新疆褐牛產肉性能·胴體質量及分割性狀的主成分分析

李 娜，余群力，閆向民，李紅波，張金山，杜 瑋，袁理星，張 楊*

(1.甘肅農業大學，甘肅蘭州 730000；2.新疆畜牧科學院畜牧研究所，新疆烏魯木齊 830000)

主成分分析(principal component analysis，PCA)將多個變量通過線性變換以選出較少個數重要變量的一種多元統計分析方法，又稱主分量分析。在動物生產實際課題中，往往為了全面分析動物的生長性能等問題，提出了很多與此有關的變量(或因素)，因為每個變量都在不同程度上反映這些某些信息[1-3]。新疆褐牛經過“十一五”“十二五”期間的培育，新疆褐牛在體型外貌及生產性能方面已經接近該品種世界平均水平，其產肉性能已有多方面試驗測定，但國內關于新疆褐牛胴體分割性狀的測定試驗報道很少[4-5]。該試驗的目的在于測定新疆褐牛胴體分割性狀的有關參數，評估其高檔牛肉生產能力，同時對這些性狀進行主成分分析，為“十三五”期間的選育和進一步加強該品種經濟優勢提供理論依據。

1 材料與方法

1.1試驗動物與管理試驗牛由伊犁天西養殖公司提供。隨機選取發育正常、健康10～12月齡的新疆褐牛閹牛33頭，進行為期22個月的育肥試驗。在伊犁西天山農牧發展有限公司屠宰加工廠屠宰。試驗日糧參照肉牛飼養標準進行配制，精料日糧營養水平見表1。按照飼喂方案每日定時飼喂，早晚各1次，自由飲水，飼養結束后進行屠宰試驗。

飼養期結束后稱取活體重后進行屠宰。屠宰操作按照《DB65/T 3274—2011 肉用牛屠宰技術規范》執行；排酸 72 h 后進行胴體分割及各部位稱重測定，胴體分割采用胴體部位肌肉分割法(美國部頒分割標準)。

表1 精料日糧營養水平

由于牛肉產量表示方法多種多樣，不同國家規定或市場需求對肉塊分割方法各異，在生產中具有不同的意義。根據我國目前生產現狀，牛肉產量可以用以下不同指標來衡量[6]。

胴體的高檔肉重=里脊重+外脊重+眼肉重+上腦重

胴體后部位重=臀肉重+米龍+膝圓重+黃瓜條重+腱子肉重

胴體優質肉重=高檔肉塊重+后部肉塊重

胴體全部切塊重=優質肉重+其他切塊重

1.2數據分析記錄活體重、胴體重及各胴體分割性狀，利用SPSS 13.0軟件進行主成分分析，主成分分析之前，先對原始數據進行標準化。

2 結果與分析

2.1各性狀測定結果統計通過統計運算得到19個主要屠宰及分割性狀的描述統計，由表2可知，新疆褐牛活體重平均為620.48 kg，胴體重369.15 kg，屠宰率達59.45%。該試驗結果顯示胴體重、屠宰率均高，已達到世界平均水平。

新疆褐牛胴體高檔肉及優質肉占凈肉比例統計見表3。從表3可以看出，同一營養條件下，新疆褐牛高檔肉重最大值高達46.22 kg，最小值僅26.45 kg；胴體全部切塊重最大值高達235.69 kg，最小值僅168.11 kg。可見，新疆褐牛高檔肉及優質肉的提升空間較大。

2.2主要屠宰性狀間的相關性由新疆褐牛活體重、胴體重、屠宰率胴體性狀與胴體部位肉重指標間的相關系數矩陣(表4)可知，新疆褐牛活體重(x1)與屠宰率(x3)、腰部肉厚(x4)、里脊(x6)、臀肉(x9)、米龍(x13)、后腱子肉重(x16)指標相關系數小、相關性低，與眼肉(x8)、大黃瓜條(x10)、板腱肉重(x12)呈顯著正相關(P<0.05)，與其余各指標均為極顯著正相關(P<0.01)；胴體重(x2)與活體重(x1)相關性高達0.975，除與屠宰率(x3)、上腦肉重(x5)指標相關性不一致以外，其他均相同；屠宰率(x3)與胴體脂肪重(x19)呈顯著正相關(P<0.05)，與其余各指標相關系數小、相關性低(P>0.05)。

表2 各性狀的測定結果統計

注：屠宰率用%表示；腰部肉厚用cm表示，其他指標用kg表示

Note:The unit of slaughter rate is %; the unit of waist flesh thickness is cm, and the unit of other indicators is kg

表3 高檔肉及優質肉占凈肉比例

表4 主要屠宰性狀指標間的相關矩陣

注：*表示達到顯著相關(P<0.05)，**表示達到極顯著相關(P<0.01)

Note: * indicates a significant correlation (P<0.05), ** indicates a very significant correlation (P<0.01)

2.3主成分分析由表5可知，第1主成分對各個變量解釋得都很充分，活體重(x1)、胴體重(x2)及骨重(x17)、膝圓(X18)的特征向量正值較大，對第1主成分的貢獻也較大，且這4個指標與其他指標均呈正的遺傳相關，因此，第1主成分反映了新疆褐牛牛體發育情況。第2主成分中上腦(x5)、里脊(x6)、臀肉(x9)、后腱子(x16)的特征向量絕對值較大，后軀產量相對較高，而前軀肉量就相對較少。第3主成分中脂肪(x19)、外脊(x7)、眼肉(x8)、里脊(x6)反映脂肪沉積比例大、高檔肉產量相對較高，這與許尚忠等[7]報道的結果一致。第4主成分代表了屠宰率(x3)與外脊產量(x7)較高。第5主成分腰部肉厚(x4)、小黃瓜條(x11)的特征向量值較大，反映四蹄所占的比例大；第6主成分反映后軀產肉及優質肉產量較高，相對而言，前軀發育欠缺。

表5 入選主成分及相應的特征向量

3 討論

該研究通過對新疆褐牛長期育肥，從而使其產肉量得到明顯改善[8-10]，從活體重、胴體重及屠宰率等指標來看，新疆褐牛產肉性能已達世界平均水平，肉質性狀合乎高檔肉及優質肉的美國部頒優質標準；新疆褐牛完全具備高檔肉生產能力，為我國肉牛業的集約化生產奠定了基礎。研究結果表明，新疆褐牛育肥長短與牛肉質量和屠宰率、胴體重等有著密切的關系。該結果與許尚忠等[7]研究育肥西門塔爾牛的產肉性能結果一致，暗示不同品種只要想獲得高質量的牛肉，必須保證有較長的育肥時間[11]。

在主要屠宰性狀相關性分析中，各肉塊重與活體重、胴體重、屠宰率間相關系數多具有顯著或極顯著的正相關，表明這些測量的部位同其產肉性能有極密切的關系[12]，因此在屠宰試驗中測量這些指標具有一定的現實意義。此次測定的腰部肉厚、后腱子、米龍、里脊、臀肉與其活體重、胴體重、屠宰率相關性不顯著，建議今后測定時可以考慮不測。

在對反芻動物研究的領域中，往往需要對反映事物的多個變量進行大量的觀測，收集大量的數據以便進行分析尋找規律。多變量大樣本無疑會為科學研究提供豐富的信息，但也在一定程度上增加了數據采集的工作量，更重要的是在大多數情況下，許多變量之間可能存在相關性而增加了問題分析的復雜性。盲目地減少指標會損失很多信息，主成分分析將多個實測變量轉換為少數幾個不相關的指標。該試驗中利用主成分分析方法對新疆褐牛產肉性能、胴體質量及分割性狀進行主成分分析，入選成分中，第1主成分所占信息量大，相對其他幾個主成分貢獻率最大，達33.06%，它在一定程度上反映了新疆褐牛的體型特征及今后的選育利用信息，明確了新疆褐牛的選育方向和重點。就我國目前生產力水平，參考第1主成分來指導生產更具有現實意義。