Chinese Journal of Animal Nutrition >

2024 , Vol. 36 >Issue 4: 2079 - 2090

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.181

REVIEW

Research Progress on Application of Antioxidants in Regulation of Meat Quality of Pigs

  • LIAO Jialong ,
  • WAN Boyang ,
  • YIN Jingdong ,
  • ZHANG Xin
Expand
  • State Key Laboratory of Animal Nutrition and Feeding, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
*associate professor, E-mail:

Received date: 2023-10-19

  Online published: 2024-04-15

Fold

Abstract

Oxidative stress in the process of pig production leads to a decline in the quality and nutritional value of pork after slaughter, which will affect the health and purchase desire of consumers. Maintaining the stable state of the body’s oxidation-reduction is crucial for improving the quality of pork. Adding exogenous antioxidants to the diet can improve the oxidative stress of pigs and become an effective method to improve meat quality. In this paper, the effects of oxidative stress on pork quality were reviewed, and the current application status of natural and synthetic antioxidants such as phenols, polysaccharide, saponin, iridoid terpenes and phenylethanol glycosides used in diets were reviewed; then the effects of dietary antioxidants on pork quality and their mechanisms were revealed and summarized, and the future application direction of antioxidants in animal husbandry was discussed, in order to provide reference for the selection and application of high quality and efficient antioxidants.

Key words： diets; oxidative stress; antioxidants; meat quality; pigs

Cite this article

LIAO Jialong , WAN Boyang , YIN Jingdong , ZHANG Xin . Research Progress on Application of Antioxidants in Regulation of Meat Quality of Pigs[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2024 , 36(4) : 2079 -2090 . DOI: 10.12418/CJAN2024.181

猪肉是我国居民主要的动物性蛋白质来源,2022年我国猪肉总产量高达5 541万t,占畜禽肉类产品总产量的60%。在猪肉生产过程中,集约化养殖、营养物质缺乏、长途运输以及恶劣气候等因素都会引起猪的氧化应激,造成猪肉中的脂质氧化和蛋白质降解,使pH、肉色、系水力、嫩度和肌内脂肪含量等关键肉品质指标恶化,最终导致猪肉品质的下降。在饲粮中添加外源抗氧化剂可以改善猪的氧化还原状态,缓解氧化应激对猪肉生产的不利影响,成为了提升猪肉品质的有效方法。
目前,有关饲粮添加抗氧化剂对猪生长性能、氧化还原平衡和肉品质等方面的影响多有报道,但对于不同类型的抗氧化剂对猪肉品质的改善作用及其机理缺乏系统性的认识。因此,本文介绍了养猪生产中的氧化应激对肉品质的影响,综述了常用于饲粮添加的抗氧化剂种类、来源、活性成分、作用效果、作用机理及应用现状,并探讨了未来抗氧化剂在畜牧业中的应用方向,旨在为高效抗氧化剂的选择和研究提供思路,并为促进畜牧业的高质量发展提供参考。

1 氧化应激对猪肉品质的影响

在氧化剂和抗氧化剂的相互作用下,机体内的活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平处于动态平衡状态,维持机体内氧化还原的平衡至关重要[1]。当细胞受到内外环境中不利因素的刺激时,会产生过量的ROS,并引起氧化应激,其本质是自由基的产生与机体内部抗氧化系统降解自由基能力之间的失衡[2]。ROS超过正常生理范围就会影响生猪屠宰后的肉品质(图1)。育肥猪ROS的正常生理水平会因不同组织、器官以及环境条件存在一定的变化。
图1 氧化应激对猪肉品质的影响

Fig.1 Effects of oxidative stress on meat quality of pigs

在生猪养殖过程中,引起氧化应激的因素有很多,包括营养性因素和环境因素等。比如饲粮中不饱和脂肪酸含量过高、营养素或矿物质的缺乏会引起猪的氧化应激。引起猪氧化应激的环境因素包括饲养密度[3]、有毒有害气体、猪舍卫生、冷热应激[4]、运输和屠宰应激等。此外,大肠杆菌和霉菌毒素感染也会诱发强烈的氧化应激,对猪的生产性能产生负面影响。
生猪养殖中过量的ROS可以破坏肌肉细胞结构,影响鲜肉的肉色、pH、嫩度、系水力和风味物质的形成,并引起蛋白质分解和脂质氧化[5]。猪肉中暗红色的肌红蛋白和鲜红色的氧合肌红蛋白氧化生成暗褐色的正铁肌红蛋白(metmyoglobin,MMb),导致肉色变暗[5-6]。ROS的增加会加快肌肉中的糖酵解,升高乳酸浓度,造成屠宰后猪肉pH的快速下降[7]。通过氧化细胞膜中的多不饱和脂肪酸并损害细胞的完整性,氧化应激会导致猪肉中水分和可溶性成分的流失,破坏系水力、多汁性和营养价值,同时引起肌球蛋白的变性和收缩,使肌丝间的间距缩小,肌细胞失水,这进一步加剧了滴水损失,破坏了肉的商品形象和经济价值[8]。此外,ROS会提高金属蛋白酶-2(metalloproteinase-2,EMP-2)的活性,减少胶原蛋白的合成,且氧化能可逆地抑制宰后肌肉中蛋白质降解酶及其他蛋白质水解酶的活性,从而降低肉的嫩度[9]。过氧化物和氢过氧化物自由基本身没有气味,而金属离子、光和热引发氢过氧化物的异构化和分解反应产生己醛、戊醛、4-羟基壬烯醛和丙二醛(malondialdehyde,MDA)等二级产物,引起酸败的气味[10]。骨骼肌中的一氧化氮(NO)在正常状态下可作为抗氧化剂,但是在氧化应激状态下,NO聚集与其他自由基反应生成过氧化亚硝酸盐,进一步造成风味的下降[11-12]。

2 抗氧化剂的分类

抗氧化剂是能够与自由基稳定地相互作用,并在重要分子被破坏之前终止连锁氧化反应的一大类分子和化合物。目前,对抗氧化剂的分类没有统一的标准,较为常见的,可以按照来源分为天然抗氧化剂和人工合成抗氧化剂。

2.1 天然抗氧化剂

考虑到人工合成添加剂对人体健康的隐患,消费者更青睐于在饲粮中使用天然抗氧化剂,因此天然抗氧化剂对猪肉品质的改善作用是当前研究的热点。常见的天然抗氧化剂包括酚类、多糖类、皂苷类、环烯醚萜类和苯乙醇苷类等[13]。

2.1.1 酚类

酚类化合物是简单的酚类分子或高度聚合的化合物,主要来源是谷物、蔬菜和水果等植物组织,目前已经确定约8 000多种酚类化合物的结构[14]。酚类抗氧化剂可以通过吸收自由基、维持细胞的自我修复机制以及中和氧化反应活性中间产物等方式减少氧化损伤,常见的酚类抗氧化剂包括黄酮类和酚酸[15-16]。
黄酮类具有C15的基本碳架(C6-C3-C6),以结合态(黄酮苷)或自由态(黄酮苷元)形式存在于多种植物中。黄酮类化合物的2个芳环上存在酚羟基,通过给予自由基氢或者电子来消除自由基,并且双键和羟基等官能团产生的共轭结构也使它们具有较强的自由基清除和电子吸引能力[17]。黄酮可分为多种类别,包括黄酮醇(槲皮素、山柰酚、杨梅素、鱼藤素)、黄烷酮(橙皮素、柚皮素)、黄酮苷(黄芪苷、芦丁)、黄酮木素(丝核黄素)、黄烷醇(儿茶素、表儿茶素)、异黄酮(染料木素、大豆异黄酮)和花青素(矢车菊素、花青素)等[18]。
除黄酮类外,酚酸也是重要的酚类抗氧化剂,并根据其碳架结构主要分为苯甲酸衍生物(如没食子酸、对羟基苯甲酸、原儿茶酸、香草酸等)[19]和肉桂酸衍生物(如咖啡酸、阿魏酸、对香豆酸、芥子酸等)[20]。酚酸类物质能够通过自身的酚羟基提供氢以稳定自由基,同时中和氧化反应活性中间体发挥抗氧化的作用[21]。

2.1.2 多糖

多糖抗氧化剂主要存在于动物、植物、菌类和海洋生物的细胞壁中,如多糖、多糖肽和酸性多糖等[22]。天然多糖根据其来源分为微生物多糖、动物多糖和植物多糖,其中植物多糖主要存在于番石榴、苦葫芦等被子植物,裸子植物以及各种藻类中[22]。多糖抗氧化的作用机理可分为2类:1)直接捕捉过氧化反应中产生的ROS,如对于氢氧自由基,多糖链上的氢原子可与之结合生成水,以阻断或减缓过氧化反应[23];2)作用于抗氧化酶提高其活性或与产生ROS所需的金属离子络合,抑制ROS的产生[24]。

2.1.3 皂苷

皂苷是甾体或者三萜化合物的低聚配糖体的总称,由糖基和糖苷配基组成,其中糖基部分可以是半乳糖等单糖或者多糖,糖苷配基自然状态下可能是三萜类或者甾体类化合物[25]。皂苷类物质根据其化学结构分为三萜皂苷及甾体皂苷,栽培的农作物(豆科、葫芦科、五加科等)中含有的三萜皂苷通常占主导地位,而甾体皂苷在知母、麦冬和七叶一枝花等中药中常见。皂苷广泛存在于植物种子、果实和根茎等部位,苜蓿和大豆是皂苷含量丰富的饲料原料。皂苷抗氧化剂能够利用苷元结构中和或清除自由基,同时抑制氧化酶活性并增加抗氧化酶活性,维持细胞内部环境稳态[26]。

2.1.4 环烯醚萜类

环烯醚萜类化合物是以环戊烷为母核、具有醇羟基的化合物,常以苷类形式存在[27]。环烯醚萜类存在于中草药以及少量的真菌和海洋生物中,许多常用的中草药都含有环烯醚萜类化合物,其化学结构中含有环烯醚和双键等特殊的官能团,赋予了其强大的抗氧化功能和生物活性[28]。

2.1.5 苯乙醇苷类

苯乙醇苷是一类广泛存在于植物和菌类中的次级代谢产物,具有良好的生物活性和抗氧化性[29]。常见的苯乙醇苷类抗氧化剂主要存在于肉苁蓉、女贞子、地黄、连翘、龙胆草和马鞭草等植物中。苯乙醇苷的结构中包含酚羟基、苯乙醇和糖基等官能团,使其具有清除自由基、增强细胞抗氧化防御系统的作用[30]。研究发现,苯乙醇苷类化合物的抗氧化效果可能与其中的酚羟基数量正相关[31]。

2.1.6 其他天然抗氧化剂

类胡萝卜素是存在于植物中的天然色素,因具有单线态氧的淬灭特性而具有抗氧化能力[32]。番茄红素存在于番茄、胡萝卜、西瓜和番石榴等水果和蔬菜中,是类胡萝卜素中抗氧化潜力最大的一种,含有的2个非共轭双键和11个共轭双键决定了其抗氧化的生理功能[33]。
表1列举了部分天然抗氧化剂中抗氧化活性成分的分类、来源及作用机理[17,22,26,30,34⇓-36]。
表1 天然抗氧化剂中抗氧化活性成分的分类、来源及作用机理

Table 1 Classification, source and mechanism of antioxidant active components in natural antioxidants

类型
Types		 来源
Sources		 作用机理
Mechanism		 参考文献
References
酚类
Phenols		 谷物、蔬菜、水果、树木及其提取物 清除自由基和金属螯合能力,
中和氧化反应中间产物		 [17,34]
多糖
Polysaccharide		 动物、植物、菌类和海洋
生物的细胞壁		 吸收自由基和络合金属离子,防止
细胞膜氧化损伤		 [22,35]
皂苷
Saponin		 苜蓿和大豆 中和或清除自由基,维持细胞内部环境稳态 [26]
环烯醚萜类
Iridoid terpenes		 植物、真菌和海洋生物 通过氧化还原反应捕获自由基,抑制
自由基引发的氧化反应		 [36]
苯乙醇苷类
Phenylethanol glycosides		 玄参科、蔷薇科、列当科、车前科和
马鞭草科等高等植物		 清除各种自由基,增强细胞
抗氧化防御系统等		 [30]

2.2 合成抗氧化剂

目前,在饲粮中添加的合成抗氧化剂主要是饲料保护剂,包括乙氧基喹啉、二丁基羟基甲苯、二氢吡啶、叔丁基对苯二酚、没食子酸丙酯和丁基化羟基甲苯等,主要用于防止饲粮营养物质氧化变质,延长保存期限。而饲用合成抗氧化剂在改善猪肉品质中的应用较少,因此,本文中提及的合成抗氧化剂主要指天然提取物量较少或提取成本高,多用人工合成制备的抗氧化剂,如维生素E、二氢吡啶、α-硫辛酸、酵母硒、吡格列酮和肌肽等。

3 饲粮添加抗氧化剂对猪肉品质的影响

3.1 天然抗氧化剂

3.1.1 酚类

酚类是植物源性抗氧化剂中最常见的成分[21]。在改善猪肉品质方面,酚类抗氧化剂能够发挥降低猪肉滴水损失、改善肉色、提高猪肉嫩度等作用。研究发现,饲粮中添加400 mg/kg绿原酸能够增强谷胱甘肽过氧化物酶的活性,促进肌肉生长,提高氧化型肌纤维的比例,进而提升猪肉品质,具体体现在降低背最长肌和股二头肌的黄度值、提高肌苷酸含量以及改善肌肉氨基酸组成[37]。育肥猪饲粮中添加300或600 mg/kg白藜芦醇可以提高屠宰后45 min和24 h背最长肌的红度值,降低亮度值,显著降低滴水损失和剪切力;究其原因可以发现,白藜芦醇能够提高肌肉的抗氧化酶活性,降低血清中MDA的含量,从而缓解了猪的氧化应激,提高了肌肉中氧化型肌纤维的比例,减少了乳酸的产生[38]。类似于白藜芦醇的作用,许多研究发现,不同水平的茶多酚可以通过提高机体的抗氧化功能,改善肉色,降低肌肉滴水损失,提高嫩度[39]。但是,由于猪只屠宰前禁食24 h,可以推测茶多酚的活性可能也受到损失,从而对肉质的影响也是短暂的;也有研究发现,猪饲粮中补充茶多酚的主要成分儿茶素与改善抗氧化状态和肉品质无关[40],这表明茶多酚对猪肉品质的影响以及发挥作用的主要成分还需要进一步的研究。酚类抗氧化剂(1.7%百里酚和1.0%香草醛)和有机酸的复合物在改善肉色和滴水损失方面同样有应用[41-42]。育肥猪饲粮中添加800 mg/kg苹果多酚饲喂7周,不仅可以降低猪背最长肌的亮度值和黄度值,而且能够通过促进氨基酸转运蛋白的表达提高必需氨基酸、风味氨基酸和总氨基酸含量;而饲粮中添加400 mg/kg苹果多酚能通过提高肌肉中n-3多不饱和脂肪酸的比例提升猪肉风味和营养价值,且具体作用和添加剂量有关[43]。张悦等[44]研究也发现,饲粮中添加200和250 mg/kg葡萄籽原花青素可以降低背最长肌的甘油三酯和总胆固醇含量,并通过提高不饱和脂肪酸的含量改善肉的脂肪酸组成。上述研究表明,酚类抗氧化剂对于生产富含不饱和脂肪酸的健康优质猪肉有广阔的应用前景。

3.1.2 多糖

植物和微生物来源的多糖在改善猪肉品质方面均有报道。植物源多糖有黄芪多糖、龙须菜多糖和海藻多糖等。饲粮中添加1 500 mg/kg的黄芪多糖可降低育肥猪血清中MDA的含量,改善肉色和嫩度,减缓肌肉的pH下降,增强系水力[45]。饲粮中添加1 000 mg/kg龙须菜多糖后,育肥猪背最长肌的滴水损失降低,大理石纹评分升高,肌内脂肪含量显著增加;龙须菜多糖通过提高机体抗氧化能力,抑制肌红蛋白或氧合肌红蛋白氧化,提高香味氨基酸、鲜味氨基酸和不饱和脂肪酸含量,使得肉色和风味均得到改善[46]。此外,海藻中的多糖也具有很强的抗氧化活性。在猪饲粮中使用海藻有2种方法,即直接添加或以多糖提取物形式添加。饲粮中直接添加海藻面临着重大挑战,这主要是因为多糖种类复杂,海藻中的绿单宁具有抗营养作用[47]。在饲粮中加入海藻多糖则有助于维持动物体内适当的氧化还原状态,改善生产性能和肉品质[48-49]。Moroney等[50]研究发现,通过补充海藻多糖提取物,猪背最长肌的脂质氧化减少,MDA含量降低,肝脏组织匀浆中的脂质氧化减少程度更大;后续的研究还发现,海藻多糖可以降低猪背最长肌中硬脂酸(C18∶0)和花生四烯酸(C20∶0)的含量,从而降低总饱和脂肪酸的含量[50]。除了植物源性多糖,饲粮补充微生物源多糖抗氧化剂也是当前改善猪肉品质研究的热点。本实验室前期研究表明,育肥猪饲粮添加200 mg/kg的酵母β-葡聚糖可以显著提高屠宰后45 min的pH和红度值,降低肌肉的蒸煮损失和滴水损失,这主要归因于酵母β-葡聚糖可以增强肌肉的抗氧化能力,减少乳酸的产生,降低肌肉的糖原酵解潜力;对猪盲肠内容物的微生物多样性进行分析,发现酵母β-葡聚糖会影响微生物多样性,特别是降低WPS-2的丰度,而WPS-2的丰度与背最长肌的乳酸含量和滴水损失呈现显著的负相关[51]。在后续的研究中,需要结合粪菌移植技术和无菌动物/类无菌动物模型,进一步揭示肠道微生物在多糖改善猪肉品质中的具体作用。

3.1.3 皂苷

目前,皂苷类抗氧化剂对猪肉品质影响的研究较少,相关研究主要集中在鸡和反刍动物上,这可能是受到皂苷类抗氧化因子的影响[52]。王彦华等[53]研究表明,苜蓿皂苷组育肥猪肝脏和眼肌的抗氧化酶活性均高于对照组,且抗氧化性能的提升很可能与苜蓿中丰富的皂苷含量有关,但是苜蓿皂苷对猪肉品质的影响未见报道。

3.1.4 环烯醚萜类

桃叶珊瑚苷和京尼平苷为车前属植物中含量较多的环烯醚萜类物质。桃叶珊瑚苷在车前草、杜仲中含量很高。有研究表明,桃叶珊瑚苷及其苷元对2,2-二苯基-1-苦肼基(DPPH)自由基、超氧阴离子自由基及羟基自由基均具有一定的清除活性,并且在不同苷元及其成苷形式间差异显著[54]。育肥猪的饲养试验表明,在饲粮中添加0.1%杜仲提取物能够降低育肥猪肌肉滴水损失,提高红度值和肌苷酸含量;而添加0.2%杜仲叶提取物可以增加肌肉中鲜味和甜味氨基酸含量,改善猪肉风味;与此同时,0.2%添加组血清和肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性显著增强[55]。此外,Liotta等[56]研究表明,饲粮中添加迷迭香提取物能提高猪肉的多不饱和脂肪酸含量。需要注意得是,上述2种提取物成分并不单一。以杜仲叶提取物为例,其中含有较高比例的绿原酸、杜仲黄酮和杜仲多糖等,环烯醚萜类物质对杜仲叶提取物改善猪肉品质的贡献度需要进一步明确。

3.1.5 苯乙醇苷类

Rossi等[12]研究发现,饲粮添加5 mg/kg的毛蕊花苷可以使背最长肌α-生育酚含量极显著升高,脂质氧化水平远低于对照组,且在宰后背最长肌中,观察到试验组有脂肪气味且酸败味减少。单芝丹等[57]研究发现,在育肥猪饲粮中添加1%的女贞子粉显著降低了肌肉的滴水损失,提高了血清和组织中抗氧化酶活性,降低了MDA含量。

3.1.6 其他

番茄红素在养猪生产中的应用多有报道。Wen等[58]研究表明,饲粮中添加番茄红素可改善背最长肌的抗氧化状态,表现为超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性升高,MDA含量降低,Kelch样ECH关联蛋白1(Keap1)mRNA表达水平下降;伴随着肌肉抗氧化能力的增强,番茄红素显著降低了背最长肌的亮度和黄度值,提高了红度值和肌内脂肪的含量;研究中还发现,番茄红素能促进猪肌纤维类型的转变,提高肌球蛋白重链(MyHC)Ⅰ、MyHCⅡa和MyHCⅡx的mRNA表达水平,降低MyHCⅡb的mRNA表达水平,提高琥珀酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶等参与三羧酸循环的酶的活性。此前也有报道称,饲喂添加20 mg/kg番茄红素的饲粮可以提高宰后猪肉的氧化稳定性,降低新鲜猪肉的MDA含量[59]。表2列举了天然抗氧化剂对猪肉品质的影响[12,37-38,42-43,45-46,49,51,55⇓⇓-58,60-61]。
表2 天然抗氧化剂对猪肉品质的影响

Table 2 Effects of natural antioxidants on meat quality of pigs

种类
Types		 名称
Names		 屠宰体重
Slaughtering
weight/kg		 处理时间
Treatment
time/d		 添加量
Supplemental
amount/(mg/kg)		 对肉品质的影响
Effects on
meat quality		 作用机理
Mechanism		 参考文献
References
酚类
Phenols		 绿原酸 35 200、400、800 降低黄度值,提高肌苷酸含
量和风味氨基酸比例		 提高抗氧化酶活性,促进肌
纤维类型的转化		 [37]
白藜芦醇 131~134 49 300、600 降低背膘厚,改善肉色和pH,
降低滴水损失和剪切力		 降低糖酵解潜力,改变能量代谢,提高
抗氧化酶活性并降低丙二醛(MDA)含量		 [38]
茶多酚 105~109 30 400 改善大理石纹评分和剪切力 提高抗氧化酶活性,降低MDA含量 [60]
有机酸和精油 109~115 154 1 000、2 000 提高猪肉氧化稳定性,
改善肉色和滴水损失		 [42]
苹果多酚 110~120 49 400、800 降低背膘厚和腹部指数,降低背最
长肌的亮度值和黄度值,提升
猪肉的营养价值和风味		 促进氨基酸转运蛋白的表达 [43]
原花青素 90 150、200、250 显著降低背膘厚、蒸煮损失和剪
切力,改善脂肪酸和胆固醇组成		 提高抗氧化酶活性,降低
MDA含量		 [61]
多糖
Polysaccharide		 黄芪多糖 110~115 40 500、1 000、1 500 改善肉色和嫩度,减缓
肌肉的pH下降,增强系水力		 降低MDA含量 [45]
龙须菜多糖 125~131 40 1 000 降低滴水损失,提高大理石纹评分和
肌内脂肪含量,改善肉色和风味		 提高抗氧化酶基因表达水平,
抑制肌红蛋白或氧合肌红蛋白氧化		 [46]
层藻糖苷和褐藻糖苷 29.7 21 420、500 减少脂质氧化,降低MDA含量 [49]
酵母β-葡聚糖 110~113 40 50、100、
200、400		 提高宰后45 min的pH和红度值,
降低蒸煮损失和滴水损失,降低
乳酸含量和糖酵解潜力		 减少肌肉宰后糖酵解、提高
抗氧化酶活性和改变肠道
微生物群落组成		 [51]
环烯醚萜类
Iridoid
terpenes		 杜仲提取物 115 1 000、2 000、
3 000		 降低肌肉滴水损失,提高红
度值和肌苷酸含量以及鲜味、
甜味氨基酸含量		 提高抗氧化酶活性,上调抗
氧化相关基因表达		 [55]
迷迭香提取物 73.7 90 1 000 提高不饱和脂肪酸含量 [56]
苯乙醇苷类
Phenylethanol
glycosides		 马鞭草苷 108~111 166 5 减少脂肪气味和酸败味 提高α-生育酚水平,
降低脂质氧化水平		 [12]
女贞子 90 94 10 000 降低肌肉滴水损失,改善肉色 提高血清和组织中抗氧化酶活性,
降低MDA含量,清除自由基		 [57]
类胡萝卜素
Carotenoid		 番茄红素 135~139 70 100、200 降低亮度值和黄度值,提高红度值以及
肌肉中脂肪和粗蛋白质含量		 提高抗氧化酶活性,降低
MDA含量,改变肌纤维类型		 [58]

3.2 合成抗氧化剂

维生素E、肌肽、二氢砒啶等合成抗氧化剂或微量矿物元素硒的单独使用或联合使用对猪肉品质的改善作用已有报道。维生素E是一种强效的脂溶性抗氧化剂,广泛用于饲料以减轻猪生产过程中产生的氧化应激。饲粮添加500 mg/kg的维生素E可以显著降低肌肉的滴水损失,添加1 000 mg/kg的维生素E可控制钙离子(Ca2+)的过量释放,防止PSE肉的形成[62]。也有研究证实,饲粮添加325 mg/kg的维生素E能缓解猪的氧化应激,降低滴水损失,通过防止脂质氧化增加不饱和脂肪酸的含量[63]。在基础饲粮中含有相同浓度的维生素E时,补充有机硒能促进维生素E的吸收及其在肌肉中的沉积,二者协同发挥抗氧化作用[64]。田莹等[65]在饲粮中添加100 mg/kg肌肽和200 mg/kg维生素E,发现背最长肌中的MDA含量显著降低,且肌肽和维生素E发挥了显著的互作效应。在饲粮中添加二氢吡啶、α-硫辛酸、吡格列酮等合成抗氧化剂同样能够通过缓解氧化应激改善猪肉品质,主要体现在提高肌肉pH、降低滴水损失、改善肉色和提高肌内脂肪含量等方面[63,66-67]。表3列举了合成抗氧化剂对猪肉品质的影响[62⇓-64,66⇓-68]。
表3 合成抗氧化剂对猪肉品质的影响

Table 3 Effects of synthetic antioxidants on meat quality of pigs

项目
Items		 屠宰体重
Slaughtering
weight/kg		 处理时间
Treatment
time/d		 添加量
Supplemental
amount/(mg/kg)		 对肉品质的影响
Effects on
meat quality		 作用机理
Mechanism		 参考文献
References
维生素E
Vitamin E		 46 500、1 000 降低滴水损失,
防止PSE肉形成		 控制钙离子(Ca2+)的过量释放,对离
体胸最长肌线粒体膜完整性的稳定作用
与抑制磷脂酶A2的活性有关		 [62]
113 28 325 降低滴水损失,提高不
饱和脂肪酸含量		 提高抗氧化酶活性,通过防止
脂质氧化来保护不饱和脂肪酸		 [63]
二氢吡啶
Dihydropyridine		 30 25、50、100、150 降低滴水损失 通过隔断微粒体电子输送还原型烟酰胺
腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)的活性
抑制脂类化合物的过氧化过程,提高抗氧
化酶活性,清除所形成的自由基		 [66]
α-硫辛酸
α-lipoic acid		 85~95 28 900 提高pH和红度值,降低背膘厚,
降低亮度值、黄度值和滴水损失		 减轻育肥猪氧化应激,
清除自由基		 [67]
硒 Selenium 118~123 65 0.4 降低滴水损失,提高系水
力和氧化稳定性		 增加肌肉组织中的硒和维生
素E的沉积,从而发挥抗氧化作用		 [64]
吡格列酮
Pioglitazone		 113 82 325 提高肌内脂肪含量,降低蒸煮损失,
增强抗氧化能力		 提高抗氧化酶活性 [63]
肌肽
Carnosine		 100 56 25、50、100 提高屠宰后pH和红度值,
降低滴水损失		 提高肌肉抗氧化酶活性,
降低MDA含量		 [68]

4 小结与展望

猪肉品质与机体氧化还原状态密切相关,在饲粮中添加抗氧化剂可以通过提高抗氧化酶活性以及降低MDA含量有效缓解生产过程中产生的各种氧化应激,从而改善肉品质。抗氧化剂对猪肉品质的改善作用主要体现在降低滴水损失、改善肉色、提高肌内脂肪含量以及嫩度等方面。饲粮添加抗氧化剂的方式因抗氧化剂种类和功效的不同而有所不同,今后的研究可以探索添加时间、添加量和添加方式的最佳调配,进一步提高抗氧化剂的使用效果。此外,天然抗氧化剂越来越受到人们的关注,因此研究开发更具天然性的抗氧化剂并改善其合成提取工艺也将成为未来的趋势之一。总而言之,饲粮中添加抗氧化剂是一种有效的提高猪肉品质和营养价值的方法。

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