根皮素對熱應激肉雞腿肌肉品質和抗氧化性能的影響

王昆平, 徐可行, 白 晰, 胡 洪, 潘洪彬, 聞愛友*

(1.安徽科技學院 動物科學學院,安徽 鳳陽 233100;2.云南農業大學 動物科學技術學院,云南 昆明 650201)

在現代規模養殖條件下,熱應激已成為影響家禽生產和福利的主要環境應激源[1]。肉雞沒有汗腺,全身覆蓋羽毛,主要靠呼吸散熱,當環境溫度過高、飼養密度過大、通風不良、飲水不足時,會導致散熱困難,出現熱應激反應[2]。研究表明[3],熱應激可導致動物機體細胞內線粒體發生氧化應激并產生過量的活性氧(ROS),這些過量的ROS可直接危害機體細胞的正常代謝過程,并造成組織損傷,最終導致肉雞生長性能及肉品質的下降。因此,做好肉雞熱應激的預防對于肉雞生產十分重要。

根皮素(Phloretin)作為一種植物提取物,屬于黃酮類化合物,主要分布于蘋果、荔枝等多種植物中。研究表明根皮素具有抗氧化、抑制細菌、抑制腫瘤細胞增殖、抑制酪氨酸酶活性、抗炎等功能[4]。Kern等[5]發現,根皮素是一種天然多酸化合物,可以抑制動物機體內蛋白激酶C(PKC)活性和誘導細胞凋亡,發揮抗氧化和抗腫瘤作用。本試驗通過在飼料中添加根皮素,探討其對熱應激環境下肉雞腿肌肉品質及抗氧化性能的影響,為肉雞無抗養殖和根皮素作為一種綠色安全飼料添加劑的推廣應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗分組和日糧配方

試驗選取安徽科技學院畜牧場提供的160只22日齡AA肉雞(雌雄各半),按照體質量相近原則,隨機分為NT、HT、LT和PT 等4個組,每組4個重復,每個重復10只。其中NT為對照組,HT、LT和PT為熱應激組。依據NRC規定配制飼料。試驗分組和基礎日糧配方見表1～2。

表1 飼養試驗分組Table 1 Grouping of feeding trials

表2 基礎日糧與營養水平Table 2 Basic diet and nutrition level

1.2 飼養管理

在安徽科技學院試驗動物房的同一幢相鄰的兩間雞舍進行肉雞的飼養試驗,其中NT肉雞單獨一間飼養,HT、LT、PT等3組在另一間雞舍飼養,雞舍內溫濕度均采用空調和加濕器進行調控,對照組為:溫度為(23.0±0.61) ℃,相對濕度為50.8%±5.41%;熱應激組:溫度為(30.5±0.69) ℃,相對濕度為89.7%±6.70%。由專人負責飼喂和衛生打掃等日常管理工作,并按照正常肉雞防疫程序進行疫苗注射,飼養期為21 d。

1.3 試驗樣品采集及測定方法

42日齡時,每個重復隨機挑選3只接近平均體質量的肉雞,空腹12 h后屠宰,取腿肌樣品進行腿肌肉品質和抗氧化指標的測定。肉雞屠宰及肉雞腿肌肉的品質測定均參照馬猛等[6]、Qiao等[7]方法進行,其中肉的pH采用數顯式pH儀(梅特勒-托利多儀器有限公司)測定,肉的亮度(L*)、紅度(a*)、黃度(b*)等肉色指標使用色差儀(柯尼卡美能達控股公司)測定,肌肉嫩度采用數顯式嫩度測定儀(東北農業大學工程學院)進行測定;肌肉MDA、CAT、GSH、GSH-Px、T-AOC等抗氧化指標均按照試劑盒(南京建成生物工程研究所)說明書進行測定。

1.4 數據處理與分析

試驗結束后,將收集的數據利用Excel進行處理后,用SPSS 18.0軟件進行數據的差異顯著統計分析和多重比較,結果以“平均值±標準差”表示,P<0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 根皮素對熱應激肉雞腿肌肉品質的影響

由表3可知,與HT相比,NT肉雞腿肌亮度(L*)顯著下降(P<0.05),PT肉雞腿肌亮度(L*)顯著下降(P<0.05)。與HT相比,NT肉雞腿肌滴水損失、失水率、蒸煮損失顯著下降(P<0.05),PT肉雞腿肌滴水損失、失水率、蒸煮損失顯著下降(P<0.05)。與HT相比,NT和PT肉雞腿肌亮度(L*)、滴水損失、失水率、蒸煮損失均顯著下降(P<0.05)。說明日糧中添加根皮素可以明顯改善熱應激狀態下肉雞腿肌肉的亮度(L*)和肌肉的保水能力。

表3 根皮素對熱應激肉雞腿肌肉品質的影響Table 3 Effects of phloretin on leg muscle quality of broilers under heat stress

2.2 根皮素對熱應激肉雞腿肌抗氧化性能的影響

由表4可知,與HT相比,NT肉雞腿肌的CAT、GSH、GSH-Px、T-AOC水平顯著上升(P<0.05);LT的T-AOC水平顯著高于HT組(P<0.05);PT的CAT、GSH、GSH-Px、T-AOC水平顯著高于HT(P<0.05);HT的肉雞腿肌MDA水平顯著高于NT(P<0.05);PT的肉雞腿肌MDA水平顯著低于HT(P<0.05)。說明日糧中添加根皮素可有效提高熱應激狀態下肉雞機體的抗氧化能力。

表4 根皮素對熱應激肉雞腿肌抗氧化性能的影響Table 4 Effects of phloretin on antioxidant properties of leg muscle in broilers under heat stress

3 結論與討論

畜禽屠體的肉色、pH、系水力(滴水損失率、失水率、蒸煮損失率)等理化指標直接影響畜禽產品的貯藏、加工和市場銷售的貨架期,是畜禽肉質評定中常規測定的指標[6]。肉的顏色主要受肌肉中肌紅蛋白及其氧合代謝的影響。通常情況下,機體組織和細胞中氧合肌紅蛋白水平升高,肌肉的亮度值(L*)升高;脫氧肌紅蛋白水平升高,紅度值(a*)升高;而肌肉黃度值(b*)的高低與高鐵肌紅蛋白水平及其氧化程度關系密切[8]。畜禽剛屠宰后,由于肌肉中氧合肌紅蛋白含量高,肌肉顏色呈現紅潤有光澤,之后,隨著貯藏時間的延長,機體組織和細胞中氧含量下降,肌紅蛋白以脫氧肌紅蛋白為主,從而導致肉色變暗、肉質下降[9]。本試驗中,熱應激條件下的肉雞腿肌L*值均高于常溫下的NT,a*值和b*值與HT相比也均有降低的趨勢,其中HT腿肌肉的L*值顯著高于NT,這與孫金芝等[10]研究結果一致。通常在熱應激狀態下,肉雞肺呼吸功能增強,增加了機體組織和細胞內氧合肌紅蛋白水平,同時減少了脫氧肌紅蛋白和高鐵肌紅蛋白含量,從而使得肌肉中L*值升高,并在一定程度上降低了a*和b*值的水平。試驗還觀察到LT和PT肉雞腿肌肉的L*值均低于HT,這可能是因為肉雞的肺部和組織細胞中養氣的交換量的降低,有效減少了肉雞機體組織和細胞中氧合肌紅蛋白水平,降低了腿肌的L*值,說明日糧中添加根皮素可不同程度地降低肉雞的熱應激反應。

家禽屠宰后,尸僵變化過程中會發生一系列的生化反應,其中肌肉組織細胞在缺氧狀態下,糖原無氧酵解會產生乳酸,大量乳酸積累是導致肌肉pH下降的主要因素[11-12]。與適溫條件相比,在長時間熱應激環境下,家禽采食量下降,機體的合成代謝率下降,分解代謝加強,從而導致機體內糖原過多的酵解供能并生成更多的乳酸[13-14],這可能正是本試驗中觀察到的HT腿肌肉中pH相較于NT顯著下降的原因所在。而添加根皮素的2組pH均小于NT且大于HT,說明添加根皮素緩解了熱應激對肉雞機體的影響。肌肉的pH是影響肌肉的顏色、系水力、嫩度及貯藏時間的重要因素。本試驗中,熱應激組比對照組滴水損失、失水率、蒸煮損失均有所提高,而添加200 mg/kg根皮素有效改善了肉雞腿肌系水力。前人研究表明,隨著屠宰后肌肉pH的下降,肌肉中蛋白質之間的相互作用減少,導致肌球蛋白和肌動蛋白間隙縮小,使水分被壓縮至肌漿,導致細胞質滲透壓減小,水分滲透流失;此外,根皮素還可以減少肉雞熱應激條件下機體內氧化自由基的產生,降低了自由基對肌肉組織和細胞膜的破裂損傷,減少細胞內水分流失,提高了肌肉的保持水分的能力[14-15]。

本試驗中觀察到在熱應激狀態下肉雞體內MDA顯著提高,這是由于長時間處于熱應激環境下,畜禽機體內會產生大量的活性氧(ROS)等具有強氧化作用的自由基,這些自由基會作用于脂質發生氧化反應,從而產生MDA,MDA會引起蛋白質、核酸等產生交聯聚合作用,從而造成機體和組織細胞的損害和代謝紊亂[16-17]。根皮素能夠通過氧化還原信號通路(如NF-κB/MAPKs和 LKB1/AMPK通路等)去除體內多余的ROS,增強體內脂質過氧化的能力,減少ROS對細胞的損傷,增加細胞抗氧化能力[18-19]。Yang等[16]研究表明,根皮素具有降低細胞內氧化自由基和MDA 水平、提高GSH-Px活性的能力。這與本試驗測定結果是一致的。由于MDA對細胞的損害,抗氧化物的合成受到影響,機體內CAT、GSH、GSH-Px等抗氧化物含量較低[20-21]。而日糧中添加根皮素提高了機體的抗氧化能力,清除了機體內大量氧化自由基,減少了MDA的產生,不同程度提高了機體內CAT、GSH、GSH-Px等抗氧化物的水平,T-AOC水平升高。

綜上,飼料中添加根皮素可有效改善雞肉系水力等肉質指標,緩解熱應激對肉雞腿肌肉品質及抗氧化性能的影響,且以添加200 mg/kg較為適宜。