低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌肉品質、氨基酸和脂肪酸組成以及維生素和礦物質含量的影響

張峰碩，季秋蓉，何婷莉，蘇曲楊昂毛，王志有，侯生珍，桂林生

（青海大學農牧學院，青海 西寧 810016）

近年來，隨著畜牧業的快速發展，我國飼料原料較為匱乏，尤其是蛋白質資源大多從國外進口。而且飼喂高蛋白質飼料并不能使動物機體全部有效利用，還會使氮排放增加導致環境污染。而把日糧中蛋白質含量降低，又會影響動物機體的生長以及纖維物質的消化，但作為第一級和二級氨基酸的賴氨酸和蛋氨酸，又是構成蛋白質的主要原料，在低蛋白日糧中添加適宜比例氨基酸能夠大大提高其利用率[1-2］。有研究表明，飼喂蛋白比例12.3%并添加賴氨酸和蛋氨酸為3∶1 時，能提高斷奶犢牛生長性能并減少氮排放[3］。所以在低蛋白水平下添加氨基酸逐漸成為畜牧業研究熱點。

隨著生活水平的提升，優質健康成為人們的追求。羊肉需求量與日俱增，而藏羊因為長期生活在高海拔地區，與其他品種相比其對極端天氣和惡劣環境具有極強的適應性，是青藏高原優秀的種質資源[4］。因其肉質中蛋白質含量高、氨基酸種類齊全、脂肪沉積低、肉質鮮嫩和膻味少等益處，越來越被廣大消費者青睞[5］。張俊峰等[6］研究表明，飼喂3 種不同低蛋白水平下不同比例氨基酸日糧，其中美國NRC（National Research Council，全國科學研究委員會）2012 豬營養氨基酸比例日糧能有效提高藏香豬的肉品質以及脂肪酸含量。夏偉光等[7］研究顯示，飼喂低蛋白質氨基酸平衡日糧能有效改善清遠麻雞肌內脂肪，并減少氮排放。但在藏羊上此類報道卻較少。

鑒于此，本試驗以藏羊為研究對象，探究低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌肉品質、氨基酸和脂肪酸組成以及維生素和礦物質含量的影響，為探究藏羊日糧中不同氨基酸含量對改善背腰最長肌肉品質提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗條件

試驗于2022 年4-7 月在青海省海北藏族自治州海晏縣金藏牧場進行，試驗期間所有試驗藏羊均為全舍飼飼養，有自然光照并配備運動場。試驗期共97 d，其中7 d 預飼期，90 d 正試期。

1.2 試驗設計與日糧

試驗選取90 只體重相近 [（15.60±0.10） kg］，健康無病的高原型藏羊公羔，隨機分為3 組，每組30 只，每組5個重復，每個重復6 只羊。試驗結束后，在每組的每個重復中隨機挑選1 只羊，共15 只羊進行屠宰。日糧精料中蛋白水平為12%，3 組分別為LP-L 組（賴氨酸與蛋氨酸為1∶1）；LP-M 組（賴氨酸與蛋氨酸為2∶1）；LP-H 組（賴氨酸與蛋氨酸為3∶1）。試驗日糧由70%精料和30%粗料組成（粗料由燕麥青貯和燕麥干草按干物質1∶1 組成），日糧精料組成與營養水平見表1。

表1 日糧精料組成及營養水平Table 1 Dietary concentrate composition and nutrient levels

1.3 飼養管理

整個飼養期間試驗藏羊均采用舍飼飼養，每天在8：00 和17：00 各飼喂一次，所有試驗藏羊自由采食，自由飲水，試驗開始前所有試驗藏羊統一打耳標，羊舍進行全面消毒，每隔半個月進行一次消毒以及水槽清洗，并根據羊場防疫規定統一注射四聯苗。

1.4 樣品采集與指標測定及方法

1.4.1 肉品質指標 屠宰后取藏羊背腰最長肌，參照趙亞星等[8］的方法測定解凍損失、蒸煮損失、系水力、剪切力、pH45min和pH24h。

解凍損失：將肉樣在解凍前稱重即為M1，解凍后再次稱重即為M2。相關公式如下：

蒸煮損失：將肉樣的長、寬、厚截取約1 cm×1 cm×2 cm 的體積并稱重即為N1，在85 ℃水浴鍋中蒸煮20 min，使肉樣冷卻至室溫并用吸水紙吸干水分后稱重即為N2。相關公式如下：

筆者認為，培育壯大新動能，推動經濟發展動力變革，已成為當前和今后相當長時期經濟發展的中心工作。培育壯大新動能、推動經濟發展動力變革，應該采取以下幾方面措施：

系水力：將肉樣長、寬、厚截取約5 cm×1 cm×1 cm 的體積肉樣并稱重即為D1，放置在加壓儀（YT-YS300，中國杭州）上，加壓至35 kg 并保持5 min 后測定肉樣重量即為D2。相關公式如下：

剪切力：將肉樣排酸后去掉筋膜和脂肪，在80 ℃水浴鍋中蒸煮40 min，冷卻至室溫后按肌纖維方向切取長條形肉樣約25 cm，截面為10 mm×10 mm，使用肌肉嫩度儀（MAQC-12，中國南京）測定，每個肉樣測3 次。

pH：屠宰后取背腰最長肌，按照便攜式酸度計（PHB-1，中國上海）說明書操作。將電極直接插入到肉樣中，使肉樣包裹住電極頭部，深度大于1 cm 測定45 min 時的肌肉pH 值。再將肉樣放在（0～4 ℃）冰箱中24 h 后測定肌肉pH 值，每個肉樣測3 次。

1.4.2 氨基酸與脂肪酸組成測定 氨基酸與脂肪酸含量均使用混標測定。氨基酸測定以GB5009.124-2016標準[9］為依據，樣品采用（塞卡姆S4300 氨基酸分析儀，德國）超高效液相色譜系統進行分離。流動相：A 液為25 mmol·L-1甲酸銨+0.08% FA 水溶液，B 液為0.1% FA 乙腈。樣品置于4 ℃自動進樣器中，柱溫40 ℃，流速為250 μL·min-1，進樣量1 μL 樣本隊列中每間隔一定數量的試驗樣本設置一個QC 樣本，用于檢測和評價系統的穩定性及重復性。采用5500 QTRAP 質譜儀（AB SCIEX，美國）在正離子模式下進行質譜分析。采用Multiquant軟件提取色譜峰面積及保留時間。使用氨基酸及其衍生物的標準品矯正保留時間進行代謝物鑒定。

脂肪酸測定以GB5009.168-2016 標準[10］為依據，采用40 種脂肪酸甲酯混合標準品溶液制成10 種混合標準濃度梯度。樣品在冰上解凍，取50 mg 樣品于2 mL 玻璃離心管中進行代謝物提取。使用氣相色譜儀（Agilent，7890A/S-01-08，美國）進行分離。樣本隊列中每間隔一定數量的試驗樣本設置一個QC 樣本，用于檢測和評價系統的穩定性及重復性。采用氣-質聯用儀（Agilent 7890/5975C，美國）進行質譜分析。用MSD ChemStation 軟件提取色譜峰面積及保留時間，繪制標準曲線，計算樣品中中長鏈脂肪酸的含量。

1.4.3 維生素與礦物質含量測定 維生素測定以GB5009.82-2016 標準[11］為依據，使用液相色譜儀（iChrom 5100，中國大連）檢測肌肉中維生素A、α-維生素E、γ-維生素E 和維生素E 的含量。肌肉中礦物質元素硒的測定以GB5009.93-2017 標準[12］為依據，使用原子熒光光度計（AFS-550，中國濟南）檢測。肌肉中礦物質元素鐵、鈣、錳的測定以GB5009.268-2016 標準[13］為依據，使用電感耦合等離子體光譜儀（PRIDE100，中國北京）檢測。

1.5 統計分析

采用Excel 2010 整理數據，使用SPSS 26 進行單因素方差分析，并利用Duncan 氏法對不同組間進行多重比較，結果用“平均值±標準誤”表示，以P＜0.05 作為差異顯著性判斷標準。

2 結果與分析

2.1 低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌肉品質的影響

2.2 低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌氨基酸組成的影響

由表3 可知，總氨基酸含量LP-H 組分別比LP-L 和LP-M 組高0.40 和0.23 g·100 g-1，但差異不顯著（P＞0.05），必需氨基酸含量和非必需氨基酸含量LP-L、LP-M 和LP-H 組間均沒有顯著差異（P＞0.05）。

表3 低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌氨基酸組成的影響Table 3 Effect of different ratios of amino acids in low-protein diets on the amino acid composition of the longest muscle of the dorsal girdle in Tibetan sheep （g·100 g-1）

2.3 低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌脂肪酸組成的影響

由表4 可知，飽和脂肪酸中，LP-L、LP-M 和LP-H 組均沒有顯著差異（P＞0.05）。不飽和脂肪酸中，十五碳烯酸、反式亞油酸和二十二碳三烯酸含量LP-L 組顯著高于LP-M 組（P＜0.05）；亞油酸、α-亞麻酸和十七碳烯酸含量LP-L 組顯著高于LP-M 和LP-H 組（P＜0.05）。

2.4 低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌維生素含量的影響

由表5 可知，α-維生素E、γ-維生素E 和維生素E 含量LP-L 組顯著高于LP-M 組（P＜0.05），維生素A 含量在LP-L、LP-M 和LP-H 組之間差異不顯著（P＞0.05）。

表5 低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌維生素含量的影響Table 5 Effect of different ratios of amino acids in low-protein diets on the vitamin content of the longest muscle of the dorsal girdle in Tibetan sheep

2.5 低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌礦物質含量的影響

由表6 可知，礦物質元素鈣LP-L 組顯著高于LP-M 組（P＜0.05），礦物質元素鐵LP-L 組分別比LP-M 和LPH 組高1.300 和0.933 mg·kg-1；但3 組之間差異均不顯著（P＞0.05）。

表6 低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌礦物質含量的影響Table 6 Effect of different ratios of amino acids in low-protein diets on the mineral content of the longest muscle of the dorsal girdle in Tibetan sheep （mg·kg-1）

3 討論

3.1 低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌肉品質的影響

肌肉的綜合狀態由肉品質體現，而影響肉品質的因素與動物的種類、年齡、性別、日糧組成以及肌肉分布等有關[14］。解凍損失和蒸煮損失是影響肌肉保水性的重要指標，數值越小，說明保水性越好[15］。系水力指標與肌肉中營養物質、水分等有關，系水力越大，肌肉品質越好[16］。肌肉的多汁性、嫩度和脂肪含量主要由剪切力反映，剪切力越小，說明肌肉更鮮嫩[17］。有研究表明，飼喂低蛋白日糧并添加支鏈氨基酸2∶1∶2 能有效提高育肥豬的生長性能并通過降低剪切力和提高持水力改善肉的嫩度和多汁性[18］。李慶敏等[19］研究顯示，在低蛋白日糧中添加7.5 g·d-1過瘤胃賴氨酸和4.5 g·d-1過瘤胃蛋氨酸能提高灘羊的肉質、保水性以及肉色表現。本試驗結果表明，飼喂LP-L 組與LP-M 和LP-H 組相比蒸煮損失和剪切力指標顯著下降，系水力指標雖沒有顯著差異，但LP-L 組也比LP-M 和LP-H 組有提高，說明在12%低蛋白日糧中賴氨酸和蛋氨酸比例為1∶1 時藏羊的吸收程度更好，肌肉的嫩度和水分含量等最佳，可以有效地改善肌肉品質。

pH 作為評定肉品質的重要指標，有研究表明，在屠宰動物1 h 后，新鮮肌肉的pH 通常為5.8～6.5，而隨著時間的變化，糖原被肌肉利用使其產生能量來支持某些能量消耗反應，它們會產生大量乳酸使pH 下降到5.4～5.7[20-21］。本試驗pH45min和pH24h在LP-L、LP-M 和LP-H 組之間差異不顯著，且pH 均在正常范圍內，與上述研究結果相一致；說明低蛋白日糧中不同比例氨基酸含量對于pH 沒有不良影響。

3.2 低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌氨基酸組成的影響

蛋白質的含量影響肌肉的營養水平，由于蛋白質的基本組成單位是氨基酸，所以肌肉中氨基酸含量越高，種類越豐富其肉品質越好[22］。影響肉質風味前體物質的氨基酸稱為鮮味氨基酸，鮮味氨基酸包括精氨酸、谷氨酸、甘氨酸和天冬氨酸等，其中谷氨酸占主導作用[23-24］。Teixeira 等[25］研究表明，在育肥牛日糧中加入一定比例的精氨酸和賴氨酸可以提高肌肉中的水分、系水力以及肉質中賴氨酸含量。韓云勝等[26］研究發現，在荷斯坦奶牛日糧中添加過瘤胃蛋氨酸、賴氨酸能顯著提高胴體肌肉的氨基酸含量。本研究與其結果不一致，本試驗中，所有氨基酸含量LP-L、LP-M 和LP-H 組之間差異不顯著且含量非常相近，說明低蛋白日糧中1∶1、2∶1 和3∶1 的賴氨酸與蛋氨酸含量對于藏羊肌肉背腰最長肌氨基酸含量沒有顯著影響，這可能與試驗的環境、地點以及動物的品種等有關，這與郭偉等[27］的研究結果相似。

3.3 低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌脂肪酸組成的影響

肌肉中脂肪酸的含量與組成影響肉質的風味與嫩度等[28］。本試驗中在藏羊背腰最長肌中共檢測出17 種脂肪酸，其中油酸含量最多，棕櫚酸和硬脂酸含量分列二、三。植物源性脂肪和動物脂肪中飽和脂肪酸含量較多，人體攝入過多飽和脂肪酸會使低密度脂蛋白膽固醇、三酰甘油等升高從而導致動脈硬化等疾病發生[29］。本試驗中，飽和脂肪酸含量LP-L、LP-M 和LP-H 組之間均沒有顯著差異，說明低蛋白中添加不同比例氨基酸不會引起健康問題且對飽和脂肪酸含量影響較小。但是在飽和脂肪酸中硬脂酸含量與羊肉的膻味成正比，含量越高羊肉的膻味越重[30］。本試驗中硬脂酸含量3 組之間雖差異不顯著，但LP-L 組比LP-M 和LP-H 組下降了2.56%和1.83%，說明LP-L 組中肌肉的膻味更少一些。

不飽和脂肪酸主要包括單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸，可以合成二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid， DHA）和二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid， EPA）等，對健康有很多益處[31］。其中油酸、亞油酸和反式亞油酸有軟化血管、降低血壓和預防動脈硬化等效果。有研究表明，當油酸和亞油酸含量較高時其肉質更鮮美[32］。本試驗中亞油酸LP-L 組顯著高于LP-M 和LP-H 組，反式亞油酸LP-L 組顯著高于LP-M 組。所以賴氨酸與蛋氨酸比例為1∶1 時可能有利于降低心腦血管疾病的風險。α-亞麻酸與二十二碳三烯酸等有利于人體大腦的發育[33］，十七碳烯酸和十五碳烯酸具有生物活性，對人體健康起著重要作用[34］。而本試驗中，十五碳烯酸、反式亞油酸和二十二碳三烯酸含量LP-L 組顯著高于LP-M 組；亞油酸、α-亞麻酸和十七碳烯酸含量LP-L 組顯著高于LP-M 和LP-H 組。差異顯著的原因可能是添加氨基酸的比例不同使其吸收效果不一致，還有可能是在動物機體采食后飼料在瘤胃微生物作用下氫化程度不同，氫化的脂肪酸被機體吸收沉積到肌肉中造成顯著差異[35］。但也有研究顯示，在育肥豬中降低蛋白比例和賴氨酸在皮下脂肪中觀察到脂肪酸含量減少，本試驗結果與其不一致可能與品種、環境和地區等因素不同有關[36］。

3.4 低蛋白日糧中不同比例氨基酸對藏羊背腰最長肌維生素和礦物質含量的影響

肉類是多種維生素和礦物質的來源。有研究表明，每100 g 紅肉中能夠提供人體的核黃素、煙酸、維生素B6和泛酸的建議膳食攝入量約為25%，而提供的維生素B12 的日需求量約為2/3，所以肉質中維生素與礦物質含量對健康至關重要[37］。維生素A 又被稱為視黃醇是治療夜盲癥、維持人體免疫功能以及骨骼發育的營養元素[38］。Pickford 等[39］研究顯示，攝入100 g 的視黃醇超過了膳食推薦值的338%。而本試驗中，維生素A 含量LP-L 組、LP-M 和LP-H 組之間差異不顯著，但LP-L 與LP-H 組比LP-M 組分別高出2.194 和2.190 μg·100 g-1。維生素E是預防動脈硬化的物質，其具有抗氧化性，也具有非抗氧化作用，包括參與調節信號轉導途徑[40］。α-維生素E 與γ-維生素E 是維生素E 的異構體[41］，有研究表明，α-維生素E 與γ-維生素E 均可降低大鼠體內的血小板聚集并減緩動脈血栓形成，它們還減少低密度脂蛋白氧化和脂質過氧化，超氧化物生成，并增加超氧化物歧化酶活性[42］。本試驗中在肉質里檢測出這3 種維生素E 含量，且α-維生素E、γ-維生素E 和維生素E 含量LP-L 組顯著高于LPM 組。說明1∶1 賴氨酸與蛋氨酸比例日糧的肉質中維生素含量更多，可能有助于預防心腦血管疾病以及提高免疫力等。

鐵是影響人體健康重要的元素，缺鐵會導致生長發育障礙以及生物功能受損[43］。而肉質中含有血紅素鐵，具有很高的生物利用度，即使少量攝入，其生物可利用度也高出2～3 倍，且15%～35%易于吸收[44］。硒在谷胱甘肽過氧化物活性中起重要作用，谷胱甘肽過氧化物是解毒過程中的一種重要酶。多項研究表明，成人每日硒的推薦攝取量為55 μg·d-1，硒本身也能發揮抗癌作用[45］。錳元素缺乏會影響智力以及出現神經衰弱等癥狀，對凝血效果以及免疫功能作用較大[46］。本試驗中，鐵、硒和錳含量LP-L、LP-M 和LP-H 3 組之間差異均不顯著，但鐵和錳含量LP-L 組比LP-M 和LP-H 組含量稍高，說明不同比例氨基酸對于肉質中礦物質元素鐵、硒和錳的含量沒有不良影響。鈣是反芻動物骨骼和牙齒的基本材料之一，它在動物的肌肉活動、保護動物神經中起著重要的作用，可以激活體內某些酶的活性，并通過控制膜的滲透性來維持細胞的完整性[47］。本試驗結果顯示，在肉質中檢測到礦物質元素鈣的含量最多，且LP-L 組顯著高于LP-M 組；與LP-H 組相比雖不顯著，但也高2.3 mg·kg-1。說明在低蛋白日糧中賴氨酸與蛋氨酸含量為1∶1 時，其動物機體吸收程度更好，其肉質中維生素與礦物質含量更豐富，可能對健康更有益處。

4 結論

綜上，在低蛋白日糧中隨著氨基酸比例的增加，藏羊背腰最長肌肉品質顯著下降；當日糧中賴氨酸與蛋氨酸比例為1∶1 時能提高不飽和脂肪酸含量以及肉質中維生素和礦物質元素；且對氨基酸組成沒有不良影響，并能有效改善肉品質。