純種豬與雜交豬肉質性狀及營養價值比較研究

章杰 蘇軍 柴捷 婁鵬博

摘 要：為研究雜交對豬肌肉肉質、激素、脂肪酸、礦物元素含量和肉質相關基因表達水平的影響，實驗選取同一飼養條件下，180 日齡的純種長白豬、純種約克夏豬及長白豬×約克夏豬二元雜交豬各6 頭，屠宰后采集背最長肌。結果表明：二元雜交豬與長白豬和約克夏豬相比，其肌肉滴水損失、粗脂肪含量、胰島素含量、多種礦物元素含量和肉質相關基因（RYR1、CAST、IGF2、PPKAG3和MC4R）表達水平顯著升高（P<0.05）；而其剪切力、水分含量和多不飽和脂肪酸含量顯著降低（P<0.05）。雜交對豬的肉質性狀和營養成分含量影響顯著，但不能判斷對其綜合影響是否有益。

關鍵詞：豬；雜交；肉質性狀；營養價值

Comparison of Meat Quality and Nutritive Value of Purebred and Crossbred Pigs

ZHANG Jie1， SU Jun1，*， CHAI Jie2， LOU Pengbo2

（1. Department of Animal Science， Southwest University （Rongchang）， Chongqing 402460， China；

2. College of Animal Science and Technology， Sichuan Agricultural University， Chengdu 611130， China）

Abstract： The objective of this study was to understand how hybridization affects the meat quality， hormone， fatty acid， mineral elements content and meat quality-related gene expression levels of porcine longissimus dorsi muscles. Landrace， Yorkshire and Landrace × Yorkshire pigs （six animals from each breed） aged 180 days under the same raising conditions were used in this study. The results showed that Landrace × Yorkshire pigs had significantly （P < 0.05） higher drip loss， IMF content， insulin level， mineral elements content and meat quality-related gene （RYR1， CAST， IGF2， PPKAG3 and MC4R） expression levels and significantly （P < 0.05） lower shear force， moisture and polyunsaturated fatty acid contents in longissimus dorsi than Landrace and Yorkshire pigs， indicating that hybridization has a significant impact on meat quality traits and nutrient contents of a pig， but it is difficult to judge their combined effect is positive or negative. Therefore further research is needed.

Key words： pig； hybridization； meat quality； nutritive value

中圖分類號：TS251.1 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2015）10-0001-05

doi： 10.15922/j.cnki.rlyj.2015.10.001

根據美國農業部統計數據，2011年全球豬肉產量及消費量為1.01 億t，并且保持逐年增長的穩定態勢，這完全歸結于過去30 年世界各國對豬生長速度和增加瘦肉率等生長和胴體性狀方面的遺傳改良。但同時也出現了豬肉質性狀急劇下降的現象，比如PSE（pale-soft-exudative）肉（肉色灰白、肉質松軟、有滲出物）和DFD（dry-firm-dark）肉（肌肉干燥、質地粗硬、色澤深暗）的出現。豬肉對消費者的吸引力主要取決于肉色、大理石紋和滴水損失等表型性狀[1]。目前，消費者不僅追求食品安全和經濟價值，同時更希望得到穩定的、令人滿足的風味，這就對豬肉質提出了更高的要求。雖然豬肉質受到許多因素的影響，如環境、營養、運輸和屠宰等，但是品種對肉質性狀的影響程度是最大的[2]。目前，世界上應用最廣泛的商品豬主要是通過雜交育種產生的新品種，因此，比較純種豬及其雜交產生的雜交豬的肉質性狀是非常必要的。Franco等[3]報道指出塞爾塔豬與長白豬和杜洛克豬的雜交后代比，塞爾塔豬具有更快的生長速度和更好的胴體性狀，肉質方面前者的肌內脂肪含量和剪切力要低于后者。Suzuki等[4]研究表明巴克夏豬和杜洛克豬的雜交可影響脂肪沉積和脂肪品質性狀。

長白豬原產于丹麥，是世界著名的瘦肉型豬種，其主要優點是產仔數多，生長發育快，省飼料，胴體瘦肉率高等，但抗逆性差，對飼料營養要求較高，在生產中常作為三元雜交豬（杜長大）的第一父本[5]。約克夏豬原產于英國，是世界上分布最廣的豬品種，其特點是繁殖力強、背膘薄、瘦肉多、肉質好、體格大和增重快[6]。為了盡可能地發揮長白豬與約克夏豬的性能，育種學家將兩豬種進行雜交得到了二元雜交豬，其具有生長快、飼料利用率高、瘦肉率高、抗逆性強等特點。目前，長白豬和約克夏豬及兩者雜交后代是得到全世界公認并普遍應用的優良豬種，但是對其科學系統的研究還比較缺乏。因此，實驗選取長白豬和約克夏豬及其雜交后代，對其肉質、激素、脂肪酸、礦物質元素和肉質相關基因表達水平進行比較分析，旨在為深入了解雜交豬的肉質性狀、營養價值提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選用飼養于重慶地區養殖場同期、同舍飼養的肉豬18 頭，其中，純種長白豬（L）、約克夏豬（Y）、L×Y二元雜交豬各6 頭，所選實驗豬均為公豬。實驗豬飼喂到180 d時屠宰，宰前24 h禁食、停止飲水，宰后立即采集倒數3～4肋骨間的背最長肌樣品，將樣品分為兩部分，一部分新鮮樣品用于測定肉質指標，另外一部分樣品-80 ℃保存，用于測定激素、脂肪酸、礦物元素含量以及基因表達水平。

所用化學試劑均為分析純 成都市科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設備

PB303-N電子精密天平 瑞士Mettler-Toledo儀器公司；pH計 丹麥SFK公司；KJELTEC 2200凱氏定氮儀 瑞典Foss公司；TA.XT Plus物性測試儀 英國Stable Micro System公司；ELx808吸收光酶標儀 美國Biotek公司；GC-14C氣相色譜儀 日本Shimadzu公司；iCAP 6300 Radial電感耦合等離子體發射光譜儀（inductively coupled plasma optical emission spectrometry，ICP-OES） 美國Thermo Fisher公司。

1.3 方法

1.3.1 肉質測定

參照Shen等[7]的方法，測定豬肉的肉色、大理石紋、pH值、滴水損失、剪切力、水分、粗脂肪、粗蛋白、干物質和灰分含量。

1.3.2 胰島素、胰高血糖素和腎上腺素含量測定

參照Shen等[7]的方法測定，用酶標儀進行測定。

1.3.3 脂肪酸含量測定

參照GB/T 9695.2—2008《肉與肉制品脂肪酸測定》，用脂肪酸分析儀進行測定。

1.3.4 礦物元素含量測定

參照張玉玉等[8]的方法，用ICP-OES進行測定。

1.3.5 基因表達水平測定

參照Zhang等[9]的方法，用熒光定量聚合酶鏈式反應（quantitative polymerase chain reaction，Q-PCR）儀進行測定，引物序列見表1。

1.4 數據處理

每個指標重復測定3 次，用Excel整理試驗數據，采用SPSS 19.0軟件對兩兩之間的數據進行Students t-test檢驗，P<0.05表示差異顯著，數據以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 純種與雜交豬肉質性狀比較

由表2可知，L×Y二元雜交豬的滴水損失和粗脂肪含量最高，顯著高于長白豬和約克夏豬（P<0.05）；剪切力和水分含量最低，顯著低于長白豬和約克夏豬（P<0.05）；肉色b*、大理石紋和灰分含量介于長白豬和約克夏豬之間，顯著低于長白豬而顯著高于約克夏豬（P<0.05）；肉色L*最高，顯著高于約克夏豬

（P<0.05），與長白豬差異不顯著（P>0.05）；pH值最高，顯著高于長白豬（P<0.05），與約克夏豬差異不顯著（P>0.05）；肉色a*最低，顯著低于長白豬

（P<0.05），與約克夏豬差異不顯著（P>0.05）；粗蛋白和干物質含量間均差異不顯著（P>0.05）。

2.2 純種與雜交豬激素含量比較

字母不同，表示差異顯著（P<0.05）。下同。

圖 1 長白豬、約克夏豬及其雜交后代背最長肌激素含量

Fig.1 Hormone content in longissimus dorsi of Landrace pig， Yorkshire pig and Landrace × Yorkshire pig

由圖1可知，L×Y二元雜交豬的胰島素、胰高血糖素含量顯著高于長白豬（P<0.05），與約克夏豬差異不顯著（P>0.05）；L×Y二元雜交豬的腎上腺素顯著低于長白豬（P<0.05），與約克夏豬差異不顯著

（P>0.05）。

2.3 純種與雜交豬脂肪酸含量比較

由表3可知，L×Y二元雜交豬的花生酸和亞油酸含量最低，顯著低于長白豬和約克夏豬（P<0.05）；癸酸、肉豆蔻酸和棕櫚油酸含量介于長白豬和約克夏豬之間，但均顯著高于約克夏豬（P<0.05），與長白豬差異不顯著（P>0.05）；其他脂肪酸在3個品種之間差異均不顯著（P>0.05）。總體上來看，L×Y二元雜交豬的多不飽和脂肪酸含量最低，顯著低于長白豬和約克夏豬

（P<0.05）；飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸含量差異不顯著（P>0.05）。

2.4 純種與雜交豬礦物質元素含量比較

由表4可知，Cd、Cr、Mn、Se和Zn元素在L×Y二元雜交豬肌肉中含量顯著高于長白豬和約克夏豬

（P<0.05），Ca和Si元素在L×Y二元雜交豬肌肉中含量顯著低于長白豬和約克夏豬（P<0.05）。Cu、Fe、Mg、P、Pb和Sr元素在L×Y二元雜交豬肌肉中含量則介于長白豬和約克夏豬，其中Cu、P、Pb和Sr元素顯著低于長白豬（P<0.05），與約克夏豬差異不顯著

（P>0.05）；Fe和Mg元素顯著高于約克夏豬

（P<0.05），與長白豬差異不顯著（P>0.05）。

2.5 純種與雜交豬肉質相關基因表達水平比較

圖 2 長白豬、約克夏豬及其雜交后代背最長肌相關基因表達水平

Fig.2 Meat quality-related gene expression levels in longissimus dorsi of Landrace pig， Yorkshire pig and Landrace × Yorkshire pig

由圖2可知，L×Y二元雜交豬肉質相關基因表達水平最高，基因CAST、IGF2、PPKAG3和MC4R的表達水平顯著高于長白豬和約克夏豬（P<0.05）；基因RYR1的表達水平顯著高于長白豬，與約克夏豬差異不顯著

（P>0.05）。

3 討 論

豬肌肉的滴水損失率是反映系水力的重要參數，系水力是指當肌肉受到外力作用時保持原有水分的能力，直接影響到肉的加工產量、適口性、營養價值和受消費者歡迎程度[10-11]。本研究結果顯示雜交提高了豬肌肉的滴水損失率，對肉的質地、滋味、香氣、多汁性、營養成分和顏色等具有不良影響。趙改名等[12]的研究表明滴水損失率與水分含量呈負相關關系，與本研究的結果一致（r=-0.63），但也有其他研究結果顯示水分含量與滴水損失率呈顯著的正相關關系[10，13]，目前還沒有相關研究對此現象做出合理的解釋，故需要做進一步的研究。研究表明，肌肉系水力的下降會影響肉的嫩度，而剪切力則是反映嫩度高低的直觀指標[14]，本研究結果顯示雜交降低了剪切力，這與馬俊鴿等[15]的實驗結果一致。肌內脂肪是影響肉質的重要因素，肌內脂肪含量的提高會改善肉的風味和多汁性[16]。本實驗結果顯示雜交提高了豬肌內脂肪含量，但豬肌內脂肪的理想食用品質范圍為2%～3%之間，從結果可以看出本實驗所研究的2 個豬品種和一個雜交組合豬均屬于瘦肉型品種，其肌內脂肪含量均在2%以下，因此，雜交豬肌內脂肪含量的提高并沒有顯著改善肉質。

激素是許多生理生化過程的重要調節因子，對肉的嫩度、風味等肉質指標也具有重要的作用[17]。胰島素是一種多肽激素，通過刺激肌肉葡萄糖、氨基酸、糖原和蛋白質合成來調節血液葡萄糖水平[18]。本實驗結果顯示雜交顯著提高了胰島素含量，說明雜交豬與純種豬相比，具有較強的糖原利用和蛋白質合成能力，進而導致肌肉生長能力更強，這可能是雜交豬具有更好的生長性能及胴體性狀的原因。

脂類是肉的主要風味前體物質，而脂肪酸則對肉的特殊風味具有重要的貢獻[19]。脂肪酸是人類和動物的主要燃料物質，從結構上可分為飽和、單不飽和與多不飽和脂肪酸，其中多不飽和脂肪酸的含量直接影響到肉的營養價值[20]。本實驗結果顯示雜交對飽和與單不飽和脂肪酸含量沒有影響，但顯著降低了多不飽和脂肪酸含量，說明雜交對多不飽和脂肪酸具有不利的影響，導致肌肉營養價值下降。

礦物質元素對機體代謝具有非常重要的生理學功能，人體內大多數酶含有一個或多個礦物元素，有的礦物元素是酶反應中不可缺少的活化劑或抑制劑[21]。礦物元素可參與激素的合成，如Zn維持胰島素的結構和功能，I是合成甲狀腺激素的原料之一，Cr、Mn、Cu、Zn等元素參與核酸的代謝。本實驗結果顯示雜交可顯著提高肌肉中Cd、Cr、Mn、Se和Zn含量，降低Ca和Si含量，說明雜交能提高肌肉中大部分礦物元素含量。

肉質表型上的變化常常暗示著分子調控層面的差異，故本研究選取了5 個已被鑒定為肉質相關的基因（CAST、IGF2、PPKAG3、MC4R和RYR1）進行表達水平的分析。前人的研究發現這5 個基因的突變與肉質性狀非常相關[22]，但很少有研究其表達水平對肉質的影響。本實驗結果顯示雜交均顯著提高了這5 個肉質相關基因的表達水平，說明基因的表達水平高低也可能會影響到肉質的優劣，但其影響機理還需進一步研究。眾所周知，蛋白質是由基因轉錄翻譯后得到的產物，因此，可以通過基因的表達水平推測出蛋白質的翻譯水平，進而對肉質性質的生理功能進行調節。CAST基因編碼的鈣蛋白酶抑素是蛋白酶的內源抑制劑，對動物死后肉的嫩化程度和速率具有重要的調節作用[23]，研究證明，隨著鈣蛋白酶抑素活性的升高肉的嫩度逐漸下降[24]。IGF2基因編碼的胰島素樣生長因子2是松弛素的生長因子——胰島素家族的一個成員，它是肌肉生長和發育的重要調節基因[25]，常被作為候選基因來評估農業動物的肉質和胴體性狀。前人的研究指出，豬IGF2基因在非編碼區的一個突變會影響基因的表達，從而影響肌肉和脂肪的沉積[26]。MC4R基因編碼的黑皮質素4受體是形成一個七跨膜G蛋白偶聯受體的組成部分，它能夠通過調節瘦素來影響體質量、食物攝入、生長發育、脂肪沉積、能量平衡和肌肉的脂質組成[27]。活化MC4R基因的活性會導致食物攝取的抑制，而小鼠MC4R基因的靶向破壞則會導致肥胖的發生[28]。PRKAG3基因編碼肌肉特異性的γ亞基磷酸腺苷活化蛋白激酶在調節能力代謝中具有重要作用[29]。研究表明，PRKAG3基因的突變會影響肉的品質，包括糖原含量[30]、肉色[31]、胴體組成[32]和肌內脂肪含量[33]。RYR1基因是目前最廣泛已知的影響豬肉質的基因，編碼蘭尼堿受體蛋白，它的突變會引起動物死后pH值下降，進而導致豬應激綜合癥和白肌肉的發生[34]。

4 結 論

豬經過雜交改良后，雖然在生長速率和產肉率方面取得了一定的進展，但其肌肉的滴水損失率顯著提高，剪切力和水分含量則顯著降低，這可能是導致肉質下降的原因；從營養價值的角度來看，雜交顯著降低了肌肉多不飽和脂肪酸含量，但其大部分礦物元素含量得到了顯著提高，因此，不能判斷雜交對豬肌肉營養價值的影響程度；另外，雜交可顯著提高肉質相關基因的表達水平，但其作用機理還有待進一步研究。

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