澳洲白羊與小尾寒羊雜交F1代背最長肌肉品質與皮下脂肪組織膻味物質分析

張志超，王小琪，包 琦，李 慧，魏立兵，趙 凱，段子淵,*

（1.中國科學院西北高原生物研究所，青海西寧 810008；2.中國科學院遺傳與發育生物學研究所公共技術中心，北京 100101；3.中國科學院大學，北京 100049；4.內蒙古自治區國營巴彥農場種羊園，內蒙古呼倫貝爾 021000）

小尾寒羊是我國著名的本土品種，具有體格大、性成熟早、四季發情、多胎高產、適宜圈養、適應性強等諸多優良品質[1]，但也存在飼料轉化率低、產肉性能不高、育肥生長慢、周期長和經濟效益低等缺點。隨著人們膳食結構發生重大改變，市場對羊肉產量和品質的需求不斷提高，本土品種較低的生產性能已無法滿足消費者對肉羊供給的需求，實施本土品種的高產化改良及建立合理的雜交商品生產體系無疑是適應市場需求的重點研發方向。

縱觀近年育成的高產肉用綿羊新品種，澳洲白羊是澳大利亞綜合利用現代基因檢測和繁育技術培育而成的第一個中、大型肉羊品種。該品種集成了白色杜泊綿羊、無角陶賽特，特克賽爾和萬瑞綿羊等品種的優良基因，表現出體型大、生長快、成熟早、全年發情的特點，是非常優秀的終端父本品種[2?3]。自2011年我國批準從澳大利亞引進澳洲白羊以來，相關地方利用其改良小尾寒羊取得了顯著進展。張永東等[3]研究表明澳×寒F1 代的體尺、體重、日增重等極顯著（P<0.01）優于小尾寒羊，在一個生產周期內澳×寒組合的收益是小尾寒羊的近4 倍。湯繼順等[4]研究表明用澳洲白綿羊雜交小尾寒羊后依然可以保持小尾寒羊較高的產羔率性能，F1 代生長性能和屠宰性能明顯提高。同時，澳洲白羊與我國其他綿羊品種的雜交研究也取得了較好的效果，如湖羊[5]、藏羊[6]等。

目前消費者對于羊肉的需求正在由“量”向“質”發生轉變，消費者更加關注肉品品質，健康性狀和膻味物質。肉品品質一般指食用性狀，通常以肉色、系水力、熟肉率、嫩度、pH 和肌內脂肪含量等指標來衡量[7]。健康性狀是指羊肉所含脂肪的脂肪酸組成情況，不同的脂肪酸對人類身體健康具有較大的影響，比如攝入過多的飽和脂肪酸會增加罹患心血管疾病的風險[8]，而不飽和脂肪酸尤其是長鏈不飽和脂肪酸對人體則具有積極作用[9?10]。羊肉的膻味物質一般特指羊肉的膻味，產生這種膻味的物質主要是C8-C10的支鏈脂肪酸以及4-甲基苯酚和3-甲基吲哚等物質[11?12]。盡管以澳洲白羊為父本對本土品種進行改良取得了較好的效果，但雜交對F1 代的肉品品質，健康性狀和膻味物質影響的測定還鮮見報道，本研究以澳洲白羊為父本小尾寒羊為母本雜交產生的F1 代個體為研究對象，檢測了肉品品質指標、脂肪酸組成和膻味物質含量，并與純種小尾寒羊進行了對比分析，旨在為澳洲白羊改良本土綿羊和建立商品肉羊雜交體系提供肉質風味的基礎數據，也為澳洲白羊改良本土綿羊后的肉質風味變化研究奠定一定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

從內蒙古自治區國營巴彥農場種羊園內隨機選擇澳洲白羊與小尾寒羊雜交后的F1 代8月齡母羔羊（澳寒羊）10 只，同期出生的小尾寒羊母羔羊7 只；同批所有羔羊均在相同的舍飼條件下飼養，飼喂同一種飼料，自由飲水，飼料為青貯玉米、燕麥青干草和育肥精料組成的全混合日糧（Total mixed ration，TMR）；無水乙醇 上海麥克林生化科技有限公司分析純；實驗用海砂 國藥集團化學試劑北京有限公司；正己烷、乙酰氯、甲醇、石油醚 國藥集團化學試劑北京有限公司 色譜純；4-甲基辛酸（4-methyl octylic acid,MOA）、4-乙基辛酸（4-ethyl octylic acid,EOA）、4-甲基壬酸（4-methyl nonyl acid,MNA）、4-甲基苯酚（4-methyl phenol,MP）和3-甲基吲哚（3-methyl indole,MI）標準品 均購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

柯尼卡色度計（型號CR400） 日本柯尼卡美能達傳感器科技有限公司；Testo 205 pH 計 由德圖儀表（深圳）有限公司生產；C-LM3B 數字顯示嫩度儀東北農業大學工程學院；RH100 電腦壓肉儀 由廣州潤湖儀器有限公司生產；BYSXT-06 索氏提取器 由上海秉越電子儀器有限公司生產；7890A-7000B氣相色譜-質譜聯用GC-MS 儀、5982-9120SPME萃取針 美國加利福尼亞州安捷倫科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品采集 試驗羊只均為8月齡母羊，屠宰前24 h 禁食禁水，采用頸動脈放血的方式屠宰，屠宰后胴體沿脊柱左右劈半，盡量完整采集右側胴體背最長肌，裝入塑封袋4 ℃保存，用于肉品質指標檢測。于胴體背部12～13 肋骨處采集皮下脂肪約50 g，?20 ℃保存，用于膻味物質含量檢測。

1.2.2 屠宰性狀測定 屠宰前對試驗羊只進行稱重，記為宰前活重（live weight，LW）；將試驗羊只血液放凈，去皮，去除頭、四蹄、內臟，留腎臟及周圍脂肪稱重，記為胴體重。胴體重與宰前活重的比值為屠宰率。

1.2.3 肉品質指標測定

1.2.3.1 pH 于宰后45 min 測定背最長肌初始pH，記為pH0；4 ℃靜置排酸24 h 后在背最長肌相同位置測定終極pH，記為pH24。

1.2.3.2 肉色 按照色度計操作規程檢測每個樣品的亮度（L*）、紅度（a*）和黃度值（b*），每樣品檢測5 次，取平均值。

1.2.3.3 嫩度和熟肉率 取一塊約50 g 背最長肌肉樣稱量記m1，裝入塑封袋，刺入式溫度計插至肉樣中心，放入80 ℃水浴，肉樣中心溫度達到70 ℃時取出，冷卻至室溫，再次稱量其質量記m2。

熟肉率(%)=m2/m1×100

將肉樣沿肌纖維方向切成2 cm ×2 cm ×1 cm 小塊，按嫩度儀的操作規程檢測，每樣檢測6 次，取平均值。

1.2.3.4 含水量和肌內脂肪含量 精確稱量5～8 g肉樣，切碎混合放入鋁容器中，記為m3，與海砂和無水乙醇（分析純）混合，置于105 °C 干燥箱中烘干4 h，冷卻樣品至室溫，稱重記為m4。

含水量(%)=(m3?m4)/m3×100

干燥后樣品移至索氏提取設備，60 ℃石油醚提取6 h，溶劑蒸發后將裝有脂肪的燒瓶在100 ℃干燥器中繼續干燥1 h 后冷卻至室溫，稱重記為m5，燒瓶質量為m6。

肌內脂肪含量(%)=(m5?m6)/m3×100

1.2.3.5 系水力和壓榨損失率 切肉樣為1 cm 厚片，用直徑2.523 cm 的圓形取樣器取面積為5 cm2樣品，稱重，記為m7。將圓形肉樣置于兩組吸水濾紙之間，每組18 層，放電腦壓肉儀平臺，施350 N 力5 min，再次稱量計為m8。

系水力(%)=[總含水量?(m7?m8)]/m7×100

壓榨損失(%)=(m7?m8)/m7×100

1.2.4 皮下脂肪中膻味物質含量檢測

1.2.4.1 脂肪酸組成和支鏈脂肪酸含量檢測 采用固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用技術（SPMEGC-MS）測定皮下脂肪中4-甲基辛酸（MOA）、4-乙基辛酸（EOA）和4-甲基壬酸（MNA）3 種支鏈脂肪酸含量。將皮下脂肪解凍，剪細碎，稱取0.05～0.1 g 皮下脂肪裝入20 mL 頂空瓶，加入2 mL 正己烷，4 mL乙酰氯-甲醇溶液（1:10，v/v），旋緊瓶塞。80 ℃水浴2 h，每20 min 平搖混勻一次。然后冷卻至室溫，加入5 mL 7%的碳酸鈉溶液（m/v）搖勻，冷卻去除不溶解的物質，3000×g 離心5 min，吸取有機相，剩余水相再用2 mL 正己烷萃取一次，合并兩次有機相并添加正己烷使體積達到5 mL，最后用0.22 μmol/L 的有機相濾紙過濾，?20 ℃儲存。

色譜條件：色譜柱：DB-5MS 石英毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為高純氦氣（He）；流速1.5 mL/min，不分流模式；程序升溫為60 ℃保持2 min，以5 ℃/min 升至260 ℃，再以5 ℃/min 升至300 ℃并保持5 min；

質譜條件：EI 離子源能量為70 eV；溫度230 ℃；FID 檢測器加熱器設置為300 ℃；Aux 的加熱器設置為280 ℃；進樣口250 ℃；全幅掃描模式（full scan）掃描范圍30～400 m/z（質子數/電荷數）；不設置溶劑延遲。數據采集通過Agilent masshunter workstation 軟件完成。混合標準品溶液分析條件：進樣量1 μL；分流比1:5；溶劑延遲7 min；其余條件同上。

1.2.4.2 皮下脂肪中MP 和MI 的檢測 稱取0.05～0.1 g 皮下脂肪裝入20 mL 頂空瓶，旋緊瓶蓋，插入頂空固相微萃取針頭，60～90 ℃加熱15～50 min 后，直接使用萃取針進樣，使用氣相色譜質譜聯用儀進行分析。

色譜條件：色譜柱為DB-WAX（30 m×0.25 μm×0.25 μm），載氣為高純氦氣（He）；流速為1.5 mL/min，不分流模式；程序升溫：50 ℃保持1 min，以10 ℃/min升至110 ℃，再以5 ℃/min 升至230 ℃并保持5 min。

質譜條件：EI 離子源能量為70 eV；溫度230 ℃；FID 檢測器加熱器設置為300 ℃；Aux 的加熱器設置為280 ℃；進樣口為250 ℃；全幅掃描模式（full scan）掃描范圍30～400 m/z（質子數/電荷數）；不設置溶劑延遲。數據采集通過Agilent masshunter workstation 軟件完成。

1.3 數據處理

采用Microsoft Excel 2019 進行數據整理和統計分析，以P<0.05 和P<0.01 為顯著性檢驗標準，數據以平均值±標準差（Mean±SD）形式表示；使用SAS 9.4 軟件進行數據的標準化處理，使用Past 4.01 軟件進行主成分分析（PCA）。

2 結果與分析

2.1 澳寒羊和小尾寒羊屠宰性狀的對比分析

屠宰性狀是衡量產肉性能的重要指標。從表1可知，澳寒羊宰前活重，胴體重和屠宰率均極顯著（P<0.01）高于小尾寒羊，分別高于小尾寒羊28.6%，42.6%和10.8%，可見澳寒羊具有更好的產肉性能。牛春波[13]利用澳洲白羊種公羊改良小尾寒羊，結果顯示相同月齡F1 代雜交羊比純種小尾寒羊活體重提高32%以上。王璽年等[5]利用澳洲白羊種公羊改良湖羊，結果表明F1 代雜交羔羊比純種湖羊的活體重，胴體重和屠宰率都有顯著提高。韓戰強等[14]對比分析了澳湖雜交和杜湖雜交一代羊育肥的效果，結果表明，兩種雜交組合的F1 代羔羊在日增重，料重比，經濟效益等指標上都顯著優于純種湖羊，且相比于杜泊羊，澳洲白羊雜交的經濟效益更好一些。以上結果與本研究結果基本一致。

表1 澳寒羊和小尾寒羊屠宰性狀差異Table 1 Difference of slaughter traits between Ao-Han sheep and Small-tail Han sheep

2.2 澳寒羊和小尾寒羊肉質指標的對比分析

pH 是反映肉品質優劣的重要指標之一，與肉的嫩度、系水力、肉色等性狀都有直接或間接的關系。pH 的下降是由于肌肉內糖原進行無氧糖酵解導致乳酸積累引起，剛屠宰時羊肉的pH 在6.0～7.0 之間，到肌肉僵直時約為5.4～5.6[15]。由表2數據表明，澳寒羊和小尾寒羊的pH0和pH24（>5.6）的值均在正常范圍，但澳寒羊pH0顯著低于小尾寒羊。肉色是消費者最先感知的肉品品質性狀，也是最直觀的肉質指標[16]。L*代表亮度值，a*代表紅度值，b*代表黃度值。有研究表明，相比于亮度和黃度，紅度與消費者的可接受度相關性更強[17]。澳寒羊的紅度值顯著（P<0.05）高于小尾寒羊（表2），說明澳寒羊背最長肌的肉色更加紅潤，更容易被消費者接受。

表2 澳寒羊和小尾寒羊背最長肌肉質指標對比Table 2 Comparison of meat quality indicators of longissimus dorsi between Ao-Han sheep and Small-tail Han sheep

系水力和熟肉率分別代表在機械壓力和烹飪過程中羊肉的保水能力，表2數據顯示，無論是含水量還是保水能力，二者之間均無顯著差異（P>0.05）。剪切力是羊肉嫩度的重要評價指標，剪切力越大嫩度越差，反之嫩度越高，澳寒羊的剪切力低于小尾寒羊，但未達到顯著水平（P>0.05）。肌內脂肪含量是影響羊肉品質的重要因素，對羊肉的多汁性和風味有較大影響[18]，一般來說4%～5%的肌內脂肪含量才能滿足消費者對羊肉適口性的要求[19]。由表2可知，澳寒羊的肌內脂肪含量顯著低于小尾寒羊（P<0.05），小尾寒羊的肌內脂肪含量為4.23%，滿足消費者對羊肉適口性的要求；澳寒羊肌內脂肪含量則不能達到4%的要求。

2.3 澳寒羊和小尾寒羊皮下脂肪的脂肪酸組成對比

澳寒羊和小尾寒羊皮下脂肪中含量較高的飽和脂肪酸（SFA）為軟脂酸（C16:0）、硬脂酸（C18:0）和肉豆蔻酸（C14:0），由表3可知，軟脂酸和硬脂酸含量二者之間差異不顯著（P>0.05），但澳寒羊的肉豆蔻酸含量顯著高于小尾寒羊（P<0.05）。澳寒羊和小尾寒羊皮下脂肪中含量較高的不飽和脂肪酸（USFA）為油酸（C18:1）、亞油酸（C18:2）和棕櫚油酸（C16:1），油酸和棕櫚油酸含量二者之間差異不顯著（P>0.05），但澳寒羊亞油酸含量極顯著低于小尾寒羊（P<0.01）。有研究表明，飲食中高比例的飽和脂肪酸可能會提高患心腦血管疾病和Ⅱ型糖尿病的風險，尤其是C14:0和C16:0[20?21]；但不飽和脂肪酸對于人體健康具有積極作用[22]，其中亞油酸尤其是共軛亞油酸在抵抗心腦血管疾病、免疫調節和抗癌方面具有積極作用[10,23]。從總的飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸含量來看，二者無顯著差異（P>0.05）。

表3 澳寒羊和小尾寒羊皮下脂肪中脂肪酸組成差異對比Table 3 Comparison of fatty acid profile in subcutaneous fat between Ao-Han sheep and Small-tail Han sheep

綜上，澳寒羊和小尾寒羊皮下脂肪的脂肪酸組成較為相似，但是澳寒羊飽和脂肪酸肉豆蔻酸含量高于小尾寒羊，不飽和脂肪酸亞油酸低于小尾寒羊，在脂肪酸組成的健康性上澳寒羊略差于小尾寒羊。

2.4 澳寒羊和小尾寒羊皮下脂肪中膻味物質含量比較

羊肉因其低脂肪，高蛋白，綠色健康等優點日益受到中國消費者的青睞，但是相對而言羊肉的消費量在所有的肉類消費中還處于較低水平，落后于豬肉、禽肉和牛肉[24]，除產量是限制因素外，主要原因是許多羊肉中有一種令人不悅的氣味，俗稱膻味。引起膻味的物質主要是MOA、EOA、MNA、MP 和MI[11,12,25]。從表4可知，澳寒羊和小尾寒羊的MOA、MNA、MP 和MI 的含量均無顯著差異（P>0.05），只有EOA的含量澳寒羊極顯著低于小尾寒羊（P<0.01）。有研究表明，MOA 和EOA 對羊肉膻味具有更大的影響[11]，小尾寒羊皮下脂肪中EOA 的含量接近澳寒羊的2.2 倍，而其他膻味物質含量并沒有顯著差異，說明小尾寒羊的膻味要高于澳寒羊。Kaffarnik 等[26]的研究顯示，Merinoland 綿羊皮下脂肪中MOA、EOA和MNA 的含量分別是86、24 和18 g·g?1，Merinoland×IledeFrance 的雜交一代MOA、EOA 和MNA 的含量分別是49、26 和5.6 g·g?1。Schiller 等[27]研究以德國本土綿羊Merinolandschaf 為母本，用夏洛萊羊、德國黑頭羊、薩福克羊等5 種羊進行雜交，并檢測了包括母本在內的6 種綿羊的MOA、EOA 和MNA 的含量，發現不同的雜交組合對膻味物質的含量影響不大，而且6 種羊的MOA 含量為56.9～103 g·g?1，EOA 的含量為13.3～19.7 g·g?1，MNA 的含量為15.6～46.6 g·g?1。以上研究都表明雜交對原來品種膻味物質含量的影響都不大，與本研究結果基本一致，而且MOA、EOA 和MNA 含量的數量級與本研究基本一致。

表4 澳寒羊和小尾寒羊皮下脂肪中膻味物質含量的差異Table 4 Difference of mutton flavor compounds content in subcutaneous fat between Ao-Han sheep and Small-tail Han sheep

2.5 澳寒羊和小尾寒羊屠宰性能和食用品質主成分分析結果

為了進一步了解本研究所涉及的各項指標之間的相關性以及澳寒羊和小尾寒羊總體的屠宰性能和食用品質，將兩個品種羊的屠宰性狀、肉質基礎指標，主要脂肪酸組成以及膻味物質含量進行綜合的主成分分析，結果如圖1所示，本研究所應用的指標可以較好地將兩個品種的羊區分開來。其中，第一和第二主成分解釋了42.0%的總體變異，其中第一主成分可解釋23.3%的總體變異，第二主成分可以解釋18.7%的總體變異。在各項指標中壓榨損失率、胴體重、屠宰率對第一主成分具有較大的正向作用，而系水力、熟肉率、EOA 含量對第一主成分具有較大的負向作用。軟脂酸、棕櫚油酸和飽和脂肪酸對第二主成分具有較大的正向作用，而油酸和不飽和脂肪酸對第二主成分具有較大的負向作用。

圖1 澳寒羊和小尾寒羊屠宰性能和食用品質主成分分析圖Fig.1 Principle component analysis of slaughter performance and edible quality of Ao-Han sheep and Small-tailed Han sheep

主成分分析是一個多元統計分析技術。通過確定幾個主成分因子來表示原始樣本中許多復雜難找的變量，然后根據主成分因子在不同樣本中的貢獻率來評價樣本之間的規律和差異性[28]。本研究中我們對兩個品種的羊肉屠宰性狀和食用品質應用27 個指標進行評價，各性狀在不同品種中都具有較為獨特的體現，如何對這兩個品種進行綜合評價就是一個需要降維的復雜問題。本研究結果顯示，前4 個主成分解釋了65.7%的總體變異，前8 個主成分解釋了88.5%的總體變異。Caneque 等[29]對羔羊肉食用品質的研究中應用21 個指標進行評價，其PCA 結果顯示，前4 個主成分解釋了49.67%的總體變異，前8 個主成分解釋了73.98%的總體變異，比本研究都低15 個百分點左右，這可能是因為所用的評價指標有差異。Hernandez 等[30]應用23 個指標對兔肉使用品質進行了研究，指標包括pH、肉色、系水力、熟肉率、脂肪酸組成、感官性狀。其PCA 結果顯示，前4 個主成分解釋了62%的總體變異，其分析的指標的數量和種類都與本研究相近，主成分分析的解釋度也與本研究相似。

3 結論

利用澳洲白羊作為父本與小尾寒羊雜交的澳寒羊，其肉質風味指標與小尾寒羊相比，存在肌內脂肪含量下降，脂肪酸組成的健康性略有變差（C14:0含量上升，C18:2含量下降）的缺點，但肉色更加紅潤，嫩度有變好趨勢；引起消費者不適的膻味物質的含量（EOA）也有明顯降低。

總體來說，澳洲白羊與小尾寒羊的雜交后代其肉質風味沒有實質性變化，EOA 含量和嫩度等少數指標略有提高；同時，雜交后代的產肉性能比小尾寒羊有了極大提高，可以給養殖者帶來更多收益。所以，在消費者對羊肉的需求量日益增加，對羊肉品質的要求越來越高的背景下，利用澳洲白羊對本土綿羊進行改良并作為小尾寒羊商品肉羊生產的雜交方式是一個良好的選擇。