动物营养学报  2014, Vol. 26 Issue (7): 1769-1779   PDF (3591KB)    
NRC鸡营养标准饲养条件下蓝孔雀肌纤维结构与肉质性状的相关性
杨富民 , 文鹏程, 李晨曦    
甘肃农业大学食品科学与工程学院, 兰州 730070
摘要:本研究旨在确定蓝孔雀肌纤维组织结构与肉质性状的相关性。选取NRC(1994)鸡营养标准饲养条件下30月龄成年健康蓝孔雀及三黄鸡(对照组)各24只,雌雄各占1/2,采用石蜡切片、苏木精-伊红染色、显微成像及透射电镜方法对蓝孔雀背部、颈部、翅部、腿部及胸部肌纤维结构特征及肉质性状进行了较为系统的研究,并对其相关性进行了分析。结果表明:1)雌蓝孔雀各部位肌纤维比例均小于雄蓝孔雀,颈部肌纤维比例最大,腿部最小。2)雌、雄蓝孔雀肌纤维平均直径差异不显著(P>0.05),但各部位差异显著(P<0.05)。雌、雄三黄鸡除翅部外各部位肌纤维直径差异显著(P<0.05)。3)雌蓝孔雀翅部肌肉熟肉率显著大于背部、腿部(P<0.05),雌三黄鸡各部位无显著差异(P>0.05)。雄蓝孔雀翅部、腿部肌肉失水率显著低于背部、胸部(P<0.05),雌三黄鸡腿部显著低于胸部(P<0.05)。4)肌纤维直径与肌纤维面积、剪切力呈极显著正相关(P<0.01),与肌纤维密度、失水率、pH24呈极显著负相关(P<0.01),与肌纤维比例、pH1呈显著正相关和负相关(P<0.05)。肌纤维密度与剪切力、肌纤维直径、肌纤维面积呈极显著负相关(P<0.01),与失水率、pH1、pH24呈极显著正相关(P<0.01)。肌纤维比例与肌节长度呈极显著负相关(P<0.01)。综上所述,本文初步确定了蓝孔雀肌纤维结构与肉质性状的相关性。
关键词蓝孔雀     肌肉     肌纤维结构     相关性    
Correlation between Muscle Fiber Structure and Meat Quality Traits of Blue Peacock Under the Chickens Nutrition Standards of NRC
YANG Fumin , WEN Pengcheng, LI Chenxi    
College of Food Science and Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China
Abstract: This experiment was conducted to study the correlation between muscle fiber structure and meat quality traits of blue peacock. Twenty-four healthy 30-month-old blue peacock and Sanhuang chickens (control group) were selected, half male and half female, using the methods of paraffin section, hematoxylin-eosin staining, microscope images and transmission electron microscopy to study the muscle fiber structure and meat quality traits in back, neck, wing, leg and chest of blue peacock, and analyzed the correlation between muscle fiber structure and meat quality traits. The results showed as follows: 1) the muscle fiber proportion in different parts of female blue peacock was lower than that of male blue peacock, the muscle fiber proportion in neck was the highest, while the muscle fiber proportion in leg was the lowest. 2) There was no significant difference in the average muscle fiber diameter between female and male blue peacock (P>0.05), however, there was significant difference in different parts (P<0.05). There was significant difference in the average muscle fiber diameter in different parts except wing between female and male Sanhuang chickens (P<0.05). 3)The muscle cooking percentage in wing was significantly higher than that in back and leg of female blue peacock (P<0.05), and there was no significant difference in different parts of female Sanhuang chickens (P>0.05). The muscle water-loss rate in wing and chest were significantly lower than that in back and leg of male blue peacock (P<0.05), and the muscle water-loss rate in leg was significantly lower than that in chest of female Sanhuang chickens (P<0.05). 4) The muscle fiber diameter had significant positive correlation with muscle fiber area and shearing force (P<0.01), and had significant negative correlation with muscle fiber density, water-loss rate and pH24 (P<0.01), and had significant positive and negative correlation with muscle fiber proportion and pH1 (P<0.05). The muscle fiber density had significant negative correlation with shearing force, muscle fiber diameter and muscle fiber area (P<0.01), and had significant positive correlation with water-loss rate, pH1 and pH24 (P<0.01). The muscle fiber proportion had significant negative correlation with sarcomere length (P<0.01). In conclusion, the correlation between muscle fiber structure and meat quality traits of blue peacock is primarily confirmed in this paper.
Key words: blue peacock     muscle     muscle fiber structure     correlation    

蓝孔雀(Pavo cristatus)又名印度孔雀,因其观赏价值、药用价值、食用价值极高,其养殖已成为国内重点发展的珍禽产业。我国蓝孔雀养殖起步晚,多采用养鸡法饲养,尚无统一的饲养标准,生长发育差异较大。有关蓝孔雀的研究报道国内外甚少,主要集中在饲养管理、生物学习性及肉蛋营养组成等方面[1,2]。例如蓝孔雀人工孵化温度和湿度试验[3]、饲粮能量水平对蓝孔雀生长性能及屠宰指标的影响[4]、孔雀多性状选择[5]等。本实验室多年来致力于蓝孔雀生理生化指标、饲粮配 方、肉蛋品质及风味、蛋品保鲜、蛋粉加工等方面 的研究。蓝孔雀肉具有蛋白质含量高、氨基酸比例合理、脂肪含量低、矿物质含量丰富、胆固醇含量和热值低等特点,是优质的动物性食源。然而,有关蓝孔雀肌肉纤维组织学性状与肉质指标的相关性研究尚未见报道[6,7]。本研究以30月龄成年蓝孔雀为对象,以三黄鸡为对照,以翅部、胸部、腿部、背部、颈部肌肉为试样,采用石蜡切片、苏木精-伊红(HE)染色、显微成像及透射电镜等技术对蓝孔雀肌纤维组织学性状及其与肉质指标的相关性进行了较为系统的研究,旨在为蓝孔雀饲养管理、肉品成熟调控及科学利用等提供依据。

1 材料与方法 1.1 试验动物及饲粮

选取饲养管理条件相同、健康、无病的30月龄蓝孔雀及三黄鸡(对照组)各24只,雌雄各占1/2。宰前禁食20 h,宰后30 min内按部位将肉分割,4 ℃保存,备用。试验动物饲粮配方参照NRC(1994)[8]肉鸡营养需要量,制成颗粒全价料,基础饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis)

1.2 样品采集和处理

颈部放血后分别取胸部、背部、腿部、颈部及翅部肌肉。试验组及对照组每个部位雌雄各采样12份。显微结构用样切成2.5 cm×1.0 cm×1.0 cm块状,放入10%甲醛中固定。超微结构用样切成1 cm3块状,放入3%戊二醛固定液中进行固定。每份肉样包埋石蜡块2个,每个包埋石蜡块制作连续石蜡切片3张,HE染色。

1.3 测定项目及方法 1.3.1 显微结构[9]

采用Olympus DP-71显微成相系统对HE染色切片在4倍、10倍、40倍镜下照相。

1.3.2 超微结构[10]

采用JEM-1230透射电镜对醋酸铀和枸橼酸铅双重染色切片,观察、摄片并记录结果。

1.3.3 肌纤维直径的测定

采用Olympus DP-71显微成相系统(包括DP control和Image-pro express软件)在40倍镜下照相,应用Image-pro plus 6.0软件测定肌纤维直径,每个测试重复12次。

1.3.4 肉质测定 1.3.4.1 pH

使用刺入式pH计,每个样品测量3次,取平均值。

1.3.4.2 失水率

称取宰后30 min内的新鲜肉样2.0~3.5 g(m1),肉样上下各垫3层脱脂纱布和16层滤纸,置于应变式无侧限压缩仪平台上,加压35 kg,保持5 min后撤去压力,立即测量压后肉样重(m2),计算公式为:

失水率(%)=100×(m1-m2)/m1。

1.3.4.3 熟肉率

取肉样称重(m1),放于蒸煮袋中蒸煮30 min后取出,冷却至室温,称重(m2),计算公式为:

熟肉率(%)=100×m1/m2。

1.3.4.4 剪切力

取宰后30 min以内的新鲜肉样,修成宽1.0 cm、厚0.5 cm的长条,去掉筋腱、脂肪、肌膜等,80 ℃恒温水中加热至肉样中心温度为75 ℃,用圆形取样器沿肌纤维方向钻取肉样,采用CL-M2肌肉嫩度仪测量剪切力值,每个肉样剪切3次,取平均值。

1.4 数据处理

所测数据采用Excel 2003及SPSS 17.0统计软件的ANOVA进行方差分析,结果以平均值±标准误表示,P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著。

2 结果与分析 2.1 蓝孔雀不同部位肌肉显微结构及肌纤维直径 2.1.1 显微结构观察

普通光学显微镜下,粉色不规则四边形或椭圆形的块状是肌纤维横截面,边缘深色点状物为肌细胞核,肌纤维周围浅色薄层网格状结缔组织为肌内膜,包裹肌内膜较粗的浅色条纹为肌束膜[11]

雌雄蓝孔雀不同部位肌纤维横截面光学显微镜摄片分别见图1、图2。由图1可见,雄蓝孔雀颈部、胸部肌纤维直径较大,背部肌纤维直径较小。背部肌纤维横截面多为不规则多边形且肌纤维粗细不一,肌细胞核数量多。颈部、腿部、胸部肌纤维较均匀,颈部肌细胞核多。腿部、胸部肌内膜明显。颈部肌纤维比例较大,腿部较小。

图1 雄蓝孔雀不同部位肌纤维显微结构

Fig.1 Muscle fiber microstructure in different parts of male blue peacock (400×)

图2 雌蓝孔雀不同部位肌纤维显微结构

Fig.2 Muscle fiber microstructure in different parts female blue peacock (400×)

由图2可见,雌蓝孔雀背部、腿部肌纤维横截面多呈不规则多边形,肌纤维直径小于其他部位。颈部、胸部肌纤维形状不规则,大小不一。翅部肌纤维直径大,横截面形状较规则,多呈圆形或椭圆形,肌内膜不明显。背部肌纤维间隙较大,肌内肌纤维比例小;腿部肌纤维间隙最小,肌纤维比例大。与图1相比,雌蓝孔雀各部位肌纤维横截面小于雄蓝孔雀。
2.1.2 蓝孔雀不同部位肌纤维直径

由表2可见,雄三黄鸡平均肌纤维直径最大,其中背部、颈部肌纤维直径与蓝孔雀相比差异显著(P<0.05)。雌蓝孔雀平均肌纤维直径最小,其中背部肌纤维直径显著小于其他部位(P<0.05)。三黄鸡肌纤维直径最大的为74.35 μm(雄三黄鸡 颈部),最小的为29.93 μm(雌三黄鸡腿部)。除雌蓝孔雀与雌三黄鸡颈部及雄蓝孔雀与雄三黄鸡胸部、翅部、腿部肌纤维直径差异不显著(P>0.05)外,其余相互间均差异显著(P<0.05)。肌纤维越细,肉品质越嫩;肌纤维越粗,肉品质越硬[12]

表2 蓝孔雀不同部位肌纤维直径

Table 2 Muscle fiber diameter in different parts of blue peacock (n=12) μm

2.2 蓝孔雀不同部位超微结构

图3、图4为蓝孔雀不同部位肌纤维超微结构。图中T为横小管,SER为滑面内质网,M为线粒体[13]。由图3可以看出,雄蓝孔雀背部、胸部肌纤维排列疏松,肌原纤维间隙大。胸部线粒体较多,多呈圆形或扁圆形。颈部肌纤维排列致密,线粒体多,多为圆形线粒体相连接成长条状,肌节短,I带、A带、H带分界不明显。腿部肌原纤维排列较致密,肌节、I带、A带长,线粒体较多。翅部肌原纤维间排列紧密,线粒体较少。

图3 雄蓝孔雀不同部位肌纤维超微结构

Fig.3 Muscle fiber ultrastructure in different parts of male blue peacock

图4 雌蓝孔雀不同部位肌纤维超微结构结果

Fig.4 Results of female blue peacock muscle fiber ultrastructure of different parts

由图4可见,雌蓝孔雀背部、胸部肌纤维排列较疏松,肌束间隙大,肌膜不明显。肌质网是纤维内特化的滑面内质网。雌蓝孔雀颈部、腿部肌纤维排列致密,肌节短,线粒体数量多,不规则,多呈长条状及不规则多边形分布于肌原纤维周围。翅部肌原纤维窄,分叉多,肌原纤维间相互交错且间隙大,排列疏松。

2.3 肌肉组织学与肉质相关性分析 2.3.1 肉质测定结果 2.3.1.1 蓝孔雀不同部位肌肉剪切力

由表3可见,雄蓝孔雀胸部肌肉剪切力最大,背部肌肉剪切力最小;胸部与腿部差异不显著(P>0.05),但与背部、翅部差异显著(P<0.05)。雌蓝孔雀肌肉剪切力为胸部>腿部>翅部>背部,胸部、腿部显著大于背部和翅部(P<0.05),背部与翅部之间无显著差异(P>0.05)。性别间,雄蓝孔雀肌肉的平均剪切力大于雌蓝孔雀。品种间,雄蓝孔雀与雄三黄鸡腿部、胸部肌肉剪切力差异不显著(P>0.05),但雄三黄鸡背部肌肉剪切力显著大于雌、雄蓝孔雀及雌三黄鸡(P<0.05)。

表3 蓝孔雀不同部位肌肉剪切力

Table 3 Muscle shearing force in different parts of blue peacock (n=12) kgf

2.3.1.2 蓝孔雀不同部位肌肉熟肉率

由表4可见,雄蓝孔雀肌肉熟肉率背部最高,腿部最低,背部、翅部、腿部间差异不显著(P>0.05)。雌蓝孔雀翅部肌肉熟肉率显著大于背部、腿部(P<0.05)。雌三黄鸡各部位熟肉率无显著差异(P>0.05),雄三黄鸡翅部肌肉熟肉率最高,腿部最低。蓝孔雀与三黄鸡相比,翅部、腿部、胸部肌肉熟肉率无显著差异(P>0.05)。

表4 蓝孔雀不同部位肌肉熟肉率

Table 4 Muscle cooking percentage in different parts of blue peacock (n=12) %

2.3.1.3 蓝孔雀不同部位肌肉失水率

由表5可见,雄蓝孔雀各部位肌肉失水率依次为背部>胸部>腿部>翅部,翅部和腿部与背部和胸部差异显著(P<0.05)。雌蓝孔雀各部位肌肉失水率依次为背部>胸部>翅部>腿部,背部与胸部差异不显著(P>0.05)。由于三黄鸡颈部、背部、翅部肌肉较薄,测不到肌肉失水率,所以仅测量了胸部与腿部肌肉失水率。雌三黄鸡胸部与腿部肌肉失水率差异显著(P<0.05),雄三黄鸡胸部与腿部肌肉失水率差异不显著(P>0.05)。

表5 蓝孔雀不同部位肌肉失水率

Table 5 Muscle water-loss rate in different parts of blue peacok (n=12) %

2.3.1.4 蓝孔雀不同部位肌肉pH1和pH24

由图5可见,雌蓝孔雀各部位pH1平均为6.36,pH24平均为5.51;雄蓝孔雀各部位pH1平均为6.34,pH24平均为5.60;雌三黄鸡各部位pH1平均为6.19,pH24平均为5.60;雄三黄鸡各部位pH1平均为6.26,pH24平均为5.66。雌、雄蓝孔雀的pH1略高于雌、雄三黄鸡,pH24差异不大,说明宰杀后1 h内蓝孔雀的肌肉略偏中性。

图5 蓝孔雀与对照三黄鸡不同部位肌肉的pH1、pH24

Fig.5 pH1 and pH24 in different parts of blue peacock and Sanhuang chickens
2.3.2 蓝孔雀肌纤维特性与肉质特性相关性

由表6可见,肌纤维性状间,肌纤维直径与肌纤维面积呈极显著正相关(r=0.995,P<0.01),与肌纤维比例呈显著正相关(r=0.398,P<0.05)。肌纤维密度与肌纤维直径(r=-0.950,P<0.01)、肌纤维面积(r=-0.918,P<0.01)呈极显著负相关。肌内肌纤维比例与肌节长度呈极显著负相关(r=-0.672,P<0.01)。回归方程如下。

肌纤维直径(Y)与肌纤维面积(X1):

Y
=0.17X1+17.404 (R2=0.989)。

肌纤维直径(Y)与肌纤维密度(X2):

Y=-0.22X2+51.281 (R2=0.902)。

表6 蓝孔雀肌纤维特性与肉质特性相关性

Table 6 Correlation between muscle fiber characteristics and fleshy of blue peacock


肌纤维性状与肉质指标间,肌纤维直径与剪切力呈极显著正相关(r=0.787,P<0.01),与失水率呈极显著负相关(r=-0.634,P<0.01)。肌纤维密度与剪切力呈极显著负相关(r=-0.672,P<0.01),与失水率(r=0.594,P<0.01)、pH1(r=0.555,P<0.01)、pH24(r=0.905,P<0.01)呈极显著正相关。肌纤维比例与剪切力呈显著正相关(r=0.414,P<0.05)。回归方程如下。

肌纤维直径(Y)与剪切力(X3):

Y=8.754X3+0.488 (R2=0.619)。

肌纤维直径(Y)与pH24(X4):

Y=-38.51X4+252.392 (R2=0.644)。

3 讨 论 3.1 饲粮营养水平对蓝孔雀生长发育的影响

饲粮营养水平特别是能量、蛋白质水平对肌纤维性状和肉质有很大的影响。马泽芳[14]采用全粪收集法测定了雌雄混群饲养幼龄(5月龄)蓝孔雀的饲粮代谢率,当饲粮粗蛋白质水平为28.20%,总能为18 101.4 kJ/kg时,随幼龄蓝孔雀日龄的增长,蓝孔雀每日对蛋白质、总能的需要量也不断增多。董娜等[15]研究了饲粮能量水平对全产蛋期内的产蛋量及受精率的影响,指出产蛋期蓝孔雀的饲粮能量水平至少应为12.30 MJ/kg。杨富民[16]根据饲喂对比试验,确定了仔蓝孔雀、中雏蓝孔雀、青年蓝孔雀、育成蓝孔雀、产蛋期蓝孔雀及成年蓝孔雀6个阶段的饲料配方。其中蛋白质饲料占饲粮的总比例为25%~45%,总粗蛋白质含量为15%~25%;能量饲料为50%~70%,代谢能为11~13 MJ/kg。同时,依据蓝孔雀生物学习性及生长发育阶段确定了矿物质、维生素、酵母等添加量和比例,育成期蓝孔雀1岁平均较对照组增重28.40%,成年蓝孔雀平均增重34.83%。本研究在之前研究基础上,以NRC(1994)鸡营养需要量为标准,研究了蓝孔雀肌纤维组织结构特征以及与其肉质的相关性,为蓝孔雀在特定饲养标准下,肉品特性提供了基础数据。

3.2 蓝孔雀显微及超微结构特征

肌肉显微结构特性包括肌纤维直径、肌纤维横截面积、肌纤维密度、肌内肌纤维比例等。肌纤维的大小和长短随动物的种类和生理活动状况而不同。大量研究表明,肌肉生长过程中,肌纤维根数不变,肌纤维直径不断变大,肌纤维密度逐渐降低。肌纤维直径越大,密度越小,肉质越硬。随着机体生长,肌束间的结缔组织、脂肪组织的含量上升,肌束间距增大,肌束内肌纤维比例减小。本研究以30月龄蓝孔雀为试验对象,测得雌、雄蓝孔雀各部位间背部肌纤维直径最小、密度最大,说明蓝孔雀背部肌肉较嫩。雄蓝孔雀颈部、雌蓝孔雀翅部肌纤维直径最大,其原因可能是与运动量有关。与三黄鸡相比,蓝孔雀的平均肌纤维直径小,密度大,说明蓝孔雀肉较对照三黄鸡嫩。另外,与报道的河田鸡、福州土鸡、黑宝Ⅰ号、黑宝Ⅱ号、江西麻鸡[17]、爱拔益加(AA)鸡、固始鸡、快大鸡、山西麻鸡[18]相比,蓝孔雀肉肌纤维密度大。

肌肉超微结构特征主要包括肌节长度、I带长度、A带长度、Z线宽度、H带宽度等。研究表明,肌节长度越长,肌肉的嫩度越好[19]。本研究测定结果显示,蓝孔雀的平均肌节长度、I带长度、A带长度、Z线宽度、H带宽度均大于三黄鸡,但小于与已报道的56日龄AA鸡、98日龄京白鸡、49日龄新浦东鸡、土种鸡[20]

3.3 肌纤维特性与肉品质的相关性

肌肉的组织学特性是影响肌肉品质的重要因素之一,肌纤维状态直接影响肌肉品质的好坏[21],肌纤维直径与密度是判定肉质细嫩的重要依据[22]。林树茂等[23]研究了兴国灰鹅、广丰白银鹅、莲花白鹅和丰城灰鹅的组织学特性,结果显示各品种肌纤维直径均为母鹅大于公鹅,肌纤维直径、密度与肌肉嫩度、系水力相关。吴婧婧[24]对清远麻鸡、三黄鸡和快大鸡肉品质和微观结构进行了比较,发现3个品种鸡的胸肌肌纤维直径均小于腿肌,平均肌纤维直径为28.80 μm,清远麻鸡、三黄鸡的肉质好于快大鸡。杨烨等[25]选取了8、12、16周龄北京油鸡、泰宁乌凤鸡和福建河田鸡3个鸡种,采其腿肌、胸肌,测量了肌纤维直径、密度及嫩度,以探索组织学特性与肌肉嫩度间的关系,结果表明,剪切力与肌纤维直径呈显著正相关,与肌纤维密度呈显著负相关。

随年龄的增长,肌肉量的增加主要是靠已有的肌纤维与肌卫星细胞相互融合,使得肌纤维体积逐渐增加[26]。韩海霞等[27]分别对我国地方鸡种、猪肉的肌纤维特征与肉质的关系进行了研究,结果表明,肌纤维密度与肌肉的嫩度具有相关性,肌纤维密度越大,肉质越细嫩。Fahey等[28]研究羔羊肉发现,肌纤维密度与肉品质呈显著正相关。李利等[29]研究了100日龄太行鸡的腿肌、胸肌的肌纤维特性,结果表明太行公鸡腿部肌纤维直径、面积均极显著大于胸肌,其肌纤维密度显著小于胸肌,性别间各指标均差异不显著。

肌节长度随肌纤维的收缩或舒张而改变,宰后僵直期肌节长度可以反映肌肉的收缩状态,这种收缩状态与肉质密切相关。研究表明,宰后僵直肌节长度与肌肉的嫩度呈正相关。相关分析表明,肌节长度的差异与肌肉肌纤维类型的组成有关,红肌纤维比例越大,肌节长度越长,肉质嫩,而白肌纤维和中间型肌纤维比例越大,则反之。

4 结 论

① NRC鸡营养标准饲料养条件下,雄蓝孔雀各部位肌纤维直径均极显著大于雌蓝孔雀。品种间,蓝孔雀的背部、颈部、翅部、腿部肌纤维直径小于三黄鸡。

② 蓝孔雀背部肌纤维横截面呈不规则多边形,且粗细不匀,肌细胞核相对较多;颈部、胸部肌纤维大小不一;翅部、腿部肌纤维横截面大,呈圆形或椭圆形,肌内膜不明显。超微结构中,背部、胸部、颈部、腿部线粒体较翅部多;背部、胸部肌纤维排列疏松、间隙大;颈部、腿部、翅部肌纤维排列紧密,肌节短。

③ 性别间,雄蓝孔雀的剪切力大于雌蓝孔雀,雄蓝孔雀的熟肉率、失水率小于雌蓝孔雀。品种间,蓝孔雀的平均剪切力、失水率小于三黄鸡,蓝孔雀的平均熟肉率高。

④ 蓝孔雀肌纤维直径与其肌纤维横截面积呈极显著正相关,与其肌内肌纤维比例呈显著正相关;肌纤维密度与肌纤维直径、肌纤维面积呈极显著负相关。肌内肌纤维比例与肌节长度呈极显著负相关。

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