兩種放牧方式對絨山羊肉抗氧化系統的影響

羅玉龍，劉 暢，王柏輝，李文博，蘇日娜，侯艷茹，楊 蕾，趙麗華，蘇 琳，田建軍，靳 燁

（內蒙古農業大學食品科學與工程學院，內蒙古 呼和浩特 010018）

內蒙古絨山羊為優良的絨、肉兼用型品種，主要以放牧、半放牧、舍飼等方式養殖。目前對絨山羊的研究主要集中在產絨性能、瘤胃代謝以及營養代謝等方面：牛一兵等[1]對放牧條件下絨山羊的絨毛生長規律進行研究，發現牧草種類和光照時長均能影響絨毛質量；喬靈等[2]研究了不同飼養方式下絨山羊瘤胃的形態學變化；柴貴賓等[3]則通過在日糧中增加能量水平、蛋白水平，發現日糧中能量和蛋白水平分別高于8.6 MJ/kg和9.4%時，可以滿足產絨質量的要求；但目前對絨山羊肉的抗氧化能力鮮有研究。絨山羊的絨、肉品質不僅受動物品種、年齡、性別、飼養方式等因素的影響，而且與其抗氧化能力密切相關[4-5]。不合理的飼養方式會使機體過度氧化，加快絨山羊的衰老，使其產絨、產肉的質量下降，絨山羊肌肉抗氧化能力能夠反映其抵抗刺激、疾病等的能力，間接反映機體生長發育情況，提高肌肉抗氧化能力能夠在一定程度上提高絨毛以及肉品的質量。

本實驗通過對草場放牧和山地放牧絨山羊的肉色、氧化狀態以及抗氧化能力相關指標的檢測，對比研究兩種放牧條件對絨山羊抗氧化防御機能的影響，分析肉色穩定性、脂質、蛋白氧化狀態、抗氧化酶活力和抗氧化能力之間的聯系，為絨山羊飼養的科學化發展提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

絨山羊的飼養實驗選擇在陰山山脈中部的大青山地區，氣候類型為典型的溫帶大陸性氣候，年降雨量約為380 mm，當地草原類型為典型荒漠化草原。山地放牧選擇在大青山山腰處，牧草類型包括沙棘、秦艽、黃芩等。草場放牧選擇在大青山地區的草原上，牧草類型包括芨芨草、蒺藜、堿韭等。從內蒙古土默特左旗大青山牧區隨機選擇草場放牧和山地放牧條件下發育正常、健康無病的3.5 歲絨山羊各10 只，將該20 只實驗羊現場屠宰，取絨山羊的背最長肌為實驗材料，于－20 ℃保藏待用。

磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、氯化鈉（均為分析純）北京國藥試劑有限公司；超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）試劑盒、過氧化氫酶（catalase，CAT）試劑盒、丙二醛（malondialdehyde，MDA）試劑盒、總抗氧化能力（total antioxidant capacity，T-AOC）試劑盒 南京建成生物工程研究所；2,2-聯氮基-雙-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS） 美國Amresco公司。

1.2 儀器與設備

XHF-DY型高速分散器 寧波新芝生物科技股份有限公司；5810-R型低溫臺式冷凍離心機 德國Eppendorf公司；TU-1810型紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限公司；CR-400型色差儀 日本柯尼卡美能達公司；電熱恒溫箱 上海一恒科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 色澤的測定

用CR-400色差儀測定絨山羊背最長肌的亮度（L*值）、紅度（a*值）以及黃度（b*值）。

1.3.2 Mb含量的測定

將絨山羊的背最長肌用生理鹽水沖洗，濾紙吸干表面水分后切碎，準確稱取5 g肉樣，加45 mL磷酸鹽緩沖液（40 mmol/L、pH 6.8），冰浴勻漿（4 000 r/min）20 s后靜置5 min，濾紙過濾，濾液在525 nm波長處測吸光度，以磷酸鹽緩沖液為空白對照[6]。肌紅蛋白（myoglobin，Mb）含量按公式（1）計算。

式中：7.6為波長525 nm處Mb的摩爾吸光系數（L/（mol·cm））；1為比色皿寬度（cm）；17 000為Mb的平均分子質量（Da）；10為稀釋倍數。

1.3.3 蛋白氧化狀態的測定

準確稱取5 g肉樣加入25 mL磷酸鹽緩沖液（40 mmol/L、pH 6.8），冰水浴中勻漿20 s（4 000 r/min）后冰浴靜置1 h，在4 ℃條件下3 000 r/min離心25 min，取上清液，再用濾紙過濾，濾液分別在525、545、565、572 nm波長處測吸光度[7]，按照Krzywicki[8]的方法計算氧合肌紅蛋白（oxymyoglobin，OMb）和高鐵肌紅蛋白（metmyoglobin，MMb）的相對含量，如公式（2）、（3）所示。

式中：R1、R2、R3分別為572、565、545 nm波長與525 nm波長處吸光度的比值。

1.3.4 MDA含量、抗氧化酶活力和T-AOC的測定

絨山羊背最長肌經預冷的生理鹽水漂洗后，取0.5 g左右于離心管中，并加9 倍體積的生理鹽水，在冰水浴中高速勻漿30 s（8 000 r/min）制成10%的組織勻漿，然后在4 ℃條件下4 000 r/min離心10 min，取上清液，并按照試劑盒說明書分別測上清液中SOD活力、GSH-Px活力、CAT活力、MDA含量以及T-AOC。

1.3.5 RSA的測定

自由基清除率（radical scavenging ability，RSA）的測定參照文獻[9]。將25 mL 14 mmol/L的ABTS溶液與等體積的2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液混合并在黑暗條件下反應16 h，使ABTS完全氧化而形成ABTS＋·反應液。使用時用磷酸鹽緩沖液（pH 7.4）將ABTS＋·反應液稀釋，使其在734 nm波長處的吸光度為0.750±0.020。取肌肉提取液50 μL與6 mL ABTS＋·反應液混合，30 ℃水浴6 min后在734 nm波長處測吸光度。用等體積的去離子水代替組織提取液作為空白對照，RSA按公式（4）計算。

式中：A0為空白溶液吸光度；A1為樣品溶液吸光度。

1.4 數據統計分析

2 結果與分析

2.1 肉色的分析結果

表1 兩種放牧方式下絨山羊的肉色分析Table1 Effect of two grazing conditions on color of cashmere goat meat

肉色是用來衡量肉品品質和新鮮度的重要指標。研究表明，肉色與肉中Mb的含量及氧化狀態直接相關，并且隨著Mb被氧化，肉的a*值下降[10-11]。由表1可知，草場放牧絨山羊肉L*值和b*值顯著低于山地放牧（P＜0.05），但a*值高于山地放牧（P＜0.05）。山地放牧絨山羊肉的L*值高于草場放牧，可能與肌內脂肪的分布有關，肌內脂肪含量越高，L*值越高[12]。a*值的高低可能與絨山羊肉含有的肌纖維類型有關，蘇琳等[13]的研究表明，肉中慢收縮氧化型肌纖維比例越高，Mb含量就越高，肉色評分越高；快收縮酵解型肌纖維比例越高，ATP酶和糖原含量就越高，導致肌肉氧化代謝加快，肉色較差，而絨山羊肉色的穩定性是抗氧化能力與氧化能力之間的角力，是決定肉色的主要因素[14]。

2.2 Mb含量和脂質氧化狀態分析結果

表2 兩種放牧方式下絨山羊肉的氧化狀態Table2 Effect of two grazing methods on oxidation of cashmere goat

畜肉的鮮紅色是消費者喜歡的顏色，這主要是肉中OMb積累形成的；而畜肉色澤的劣變是由組織中MMb積累導致的[15]。由表2可知，草場放牧絨山羊肉Mb含量和OMb相對含量高于山地放牧，但差異不顯著；草場放牧絨山羊肉的MMb相對含量顯著低于山地放牧（P＜0.05）。草場放牧和山地放牧的絨山羊肉MMb相對含量在25%～30%之間。研究表明，當肉品中的MMb相對含量高于20%時，肉的紅色逐漸變暗，達到50%時肉品呈現紅褐色，若高于70%則肉品變為褐色而失去銷售價值[16]。

草場放牧絨山羊肉OMb相對含量高于山地放牧，而MMb相對含量低于山地放牧，這也驗證了草場放牧絨山羊的肉色較山地放牧好。絨山羊肉中蛋白氧化與脂質氧化也有很大關系，山地放牧絨山羊肉脂質氧化程度高于草場放牧，進而導致Mb受到脂質氧化過程中產生的自由基和次級代謝產物的攻擊而被氧化，脂質氧化程度越高，Mb越容易被氧化[17]。

脂類氧化能產生小分子次級代謝產物，如醛、酮及環氧衍生物等，這些物質能與Mb結合，促進Mb氧化為MMb，從而失去運輸氧的能力[18]；而MDA是主要的脂質過氧化產物，其含量通?？梢苑从辰M織內脂質過氧化的程度[19]。由表2可知，草場放牧絨山羊肉的MDA含量顯著低于山地放牧（P＜0.05），其脂質氧化程度較山地放牧低，原因可能是在天然草場內，一些天然牧草中含有大量的抗氧化活性物質，比如生育酚、類胡蘿卜素、酚類化合物等，絨山羊長期采食后，這些抗氧化活性物質沉積于肌肉組織中，有效抑制了組織內的過氧化反應[20]。

2.3 抗氧化酶活力和抗氧化能力分析結果

表3 兩種放牧方式下絨山羊肉的抗氧化酶活力和抗氧化能力Table3 Effect of two grazing conditions on antioxidant enzymes activities and antioxidant capacity of cashmere goat meat

抗氧化酶活力能反映組織內清除自由基的能力[21]。其中SOD能夠催化超氧陰離子發生歧化反應，生成H2O2和O2，CAT繼續將H2O2分解為H2O和O2，GSH-Px則能清除胞液和線粒體中的脂質過氧化物以及自由基，避免氧化損傷[22]。由表3可知，在草場放牧條件下，絨山羊肉的SOD、CAT和GSH-Px活力均高于山地放牧，其中，CAT和GSH-Px活力顯著高于山地放牧（P＜0.05）。草場放牧絨山羊肉的抗氧化酶活力高于山地放牧的原因可能是，草場放牧的絨山羊在長期攝入含有大量抗氧化活性物質牧草的同時有適宜的運動量，這促進了相關抗氧化酶活力的提高[23]，而草場放牧絨山羊的高抗氧化酶活力也進一步抑制了MMb在組織內的累積。

自由基能引發脂質氧化鏈式反應，也能使Mb中的Fe2＋氧化為Fe3＋，而RSA則反映肌肉組織中所有抗氧化物質組成的抗氧化系統對自由基的清除能力，T-AOC是衡量肌肉總抗氧化能力的主要指標[24]。由表3可知，T-AOC在兩種放牧方式上沒有顯著性差異（P＞0.05），均在1.3 U/mg左右，但草場放牧絨山羊肉的RSA顯著高于山地放牧（P＜0.05）。整體上，草場放牧絨山羊肉在抑制氧化方面具有優勢，這可能與其含有相對更豐富的抗氧化活性物質有關，這些抗氧化活性物質能清除組織內的氧自由基，并且能降低組織中MDA含量及由氧化應激造成的細胞損傷[25-26]。

2.4 絨山羊肉的抗氧化指標相關性分析結果

表4 絨山羊肉的抗氧化指標相關性Table4 Correlation coefficients among antioxidant parameters of cashmere goat meat

由表4可知，絨山羊肉中SOD活力與CAT活力之間呈顯著正相關（P＜0.05），GSH-Px活力與CAT活力之間的呈極顯著正相關（P＜0.01），說明絨山羊肉中GSH-Px、SOD與CAT能夠協同促進活力升高，這與Gatellier等[27]的研究一致。MDA含量與MMb相對含量之間呈顯著正相關（P＜0.05），隨著脂肪氧化程度的加快，產生的自由基和次級代謝產物促使組織內Mb的氧化加速，并造成MMb的積累，這與Lee等[18]的研究結果一致。SOD活力與OMb相對含量之間呈顯著正相關（P＜0.05），SOD能清除組織內的自由基，避免了OMb向MMb轉化，使得OMb的相對含量增加。RSA與a*值之間呈顯著正相關（P＜0.05），表明內源抗氧化劑抗氧化能力能影響到肉的色澤，其通過協同作用清除組織內的自由基，進而影響Mb的氧化狀態[13]。

絨山羊肉中MDA含量與a*值之間呈顯著負相關（P＜0.05），當肉中的MDA含量過高時，脂質氧化程度增強，會促進Mb的氧化，從而破壞肉色的穩定性，使肉的紅度降低。SOD、GSH-Px活力與MMb相對含量之間呈顯著負相關（P＜0.05），SOD和GSH-Px活力的增強使得組織內的MMb相對含量下降，而組織內MMb相對含量的增加則能抑制SOD和GSH-Px活力，使組織內蛋白氧化呈現出動態的平衡。MMb與OMb相對含量之間呈極顯著負相關（P＜0.01），表明機體內的OMb與MMb的相對含量呈相互抑制關系，一種機制激活時，另一種可能處于被抑制狀態[28]。CAT活力與MDA含量之間呈顯著負相關（P＜0.05），GSH-Px活力與MDA含量之間呈極顯著負相關（P＜0.01），說明抗氧化酶活性增加會及時清除脂質氧化產物產生的自由基，繼而降低脂質氧化產物含量?？傊?，組織內抗氧化能力、脂質氧化、蛋白氧化狀態以及抗氧化酶活力之間可能存在著一些特定的生理機能關系，脂質氧化能加速蛋白氧化，而組織內的抗氧化能力增強能抑制脂質氧化和蛋白氧化[29]。

3 結 論

草場放牧絨山羊肉的a*值顯著高于山地放牧（P＜0.05），Mb含量和OMb相對含量高于山地放牧，MMb相對含量、MDA含量顯著低于山地放牧（P＜0.05）。說明草場放牧絨山羊肉氧化程度較低，肉色較好。

在草場放牧條件下，絨山羊肉3 種抗氧化酶活力均高于山地放牧，其中CAT和GSH-Px活力顯著高于山地放牧（P＜0.05）。反映抗氧化能力的指標為T-AOC和RSA，T-AOC在放牧方式上沒有顯著性差異（P＞0.05），但草場放牧絨山羊肉的RSA顯著高于山地放牧（P＜0.05）。整體上，草場放牧絨山羊肉中抗氧化酶的活力較高，有效抑制了組織內的脂質氧化和蛋白氧化，從而使其抗氧化能力高于山地放牧。

通過對絨山羊肉的色澤、氧化程度、抗氧化能力以及抗氧化酶活力的相關性分析可知：絨山羊肉SOD活力-CAT活力、SOD活力-OMb相對含量、MDA含量-MMb相對含量、RSA-a*值之間存在顯著正相關關系（P＜0.05），GSH-Px活力-CAT活力之間呈極顯著正相關（P＜0.01）；MDA含量-a*值、SOD活力-MMb相對含量、CAT活力-MDA含量、GSH-Px活力-MMb相對含量之間存在顯著負相關關系（P＜0.05），而MMb相對含量-OMb相對含量、GSH-Px活力-MDA含量之間存在極顯著負相關關系（P＜0.01）。絨山羊肉的肉色、抗氧化能力、氧化狀態以及抗氧化酶活力之間有可能存在著一些特定的生理機能關系，脂質氧化能加速蛋白氧化，而組織內的抗氧化能力增強能抑制脂質氧化和蛋白氧化，從而維持肉色的穩定。