豬肉是我國城鄉居民消費量最大的肉食品,隨著人們生活水平的不斷提高,豬肉品質已越來越受到消費者和生產者的重視。如何提高豬肉品質已成為現代養豬業的重要課題。我們通常說的豬肉品質主要包括pH、肉色、嫩度、肌肉系水力、肌內脂肪含量、脂肪酸組成和風味等幾個方面, 受遺傳、環境、營養、運輸和屠宰處理等因素的影響。在影響豬肉質的諸多因素中,沉積在肌肉內的脂肪,即肌內脂肪(Intramuscular Fat,IMF)是一個極其重要的指標,肌內脂肪和肉質呈正相關。
1 肌內脂肪的沉積及其與肉質的關系
肌內脂肪是脂肪沉積的一種主要形式,它存在于肌外膜、肌束膜或肌內膜上,營養狀況好的家畜其肌纖維膜的毛細血管上也有脂肪。研究認為脂肪細胞是由間質細胞經繁殖因子的刺激逐漸成熟,數量增加,然后隨脂肪的合成細胞質出現脂肪滴,并擴大充滿整個細胞,形成豐滿的卵圓形脂肪細胞。肌內脂肪的含量取決于脂肪細胞(多小室脂肪細胞)的數量和脂肪合成蓄積的能力。肌內脂肪與機體其他部位脂肪的沉積規律有所不同。總體上,肌內脂肪的沉積晚于機體其他部位脂肪的沉積,出現在個體發育的較晚階段。其對肉品質的作用可分為以下3個方面:(1)IMF含量與肉的嫩度呈正相關。這是由于脂肪組織與結締組織呈交叉狀態,這種形態結構能疏松結締組織,減弱結締組織的物理強度,使得肌肉纖維容易分離,從而改善嫩度。(2)IMF含量與肉品的多汁性有關。研究發現,肉的風味多汁性隨IMF含量的增加而持續改善。(3)IMF與肉品的風味有關。脂類和一些脂溶性物質是一些風味物質的前體物,肉類的特征性香味主要起源于脂肪。因此,IMF含量是影響肉品質的一項重要經濟性狀。眾多的研究結果認為,2.5%~3%的IMF含量是新鮮豬肉產品的一個理想標準。但是目前對瘦肉率的選擇已使IMF含量降到1%~1.5%,低于最佳范圍。如何在保證瘦肉率(低背膘厚)的前提下,提高IMF含量是當前養豬生產的一個新目標。
2 影響豬肌內脂肪沉積的因素
2.1 品種(系)遺傳因素
據研究結果表明,中國地方豬種IMF 含量顯著高于國外品種豬。國外現代豬種中,IMF含量:杜洛克豬2.40%,長白豬1.46%(Ellis,1999)。我國地方豬種中,IMF含量:金華豬3.95%,二花臉4.48%,民豬及內江豬等在5.00%以上(陳潤生,1981)。這為中國地方豬種的保護與利用提供了充分的科學依據,也為中國養豬業的持續發展提供了豐富的遺傳資源保證。
2.2 飼養管理因素
BeeG 等(2004)研究冬季自由散養豬對肌纖維性狀的特殊適應性、脂肪組織成分和肉品質性狀的影響,結果表明,自由散養對豬半腱肌IMF 含量無影響(P>0.05),但使背最長肌中IMF 含量降低(P<0.01),而股直肌中IMF 含量升高(P>0.05);散養豬背部脂肪的外層多不飽和脂肪酸含量升高,作為對飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸(MUFA) 的代償,而在網膜脂肪、背最長肌和半腱肌顏色深的部分,MUFA 含量降低(P<0.01);在散養豬所有組織中,共軛亞油酸含量升高。
2.3 體重、年齡、性別因素
有研究表明,不同體重、年齡的豬IMF含量也存在一定差異。IMF 的沉積與體重呈正相關,隨著體重增加IMF 的沉積速度也各不相同。王林云(2001)研究結果表明,不同年齡的大約克夏豬與二花臉豬的IMF 沉積不同。Newcom DW等(2004)報道發現IMF含量有性別差異。
2.4 肌內脂肪沉積候選基因
目前認為影響豬IMF含量的候選基因存在于FABP家族(FABPs),FABPs是細胞質內的脂肪酸結合蛋白,存在于許多細胞質中。FABP一般含有126~137個氨基酸,同時表現出氨基酸序列的同源性。它們的作用是轉運脂類或參與脂類代謝,調整游離配位體的濃度(Veerkamp等,1995)。FABPs是一類結構特殊的蛋白質,對脂肪酸具有特別的親合力,它們可以結合多種配體。FABPs至少有10種結構上不同的類型,包括肝臟型、腸型、心臟型、脂肪細胞型、回腸型、表皮型、CABPⅠ和Ⅱ、CRABPⅠ和Ⅱ,不同類型的FABP在不同組織和細胞中表達,其中心臟脂肪酸結合蛋白(heart fatty acid binding protein,H-FABP)基因和脂肪組織脂肪酸結合蛋白(adipocyte fatty acid binding protein,A-FABP)基因在心臟和脂肪中沉積甘油三酯有利于增加IMF含量,被認為是影響IMF含量的主要基因。另外,近年來的研究還發現,PPARγ、RXR-α、ADD1等也是與IMF有關的基因。PPAR-γ是脂肪分化、脂肪代謝過程中的重要轉錄因子,維甲酸X受體α(RXR-α)是影響豬脂肪前體細胞分化和凋亡的重要因子,PPAR-γ和RXR-α可以形成異源二聚體,再與PPAR-γ的配體或RXR-α的配體(VA代謝中產物維甲酸等)結合,誘導脂肪細胞分化增殖。ADD1為脂肪細胞和肌細胞調控因子,與PPAR和RXR具有密切的相互作用。目前為止,他們對IMF的調控機理尚未清楚,有待進一步的研究。
3 營養調控對豬肌內脂肪沉積的影響
3.1 日糧能量和蛋白質水平對豬肌內脂肪沉積的影響
在日糧對IMF沉積的作用中,氨基酸與能量之間的比例對IMF的沉積起決定性的作用。Gondret 等(2002)發現與標準日糧(消化能3.25 MJ/kg,賴氨酸9.5g/kg)相比,低能量低蛋白質日糧(DE 12.96MJ/kg,CP 13.1%)能增加IMF含量而沒有過多的胴體脂肪沉積,從而改善豬肉的食用品質,原因可能與豬肉IMF含量增加和日糧中蛋白質減少促進體內蛋白質周轉加快所致。
Lebret等(2008)研究發現肥育后期漸進式蛋白質和能量限飼也可顯著提高IMF含量而不增加皮下脂肪。
3.2 維生素A對豬肌內脂肪沉積的影響
有研究表明在肥育中期限制日糧VA的用量能夠增加豬IMF含量而并不影響其他屠宰性能(Olivares等,2009)。但Souza等(2003)發現VA并不改善IMF的含量,關于VA對IMF的沉積作用有待進一步研究。
3.3 共軛亞油酸對豬肌內脂肪沉積的影響
Zhou等(2006)在細胞水平上發現,CLA 能夠明顯抑制皮下脂肪前體脂肪細胞的增殖和脂類物質的沉積,但提高了IMF前體脂肪細胞的增殖和脂類物質的分化。農業部飼料工業中心實驗室也有研究表明生長育肥豬中添加2%或4%CLA 能夠增加豬IMF含量,改善豬肉品質。
3.4 其他營養因素
有研究表明肥育階段飼喂亞麻籽可以促進生豬IMF沉積(Wilfart等,2004)。這可能是因為亞麻籽中含有豐富的油脂——亞麻籽油。亞麻籽油中含有45%~65%的α-亞麻酸和15%~18%的油酸,α-亞麻酸在動物體肝臟內,在去飽和酶和鏈延長酶的作用下,能夠生成ω-3型脂肪酸(EPA和DHA)。生長豬可以將脂肪酸吸收沉積于脂肪中,因此飼料中脂肪酸的組成與IMF中脂肪酸的組成密切相關。
甜菜堿是合成生物體內肉堿、肌酸等物質的有效甲基供體,而肉堿是脂肪酸β- 氧化重要的轉運體,與脂肪代謝密切相關。研究表明在生長育肥豬飼料中添加甜菜堿能通過加強體脂動員,促進脂肪酸向肌肉組織轉運和β- 氧化提高IMF含量,提高大理石紋評分,顯著改善了肉質。
雖然營養調控增加豬肉IMF含量的觀念已得到較多的認同,但其確切的機理尚不清楚,以往的研究主要集中在脂肪沉積量的表觀指標方面,在IMF代謝調控的分子機制方面的資料十分匱乏。要想從根本上提高豬IMF含量,只有利用營養基因組學的方法,通過改善豬的營養水平達到改善修飾調控豬IMF的基因。因此,從分子水平上研究營養調控影響生長肥育豬IMF沉積的機理已迫在眉睫。
(參考文獻略)