日粮营养水平对猪胴体品质的调控

随着人们生活水平的提高，对瘦肉的需求量越来越大，对养猪生产者而言，需要提高猪的胴体瘦肉率。但如何在提高猪胴体瘦肉率的同时又保持良好的肉质是养猪生产者面临的一个重要问题。影响猪胴体品质的因素除遗传和环境因素外，主要受营养因素的影响。日粮能量浓度、蛋白质水平是调控猪胴体品质的重要因素，维生素、矿物元素和添加剂的正确使用也能改善猪的胴体品质。本文就营养因素对猪胴体品质的影响作一综述。 1 日粮营养对pH、肉色和系水力的影响 颜色苍白、柔软和渗水的PSE 猪肉表现出低的最终pH（pH < 5.5）和更低的系水力。乳酸增加是pH 从屠宰时的7.0 降低到屠宰24 h 后的5.2～6.0 的主要原因。屠宰后，底物糖原糖酵解产生乳酸，因此，屠宰时肌肉糖原含量越多，将导致乳酸增加和更低的最终pH，且导致肉色苍白和低的系水力。可消化碳水化合物是血液中葡萄糖的主要来源（Guyton 和Hall，1996）。而在Leheska 等（2002）的研究中，肥育猪在宰前14 d 饲喂高蛋白质低碳水化合物日粮，血液葡萄糖水平在正常生理范围内，对糖酵解力也无显著影响。原因可能是肌肉缺乏葡萄糖- 6 磷酸酶，不能运输葡萄糖到血液中（Murray 等，1993），另一方面当碳水化合物不足时，通过糖异生作用蛋白质成为维持正常血液葡萄糖浓度的主要来源。Mathews 和Van Holde（1995）认为，通过营养降低猪肉糖原水平的实际方法是饥饿，而在宰前降低猪肉糖原贮存最有效的方法可能是取消饲喂再结合某种方式的运动。营养对肌肉系水力的影响有不同的研究结果。陈代文等（2002）发现，营养水平的高低对肌肉水分和失水率有显著影响，高营养水平显著降低了肌肉水分和系水力（与失水率成反比关系）。Lee 等（2002）研究结果也表明，饲喂低能量日粮的猪有更低的滴水损失。而Goerl 等（1995）在研究日粮粗蛋白质水平（10 % ～25 %）对28 ～104kg 猪肉质的影响时发现，10 %粗蛋白质日粮组肌肉水分含量显著低于较高及高水平粗蛋白质日粮组，而对系水力无显著影响。Szabo 等（2001）认为，不同水平的赖氨酸（Lys）和消化能（DE）对失水率无显著影响。造成这种差异的原因可能是日粮营养水平的不同。随着年龄增加肌肉色素含量增加，肌肉色素含量还同猪肌纤维尺寸相关（Oksbjerg 等，2000）。Nissen 等（2004）研究表明，肌肉色素含量高的猪有更大的肌纤维面积。在营养水平对肌纤维面积和肉色影的研究中，陈代文等（2002）认为，营养水平对肌纤维面积和肉色评分无显著影响。但Lee 等（2002）认为，低能量日粮使肉色更淡。 2 日粮营养对肌内脂肪含量的影响 近年来，猪胴体瘦肉率的大量增加相应导致肌内脂肪含量的减少。虽然低脂肪含量的猪肉因减少了人类能量摄入量而令人感兴趣，但肌内脂肪水平低于2.5 %会导致相对低的感官质量（Fernandez等，1999）。一些研究还表明，肌内脂肪和猪肉的多汁性和嫩度有一定的关系（Castell 等，1994；Hodgson 等，1991）。肌间脂肪影响肉的多汁性、风味和嫩度（Wood，1993）。在日粮对猪肌内脂肪含量的调节中，蛋白质（氨基酸）与能量之比决定蛋白质和脂肪沉积的比例。低的蛋白质与能量比导致更高的胴体和肌内脂肪水平（Blanchard等，1999；Castell 等，1994），对肉质产生正面影响。大量研究表明，在整个生长和育肥阶段饲喂蛋白质不足的日粮可增加肌内脂肪含量（Kerr 等，1995；Castell 等，1994；Karlsson 等，1993；Adeola和Young，1989）。在肥育阶段饲喂Lys 缺乏日粮同样显著增加了背最长肌肌内脂肪水平（Witte等，2000）。而Gondret 和Lebret（2002）的研究中，低能低蛋白质（DE：3.10 Mcal/kg，CP：13.1 %）日粮与标准日粮组相比，增加了肌内脂肪含量而不会产生过多的胴体脂肪沉积。营养对肌内脂肪含量的影响及其机理目前尚不清楚。日粮受限猪表现出背膘厚、脂肪细胞体积和脂肪合成能力降低（Leymaster 和Mersmann，1991；Mersmann 等，1981）。肌内脂肪组织是发育中最后的脂肪沉积部位，相对其他脂肪组织可能对日粮有不同的反应方式。有研究发现，与营养供给量充足的猪相比，饥饿猪脂肪组织关键的生脂基因的转录水平降低（McNeel 和Mersmann，2000）。在生脂过程中，固醇调节因子连接蛋白（sterol regulatory element binding protein，SREBP-1）被证明是一个关键的转录因子（Brown 和Goldstein，1997）。Gondret 和Lebret（2002）研究发现，限饲猪比对照组和饲喂低蛋白质低能量日粮猪骨骼肌固醇调节因子连接蛋白mRNA 降低了12%，但未达到显著水平。Gondret 和Lebret（2002）研究还表明，肌间脂肪含量和肌肉脂肪细胞直径有显著相关性。对两种类型的脂肪细胞（成群及分离的），限饲组猪表现最小的脂肪细胞，而低蛋白质低能量组猪有最大的脂肪细胞。 3 日粮营养对胴体组成性状的影响 日粮蛋白质和能量水平在影响肌内脂肪含量的同时也影响胴体组成性状。在生长和肥育期，减少日粮中蛋白质含量可以增加肌内脂肪含量，但同时增加了胴体脂肪含量。Goerl 等（1995）对28～104 kg 猪研究表明，随着日粮粗蛋白质水平的提高（10 % ～25 %），背膘厚度直线下降，而眼肌面积的增大则与粗蛋白质水平的提高成二次关系。Witte 等（2000）研究表明，在粗蛋白质、代谢能保持一致的情况下，低Lys 水平日粮增加了第十肋皮下脂肪，减小了眼肌面积，同其他在生长和肥育阶段饲喂Lys 不足日粮的结果一致（Loughmiller等，1998；Castell 等，1994）。说明在低营养水平下，Lys 限制了蛋白质合成，增加了沉积脂肪的可利用能量。 日粮能量水平同样影响猪的胴体组成性状。樊银珍等（2002）对70 kg 左右的育肥猪研究结果显示，在蛋白质水平基本相等的条件下，消化能从13.60 MJ/kg 降低到13.18 MJ/kg 时，低能量组比高能量组平均背膘厚降低4.3 mm。张勇和朱宇旌（1998）的研究也表明，在饲粮蛋白质水平基本相等的情况下，饲粮消化能水平由12.60 MJ/kg 降至11.97 MJ/kg，可极显著地提高生长肥育猪的瘦肉率（P < 0.01），并显著降低胴体脂肪含量（P <0.05），提高眼肌面积，降低三点膘厚（P > 0.05）。在对胴体营养成分的分析中，Szabo 等（2001）认为，随着Lys∶DE 比值的增加，左半胴体粗蛋白质含量显著增加，粗脂肪含量显著降低，对粗灰分含量无显著影响。Goerl 等（1995）研究中，随着日粮粗蛋白质水平从10 % ～25 %增加，腿肌脂肪含量下降，而水分和蛋白质含量增加，背最长肌水分、脂肪和蛋白质含量对日粮粗蛋白质水平反应呈二次关系。 4 日粮营养对肌肉嫩度的影响 出生后肌肉生长率同肌纤维的数量和单个肌纤维的生长率相关，肌纤维数量和横截面积影响肉质（Rehfeldt 等，2000）。有大的肌纤维和高生长率的猪比小的肌纤维和低生长率的猪有更高的蛋白质周转，更高的蛋白质周转可能增加蛋白质分解酶的合成（Kristensen 等，2002）。肌肉蛋白质沉积快，肌纤维降解酶系的活性高，盐溶性胶原蛋白比率高，不饱和脂肪酸的比率低，从而改善了肉的嫩度。另一方面胶原蛋白是肌肉结缔组织的组成成分，其含量和交联程度影响肌肉的嫩度（张克英和陈代文，1997），可通过测定肌肉中胶原蛋白含量来考察肌肉的嫩度。日粮粗蛋白质水平影响肌肉嫩度。Goerl 等（1995）研究发现，随着日粮粗蛋白质水平的提高（10 % ～25 %），肉的嫩度有所下降。而在杨飞云等（2002）的研究中，营养水平高低对胶原蛋白含量无显著影响。分析认为，营养水平可能主要是影响总胶原蛋白中可溶性胶原蛋白的比例和胶原蛋白的交联水平，从而影响肌肉的柔嫩度。尽管能量水平对肌肉中胶原蛋白含量影响较小，但其可能改变胶原蛋白的组成及交联程度，改变盐溶性和酸溶性胶原蛋白的比例，使肌肉中的可溶性胶原蛋白含量增加。因此，高能量日粮可能提高肉的嫩度。日粮粗蛋白质水平也可能影响肌肉纤维类型，从而对肉的嫩度有一定的影响。饲喂低蛋白质日粮的猪快速酵解型纤维（ⅡB 型）的比例和剪切力呈负相关，慢速收缩纤维（Ⅰ型）和剪切力呈正相关。但在Witte 等（2000）的研究中，在肥育阶段饲喂Lys 缺乏日粮有相对高的大理石纹评分，但对肌肉剪切力无显著影响，没有改善肉的嫩度。 5 日粮营养对货架寿命的影响 维生素E 可以抑制猪肉的酸败变味，提高猪肉食品的安全性；维生素C 也具有一定的抗氧化性，因而也可以防止脂肪的氧化，同时，维生素C具有防止猪屠宰应激作用，对生理异常肉（PSE 肉及DFD 肉）具有一定的预防作用。日粮中缺乏生物素时，体脂中不饱和脂肪酸含量显著增加，导致体脂硬度下降，贮藏期缩短。日粮添加镁可缓解猪的应激。铁是机体抗氧化系统过氧化氢酶的辅助因子，对防止脂类氧化保持肉味有重要作用。硒是生物膜的抗氧化剂，对保证细胞膜完整性起着重要作用。此外，锌和锰也是超氧化物歧化酶的激活剂，提高日粮中锌和锰的水平也有助于防止PSE猪肉的产生。 6 结语 在猪胴体品质的调控方面，营养无疑起着至关重要作用，因此，在配制日粮时，要尽可能满足猪的营养需要，同时兼顾营养成分对猪胴体品质的影响，使猪生长快的同时具有满足消费者需求的胴体品质。近十多年来，营养措施对猪胴体品质的改善与调控已经有了质的进步，但仍与消费者的愿望有较大差距。随着科技水平的进一步提高，特别是生物技术在动物营养学领域的充分应用，必将对猪胴体品质有更有效的调控，以满足消费者的需求。