蘋果酸酶活性與豬脂肪沉積及其肉質性狀間的關系

陳夢潔，王 瓊，程莉莉

（1．湖北省武漢市黃陂區農業綜合執法大隊，武漢 430300；2．湖北省武漢市黃陂區動物疫病預防控制中心，武漢 430300；3．湖北省武漢市黃陂區農業檢驗監測中心，武漢 430300）

隨著養豬生產技術的提高，豬的生長速度、屠宰率與瘦肉率都得到了顯著提高，但是豬肉品質的下降引起了消費者的關注［1］，而肉質性狀受到多種因素的影響，其中肌內脂肪（IMF）在肉質性狀（物理性狀和化學風味）的形成中具有重要作用［2］，豬肉脂肪的分配與沉積受到體內多種關鍵酶的影響，其中肌肉蘋果酸酶（ME）的活性對肌內脂肪的沉積有一定的影響［3］。

蘋果酸酶可催化蘋果酸氧化脫羧形成丙酮酸和二氧化碳，同時催化NADP＋形成NADPH（合成長鏈脂肪酸所需能量的來源），丙酮酸在LDH酶催化下可生成乳酸，肌肉中乳酸的含量可影響糖酵解并進而影響屠宰后右側胴體倒數第3與第4胸椎處背最長肌肉24 h pH（pH2），因此ME活性的改變，可以影響動物脂肪沉積和肌肉的pH2，從而對肉質性狀的形成也產生一定的影響［4］。

本文主要通過比較不同品種豬肌肉ME的活性變化與IMF和蛋白質沉積差異，分析ME在肉質性狀形成中的作用，從而為確定合適的育種指標提供參考依據。

1 材料與方法

1．1 試驗設計與樣品采集

飼養試驗在長江大學動物科學學院動物養殖基地進行，挑選50 kg左右的鄂西黑豬、長大二元雜交豬、長♂×（野♂×鄂♀）♀三元雜交閹公豬各24頭，在相同的飼養管理條件下飼養至100 kg左右時屠宰。每個品種屠宰6頭，現場分割胴體，取左側胴體1～5腰椎處背最長肌－20℃冷凍，用于測定ME活性和IMF含量。取右側胴體進行肌肉品質的分析。

1．2 IMF 含量測定

取左側3～4腰椎處背最長肌采用索氏乙醚浸提法測定IMF含量。

1．3 肌肉品質指標及測定方法

肉質性狀測定包括pH、肉色、滴水損失、嫩度。

pH測定采用數字顯示pH計，分別測定屠宰后右側胴體倒數第3與第4胸椎處背最長肌肉45 min（pH1）和 24 h（pH2）pH。

肉色測定采取5分制標準樣紙對照肉色各評分1次，于宰殺后2 h在4℃條件下測定右側胴體胸腰椎連接部背最長肌新鮮橫切面肉色。

取3 cm×2 cm×1 cm的肉片，將修整好的試樣稱重（W1），放置于充氣的塑料袋中。用細鐵絲鉤住肉樣一端，保持肉樣垂直向下，不接觸食品袋，扎緊袋口，懸吊于冰箱冷藏層，保存24 h，取出肉樣，用潔凈濾紙輕輕拭去肉樣表層汁液后稱重（W2），按下式計算滴水損失：滴水損失＝［（W1－W2）／W1］×100%。

肌肉嫩度測定：用剪切力（kg）表示，采用嫩度測定儀，于宰后2 h取第13～16胸椎部背最長肌，將試樣肉表面附著的脂肪除去，將樣品修剪成3 cm×2 cm×1 cm的肉樣。

1．4 ME 活性測定

ME活性的測定參考楊燁等［3］的方法。

酶活性單位定義：1個酶活性單位定義為在25℃時每分鐘氧化 1nmol NADPH 所需的酶［nmol／（min．mg）］。比活力是每毫克蛋白質所具有的酶單位。

酶活性計算公式：ME ＝［V/（ε×D×P×v）］×（Δe/Δt）×1 000

上式中，V為反應溶液最終體積（mL），ε為340 nm處測定的NADPH 的吸光度系數（6．230），D為光路長（cm），v為酶液量（mL），P 為蛋白質濃度（mg／mL），Δe／Δt為單位時間內的吸光度變化。

1．5 統計分析

利用SAS軟件對數據統計分析，多重比較采用SAS軟件GLM程序進行分析，顯著性檢驗用Duncan’s法進行比較，相關分析采用SAS軟件Pearson Correlation進行相關分析。

2 結果與分析

2．1 品種對ME活性與IMF含量的影響

由表1可以看出，鄂西黑豬的ME活性顯著高于長野鄂三元雜交豬和長大二元雜交豬；3個品種豬背最長肌的IMF含量差異均顯著，其中鄂西黑豬肌肉IMF含量和背膘厚最高，而長大二元雜交豬肌肉 IMF 含量和背膘厚均最低（P＜0．05）。

表1 品種對肌肉ME活性和IMF沉積的影響

2．2 品種對肌肉品質的影響

從表2可以看出，品種對肌肉pH2、肉色、滴水損失和剪切力都有顯著影響（P＜0．05），其中長大二元雜交豬的肌肉pH2、滴水損失和剪切力均顯著高于鄂西黑豬，而鄂西黑豬的肌肉評分（肉色）顯著高于長大二元雜交豬。

2．3 ME活性與肌肉品質的關系

從表3可以看出，肌肉ME活性與肌肉IMF含量呈顯著正相關，而與滴水損失和剪切力呈顯著負相關（P＜0．05），ME 活性與肉色呈正相關，但相關性不顯著（P＞0．05）。

3 小結與討論

3．1 品種對ME活性的影響

NADPH是動物體內脂肪酸合成及其碳鏈延長的重要輔酶，體內NADPH供應情況直接影響脂肪及類脂的合成，NADPH生成酶的活性反映了動物脂肪合成的速度，而蘋果酸酶是重要的NADPH生成酶之一。因此脂肪沉積能力不同的品種，在肌肉ME活性上也會表現出一定差異。Vidal等［5］對比分析了大白，長白和皮特蘭豬ME1基因全部編碼和3′端部分非翻譯區共2 915 bp序列，在3′UTR 區發現了4個單核苷酸多態位點，這些位點組成的基因型與豬背膘厚及肌肉pH45有關聯。李建華等［6］研究了豬蘋果酸酶1（ME1）基因3’UTR在杜洛克、長白豬、皮特蘭、金華豬和野豬中的多態性，結果表明，TT TT CC基因型豬的眼肌pH45、腿肌pH45以及肌內脂肪含量顯著高于CC GG AA基因型豬。Mourot等［7］在生長中的梅山豬和大白豬中比較葡萄糖六磷酸脫氫酶、乙酰輔酶A羧化酶和蘋果酸酶的活性，發現在梅山豬肌肉組織中蘋果酸酶活性遠遠高于葡萄糖六磷酸脫氫酶以及乙酰輔酶A羧化酶的活性，是影響豬肌內脂肪沉積的主要因素。本文通過對脂肪沉積能力不同的3個品種的研究表明，地方品種豬的脂肪沉積能力較強，表現出肌肉的ME活性也較高，與前人的研究結果基本一致。

3．2 ME活性對肌肉品質的影響

目前研究表明，肌肉脂肪的含量與pH的變化程度對肉質性狀的形成有重要的影響。肌內脂肪在提高肉的嫩度和風味、多汁性等方面有重要作用［2］。通過蘋果酸酶（ME）的催化作用所形成的NADPH是合成長鏈脂肪酸所需能量的主要來源，因此蘋果酸酶基因是影響肌內脂肪沉積的重要候選基因，Zhang等［8］研究表明，增加ME基因表達量會使脂肪酸的生物合成量增加，特別是不飽和脂肪酸（18∶3n－6）含量顯著增加。Kristin等［9］研究表明，日糧蛋白質水平對雞肝臟ME活性有顯著影響，當雞采食高蛋白質日糧6 h后，肝臟ME活性與ME mRNA表達量顯著下降，同時肝臟脂肪含量也顯著下降。楊燁等［3］研究表明，家禽肝臟ME活性與腿肌肌內脂肪、胸肌肌內脂肪含量呈顯著正相關，而與皮下脂肪、腹脂率呈負相關。另外肌肉pH的變化程度是影響肉質性狀的主要因素，肉的pH2過高，胴體則趨于形成DFD肉；pH1過低，則趨于形成PSE肉，這兩類肉均屬于生理異常肉，同時，pH變化對肌肉嫩度、系水力、色澤都有一定影響［10］。本研究結果也表明，肌肉ME活性與肌肉滴水損失和剪切力呈顯著相關。

表2 品種對肌肉品質的影響

表3 肌肉ME活性與肌肉品質的相關關系

［1］ SCHWAB C R，BAAS T J，STALDER K J，et al．Effect of long－term selection for increased leanness on meat and eating quality traits in Duroc swine ［J］．J Anim Sci，2006，84：1577 －1583．

［2］ HEYER A，LEBRET B．Compensatory growth response in pigs：Effects on growth performance，composition of weight gain at carcass and muscle levels，and meat quality［J］．J Anim Sci，2007，85：769－778．

［3］楊 燁，文 杰，陳繼蘭，等．飼養方式對河田雞脂肪代謝的影響［J］．畜牧獸醫學報，2008，39（8）：37－43．

［4］馬 樂，黃生強．影響豬肉肉質性狀新基因的探討［J］．國外畜牧學－豬與禽．2009，29（4）：98－100．

［5］ VIDAL L O，VARONA M A，OLIVER J L，et al．Malicenzyme 1 genotype is associated with backfat thickness and meat quality traits in pigs［J］．Animal Genetics，2005，37：28－32．

［6］李建華，胡衍剛，徐寧迎．豬ME1基因3′UTR單核苷酸多態性對肉質性狀的影響［J］．湖北農業科學，2008，47（4）：370－372．

［7］ MOUROT J，KOUBA M．Development of intra－and intermuscular adipose tissue in growing Large White and Meishan pigs［J］．Reproduction and Nutrition Development，1999，39（1）：125－132．

［8］ ZHANG Y，IAN P A，COLIN R．Malic enzyme：the controlling activity for lipid production？Overexpression of malic enzyme in Mucor circinelloides leads to a 2．5－fold increase in lipid accumulation［J］．Microbiology，2007，153：2013－2025．

［9］ KRISTIN A A，ADAM J D．Dietary protein concentration regulates the mRNA expression of chicken hepatic malic enzyme［J］．J Nutr，2001，131：2269－2274．

［10］ RAMMOUZ R E，BABILE R，FERNANDEZ X．Effect of ultimate pH on the physicochemical and biochemical characteristics of turkey breast muscle showing normal rate of postmortem pH fall［J］．Poultry Science，2004，83：1750－1757．