动物营养学报    2019, Vol. 31 Issue (3): 1119-1126    PDF    
屠宰前禁食时间对肉鸡糖代谢、肉品质、血清生化和应激指标的影响
吴学壮1, 李晓娟1, 凌清露1, 孙旻慧1, 章孝颖1, 尹理君1, 高秀华2, 戴四发1, 闻治国2, 胡洪1, 闻爱友1     
1. 安徽科技学院动物科学学院, 蚌埠 233100;
2. 中国农业科学院饲料研究所, 农业部饲料生物技术重点实验室, 北京 100081
摘要: 本试验旨在研究屠宰前禁食时间对肉鸡糖代谢、肉品质、血清生化和应激指标的影响。试验选用42日龄爱拔益加(AA)肉鸡50羽,随机分为5组,每组10个重复,每个重复1羽。各组肉鸡屠宰前分别禁食0(对照)、6、12、18和24 h。结果表明:随着禁食时间的延长,血清葡萄糖、肝脏糖原和腿肌糖原含量呈线性和二次曲线显著降低(P < 0.05)。随着禁食时间的延长,胸肌和腿肌pH24 h均呈线性和二次曲线显著升高(P < 0.05),胸肌和腿肌亮度值、蒸煮损失和剪切力呈线性和二次曲线显著降低(P < 0.05)。随着禁食时间的延长,血清白蛋白、尿酸含量和丙氨酸氨基转移酶活性呈线性和二次曲线显著降低(P < 0.05),血清天冬氨酸转氨酶、肌酸激酶活性和皮质酮含量呈线性和二次曲线显著升高(P < 0.05)。结果提示,屠宰前禁食时间≥ 12 h会造成禁食应激加剧,合理的禁食时间(6~12 h)可以提高肉品质。
关键词: 禁食时间     肉鸡     肉品质     应激    
Effects of Pre-Slaughter Fasting Time on Carbohydrate Metabolism, Meat Quality and Serum Biochemical and Stress Indexes of Broilers
WU Xuezhuang1, LI Xiaojuan1, LING Qinglu1, SUN Minhui1, ZHANG Xiaoying1, YIN Lijun1, GAO Xiuhua2, DAI Sifa1, WEN Zhiguo2, HU Hong1, WEN Aiyou1     
1. College of Animal Science, Anhui Science and Technology University, Bengbu 233100, China;
2. Key Laboratory for Feed Biotechnology of the Ministry of Agriculture, Institute of Feed Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
Abstract: This study was conducted to evaluate the effects of pre-slaughter fasting time on carbohydrate metabolism, meat quality and serum biochemical and stress indexes of broilers. Fifty 42-day-old Arbor Acres (AA) broilers were randomly divided into 5 groups with 10 replicates per group and 1 broiler per replicate. The pre-slaughter fasting times in 5 groups were 0, 6, 12, 18 and 24 h, respectively. The results showed that the contents of serum glucose, hepatic glycogen and muscle glycogen were significantly linear and quadratic decreased with fasting time extended (P < 0.05). The pH24 h in breast muscle and leg muscle was significantly linear and quadratic increased with fasting time extended (P < 0.05), and the lighteness value, cooking loss and shear force in breast muscle and leg muscle were significantly linear and quadratic decreased with fasting time extended (P < 0.05). The albumin and uric acid contents and alanine aminotransferase activity in serum were significantly linear and quadratic decreased with fasting time extended (P < 0.05), and the aspartate aminotransferase and creatine kinase activities and corticosterone content in serum were significantly linear and quadratic increased with fasting time extended (P < 0.05). In conclusion, the pre-slaughter fasting time ≥ 12 h will intensify the fasting stress of broilers, the reasonable fasting time (6 to 12 h) can improve the meat quality.
Key words: fasting time     broilers     meat quality     stress    

肉鸡在屠宰过程中,由于受到禁食、捕捉、装笼和运输等因素的刺激,严重影响了肉鸡的福利,同时也对肌肉品质产生负面影响[1-3]。其中,禁食时间是影响屠宰后肌肉品质的关键因素之一[4-6]。肉鸡屠宰前禁食数小时是一种常见的做法[7-9]。屠宰前禁食可以使动物消化道内的食糜排空,降低屠宰过程中胴体受粪便污染的可能性,还可以减轻运输应激和降低运输死亡率[10]。在肉鸡屠宰加工过程中禁食时间长短不一。不禁食或禁食时间过短将导致动物屠宰前数小时采食的饲料浪费,还会增加运输应激[11];若禁食时间过长则会增加屠宰前重量损失[12]。肉鸡屠宰后,机体氧气供应停止,在厌氧条件下细胞活动仍然需要能量,这将导致乳酸积累,进而降低肌肉的pH并影响肉色和系水力[13-14]。禁食后肉鸡代谢活动发生变化,由合成代谢转变为分解代谢,从脂肪生成转变为脂肪分解,代谢率降低[13]。屠宰前过度禁食,则会造成肌糖原大量消耗,宰后肌肉中的糖原含量减少,糖酵解产生的乳酸也减少。此外,禁食后肉鸡的血清生化指标也会发生改变[15]。合理的禁食时间将确保肉鸡体重损失、饲料浪费和动物应激最小化。目前有关于屠宰前禁食时间对肉鸡肉品质、糖代谢、血清生化和应激指标影响的研究报道不多。因此,本试验以我国养殖量较大的爱拔益加(AA)肉鸡为研究对象,探究屠宰前不同禁食时间对其糖代谢、肉品质、血清生化和应激指标的影响,为实际生产提供理论参考。

1 材料与方法 1.1 试验设计

AA肉鸡来自于安徽科技学院畜牧科技园。试验选用42日龄AA肉鸡[体重(2 630.90±81.86) g]50羽,随机分为5组,每组10个重复,每个重复1羽。各组肉鸡分别于屠宰前禁食0(对照)、6、12、18和24 h。禁食24、18、12和6 h组肉鸡分别于08:00、14:00、20:00和02:00(次日)开始断料,次日08:00未禁食(0 h组)和禁食肉鸡同时运输至实验室(从饲养场运输到实验室所用时间10~15 min),按照工厂生产线流程屠宰,环境温度(20±2) ℃。

1.2 样品采集

试验肉鸡全部屠宰,电击晕后口腔放血,收集促凝血1管,恒温离心机4 ℃条件下2 000 r/min离心15 min,分离血清,分装后保存于-80 ℃冰箱中,待测。肉鸡屠宰后分别取8 g左右肝脏、胸肌和腿肌样品置于冻存管,浸入液氮,用于测定糖原含量等指标;剩余部分置于4 ℃冰箱内,用于测定肌肉pH、肉色、蒸煮损失、滴水损失和剪切力。

1.3 测定指标与方法 1.3.1 肉品质测定

pH:利用Model pH/ISE便携式pH计分别于屠宰后45 min和4 ℃冷藏24 h时测定pH。每个样品选取不同区域测定3次,取其平均值进行统计。

肉色:屠宰24 h后用CR-400型色度计测定胸肌的亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)值;每个样品选取不同区域测定3次,最后求平均值。

滴水损失:屠宰后称胸肌重量(W1),用铁钩悬挂肉样,并保证肌纤维方向平行于重力方向,放置于一次性纸杯中,样品不接触纸杯内壁,纸杯口用保鲜膜封闭,置于4 ℃冰箱,48 h后用滤纸轻轻拭去肉样表层汁液后称胸肌重量(W2),滴水损失计算公式如下:

蒸煮损失:称取胸肌重量(W1),密封在自封袋中,75 ℃于恒温水浴锅中水浴15 min,用滤纸擦干,称胸肌重量(W2),蒸煮损失计算公式如下:

剪切力:蒸煮损失分析后的样品,修剪成3块2.5 cm×1.0 cm×0.5 cm样品,保证肌纤维方向与样品长轴一致,每块用肌肉嫩度仪垂直肌纤维方向切割3个点,求平均值。

1.3.2 肝脏和肌肉糖原含量测定

肝脏和肌肉糖原含量的测定采用比色法测定,操作严格按照试剂盒中说明书进行,试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.3.3 血清生化和应激指标测定

血清中总蛋白(total protein,TP)、白蛋白(albumin,ALB)、葡萄糖(glucose,GLU)、尿酸(uric acid,UA)、皮质酮(corticosterone,CORT)含量及丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、肌酸激酶(creatine kinase,CK)活性均参照试剂盒说明书方法测定,球蛋白(globulin,GLO)含量为TP和ALB的差值。UA、CORT、CK测定试剂盒购自南京建成生物工程研究所,GLU、TP、ALB、AST、ALT测定试剂盒购自中生北控有限公司。

1.4 数据统计分析

试验结果采用SAS 9.13软件REG程序,以屠宰前禁食时间为自变量,各种指标为效应因子,进行线性和二次曲线回归分析;禁食时间的处理效应用SAS 9.1.3软件GLM程序中单因素方差分析(one-way ANOVA)进行差异显著性检验,采用Duncan氏法多重比较进行检验,其中P < 0.05为差异显著。结果采用均值±标准差的形式表示。

2 结果 2.1 屠宰前禁食时间对肉鸡糖代谢的影响

表 1可知,随着禁食时间的延长,血清GLU、肝脏糖原、腿肌糖原含量呈线性和二次曲线显著降低(P < 0.05)。其中,禁食0 h组血清GLU含量显著高于其他各组(P < 0.05),禁食6 h组血清GLU含量显著高于禁食12、18和24 h组(P < 0.05)。禁食0 h组肝脏糖原含量显著高于其他各组(P < 0.05),禁食6 h组肝脏糖原含量显著高于禁食12、18和24 h组(P < 0.05)。禁食0 h组腿肌糖原原含量显著高于其他各组(P < 0.05),禁食6 h组腿肌糖原含量显著高于禁食12、18和24 h组(P < 0.05),禁食12 h组腿肌糖原含量显著高于禁食24 h组(P < 0.05)。各组之间的胸肌糖原含量差异均不显著(P > 0.05),但与禁食0 h组相比,其他各组胸肌糖原含量均有所降低。

表 1 屠宰前禁食时间对肉鸡糖代谢的影响 Table 1 Effects of pre-slaughter fasting time on carbohydrate metabolism of broilers
2.2 屠宰前禁食时间对肉鸡肉品质的影响

表 2可知,随着禁食时间的延长,胸肌L*值呈线性和二次曲线显著降低(P < 0.05);其中,禁食0 h组胸肌L*值显著高于其他各组(P < 0.05)。随着禁食时间的延长,胸肌pH24 h呈线性和二次曲线显著增高(P < 0.05);其中,禁食24 h组胸肌pH24 h最高,显著高于其他各组(P < 0.05);禁食12和18 h组胸肌pH24 h显著高于禁食0 h组(P < 0.05)。随着禁食时间的延长,胸肌蒸煮损失和剪切力呈线性和二次曲线显著降低(P < 0.05);其中,禁食0 h组胸肌蒸煮损失显著高于其他各组(P < 0.05);禁食0和6 h组胸肌剪切力显著高于其他各组(P < 0.05)。各组之间的胸肌a*值、b*值、pH45 min和滴水损失差异均不显著(P > 0.05)。

表 2 屠宰前禁食时间对肉鸡胸肌肉品质的影响 Table 2 Effects of pre-slaughter fasting time on breast muscle quality of broilers

表 3可知,随着禁食时间的延长,腿肌L*值、蒸煮损失和剪切力呈线性和二次曲线显著降低(P < 0.05),pH24 h呈线性和二次曲线显著增高(P < 0.05)。禁食0 h组腿肌L*值显著高于其他各组(P < 0.05),禁食6 h组腿肌L*值显著高于禁食18和24 h组(P < 0.05)。禁食0 h组腿肌pH24 h最低,显著低于其他各组(P < 0.05);禁食6 h组腿肌pH24 h显著低于禁食12、18和24 h组(P < 0.05)。禁食0 h组腿肌蒸煮损失显著高于禁食18和24 h组(P < 0.05)。禁食0 h组腿肌剪切力显著高于禁食12、18和24 h组(P < 0.05)。各组之间的腿肌a*值、b*值、pH45 min和滴水损失差异均不显著(P > 0.05)。

表 3 屠宰前禁食时间对肉鸡腿肌肉品质的影响 Table 3 Effects of pre-slaughter fasting time on leg muscle quality of broilers
2.3 屠宰前禁食时间对肉鸡血清生化指标的影响

表 4可知,随着禁食时间的延长,血清TP含量呈线性显著降低(P < 0.05),但各组之间的血清TP含量差异均不显著(P > 0.05)。随着禁食时间的延长,血清ALB、UA含量和ALT活性呈线性和二次曲线显著降低(P < 0.05);其中,禁食0 h组血清ALB含量和ALT活性显著高于禁食24 h组(P < 0.05),但与其他各组差异不显著(P > 0.05);禁食0 h组血清UA含量显著高于禁食12、18、24 h组(P < 0.05)。各组之间的血清GLO含量差异均不显著(P > 0.05)。随着禁食时间的延长,血清AST活性呈线性和二次曲线显著升高(P < 0.05);其中,禁食0 h组血清AST活性显著高于其他各组(P < 0.05)。

表 4 屠宰前禁食时间对肉鸡血清生化指标的影响 Table 4 Effects of pre-slaughter fasting time on serum biochemical indexes of broilers
2.4 屠宰前禁食时间对肉鸡血清应激指标的影响

表 5可知,随着禁食时间的延长,血清CORT含量呈线性和二次曲线显著增加(P < 0.05);其中,禁食24 h组的血清CORT含量最高,显著高于其他各组(P < 0.05);禁食18 h组的血清CORT含量显著高于禁食0和6 h组(P < 0.05)。随着禁食时间的延长,血清CK活性呈线性和二次曲线显著增加(P < 0.05);其中,禁食24 h组的血清CK活性最高,显著高于禁食0、6和12 h组(P < 0.05);禁食18 h组的血清CK活性显著高于禁食0 h组(P < 0.05)。

表 5 屠宰前禁食时间对肉鸡血清应激指标的影响 Table 5 Effects of pre-slaughter fasting time on serum stress indexes of broilers
3 讨论 3.1 屠宰前禁食时间对肉鸡糖代谢的影响

为提高胴体品质,减少胴体受粪便和微生物污染,肉鸡屠宰前禁食数小时是一种常见的做法[16]。宰前禁食将导致动物体内贮存能量消耗[13]。糖原是动物机体细胞储存糖的形式,其合成和分解可维持血清GLU正常含量[17]。动物的肝脏和肌肉中储存的糖原最多,分别称为肝糖原和肌糖原。采食后肠道吸收的过量单糖以糖原形式储存在肝脏和肌肉中,以免血清GLU含量过高[18];禁食后血清GLU含量降低,肝脏糖原分解为GLU进入血液补充GLU[19],少量肌肉糖原分解为乳酸的氧化能量供应,大部分肌肉糖原随血液循环至肝脏,并通过糖异生转化为肝脏糖原,从而补充血液GLU。屠宰前长期禁食,肌肉糖原大量消耗,屠宰后肌肉中的糖原含量较少,糖酵解产生的乳酸含量也较少。本研究表明,禁食时间延长(≥6 h)肝脏糖原几乎消耗殆尽,随着禁食时间的延长,肌肉中的糖原含量呈现下降的趋势。

正常肉鸡血清GLU含量维持相对稳定,产生和利用处于动态平衡的状态,禁食后肠道对糖的吸收减少,肝脏内储存的糖原很快被分解,脂肪和蛋白质的转化相对迟缓;而且GLU氧化供能增加,导致血清GLU含量急剧降低[11]。本研究表明,禁食时间的延长降低了血清GLU含量。

3.2 屠宰前禁食时间对肉鸡肉品质的影响

肉鸡屠宰后,肌肉氧气供应停止,在厌氧条件下细胞活动仍然需要能量,这将导致乳酸积累,然而本研究表明,胸肌和腿肌pH24 h随禁食时间延长呈现上升的趋势,分析其原因可能是长时间禁食后,肌肉中糖原消耗供能,肌肉糖原含量降低,糖酵解产生乳酸减少,进而导致pH24 h较高。屠宰后24 h肌肉pH主要取决于肌肉糖原储存量。本研究表明,禁食0 h肌肉糖原基本没有消耗,所以肌肉糖原储存较多,糖酵解产生的乳酸也较多,屠宰后24 h肌肉pH较低;禁食时间延长(≥6 h)导致肌肉糖原代谢供能,而致使屠宰后肌肉pH较高。有研究表明,肌肉的L*值与pH呈显著负相关[11, 20]。本试验中,屠宰前禁食时间延长显著提高了肉色L*值,降低了剪切力,与徐昶[21]和Partanen等[22]的研究结果一致。

3.3 屠宰前禁食时间对肉鸡血清生化指标的影响

ALB是血清中最丰富的蛋白质,在肝脏合成,在血清蛋白质中占很大比例,其主要功能是调节血液渗透压[23-24]。肉鸡正常血清ALB含量维持相对稳定[25]。本研究表明,随着禁食时间的延长,肉鸡从肠道中吸收的蛋白质减少,导致肝脏合成ALB速度降低,血清ALB含量也随之下降。AST在心肌细胞中活性最高,本研究中,肉鸡血清AST活性随禁食时间的延长而提高,这可能由于禁食后肉鸡代谢活动发生变化,由合成代谢转变为分解代谢。ALT主要存在于肝细胞,急性肝细胞损害可使血清ALT活性急剧增高,本研究表明,血清ALT活性随禁食时间的延长而降低,表明禁食24 h并未造成肝细胞的损伤。血清UA含量是一种评价鸟类蛋白质分解的指标[26],本研究中,随禁食时间延长血清UA含量降低,这表明禁食的肉鸡的蛋白质氧化分解减少,可能是一种蛋白质保留机制。

3.4 屠宰前禁食时间对肉鸡血清应激指标的影响

肌肉组织损伤、疲劳将会增加血清CK活性[11, 27]。Hocking等[28]研究表明,热应激状态下会引起骨骼肌肉损伤,进而导致血清CK活性升高。研究发现,肉鸡屠宰前运输1.5 h并未引起血清CK活性升高,造成肉鸡应激反应[11]。本研究中,肉鸡所处的环境均在适宜温度范围内,从饲养场运输到实验室所用时间在0.5 h之内,因此血清CK活性升高是由禁食时间的延长而致。CORT对营养物质代谢的影响主要体现在促进蛋白质分解成氨基酸,促进糖异生,升高血清GLU含量[29]。本研究表明,禁食时间的延长会导致血清CORT含量增多,使机体能适应禁食环境变化。

4 结论

① 随着禁食时间的延长,血清GLU、肝脏糖原和腿肌糖原含量降低,导致胸肌和腿肌pH24 h增高,L*值、蒸煮损失和剪切力降低。

② 随着禁食时间的延长,血清ALB含量降低,血清AST活性升高,血清ALT活性降低。

③ 屠宰前禁食时间≥12 h,血清CORT含量和CK活性升高,会造成禁食应激加剧。

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