锦江牛与西门塔尔牛耐热性和脂质代谢及肉品质的比较研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:wensiuu
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肉牛耐寒临界温度为-15℃,环境温度达到25℃是肉牛是进入高温区的临界温度,大量研究表明,南方夏季高温环境极易造成肉牛发生热应激,热应激对肉牛生长性能及其机体的物质代谢均有重要影响;同时由于牛肉具有很好的营养价值,越来越多的受到消费者的喜爱。了解不同品种肉牛夏季高温高湿环境下的耐热性和脂质代谢特点有助于为肉牛的科学饲养与管理提供更多的科学参考,同时揭示不同品种肉牛肉品质的特点可以为消费者提供更科学的营养参考,为牛肉品质的改善工作提供一定基础。关于锦江牛与西门塔尔牛耐热性、脂质代谢及肉品质的比较研究尚未有系统报道。本研究采用对比研究的方法,选取锦江牛与西门塔尔牛为试验对象,比较在夏季高温高湿的环境下不同体重阶段锦江牛与西门塔尔牛耐热性与脂质代谢特点,主要目的是揭示锦江牛在夏季高温高湿环境下耐热性及其脂质代谢特点;同时对锦江牛与西门塔尔牛宰后肉品质的特点进行比较,初步探讨锦江牛与西门塔尔牛肉品质和不同类型肌纤维特点及其调控机制。1.夏季锦江牛与西门塔尔牛生产性能和耐热性及其脂质代谢特点的比较研究。选择月龄相近,体重为150-350 kg的锦江牛与西门塔尔牛30头,按照体重分组。试验选择在夏季进行,测定试验期间的畜舍环境温度和湿度,同时测定两个品种肉牛的生产性能、呼吸频率及直肠温度,采集血液血清及外周血淋巴细胞用于测定血清激素、抗氧化指标及热休克蛋白HSP70和热休克因子HSF1的表达量的测定;通过活体采样采集肉牛后臀处皮下脂肪组织,对脂质代谢相关血液指标及关键基因的表达量进行测定分析。结果显示:(1)在试验期间测定每日10:00、14:00和18:00三个时间点的畜舍温热环境指数。测定结果显示:试验期间牛舍温度均超过35℃,一天之中,14:00时的温湿指数最高。试验期间畜舍温湿指数均高于74,家畜均已处于热应激环境。与锦江牛相比,在体重150-250 kg阶段,西门塔尔牛平均日增重ADG和干物质采食量DMI高于锦江牛,差异不显著(P>0.05);但300和350 kg组生产性能结果显示:锦江牛平均日增重ADG和干物质采食量DMI显著高于西门塔尔牛,料重比F/G显著低于西门塔尔牛(P<0.05)。试验期间肉牛呼吸频率结果显示,随着体重的增加,两个品种肉牛的呼吸频率逐渐增快;在不同时间点的测定结果显示,每天14:00时两个品种肉牛的呼吸频率均处于最高水平;在200和350 kg体重阶段,西门塔尔牛呼吸频率均显著高于锦江牛(P<0.05)。试验期间,肉牛处于热应激的环境条件下,随着体重的增加,直肠温度升高;品种之间对比结果显示,在150和200 kg体重阶段锦江牛与西门塔尔牛直肠温度没有显著差异(P>0.05);在250、300和350 kg体重阶段两个品种肉牛直肠温度测定结果显示有显著差异(P<0.05),表现为西门塔尔牛直肠温度显著高于锦江牛(P<0.05)。激素及抗氧化指标测定结果显示,随着体重增加血清中T3含量逐渐下降,与锦江牛相比,血清中T3含量变化表现为:在200、300和350 kg体重阶段,西门塔尔牛血清中T3含量显著低于锦江牛(P<0.05)。随着体重增加血清中T4含量逐渐下降,与锦江牛相比,血清中T4含量变化表现为:在150、250、300和350 kg体重阶段,西门塔尔牛血清中T4含量显著低于锦江牛(P<0.05)。随着体重增加血清中皮质醇激素COR含量逐渐上升,与锦江牛相比,血清中皮质醇激素COR的含量变化表现为:不同体重阶段,西门塔尔牛血清中COR含量显著高于锦江牛(P<0.05),体重达到250kg后,锦江牛血清中COR含量相对稳定,变化不大,而西门塔尔牛血清中COR含量仍处于相对较快的增加趋势。随着体重增加血清中超氧化物歧化酶T-SOD活性逐渐下降,与锦江牛相比,血清中T-SOD活性变化表现为:在300和350 kg体重组中,西门塔尔牛血清中T-SOD活性显著低于锦江牛(P<0.05)。随着体重增加血清中丙二醛MDA含量逐渐上升,与锦江牛相比,血清中MDA含量变化表现为:当体重达到200 kg后,西门塔尔牛血清中MDA含量均显著高于锦江牛(P<0.05),且随着体重增加西门塔尔牛血清中MDA含量上升趋势更明显。随着体重增加血清中谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px活性逐渐下降,与锦江牛相比,血清中GSH-Px活性变化表现为:在250、300和350 kg体重组中,西门塔尔牛血清中GSH-Px活性显著低于锦江牛(P<0.05)。随着体重增加血清中过氧化氢酶CAT活性逐渐下降,与锦江牛相比,血清中CAT活性变化表现为:在250、300和350 kg体重组中,西门塔尔牛血清中CAT显著低于锦江牛(P<0.05),在体重为150和200 kg阶段时,两个品种肉牛血清中CAT均相对稳定,差异不大。与锦江牛相比,在300 kg体重阶段,西门塔尔牛血液淋巴细胞热休克蛋白HSF1的表达量显著低于锦江牛(P<0.05);与锦江牛相比,在300和350 kg体重阶段,西门塔尔牛血液淋巴细胞热休克蛋白HSF70的表达量显著低于锦江牛(P<0.05)。(2)锦江牛与西门塔尔牛在体重为300和350 kg阶段血清中葡萄糖的GLU含量有显著差异,表现为西门塔尔牛血清中葡萄糖GLU的含量显著高于锦江牛(P<0.05);血清中尿素氮和肌酐含量结果显示:两个品种在相同体重阶段没有显著差异(P>0.05);胆固醇TG和甘油三酯CHO含量测定结果显示:体重在150,200和250 kg阶段,西门塔尔牛血液中的含量显著高于锦江牛(P<0.05);在300和350 kg体重阶段,西门塔尔牛血液中的含量显著低于锦江牛(P<0.05);同时高低密度脂蛋白的含量也有相同趋势。在250与300 kg体重阶段,西门塔尔牛血清中NADPH与ACC浓度显著低于锦江牛(P<0.05);在250 kg阶段,锦江牛血清中胰岛素INS与生长激素GH含量达到最高值,显著高于西门塔尔牛(P<0.05);在体重为300和350 kg体重时,锦江牛血清中瘦素LEP、脂联素ADIPO和胰岛素INS的含量显著低于西门塔尔牛(P<0.05);两个品种肉牛在相同体重阶段血清中白细胞介素6 IL-6和肿瘤坏死因子TNF-a含量差异不显著(P>0.05)。对皮下脂肪中与脂质沉积相关的关键基因C/EBPα和PPARγ基因与蛋白定量测定结果显示:在200和250 kg体重阶段,锦江牛与西门塔尔牛皮下脂肪中C/EBPα和PPARγ基因的表达量有显著差异,在锦江牛中的表达量显著低于西门塔尔牛(P<0.05),在300和350 kg体重阶段C/EBPα和PPARγ基因表达量有显著差异,锦江牛中的表达量显著高于西门塔尔牛(P<0.05);蛋白定量结果显示:在300和350 kg体重阶段C/EBPα和PPARγ蛋白表达量差异显著,在锦江牛中皮下脂肪中的表达量显著高于西门塔尔牛(P<0.05)。对皮下脂肪中与脂质分解相关的关键基因LPL和PPARα基因与蛋白表达量测定结果显示:在200和250kg体重阶段,锦江牛与西门塔尔牛皮下脂肪中LPL和PPARα基因表达量有显著差异,在锦江牛中表达量显著高于西门塔尔牛(P<0.05);在300和350 kg体重阶段皮下脂肪中LPL和PPARα基因表达量有显著差异,在锦江牛中表达量显著低于西门塔尔牛(P<0.05);蛋白定量结果显示:在300和350 kg体重阶段LPL和PPARα蛋白表达量差异显著,在锦江牛中皮下脂肪中的表达量显著低于西门塔尔牛(P<0.05)。2.锦江牛与西门塔尔牛肉品质、肌纤维类型特点及其调控机制的研究。对350 kg体重阶段的锦江牛与西门塔尔牛各3头进行屠宰,宰前禁食12h,称量活体重后运至屠宰场按照常规屠宰流程进行屠宰,宰后4℃排酸24 h。取背最长肌(Longissimus muscle,LM)、后腿股二头肌(Biceps femoris,BF)及半腱肌(Semitendinosus,ST)部位肉样及背最长肌中的肌内脂肪(Intramuscular fat,IMF)、皮下脂肪(Subcutaneous Fat,SF)进行肉品质及相关指标测定。结果显示:(1)肌肉常规营养成分测定比较结果显示:锦江牛背最长肌中粗脂肪含量显着高于西门塔尔牛(P<0.05),水分也显著高于西门塔尔牛(P<0.05);粗蛋白及钙含量没有显著差异(P>0.05);背最长肌与半腱肌中磷含量有显著差异(P<0.05)。肉品质相关指标测定结果显示:锦江牛背最长肌和股二头肌的pH值显著高于西门塔尔牛(P<0.05)。肉色测定结果表明,锦江牛背最长肌与半腱肌的亮度值L和红度值a*显著高于西门塔尔牛(P<0.05),锦江牛背最长肌与股二头肌的b*显著高于西门塔尔牛(P<0.05)。蒸煮损失测定结果表明:西门塔尔牛背最长肌与股二头肌的蒸煮损失显著高于锦江牛(P<0.05)。肌肉质构测定结果显示:锦江牛背最长肌硬度和胶着性显著低于西门塔尔牛(P<0.05),但弹性和内聚性没有显着差异(P>0.05);锦江牛背最长肌与股二头肌的咀嚼性优于西门塔尔牛。两个品种肉牛的肌肉及脂肪组织中脂肪酸组成测定结果显示:背最长肌的肌内脂肪IMF中不同种类脂肪酸差异最多,锦江牛肌内脂肪中MUFA的总量的相对量显著高于西门塔尔牛(P<0.05),SFA的总量的显著低于西门塔尔牛(P<0.05)。(2)锦江牛背最长肌与股二头肌中柠檬酸合酶CS及CoA脱氢酶HAD活性显著低于西门塔尔牛,乳酸脱氩酶LDH活性显著高于西门塔尔牛(P<0.05);两个品种肉牛半腱肌中代谢酶活性没有显著差异(P>0.05);锦江牛背最长肌与股二头肌中MyHC-I、MyHC-Ⅱa基因表达量显著高于西门塔尔牛(P<0.05);锦江牛背最长肌与股二头肌中MyHC-Ⅱb基因表达量显著低于西门塔尔牛(P<0.05);锦江牛背最长肌中MyHC-Ⅱx基因表达量显著低于西门塔尔牛(P<0.05),在股二头肌与半腱肌中无显著差异(P>0.05)。锦江牛与西门塔尔牛背最长肌、股二头肌及半腱肌PGC-1α、Sox6和Sp3基因表达量量结果显示:锦江牛背最长肌与股二头肌中PGC-1α基因表达量显著高于西门塔尔牛(P<0.05),在半腱肌中无显著差异(P>0.05);同时,锦江牛背最长肌与股二头肌中Sox6和Sp3基因表达量显著低于西门塔尔牛(P<0.05),在半腱肌中无显著差异(P>0.05);锦江牛背最长肌纤维直径显著小于西门塔尔牛(P<0.05),肌纤维总密度显著高于西门塔尔牛(P<0.05);不同类型肌纤维密度测定结果显示:锦江牛背最长肌与股二头肌中额氧化型纤维Type Ⅰ和Type Ⅱa型肌纤维所占比例显著高于西门塔尔牛(P<0.05),在半腱肌中并没有显著差异(P>0.05);肌纤维面积相比,锦江牛背最长肌中Type Ⅰ和Type Ⅱa型肌纤维密度显著高于西门塔尔牛(P<0.05),Type Ⅱb型肌纤维密度显著低于于西门塔尔牛(P<0.05);股二头肌中Type Ⅰ型肌纤维密度没有显著差异,但Type Ⅱb型肌纤维密度显著低于西门塔尔牛(P<0.05);两个品种肉牛半腱肌ST中不同类型肌纤维的密度没有显著差异(P>0.05),通过ATP酶组织化学染色法未能明显的将BF肌肉中Ⅱa型纤维鉴别出来。综上所述,得出如下结论:1)当体重超过250 kg后,西门塔尔牛呼吸频率与直肠温度均显著高于锦江牛,对高温高湿环境的耐受性较差。锦江牛血清中T3、T4含量下降和COR的增加可以促进机体散热,维持体温平衡,而西门塔尔牛在这一方面的优势明显不足。相比西门塔尔牛,锦江牛可以更好的通过体内抗氧化系统发挥作用,更好的帮助机体抵御热应激带来的危害。2)夏季锦江牛与西门塔尔牛不同体重阶段脂质代谢水平不同,随着体重增加,锦江牛脂肪沉积增强,而西门塔尔牛在300和350 kg体重时受到高温高湿环境的影响,脂质沉积减弱,脂质分解增强。3)两个品种肉品质相比,锦江牛的背最长肌中水分含量及粗脂肪含量均显著高于西门塔尔牛,蒸煮损失显著低于西门塔尔牛,肉色亮度L*值和红度a*值相对较高,半腱肌的L*值低于西门塔尔牛;相比西门塔尔牛,锦江牛背最长肌肉及肌内脂肪中含较多的多不饱和脂肪酸。4)不同类型肌纤维比例测定结果显示锦江牛背最长肌与股二头肌中Ⅰ型纤维(氧化型纤维)所占比例显著高于西门塔尔牛,结合肌肉品质比较结果可知肌纤维类型的组成对不同品种肉牛肌肉的肉质形成有重要影响;肌肉代谢的关键酶在锦江牛与西门塔尔牛肌肉中的活性有显著差异,对不同类型肌纤维所占比例有一定影响。肌肉代谢的关键酶在锦江牛与西门塔尔牛肌肉中的活性有显著差异,对不同类型肌纤维所占比例有一定影响。相比西门塔尔牛,锦江牛背最长肌MyHC-Ⅰ的上调以及MyHC-Ⅱb的下调受到PGC-1α、Sox6及Sp3基因表达的共同调控作用,表明关键基因PGC-1α、Sox6及Sp3对肌肉中不同类型肌纤维的发育有一定的调控作用。
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