紫莖澤蘭對(duì)建昌黑山羊肌肉中氨基酸和脂肪酸含量的影響

邵晨陽(yáng)，王思琪，胡延春，高 佩，崔玉晶，謝 雷，舒 剛，任志華，鄧俊良

（環(huán)境公害與動(dòng)物疾病四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 / 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，四川 成都 611130）

紫莖澤蘭(Ageratina adenophora)是一種多年生半灌木有毒植物，原產(chǎn)于美洲，20 世紀(jì)40 年代由中緬邊境侵入我國(guó)云南南部[1]，在我國(guó)西南地區(qū)廣泛分布，其中四川涼山州和攀枝花市為入侵重災(zāi)區(qū)[2]，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展。牧草嚴(yán)重減產(chǎn)和紫莖澤蘭大面積入侵導(dǎo)致當(dāng)?shù)胤硼B(yǎng)山羊大量采食紫莖澤蘭。由于未經(jīng)脫毒的紫莖澤蘭不適宜作為食草動(dòng)物的飼料[3]，采食紫莖澤蘭可造成山羊肝腎脾等實(shí)質(zhì)性器官損傷、功能性細(xì)胞變性壞死，血清脂質(zhì)過(guò)氧化物增加，抑制生長(zhǎng)和持續(xù)炎癥等癥狀[4-5]。根據(jù)走訪調(diào)研結(jié)果，長(zhǎng)期采食紫莖澤蘭的建昌黑山羊肉質(zhì)風(fēng)味奇特，明顯區(qū)別于未采食紫莖澤蘭的山羊，而建昌黑山羊養(yǎng)殖作為當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)支柱性產(chǎn)業(yè)，羊肉肉質(zhì)風(fēng)味改變?cè)谝欢ǔ潭壬嫌绊懴M(fèi)者的接受度，進(jìn)而影響當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的發(fā)展。

羊肉的風(fēng)味是由肉品中蛋白質(zhì)、脂肪以及碳水化合物等形成的風(fēng)味前體物在加熱過(guò)程中發(fā)生一系列的變化而組成的[6]，飼料的組成將影響動(dòng)物肌肉中氨基酸與脂肪酸的含量[7]，氨基酸和脂肪酸都是重要的風(fēng)味前體物質(zhì)之一[8]，也是直接的滋味貢獻(xiàn)者[9]和氣味貢獻(xiàn)者[10]。肉品風(fēng)味的改變，與氨基酸和脂肪酸含量的改變有很大關(guān)系。

本研究以涼山州地區(qū)自然放牧黑山羊、圈養(yǎng)黑山羊?yàn)檠芯繉?duì)象，判斷紫莖澤蘭是否會(huì)影響建昌黑山羊肌肉中氨基酸與脂肪酸含量，以及影響程度，為紫莖澤蘭對(duì)反芻動(dòng)物肉品品質(zhì)的影響和對(duì)畜牧業(yè)的危害提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)羊來(lái)源及樣品采集

試驗(yàn)羊分為兩組，其中建昌黑山羊(A 組)來(lái)源于安寧河流域中部的德昌縣，德昌縣是紫莖澤蘭入侵重災(zāi)區(qū)，入侵面積約6.33 萬(wàn)hm2，放牧建昌黑山羊約15 萬(wàn)只。A 組黑山羊年齡為2～4 歲，體重為40.0～50.0 kg。對(duì)照組黑山羊(B 組)來(lái)源于會(huì)理縣人工飼喂的、未采食紫莖澤蘭的健康黑山羊，年齡為2～4 歲，體重為40.0～55.0 kg，與試驗(yàn)組差異不顯著(P ＞ 0.05)。所有試驗(yàn)羊屠宰前禁食12 h，禁水2 h，屠宰后采集背最長(zhǎng)肌置于樣品袋中密封，于?20 ℃冰箱中保存。

1.2 紫莖澤蘭的營(yíng)養(yǎng)成分

紫莖澤蘭的營(yíng)養(yǎng)成分豐富，其粗蛋白含量為19.74%，略高于非蛋白飼料和一般牧草；粗纖維含量為17.25%，粗脂肪含量為13.47%，粗灰分含量為4.3%，無(wú)氮浸出物為45.24%[11]。紫莖澤蘭含有16 種氨基酸，其中8 種必需氨基酸含量都比較高(表1)。

表1 紫莖澤蘭飼料的氨基酸組成Table 1 Amino acid composition of Ageratina adenophora %

1.3 試驗(yàn)方法

參照GB 5009.124–2016，采用全自動(dòng)氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定肌肉中各氨基酸含量。

根據(jù)FAO/WAO 修訂的人體必需氨基酸的均衡模式，可按下式進(jìn)行氨基酸評(píng)分[12](amino acid score,AAS)，AAS 越接近100，說(shuō)明與人體氨基酸組成越相近，蛋白質(zhì)越有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

脂肪酸參照 GB 5009.168–2016，采用氯仿–甲醇抽提法進(jìn)行含量測(cè)定。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016 統(tǒng)計(jì)分析，SPSS 21.0分別對(duì)各組黑山羊背最長(zhǎng)肌氨基酸、黑山羊背最長(zhǎng)肌脂肪酸含量進(jìn)行非參數(shù)wilcoxon 檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫莖澤蘭對(duì)黑山羊背最長(zhǎng)肌氨基酸的影響

如表2、表3 所列，兩組黑山羊背最長(zhǎng)肌氨基酸種類(lèi)豐富，試驗(yàn)A、B 組的必需氨基酸/總氨基酸(essential amino-acid/total amino acid, , EAA/TAA)分別為40.6%和40.0%，EAA/非必需氨基酸(EAA/non-essential amino acid, EAA/NEAA)分別為68.4%和66.7%。B 組中EAA 含量略高于A 組；EAA 中A 組蘇氨酸(Thr)、纈氨酸(Val)、異亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)、賴氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)低于B 組。總體來(lái)看，兩組黑山羊背最長(zhǎng)肌中氨基酸含量差異均不明顯。

表2 紫莖澤蘭對(duì)建昌黑山羊背最長(zhǎng)肌非氨基酸含量的影響Table 2 Effects of Ageratina adenophora on the content of non-essential amino acids in longissimus dorsi muscle of Jianchang black goats %

2.2 紫莖澤蘭對(duì)黑山羊必需氨基酸評(píng)分影響

兩組黑山羊肉的氨基酸評(píng)分均表現(xiàn)為A 組小于B 組(表3)，兩組氨基酸含量均低于FAO/WAO評(píng)分模式中的含量，分別低18.83%、14.17%，屬于蛋白質(zhì)品質(zhì)中等的羊肉，A、B 組的第一限制氨基酸賴氨酸含量分別比FAO/WAO 評(píng)分模式中的含量高12.55%、16.73%。

2.3 紫莖澤蘭對(duì)黑山羊背最長(zhǎng)肌脂肪酸的影響

兩組黑山羊背最長(zhǎng)肌中飽和脂肪酸(SFA)含量對(duì)照B 組大于試驗(yàn)A 組(表4)，不飽和脂肪酸(UFA)含量A 組大于B 組。其中，單不飽和脂肪酸(MUFA)含量A 組大于B 組，多不飽和脂肪酸(PUFA)含量B 組大于A 組。A 組UFA 與SFA 比值(U/S)為1.11，B組U/S 為1.02。SFA 中含量最高的是棕櫚酸(C16 ： 0)、硬脂酸(C18 ： 0)，UFA 含量最高的是油酸(C18 ： 1n9c)，其余脂肪酸含量均不超過(guò)5%。棕櫚酸含量B 組比A 組多占1.79%硬脂酸含量A 組比B 組多占0.40%。油酸含量A 組比B 組多占2.96%。總體來(lái)說(shuō)，兩組黑山羊背最長(zhǎng)肌脂肪酸含量差異均不明顯。

表3 紫莖澤蘭影響下的建昌黑山羊必需氨基酸評(píng)分Table 3 Essential amino-acid score of Jianchang black goats under the influence of Ageratina adenophora

3 討論

3.1 紫莖澤蘭對(duì)建昌黑山羊背最長(zhǎng)肌中氨基酸含量的影響

有研究表明，紫莖澤蘭的適口性并不如其他牧草，山羊一般在極為饑餓時(shí)才選擇紫莖澤蘭[13]，采食量不多，這可能是黑山羊背最長(zhǎng)肌氨基酸檢測(cè)結(jié)果均無(wú)明顯差異的原因。因此僅從含量分析：采食紫莖澤蘭的黑山羊與未食用紫莖澤蘭的黑山羊相比，其EAA、NEAA 和總氨基酸含量更低。反芻動(dòng)物對(duì)日糧中蛋白質(zhì)的消化主要依靠瘤胃內(nèi)微生物，其產(chǎn)生的微生物蛋白是反芻動(dòng)物主要的氨基酸來(lái)源。微生物蛋白質(zhì)含有高濃度高質(zhì)量的EAA，微生物蛋白質(zhì)的氨基酸組成也與動(dòng)物肌肉質(zhì)量相關(guān)，并受多種因素影響[14]。反芻動(dòng)物在胃內(nèi)吸收肽，游離氨基酸則主要在腸道吸收，氨基酸需先參與消化道壁的代謝，再由門(mén)靜脈進(jìn)入肝臟，經(jīng)過(guò)肝臟的清除后分配至外周循環(huán)供給養(yǎng)分，因此肝臟是限制外周組織氨基酸營(yíng)養(yǎng)的重要器官[15]。而紫莖澤蘭對(duì)動(dòng)物的多個(gè)器官有毒性，其中肝臟是紫莖澤蘭毒性物質(zhì)的靶器官，在攝取毒素的解毒中起著至關(guān)重要的作用[16]，紫莖澤蘭的毒性作用影響肝臟和全身的新陳代謝；紫莖澤蘭也有導(dǎo)致羊的胃部消化功能障礙，甚至出現(xiàn)反胃、嘔吐等臨床癥狀[17]，這些毒性作用通過(guò)影響消化系統(tǒng)功能和對(duì)肝臟的損傷，從而影響反芻動(dòng)物消化、吸收和分配氨基酸，影響反芻動(dòng)物肌肉中氨基酸組成。FAO/WAO 提出高營(yíng)養(yǎng)的蛋白質(zhì)中不僅要求EAA 種類(lèi)齊全，其比例也要適中，理想的EAA/TAA 約為40%，EAA/NEAA 約60%或以上[18]。本研究中試驗(yàn)組A 和對(duì)照組B 都是符合標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)肉品。而A 組EAA/TAA 和EAA/NEAA 均高于B 組，同時(shí)，A 組的EAA 評(píng)分也高于或等于B組，尤其第一限制氨基酸賴氨酸，其含量的多少將影響人體對(duì)肉類(lèi)中其他氨基酸的利用[19]。這表明采食紫莖澤蘭的山羊肉品氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，這與姚朝暉等[11]的研究相吻合：紫莖澤蘭有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，EAA 含量高，可以作為優(yōu)質(zhì)飼草。但紫莖澤蘭的毒性會(huì)造成動(dòng)物機(jī)體損傷，作為飼料必須經(jīng)脫毒處理；在紫莖澤蘭重災(zāi)區(qū)適宜圈養(yǎng)山羊。

表4 紫莖澤蘭對(duì)建昌黑山羊背最長(zhǎng)肌脂肪酸的影響Table 4 Effect of Ageratina adenophora on fatty acids in longissimus dorsi muscle of Jianchang black goats %

肉類(lèi)氨基酸的種類(lèi)與含量與肌肉的品質(zhì)和風(fēng)味密切相關(guān)[20]，氨基酸按呈味特性可分為鮮、甜、苦3 種[21]，在多種鮮味氨基酸中，Glu 是最主要的鮮味物質(zhì)[22]，本研究中A 組鮮味氨基酸Glu 和Asp 以及甜味氨基酸Ala 和Gly 總量也低于B 組，這表明A 組羊肉的風(fēng)味氨基酸含量減少，這可能是其肉質(zhì)風(fēng)味異于普通羊肉的原因之一。

3.2 紫莖澤蘭對(duì)建昌黑山羊背最長(zhǎng)肌中脂肪酸含量的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，黑山羊肌肉脂肪酸檢測(cè)結(jié)果差異均不明顯，因此從含量分析，采食紫莖澤蘭的試驗(yàn)組A 和對(duì)照組B 相比，其SFA、PUFA 含量較少，MUFA和UFA 含量較高。反芻動(dòng)物產(chǎn)品中沉積的脂肪酸來(lái)源于日糧中的脂肪酸、瘤胃微生物合成的脂肪酸和反芻動(dòng)物自身合成的脂肪酸[23]；反芻動(dòng)物肌肉中脂肪酸構(gòu)成受到肌間脂肪的脂肪酸構(gòu)成的很大影響，肌間脂肪的脂肪酸構(gòu)成取決于日糧脂肪酸和自身的脂肪酸合成[24]。因此，日糧和機(jī)體合成脂肪酸對(duì)反芻動(dòng)物肌肉中脂肪酸的組成有很大影響。反芻動(dòng)物消化脂肪主要通過(guò)瘤胃內(nèi)微生物，尤其是細(xì)菌[25]，日糧中的脂肪是反芻動(dòng)物體脂和乳脂的主要來(lái)源；同時(shí)，瘤胃微生物還發(fā)酵糖類(lèi)，生成揮發(fā)性脂肪酸，是反芻動(dòng)物主要的能量來(lái)源[26]；肝臟是機(jī)體合成脂肪酸的重要器官，脂肪酸合成酶催化合成脂肪酸，并受到生長(zhǎng)激素、胰島素等激素和日糧成分的影響[27]，肝臟還是機(jī)體分泌膽汁的器官，與機(jī)體在腸道消化和吸收脂肪密切相關(guān)。紫莖澤蘭的毒性成分會(huì)影響瘤胃內(nèi)微生物的組成，對(duì)肝臟和全身都有毒性損害作用，使機(jī)體生長(zhǎng)受到抑制，從而影響動(dòng)物對(duì)脂肪的消化能力和機(jī)體所吸收和合成的脂肪酸種類(lèi)及數(shù)量。反芻動(dòng)物肌肉的UFA/SFA (U/S)值為0.7 時(shí)對(duì)人類(lèi)的健康最佳，SFA 過(guò)多有致心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[28]，本研究中兩組黑山羊U/S 值均超過(guò)0.7，A 組大于B 組，兩組的肉品都不益于人體健康，但B 組較A組好一點(diǎn)。人類(lèi)自身不能合成，只能從食物中獲取的必需脂肪酸均為PUFA[29]，B 組PUFA 含量高于A 組，說(shuō)明將紫莖澤蘭添加到飼料中降低肉品的脂肪酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

脂肪酸對(duì)肉品質(zhì)的影響主要在風(fēng)味和抗氧化能力 等 方 面[30]，羊 肉 膻 味 與 硬 脂 酸(C18 ： 0)、油 酸(C18 ： 1)、亞麻酸(C18 ： 3n)含量正相關(guān)，與亞油酸(C18 ： 2n6c)含量負(fù)相關(guān)[12]。本研究中A 組硬脂酸、油酸、亞麻酸的總含量高于B 組，亞油酸含量低于B 組，表明A 組肉品膻味更重。羊肉中的揮發(fā)性物質(zhì)主要來(lái)源于脂質(zhì)氧化，尤其醛類(lèi)，對(duì)肉類(lèi)風(fēng)味影響明顯，閾值低，一般來(lái)自不飽和脂肪酸氧化[31]，A 組UFA 含量較B 組高，說(shuō)明A 組肉品的風(fēng)味可能較B 組明顯。

4 結(jié)論

德昌縣地區(qū)自然放牧采食紫莖澤蘭的建昌黑山羊肌肉中EAA、NEAA 和TAA 含量減少，風(fēng)味氨基酸 減 少；SFA 和PUFA 含量減少，UFA 和MUFA 含量增加。在紫莖澤蘭入侵地區(qū)不適宜放養(yǎng)山羊，紫莖澤蘭有作為動(dòng)物優(yōu)質(zhì)飼料的潛力，需要進(jìn)行脫毒處理后使用。