蘇尼特羊肉肌纖維特性與肉質相關性研究

蘇 琳，辛 雪，劉樹軍，林在瓊，馬曉冰，華曉青，靳 燁,*

（1.內蒙古農業大學食品科學與工程學院，內蒙古 呼和浩特 010018；2.烏拉特中旗農區畜牧業專項推進辦公室，內蒙古 烏拉特中旗 015300）

蘇尼特羊肉肌纖維特性與肉質相關性研究

蘇 琳1，辛 雪1，劉樹軍2，林在瓊1，馬曉冰1，華曉青1，靳 燁1,*

（1.內蒙古農業大學食品科學與工程學院，內蒙古 呼和浩特 010018；2.烏拉特中旗農區畜牧業專項推進辦公室，內蒙古 烏拉特中旗 015300）

以6月齡蘇尼特羊（6只）的股二頭肌為實驗材料，同時以同月齡的巴美肉羊（10只）、小尾寒羊（10只）為對照，用ATP酶（ATPase）組織化學法染色，對比其肌纖維密度、不同類型肌纖維的數量比例和面積比例、單根肌纖維直徑及肌纖維橫截面積，并分析了蘇尼特羊肌肉組織學特性與肉品質之間的相關關系，揭示了蘇尼特羊的肉質特性。結果表明：3個品種的股二頭肌中ⅡB肌纖維比例均為最多；蘇尼特羊Ⅰ型肌纖維的數量比例、面積比例和肌纖維直徑均顯著小于巴美肉羊（P＜0.05），橫截面積顯著小于巴美肉羊和小尾寒羊（P＜0.05）；蘇尼特羊ⅡA型肌纖維面積比例顯著小于巴美肉羊和小尾寒羊（P＜0.05）；ⅡB型肌纖維橫截面積顯著小于小尾寒羊（P＜0.05）。蘇尼特羊股二頭肌的肌纖維密度與粗脂肪含量呈顯著正相關，與剪切力呈負相關，ⅡB型肌纖維數量比例與極限pH值顯著負相關（P＜0.05）。

蘇尼特羊；肌纖維特性；肉品質

肌纖維是肌肉最基本的組成單位。肌纖維的組成及其類型轉化會直接影響到畜禽肉產品的質量[1]。1970年Brooke等[2]根據肌球蛋白ATP酶對酸堿穩定性的不同提出了肌球蛋白酶組織化學分類法，將肌纖維分為慢收縮氧化型（Ⅰ型）、快收縮氧化酵解型（ⅡA型）和快收縮酵解型（ⅡB型）3種類型，這種方法現在仍是被普遍認可的肌纖維分類方法。肌纖維類型與肉品質間存在密切的關系。慢收縮氧化型肌纖維（Ⅰ型）中肌紅蛋白的含量高，因此當其所占比例較高時，肌肉顏色鮮紅，肉色評分較高；ⅡB型肌纖維則剛好相反，所含肌紅蛋白量很低，若所占比例高，肌肉顏色則顯得蒼白，肉色評分較低[3]。ⅡB型纖維具有高活性的ATP酶和高含量的糖原，當肌肉中ⅡB型纖維所占比例大時，會使肌肉中的乳酸和磷酸迅速積聚，而導致pH值大幅下降，甚至會產生白肌肉[4]。Larzul等[5]的研究也證實，快收縮酵解型肌纖維（ⅡB型）比例的增加會加快宰后pH值降低的速度和程度。同時眾多研究表明，不同品種的同類畜禽，其肌肉組織學特性如肌纖維直徑、肌纖維密度等存在較大差異，且與肌肉品質之間存在較為密切的聯系[6-8]。李海晏等[9]認為肌纖維直徑和密度是影響肌肉嫩度和系水力的重要指標，肌纖維越細、密度越大的品種，其肌內脂肪的沉積量要多于肌纖維粗而密度低的品種。孫竹瓏等[10]對西藏藏山羊肌肉肌纖維直徑、肌纖維密度進行了分析，研究表明藏山羊肌纖維細、肌纖維密度大，在一定程度上反映了藏山羊肌肉肉質細嫩。Maltin等[11]比較8種不同品種豬的背最長肌肌纖維特性發現快速氧化酵解纖維的直徑與肉的嫩度確定存在顯著正相關。Shackelford等[12]發現綿羊雙肌臀肌纖維直徑的增大會降低肉的嫩度和多汁性。肌纖維的密度和直徑對于豬、羊和牛均顯示中等偏高的遺傳性，因此這些特性可以納入基因選擇程序以改善肉品質[13-14]。

為了更深入地了解蘇尼特羊肌纖維特性，本實驗以6月齡蘇尼特羊的股二頭肌為實驗材料，同時以同月齡的巴美肉羊和小尾寒羊做對照，采用ATP酶組織化學染色法對所采樣品進行染色，分析肌纖維直徑、面積和密度等在不同品種間的差異。同時對肌纖維與肉品質之間相互關系進行初步分析，旨在研究蘇尼特羊肉質鮮美的內在原因。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選擇內蒙古巴彥淖爾市牧區6月齡的蘇尼特羊6只、同月齡的巴美肉羊10只、小尾寒羊10只，在漁蒙家食品加工有限責任公司屠宰，取股二頭肌為實驗樣品。

Alfa Aesar異戊烷 莊信萬豐公司；三磷酸腺苷二鈉鹽 美國Sigma公司；巴比妥鈉、氯化鈷 國藥集團化學試劑有限公司；硫化銨 上海振興化工二廠有限公司；無水氯化鈣、醋酸鈉、冰醋酸 天津永大化學試劑廠；以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

MEV冰凍切片機 德國Slee公司；Leica 4000B顯微鏡 德國徠卡公司；PB-10pH計 北京賽多利斯儀器系統有限公司；DSH-300A回旋式水浴恒溫振蕩器 上海雅榮生化設備儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 取材和制片[15]

蘇尼特羊死后2 h內取股二頭肌，順著肌纖維方向切成0.5 cm×0.5 cm×1 cm的肌肉塊，放入－40 ℃預冷后的異戊烷中干燥30 s后取出，在液氮中速凍30 s，取出后用干冰帶回，放在－80 ℃冰箱中保存。制片時將組織塊放入－25 ℃的恒冷切片機內切片，厚度為12 μm。

1.3.2 染色[16-17]

以pH 4.6的醋酸鹽緩沖液為酸性前孵育液的mATPase組織化學染色法染色。

1.3.3 肌纖維各項指標的測定

用顯微彩圖分析軟件（Leica Qwin V3）在100倍下觀察并分析肌纖維特性。選擇3～4個視野，使研究的肌纖維數目不少于1 500根[18]。對視野內不同類型肌纖維分別進行計數，計算每種類型肌纖維的數量比例；圈出每種類型肌纖維的輪廓，利用軟件獲得每種肌纖維的面積，計算每種類型肌纖維的面積比例。每種類型纖維的截面積是各型肌纖維的平均值。肌纖維橫截面上最長兩點間距離與最短兩點間距離之和除以2作為肌纖維直徑，測多根求平均值。測出每個視野的面積，并計算出每個視野內肌纖維的根數，然后換算成每平方毫米的根數，作為被測樣本的肌纖維密度。

1.3.4 肌肉常規理化指標的測定

1.3.4.1 水分的測定

GB/T 9695.15—2008 《肉與肉制品 水分含量測定》。

1.3.4.2 粗脂肪的測定

GB/T 9695.1—2008《肉與肉制品 游離脂肪含量測定》；pH值的測定：用胴體直測式pH計測定股二頭肌pH值。pH1為屠宰后45 min內的pH值；pH24為將肉樣在0～4 ℃下冷藏24 h后的pH值，也稱為最終pH值。

1.3.4.3 色澤的測定

選取3 cm×3 cm×1 cm的股二頭肌，在屠宰后1～2 h內放入TC-P2A型全自動測色色差儀測定樣品肉顏色。

1.3.4.4 失水率的測定[19]

采用離心法測定肉樣失水率，取肉樣10 g左右，高速離心（1 500 r/30 min），取出肉樣，并用吸水紙吸取肉表面水分后稱質量。

1.3.4.5 嫩度的測定

采用C L M-3型嫩度儀測定。將肉樣切成2.5 cm×3 cm×5 cm大小的肉塊，密封后放入75 ℃水浴鍋中煮45 min，取出肉塊，室溫條件下待肉塊變涼后順著肌纖維方向將肉切成3 cm×1 cm×1 cm的條狀，再于嫩度儀上測量。

1.4 統計分析

數據統計采用DPS v6.55和SPSS 17.0進行實驗數據的統計分析，數值以±s表示。

2 結果與分析

2.1 蘇尼特羊股二頭肌染色結果

圖1 蘇尼特羊股二頭肌染色照片（×10000）Fig.1 Serial section of biceps femoris stained for myosin ATPase reactivity（×100）

由圖1可知，依據在pH 4.6前孵育液中，三磷酸腺苷酶活性處出現棕褐色硫化鈷沉淀，Ⅰ型纖維（慢收縮氧化型）表現出高的ATP酶活性，因此染色后顏色最深；而ⅡB型纖維（快收縮酵解型）在此pH值下沒有反應，染色后顏色最淺；ⅡA型纖維（快收縮氧化酵解型），pH 4.6時有一定的ATP酶活性，因此顏色介于二者之間。蘇尼特羊股二頭肌的肌纖維類型以ⅡB型纖維為主。

2.2 品種對肌纖維密度的影響

圖2 不同品種羊的肌纖維密度Fig. 2 Muscle fiber density of three sheep breeds

由圖2可知，蘇尼特羊、巴美肉羊、小尾寒羊的肌纖維密度分別為927、863.5、955.5 N/mm2，6月齡綿羊3個品種間肌纖維密度無顯著性差異（P＞0.05）。

2.3 品種對肌纖維數量比例、面積比例的影響

圖3 不同品種羊的各型肌纖維數量比例Fig.3 Muscle fiber number composition of BF muscle in three sheep breeds

圖4 不同品種羊的各型肌纖維面積比例Fig.4 Muscle fiber area composition of BF muscle in three sheep breeds

由圖3、4可知，蘇尼特羊Ⅰ型肌纖維的數量比例為20.79%，面積比例為14.76%，顯著小于巴美肉羊（P＜0.05），與小尾寒羊無顯著差異（P＞0.05）。ⅡA型肌纖維的肌纖維數量比例在蘇尼特羊、巴美肉羊、小尾寒羊3個品種的羊中分別為4.82%、6.14%、4.05%，蘇尼特羊與巴美肉羊、小尾寒羊無顯著差異（P＞0.05），但巴美肉羊顯著大于小尾寒羊（P＜0.05）。ⅡA型肌纖維面積比例在蘇尼特羊、巴美肉羊、小尾寒羊3個品種的羊中分別為4.8%、6.76%、5.82%，即蘇尼特羊顯著小于巴美肉羊和小尾寒羊（P＜0.05）。ⅡB型肌纖維的數量比例和面積比例在3個品種間差異均不顯著（P＞0.05）。

2.4 品種對肌纖維直徑的影響

圖5 不同品種羊的各型肌纖維直徑Fig.5 Muscle fiber diameters of BF muscle in three sheep breeds

由圖5可知，Ⅰ型肌纖維的肌纖維直徑在蘇尼特羊中最小，38.26 μm，顯著小于巴美肉羊（P＜0.05），與小尾寒羊差異不顯著（P＞0.05）。蘇尼特羊、巴美肉羊、小尾寒羊3個品種的ⅡA型肌纖維的肌纖維直徑分別為41.11、48.68、52.06 μm, 即蘇尼特羊顯著小于小尾寒羊（P＜0.05），與巴美肉羊差異不顯著（P＞0.05）。蘇尼特羊、巴美肉羊和小尾寒羊的ⅡB肌纖維直徑分別為44.74、55.11、46.26 μm，3個品種之間無顯著性差異（P＞0.05），蘇尼特羊的各型肌纖維直徑均小于巴美肉羊和小尾寒羊。

2.5 品種對肌纖維橫截面積的影響

由圖6可知，蘇尼特羊Ⅰ型肌纖維的橫截面積為1 041.2 μm2，巴美肉羊和小尾寒羊的Ⅰ型肌纖維的橫截面積分別為1 327.67 μm2和1 420.29 μm2，蘇尼特羊Ⅰ型肌纖維的橫截面積顯著小于巴美肉羊和小尾寒羊（P＜0.05）。蘇尼特羊、巴美肉羊、小尾寒羊的ⅡA型肌纖維的橫截面積分別為1 300.79、1 502.25、1 571.54 μm2，ⅡA型肌纖維橫截面積在3個品種的羊中差異不顯著（P＞0.05）。蘇尼特羊、巴美肉羊、小尾寒羊的ⅡB型肌纖維的橫截面積分別為1 243.88、1 549.12、1 621.46 μm2，即ⅡB型肌纖維橫截面積為蘇尼特羊顯著小于小尾寒羊（P＜0.05），與巴美肉羊差異不顯著（P＞0.05）。綜上可知，蘇尼特羊的各型肌纖維橫截面積均小于巴美肉羊和小尾寒羊。

表2 蘇尼特羊股二頭肌與肉品質相關性Table 2 Correlation coefficients between histochemical characteristics and meat quality traits in BF muscle of Sunit sheep

圖6 不同品種羊的各型肌纖維橫截面積Fig.6 Muscle fiber cross-sectional area of BF muscle in three sheep breeds

2.6 蘇尼特羊股二頭肌肌肉品質測定結果

肉的品質反映了肉品的消費性能和潛在價值，肉品質與肉內在特性密切相關，主要反映在肉的色澤、風味、質構等方面，人們常用胴體質量、肉的色澤、肉的pH值、嫩度、保水性等品質指標來評價肉的品質[1]。由表1可知，蘇尼特羊股二頭肌水分和粗脂肪含量，肌肉的pH值、色澤L*值（表示亮暗，偏白或偏暗）和a*值（表示紅綠值，偏紅或偏綠）。其中剪切力反映肉的嫩度，失水率反映肉的保水性。

表1 蘇尼特羊股二頭肌肌肉品質Table 1ble 1 Meat quality traits in BF muscle of Sunit sheep

2.7 蘇尼特羊股二頭肌肌纖維特性與肉品質相關性

由表2可知，肌纖維密度與粗脂肪含量、色澤的a*值正相關，與水分、pH1、pH24、色澤的L*值、剪切力、失水率負相關，其中與粗脂肪含量顯著正相關（P＜0.05）。肌纖維密度越大，沉積脂肪的量增多，嫩度增加，與剪切力呈負相關。理論上Ⅰ型肌纖維含量高的肌肉脂肪含量高，由于Ⅰ型肌纖維的直徑及橫截面積小于Ⅱ型肌纖維，Ⅰ型肌纖維比例高通常也就意味著肌纖維密度高。而IIB型肌纖維含量與極限pH值顯著負相關（P＜0.05），IIB型肌纖維比例升高，提高糖酵解潛力值，使得pH24降低，與肉品質呈負相關性。

3 討 論

蘇尼特羊、巴美肉羊、小尾寒羊的股二頭肌肌纖維密度不存在顯著差異（P＞0.05），蘇尼特羊股二頭肌的肌纖維密度與粗脂肪含量呈顯著正相關（P＜0.05），與剪切力呈負相關。蘇尼特羊Ⅰ型肌纖維的數量比例、面積比例顯著小于巴美肉羊（P＜0.05），ⅡA型肌纖維的面積比例顯著小于巴美肉羊和小尾寒羊（P＜0.05）。蘇尼特羊股二頭肌中ⅡB型肌纖維數量比例與極限pH值顯著負相關（P＜0.05）。蘇尼特羊的各型肌纖維直徑均小于巴美肉羊和小尾寒羊，其中Ⅰ型肌纖維的肌纖維直徑顯著小于巴美肉羊（P＜0.05），ⅡA型肌纖維的直徑顯著小于小尾寒羊（P＜0.05）。蘇尼特羊的各型肌纖維橫截面積均小于巴美肉羊和小尾寒羊，其中Ⅰ型肌纖維的橫截面積顯著小于巴美肉羊和小尾寒羊（P＜0.05），ⅡB型肌纖維橫截面積顯著小于小尾寒羊（P＜0.05）。

研究表明，在不同品種間肌纖維類型組成、肌纖維直徑及橫截面積均存在差異。Bünger等[8]研究了產肉能力強且瘦肉率高的特塞爾與耐寒性及繁育能力強的蘇格蘭黑臉這兩種具有鮮明特點的羊在肌纖維特性上的差別，結果顯示特塞爾綿羊背最長肌的肌纖維橫截面積比蘇格蘭黑臉羊高16%，而氧化型肌纖維比例特塞爾羊與蘇格蘭黑臉羊為7.5∶9.6。蔣福虎等[20]研究了粗毛羊等3個品種間的肌纖維差異，發現本地粗毛羊肌纖維較細，山西細毛羊較粗，德×本F1居中，與本地綿羊的肉質好、易咀嚼的優點相吻合。孫偉等[21]就湖羊和陶賽特羊的背最長肌的組織學特性進行了對比，發現湖羊的肌纖維直徑小于陶賽特羊，但湖羊的肌纖維密度顯著大于陶塞特羊，這說明陶賽特羊比湖羊有更大的肌纖維橫截面積，具有更大的產肉潛力；而湖羊的肉質要比陶賽特羊細嫩。而蘇尼特羊的肌纖維直徑和橫截面積均小于巴美肉羊和小尾寒羊，一定程度上解釋了蘇尼特羊肉質優良的內在原因。

[1] 尹靖東. 動物肌肉生物學與肉品科學[M]. 北京: 中國農業大學出版社, 2011: 164-183.

[2] BROOKE M H, KAISER K K. Three ‘myosin adenosine triphosphatase’ systems: the nature of their pH lability and sulfhydryl dependence[J]. Journal of Histochemistry and Cytochemistry, 1970, 18(9): 670-672.

[3] LIN Su, HUI Li, XUE Xin, et al. Muscle fiber types, characteristics and meat quality[C]. Advanced Materials Research, 2013, 634: 1263-1267.

[4] MONIN G, MEJENES-QUIJANO A, TALMANT A, et al. Influence of breed and muscle metabolic type on muscle glycolytic potential and meat pH in pigs[J]. Meat Science, 1987, 20(2): 149-158.

[5] LARZUL C, LEFAUCHEUR L, ECOLAN P, et al. Phenotypic and genetic parameters for longissimus muscle fiber characteristics in relation to growth carcass, and meat quality traits in large white pigs[J]. Animal Science, 1997, 75(12): 3126-3137.

[6] 陳曉娟, 石堅, 黃帥, 等. 二花臉仔豬與皮蘭特仔豬肌纖維類型特性的比較及其與肉質的關系[J]. 福建農林大學學報: 自然科學版, 2008, 37(2): 185-189.

[7] 解祥學, 孟慶翔, 任麗萍, 等. 我國6個肉牛品種肌肉纖維特征研究[J].中國農業大學學報, 2011, 16(1): 66-72.

[8] BüNGER L, NAVAJAS E A, STEVENSON L, et al. Muscle fibre characteristics of two contrasting sheep breeds: Scottish Blackface and Texel[J]. Meat Science, 2009, 81(2): 372-381.

[9] 李海晏, 陸甜, 夏枚生, 等. 豬肌纖維生長發育規律研究進展[J]. 畜牧與獸醫, 2009, 41(10): 93-95.

[10] 孫竹瓏. 藏山羊肌肉組織學特性研究[J]. 西南民族學院學報, 1991, 17(3): 48-53.

[11] MALTIN C A, WARKUP C C, MATTHEWS K R, et al. Pig muscle fibre characteristics as a source of variation in eating quality[J]. Meat Science, 1997, 47(3): 237-248.

[12] SHACKELFORD S D, WHEELER T L, KOOHMARAIE M. Effect of callipyge phenotype and cooking method on tenderness of several major lamb muscles[J]. Journal of Animal Science, 1997, 75(8): 2100-2105.

[13] deVRIES A G, FAUCITANO L, SOSNICKI A, et al. The use of gene technology for optimal davelopment of pork meat quality[J]. Food Chemistry, 2000, 69(4): 397-405.

[14] REHFELDT C, FIEDLER I, ENDER K, et al. Myogenesis and postnatal skeletal muscle cell growth as influenced by selection[J]. Livestock Production Science, 2000, 66(2): 177-188.

[15] HWANG Y H, KIM G D, JEONG J Y, et al. The relationship between muscle fiber characteristics and meat quality traits of highly marbled Hanwoo (Korean native cattle) steers[J]. Meat Science, 2010, 86(2): 456-461.

[16] 王曉冬, 湯樂民. 生物光鏡標本技術[M]. 北京: 科學出版社, 2007: 129-131.

[17] 華曉青, 劉樹軍, 史曉燕, 等. 巴美肉羊和小尾寒羊肌纖維特性的研究[J]. 食品工業, 2012, 33(10): 105-108.

[18] CERISUELO A, SALA R, NüRNBERG G, et al. How many muscle samples are required to obtain reliable estimations of muscle fibre characteristics from pig longissimus muscle? [J]. Meat Science, 2007, 76(3): 583-587.

[19] 郭元, 李博. 小尾寒羊不同部位羊肉理化特性及肉用品質的比較[J].食品科學, 2008, 29(10): 143-147.

[20] 蔣福虎, 馮旭芳, 李蒙召. 羊肉肌纖維生長規律的觀察[J]. 山西農業大學學報, 1996, 16(4): 386-388.

[21] 孫偉, 程華平, 馬月輝, 等. 湖羊背最長肌組織學特性分析及其與陶賽特羊的初步比較[J]. 中國畜牧雜志, 2011, 47(11): 12-14.

Relationship between Muscle Fiber Characteristics and Meat Quality Traits of Sunit Sheep

SU Lin1, XIN Xue1, LIU Shu-jun2, LIN Zai-qiong1, MA Xiao-bing1, HUA Xiao-qing1, JIN Ye1,*
(1. College of Food Science and Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China; 2. Animal Husbandry Special-Purpose Facilitation Office, Wulate Middle Banner 015300, China)

The objective of this study was to characterize the profile of muscle fibres from the same muscle (biceps femoris, BF) among different breeds (Sunit sheep, Bamei sheep and Small Tail Han sheep) by histochemical analysis. Six Sunit sheep, ten Bamei sheep and ten Small Tail Han sheep were slaughtered at 6 months of age. Ovine skeletal muscle fibres were classified using the myosin ATPase staining technique with an acid preincubation solution (pH 4.6), into three types (Ⅰ, ⅡA and IIB). The fiber number, area percentage, diameter and cross-sectional area of each fiber type were studied. The relationship between fiber types and meat quality of Sunit sheep traits was also examined. The results showed that fiber number percentage of type IIB was the most common in BF muscle of three breeds. The fiber number, area percentages and diameter of type Ⅰ in Sunit sheep were significantly lower than those in Bamei sheep (P ＜ 0.05). The cross-sectional area of type Ⅰ and the fiber area percentage of type ⅡA and were significantly lower than those in Bamei sheep and Small Tail Han sheep (P ＜ 0.05). The cross-sectional area of type ⅡB was significantly lower than that in Small Tail Han sheep (P ＜ 0.05). For Sunit sheep, fiber density in BF muscle had a positive correlation with fat content (P ＜ 0.05) and a negative correlation with WBSF. Fiber number percentage of type ⅡB had a negative correlation with ultimate pH (P ＜ 0.05).

Sunit sheep; muscle fiber characteristics; mutton quality

TS251.5

A

1002-6630（2014）07-0007-05

10.7506/spkx1002-6630-201407002

2013-08-04

國家自然科學基金面上項目（31360393）

蘇琳（1978—），女，講師，博士研究生，研究方向為畜產品加工。E-mail：sulin820911@163.com

*通信作者：靳燁（1964—），男，教授，博士，研究方向為畜產品安全生產。E-mail：jinyeyc@sohu.com