢能极端变化时绵羊脂肪代谢与沉积的胁迫性响应机理研究(31460592)
摘要

为了研究不同精粗比日粮对广河羊羔肉品质的影响,在广河县羔羊肉生产区,选择不同精粗比饲喂的6月龄健康陶寒杂交(陶赛特羊♂×小尾寒羊♀)断奶去势公羔各3只进行屠宰,取股二头肌、背最长肌、肱二头肌3个部位肌肉和肾周脂肪、皮下脂肪、尾部脂肪3个部位脂肪,用气象色谱法分析其脂肪酸的种类及含量。结果表明,在所有组织中均检测出38种脂肪酸,其中饱和脂肪酸17种,不饱和脂肪酸21种。脂肪组织中饲喂低精粗比日粮的亚油酸(C18:2n6c)、α-亚麻酸(C18:3n3)、饱和脂肪酸(SFA)、多不饱和脂肪酸(PUFA)及其与饱和脂肪酸比值(P/S)、n3系多不饱和脂肪酸和n6系多不饱和脂肪酸均显著高于饲喂高精粗比日粮( P<0.05);饲喂低精粗比日粮的所有组织中花生四烯酸(C20:4)的含量显著高于饲喂高精粗比日粮( P<0.05);与饲喂高精粗比日粮的羊羔肉相比,饲喂低精粗比日粮既节省了生产成本又明显改善和提高了羊羔肉中脂肪酸的营养价值。

关键词: 高精粗比; 低精粗比; 羔羊肉; 脂肪酸; 气象色谱法
中图分类号:S826.5 文献标志码:A 文章编号:1001-0629(2018)03-0654-09
Effect of dietary concentrate to forage ratio on the fatty acid composition of the meat and fat tissues of lambs
An Xue-jiao, Wen Yu-liang, Song Shu-zhen, Cai Yuan, Wu Jian-ping, Zhao Sheng-guo
College of Animal Science and Technology, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu, China
Corresponding author: Zhao Sheng-guo E-mail:[email protected]
Abstract

This study was performed to evaluate the effects of different forage to concentrate ratios on the quality of Guanghe lambs. Three 6-month-old healthy hybrid lambs (Dorset Sheep♂ × Small Tail Han Sheep♀) that were weaned and castrated were fed diets with different forage to concentrate ratios and slaughtered in the Guanghe County lamb production area. Samples of the biceps femoris, back longissimus muscle, and biceps and perirenal fat, subcutaneous fat, and tail fat were collected, and the type and content of fatty acids were analyzed using gas chromatography. Thirty-eight types of fatty acids were detected, of which 17 were saturated fatty acids and 21 were unsaturated fatty acids in all the tissues. The fat contents, SFA, PUFA, PUFA/SFA (P/S), PUFA of n3, PUFA of n6, linoleic acid (C18:2n6c), and α-linolenic acid (C18:3n3), were significantly higher in the lamb fed a diet with the low forage to concentrate ratio than in those fed a diet with the high forage to concentrate ratio ( P<0.05). All tissues of low ratio of forage to concentrate arachidonic acid (C20:4) significantly higher than high ratio of forage to concentrate in dietary ( P<0.05). A high ratio of forage to concentrate in the diet of lambs saves production costs and significantly improves and enhances the nutritional value of fatty acids than a low ratio of forage to concentrate.

Key words: high-precision diet; low-precision diet; lamb meat; fatty acids; meteorological chromatography

随着人们生活水平的提高, 消费者对畜禽产品的需求已发生了很大变化, 人们不仅需求好的口感和风味, 而且需求丰富的营养并有利于人体健康[1]。羊肉因其营养价值高、胆固醇含量低、味美多汁, 受到越来越多消费者的青睐。尤其是羔羊肉具有瘦肉多、脂肪少、膻味轻、容易消化等特点, 使其逐渐成为国际肉类贸易的主要肉品[2]。许多国家的消费者趋向于摄食牛羊肉, 是因为牛羊肉脂肪酸组成对人体有利, 脂肪酸是重要的生理活性物质, 其中的不饱和脂肪酸对心脑血管类疾病有一定的预防和治疗作用, 对人体健康具有重要意义[3]。

广河县是临夏回族自治州的少数民族聚居区, 有羔羊肉生产传统, 习惯采用较高比例精料进行羔羊育肥。然而, 长期采食高精料日粮, 易导致羊营养代谢疾病, 使其生产性能下降[3], 也可导致血脂水平升高和血清中的饱和脂肪酸含量上升、不饱和脂肪酸含量下降[4]。贾玉东[5]研究表明, 高精料日粮除了会导致机体不饱和脂肪酸含量降低, 血脂和饱和脂肪酸含量升高, 还会导致瘤胃总挥发性脂肪酸浓度升高, 瘤胃液pH下降。风味和营养性是影响羊肉消费市场的重要因素, 而脂肪酸是影响肉品质的决定性因素, 短链脂肪酸和硬脂酸是决定羊肉风味的两类脂肪酸[6]。饲料的营养特性和类型也直接影响着肉品质量, 通过科学的日粮配比, 可以提高和优化反刍动物产品中人体所需要的脂肪酸从而提高肉品质[7, 8]。本研究通过测定不同精粗比饲喂条件下羔羊肉脂肪酸种类及含量, 从脂肪酸组成角度分析不同精粗比日粮对羊羔肉品质的影响, 以期为广河县生产高品质羔羊肉提供科学依据。

1 材料与方法
1.1 试验设计

随机选择广河县养殖户养殖的日龄和体重相近的陶寒杂交(陶赛特羊♂× 小尾寒羊♀)断奶去势公羔共6只, 随机分为两组(A、B), 每组3只。分别饲喂精粗比为6:4和9:1的两种日粮(其中A组精粗比为6:4, B组精粗比为9:1), 精料为玉米(Zea mays)-豆粕型精饲料, 粗饲料为黄贮玉米秸秆, 营养水平为1.2倍维持需要, 在同舍隔离饲养至6月龄屠宰。取背最长肌(12-13肋骨间)、肱二头肌、股二头肌、皮下脂肪、尾部脂肪、肾周脂肪组织, 均用铝箔袋迅速真空包装、编号并置于冰盒中带回实验室, 于-20 ℃保存备用。

1.2 试验方法

1.2.1 样品处理 将真空密封袋中的样品在4 ℃下解冻12 h, 对肌肉样品剥离并剔除表面脂肪, 电子天平称取5 g样品; 对脂肪样品剔除表面可能已氧化脂肪, 电子天平称取3 g样品[9]。

1.2.2 脂肪提取 将称取后的样品置于研钵内研磨, 同时少量多次加入氯仿及甲醇(体积比2:1)混合溶液(为防止短链脂肪酸在甲酯化之前氧化, 混合溶液中加入0.005%的2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)。将提取液与研磨的混合物倒入事先准备好的烧杯中进行密封, 在4 ℃下静置过夜(24 h), 待甲酯化[9]。

1.2.3 脂肪甲酯化 称取20 mg油样于10 mL带塞试管中, 加入BHT和2.0 mL NaOH-MeOH溶液(0.1 mol· L-1), 60 ℃下皂化60 min, 待溶液澄清透明后, 在4 ℃自来水下将试管冷却至室温; 加入2.0 mL 14%BF3-CH3OH溶液, 在60 ℃下反应15 min, 4 ℃自来水下将试管冷却至室温; 加入3 mL正己烷、1 mL 25% NaCl溶液和6 mL蒸馏水剧烈震荡, 6 000 r· min-1离心10 min, 收集上层FAMES, 下层溶液用正己烷重复提取一次, 合并FAMES, 加入适量无水硫酸钠, 用一次性针管全部吸出, 针管前端安放有机相过滤膜进行过滤, 后注射至2.0 mL棕色进样瓶, 在-20 ℃贮藏备用, 待GC检测[10]。

1.2.4 气相色谱分析条件 气象色谱仪(GC), 7820N型; 毛细管柱为100 m× 0.25 mm× 0.20 μ m(SPTM-2560, 美国Sigma公司); 载气(氮气)流速为1.5 mL· min-1, 燃气(氢气)流速为40 mL· min-1, 空气流速为400 mL· min-1; 进样口温度260 ℃; 分流式进样, 分流比60:1, 进样量为1.0 μ L。采用升温程序:初始温度为140 ℃, 保持5 min, 然后以每分钟2 ℃的速度升至200 ℃, 再以每分钟6 ℃升温至230 ℃, 保持20 min。

1.3 数据处理分析

用Excel 2007对数据进行整理, 用SPSS 19.0对不同组别间的含量差异进行分析, 采用的数据分析方法是单因素方差分析(ANOVA)中的最小显著差异(LSD)法, 结果以平均值± 标准差(± s)表示。

2 结果
2.1 饱和脂肪酸含量分析

在低精粗比的A组和高精粗比的B组, 共测到17种饱和脂肪酸, 其中奇数饱和脂肪酸6种, 偶数饱和脂肪酸11种。而B组的各组织中均未检测到C4:0, 肌肉组织中未检测到C23:0, 其他饱和脂肪酸种类未检测到差异。

肾周、皮下和尾部脂肪组织中, 两组奇数饱和脂肪酸中的C13:0的含量差异不显著(P> 0.05)(表1)。A组各组织中C15:0的含量(0.70)显著高于B组(0.04)(P< 0.05), 而C17:0的含量显著低于B组(P< 0.05)。A组肾周和皮下脂肪中的C11:0显著低于B组(P< 0.05), 尾部脂肪中C21:0在B组显著高于A组(P< 0.05)。偶数饱和脂肪酸中的C12:0在两组之间差异不显著(P> 0.05)。A组各组织中C18:0显著高于B组(P< 0.05), 而C14:0显著低于B组(P< 0.05)。A组肾周脂肪组织中的C6:0、C8:0、C10:0和C24:0含量显著低于B组(P< 0.05), 尾部脂肪中的C8:0显著低于B组(P< 0.05), 皮下脂肪中C10:0含量也显著低于B组(P< 0.05)。而皮下脂肪中的C16:0、C20:0和C22:0显著高于B组(P< 0.05), 肾周脂肪中的C20:0和C22:0也显著高于B组(P< 0.05)。

背最长肌、肱二头肌和股二头肌等肌肉组织的奇数饱和脂肪酸中, A组的C11:0和C17:0含量均显著低于B组(P< 0.05), 背最长肌和股二头肌的C13:0、C15:0和C21:0含量显著低于B组(P< 0.05), 背最长肌和肱二头肌的C23:0也显著低于B组(P< 0.05)(表2)。偶数饱和脂肪酸中, 各组织的C6:0在两组间差异不显著(P> 0.05)。A组各组织中的C8:0、C14:0、C20:0和C24:0含量均显著低于B组(P< 0.05), 〗肱二头肌和股二头肌的C12:0和C22:0也显著低于B组(P< 0.05), 而股二头肌的C16:0和C18:0显著高于B组(P< 0.05)。背最长肌的C12:0、C18:0、C22:0显著高于B组(P< 0.05)。

表1 脂肪组织中饱和脂肪酸含量分析 Table 1 Analysis of saturated fatty acid content in adipose tissue
表2 肌肉组织中饱和脂肪酸含量分析 Table 2 Analysis of saturated fatty acid content in muscle tissue
2.2 不饱和脂肪酸含量分析

在饲喂不同精粗比日粮的两组羔羊肌肉和脂肪组织中共检测到21种不饱和脂肪酸, 包括9种单不饱和脂肪酸和12种多不饱和脂肪酸。A组的肾周、皮下和尾部组织中均未检测到C15:1和C20:5n3, B组肌肉组织中没检测到C20:4n6, 背最长肌和皮下脂肪中没有检测到C22:1n9、C22:1n9。

肾周、皮下和尾部等脂肪组织中, A组的单不饱和脂肪酸C14:1、C16:1、C18:1n9t、C18:1n9c和C24:1含量显著低于B组(P< 0.05), 而C17:1显著高于B组(P< 0.05)(表3)。C20:1在A组尾部和肾周脂肪中显著低于B组(P< 0.05), 而在皮下脂肪中显著高于B组(P< 0.05)。多不饱和脂肪酸中, 各组织的C20:4n6在两组间差异不显著(P> 0.05)。A组脂肪组织中的C18:2n6c和C18:3n3显著高于B组(P< 0.05), 而C22:3n3显著低于B组(P< 0.05)。肾周脂肪中的C18:2n6t、C20:2、C22:2和C22:6n3含量显著低于B组(P< 0.05), 皮下脂肪的C20:2、C22:2、C18:3n6、CLA(9c, 10t)和C22:6n3显著低于B组(P< 0.05), 而肾周脂肪中的C18:2n6t、C22:2、C18:3n6和C20:3n6则显著高于B组(P< 0.05)。

背最长肌、肱二头肌和股二头肌等肌肉组织中, A组的单不饱和脂肪酸C15:1、C16:1、C18:1n9t、C20:1和C24:1含量显著低于B组(P< 0.05), 而C18:1n9c含量显著高于B组(P< 0.05)(表4)。C14:1在背最长肌和肱二头肌中显著低于B组(P< 0.05)。C17:1在背最长肌中显著高于B组, 而在其他组织中则相反。A组肌肉组织中C18:2n6t、C20:2、C18:3n6、CLA(9c, 10t)、C20:3n3、C20:5n3和C22:6n3共7种多不饱和脂肪酸含量均显著低于B组(P< 0.05)。背最长肌和肱二头肌中的C18:3n3和C20:3n6显著高于B组(P< 0.05), 但在股二头肌中却显著低于B组(P< 0.05)。C18:2n6c在背最长肌和股二头肌中显著高于B组(P< 0.05), 但在肱二头肌中却显著低于B组(P< 0.05)。C22:2在背最长肌中显著高于B组(P< 0.05), 但在其他组织中却恰好相反。

表3 脂肪组织中不饱和脂肪酸含量分析 Table 3 Analysis of unsaturated fatty acid content in adipose tissue
表4 肌肉组织中不饱和脂肪酸含量分析 Table 4 Analysis of the unsaturated fatty acid content in muscle tissue
2.3 总脂肪酸和营养指标分析

脂肪组织中, A组的总饱和脂肪酸(SFA)、多不饱和脂肪酸(PUFA)、多不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸比值(P/S)、n3系和n6系多不饱和脂肪酸均显著高于B组(P< 0.05)(表5)。总不饱和脂肪酸(UFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)及其与饱和脂肪酸比值(M/S)显著低于B组(P< 0.05)。A组肾周和皮下脂肪的n6/n3(n6系多不饱和脂肪酸/n3系多不饱和脂肪酸)显著高于B组(P< 0.05), 尾部脂肪中显著低于B组(P< 0.05)。

肌肉组织中, A组的总不饱和脂肪酸(UFA)显著低于B组(P< 0.05)(表6)。A组肱二头肌和背最长肌总饱和脂肪酸(SFA)显著低于B组(P< 0.05), 而股二头肌中则显著高于B组(P< 0.05)。肱二头肌和股二头肌多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值(P/S)显著低于B组(P< 0.05), 而单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸比值(M/S)显著低于B组(P< 0.05), 在背最长肌中差异不显著(P> 0.05)。多不饱和脂肪酸(PUFA)和单不饱和脂肪酸(MUFA)在肱二头肌中显著高于B组(P< 0.05), 股二头肌中显著低于B组(P< 0.05)。背最长肌和肱二头肌中n3系多不饱和脂肪酸显著低于B组(P< 0.05), 股二头肌中差异不显著(P> 0.05)。背最长肌和股二头肌n6系多不饱和脂肪酸和n6/n3显著高于B组(P< 0.05), 但在肱二头肌中n6系多不饱和脂肪酸显著低于B组(P< 0.05), n6/n3差异不显著(P> 0.05)。

表5 脂肪中总脂肪酸的组成及含量 Table 5 Composition and content of total fatty acids in fat
表6 肌肉总脂肪酸的组成及含量 Table 6 Composition and content of total fatty acids in muscle
3 讨论
3.1 饲喂不同精粗比日粮对羔羊肌肉和脂肪中饱和脂肪酸的影响

饱和脂肪酸(SFA)是绵羊体脂脂肪酸中重要的组成部分, 研究表明人类膳食中SFA能增加人体血液中低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)的含量, 从而提高心血管疾病特别是冠状动脉硬化疾病发生的风险[11, 12, 13]。高精粗比组脂肪组织中的饱和脂肪酸含量低于低精粗比组, 这与王吉峰[14]的结果一致。肉中对人体最有益的饱和脂肪酸是己酸(C6:0)[15], 本研究的所有组织中己酸含量差异不显著。肉豆蔻酸(C14:0)和棕榈酸(C16:0)被证明都有提高血液胆固醇和低密度脂蛋白的作用, 因此, 这两种脂肪酸在动

物机体中含量越低对人体健康越有意义[16]。本研究中高精粗比组的肉豆蔻酸(C14:0)含量显著高于低精粗比组, 这与Kalscheur等[17]的结果一致, 是由于高精料比日粮降低了瘤胃的pH, 同时减少了脂肪酸的生物氢化。

3.2 饲喂不同精粗比日粮对羔羊肌肉和脂肪中不饱和脂肪酸的影响

不饱和脂肪酸(UFA)营养价值很高, 并且比饱和脂肪酸更容易氧化产生肉风味, 尤其是多不饱和脂肪酸, 其氧化产物直接影响风味物质的组成[18]。本研究中, 无论是肌肉还是脂肪组织中不饱和脂肪酸的含量, A组显著低于B组。这可能与B组粗饲料的含量较低有关, Lennarz[19]研究发现日粮中粗饲料含量越低瘤胃内脂肪的水解和氢化程度就越低, 从而使得体脂的不饱和脂肪酸比例增加。A组所有组织中花生四烯酸(C20:4)的含量高于B组(除了尾部脂肪, B组肌肉组织中均因花生四烯酸含量太低未测出)。花生四烯酸在促进胎儿发育、提高机体免疫、保护皮肤、降低胆固醇含量、抑制血小板聚集等方面具有独特的生物活性[20]。从这一点来说, 饲喂低精粗比日粮的羔羊肉品质优于饲喂高精粗比日粮的。共轭亚油酸具有抗癌、抑制肥胖和糖尿病以及降低动脉粥样硬化所引起心血管疾病的作用[21], A组绝大多数组织(除肾周和尾部脂肪)中共轭亚油酸含量显著低于B组, 这可能是由于饲喂不同精粗比日粮引起的, Luick和Smith[22]研究指出, 不同精粗比影响生物氢化速度, 同时影响共轭亚油酸和反式脂肪酸的含量。多数报道指出羊肉中脂肪酸含量最高的是油酸[23, 24]。本研究中无论是饲喂低精粗比日粮的羔羊肉还是饲喂高精粗比日粮的羔羊肉其脂肪酸中含量最高的都是油酸(C18:1), 有的组织油酸的含量甚至在5%以上, 这与其他报道的结果一致[23, 24]。并且反式油酸(C18:1n9t)作为对人体健康有益的脂肪酸之一, 具有降低血液中胆固醇和低密度脂蛋白的作用。本研究所有组织中A组反式油酸的含量显著低于B组, 这与Gynor等[25]的高精料日粮能提高机体内反式油酸的结论一致。

3.3 饲喂不同精粗比日粮对羔羊肌肉和脂肪中脂肪酸营养功能的影响

单不饱和脂肪酸(MUFA)在绝大多数组织中(除了肱二头肌)的沉积量B组显著高于A组。Cameron等[26]研究指出, 肉中MUFA的含量与肉的整体可接受程度和肉香味呈正相关关系, 因此就羊肉的可接受程度和香味而言, 饲喂高精粗比日粮的羔羊肉优于饲喂低精粗比日粮的。n6/n3多不饱和脂肪酸(n6/n3PUFA)的比值往往是体现脂类食品质量优劣的重要营养指标, 已有研究发现, 人类饮食中n6/n3多不饱和脂肪酸(n6/n3PUFA)比值过高会促进炎症的发生[27]。营养学家推荐这一比值应小于或等于4[28]。本研究中B组所有组织中n6/n3PUFA的比值均小于4, 而A组只有股二头肌和尾部脂肪中n6/n3PUFA的比值均小于4。Banskalieva等[29]认为, 羊肉的P/S在0.10~0.26, 本研究中只有B组肱二头肌(0.15)和股二头肌(0.14)P/S符合, 其余组织P/S都小于0.1。

4 结论

本研究结果表明, 与传统饲喂高精粗比(9:1)日粮的羔羊肉相比, 以低精粗比(6:4)饲喂的羔羊肉中脂肪酸的营养价值明显提高, 这使得广河县羔羊肉的肉品质量得到了很大的改善。因此低精粗比日粮是广河县商品羔羊肉生产的理想选择。

The authors have declared that no competing interests exist.

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