摘要：

3、發(fā)酵飼料對(duì)豬肉品質(zhì)的影響及調(diào)控機(jī)制

3.1豬肉品質(zhì)及其形成影響關(guān)鍵因素

豬肉品質(zhì)主要包括感官品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)以及加工品質(zhì)和衛(wèi)生質(zhì)量。其中，感官品質(zhì)主要是消費(fèi)者的視覺、味覺、嗅覺和觸覺對(duì)肉的綜合感受，評(píng)價(jià)指標(biāo)包括肉色、系水力、風(fēng)味、肌肉pH、大理石紋、嫩度、多汁性等。肉色與機(jī)體抗氧化能力、pH和肌纖維類型密切相關(guān)。在一定范圍內(nèi)，豬肉pH又與肉色評(píng)分呈正相關(guān)。嫩度和系水力則與pH和IMF含量有關(guān)。豬肉風(fēng)味物質(zhì)主要包含脂肪酸、核苷酸、呈味氨基酸和鮮味肽等。營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)主要指肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，包括氨基酸、脂質(zhì)(如脂肪酸)、礦物質(zhì)、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量和組成，與人們的膳食營(yíng)養(yǎng)和健康密切相關(guān)。

IMF是影響豬肉品質(zhì)的重要因素。IMF與豬肉感官品質(zhì)密切相關(guān)，其分布與數(shù)量決定了大理石紋評(píng)分；同時(shí)，IMF的增加有助于改善豬肉的風(fēng)味和多汁性，可改善豬肉的嫩度和風(fēng)味等。肌束間分布的脂肪(肌間脂肪)可有效降低肌纖維密度，合適的脂肪含量利于豬肉系水力和多汁性。在肉品風(fēng)味方面，肌肉中的脂肪可為大多數(shù)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)提供反應(yīng)前體物質(zhì)，直接影響揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量。IMF沉積主要受品種、環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)等因素影響。本團(tuán)隊(duì)通過比較不同豬種的IMF發(fā)現(xiàn)，180日齡金華豬背最長(zhǎng)肌和腰大肌IMF含量分別為3.42%和3.58%，顯著高于長(zhǎng)白豬的2.28%和2.59%(占鮮重)。研究表明，金華豬肝臟、背最長(zhǎng)肌組織的蛋白酶體亞單位。a6(PSMA6)基因表達(dá)水平顯著高于巴克夏豬，且PSMA6基因在這些組織的mRNA表達(dá)量與IMF含量呈顯著正相關(guān)，可促進(jìn)脂肪前體細(xì)胞增殖和脂肪生成。本團(tuán)隊(duì)通過分析金華豬和長(zhǎng)白豬背最長(zhǎng)肌的基因表達(dá)譜發(fā)現(xiàn)，豬差異基因FLJ36031(pFLJ)可能通過調(diào)節(jié)脂肪合成相關(guān)基因如脂肪酸合成酶、乙酰輔酶A羧化酶、甘油三酯脂肪酶和激素敏感脂肪酶的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控機(jī)體脂肪沉積。研究表明，萊蕪豬小RNA-331-3p(miR-331-3p)在肝臟、肌肉和背部脂肪中的表達(dá)較高，其可以作為脂肪細(xì)胞增殖分化和脂肪酸代謝的調(diào)節(jié)因子，抑制細(xì)胞增殖并促進(jìn)前脂肪細(xì)胞分化。通過對(duì)豬IMF進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)軸突導(dǎo)向因子1(NTNl)基因可以調(diào)節(jié)成肌細(xì)胞的增殖和分化，在IMF形成過程中起重要作用。

肌纖維是決定豬肉品質(zhì)另一關(guān)鍵因素，肌纖維類型與組成影響豬肉的肉色、pH、系水力及嫩度，同時(shí)對(duì)風(fēng)味也有一定影響。肌纖維可分為氧化性肌纖維(I型、IIa型)和酵解型肌纖維(IIx型和IIb型)。氧化型肌纖維的肌紅蛋白含量顯著高于酵解型肌纖維。因此，氧化型肌纖維比例高的肌肉顏色鮮紅，肉色評(píng)分較高，豬肉表現(xiàn)出更好的感官品質(zhì)。研究表明，豬背最長(zhǎng)肌MyHCI基因可抑制肌肉氧化應(yīng)激，增加氧化型肌纖維比例，并通過氧化物酶體增殖激活受體。(PPARa)增強(qiáng)脂肪酸氧化，從而改善肉質(zhì)。本團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，與長(zhǎng)白豬相比，金華豬背最長(zhǎng)肌含有更多的I型,IIa氧化型肌纖維和較低的IIb型酵解型肌纖維含量，在長(zhǎng)白豬背最長(zhǎng)肌中細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)表達(dá)量顯著高于金華豬；超表達(dá)ERK后，顯著降低I型氧化型肌纖維含量，提高酵解型肌纖維含量，表明ERK信號(hào)通路在調(diào)控肌纖維類型轉(zhuǎn)化過程中發(fā)揮了重要作用。在肌管中，小RNA-22-3P(miR-22-3p)和腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）/細(xì)胞沉默調(diào)節(jié)蛋白1（Sirr1）/過氧化物酶體增殖活化受體丫輔助活化因子-la(PGC-la)途徑可促進(jìn)肌纖維類型從快肌纖維到慢肌纖維的轉(zhuǎn)化。線粒體及糖、脂代謝相關(guān)基因，如AMPKal、Sirtl、PCC-la、線粒體轉(zhuǎn)錄因子A(TFAM)、線粒體轉(zhuǎn)錄因子Bl(TFB1M)、細(xì)胞色素(Cytc),ATP合酶脂質(zhì)結(jié)合蛋白(ATPSG)、肉毒堿棕櫚?；D(zhuǎn)移酶-1B(CPT-1B)和氧化物酶體增殖激活受體8(PPARB)等，可增加豬背最長(zhǎng)肌琥珀酸脫氫酶和蘋果酸脫氫酶活性，降低乳酸脫氫酶活性，從而實(shí)現(xiàn)肌纖維型從快肌纖維到慢肌纖維的轉(zhuǎn)變。

此外，腸道微生物也與豬肉品質(zhì)密切相關(guān)。研究報(bào)道，豬腸道普氏菌屬中的Prevotellacopri可通過Toll樣受體4(TLR4)和哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信號(hào)通路上調(diào)與脂肪生成和脂肪積累相關(guān)基因的表達(dá)，抑制脂肪分解、脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和肌肉生長(zhǎng)相關(guān)基因的表達(dá)。發(fā)現(xiàn)，黑豬腸道丁酸梭菌含量與IMF含量呈正相關(guān)，腸道丁酸球菌屬(Buyricicoccus、真桿菌屬(Eubacterium)、考拉桿菌屬(Phascolarctobacteri-um)和原桿菌屬(Oribacterium)含量與腹部脂肪和甘油三酯脂肪酶的mRNA表達(dá)量呈顯著負(fù)相關(guān)；其中真桿菌屬(Eubacterium)屬于梭狀芽胞桿菌群XIVa，其主要功能包括多糖發(fā)酵和膽汁酸脫羥基等，對(duì)肥胖和相關(guān)代謝紊亂發(fā)展具有潛在的調(diào)控作用。在二花臉和巴馬香豬腸道微生物的研究中，采用關(guān)聯(lián)分析確定了119個(gè)與IMF含量顯著相關(guān)的操作分類單元(OTU)，其中瘤胃球菌屬(Rumiuococcus)、普氏菌屬(Prevotella)和密螺旋體屬(Trepouema)等在多糖和氨基酸代謝中發(fā)揮著重要作用，與IMF生成、腹部脂肪和背膘的沉積相關(guān)。上述結(jié)果表明，豬腸道內(nèi)特定的微生物可能通過參與機(jī)體能量代謝，調(diào)控脂肪沉積和豬肉品質(zhì)形成。

3.2發(fā)酵飼料對(duì)豬肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響及機(jī)制

飼料營(yíng)養(yǎng)對(duì)豬肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的調(diào)控起關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn)，使用酵母菌、康氏木霉、白腐菌和非淀粉多糖酶發(fā)酵的秸稈微貯飼料飼喂育肥豬后，背最長(zhǎng)肌中粗蛋白質(zhì)含量顯著提高了4.73%。研究報(bào)道，釀酒酵母、枯草芽孢桿菌和乳酸菌發(fā)酵的玉米一豆粕型飼糧可能通過提高飼糧中粗蛋白質(zhì)和氨基酸含量增加豬肉的蛋白質(zhì)含量。發(fā)現(xiàn)，8種菌發(fā)酵的玉米-豆粕型飼糧飼喂的豬，其肉中蛋白質(zhì)含量有增長(zhǎng)的趨勢(shì)。發(fā)現(xiàn)，10%乳酸菌、梭菌和雙歧桿菌發(fā)酵的玉米-豆粕型飼糧飼喂生長(zhǎng)育肥豬后，背最長(zhǎng)肌中天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸等芳香族氨基酸的含量分別顯著提高了2.21%、3.08%和0.93%。發(fā)現(xiàn)，10%酒曲發(fā)酵小麥酒精糟使豬肉必需氨基酸、非必需氨基酸和總氨基酸含量分別顯著增加了5.57%、5.45%和5.50%，進(jìn)而提高豬肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。本團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，8%枯草芽孢桿菌和戊糖片球菌發(fā)酵的玉米一豆粕飼糧可顯著提高豬肉的IMF、必需氨基酸(纈氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、賴氨酸)含量，亞油酸、油酸、亞麻酸、花生四烯酸含量分別顯著提高了14.86%、3.99%、34.48%和20.69%。發(fā)現(xiàn)，植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌、產(chǎn)院假絲酵母和黑曲霉菌發(fā)酵的全價(jià)飼糧飼喂育肥豬后，使背最長(zhǎng)肌中油酸、亞油酸、花生四烯酸、總不飽和脂肪酸含量分別顯著提高了5.23%、5.16%、11.76%和5.41%，降低總飽和脂肪酸(SFA)含量。研究也發(fā)現(xiàn)，蘋果渣青貯料飼喂后，育肥豬背膘中碳18~碳20的多不飽和脂肪酸含量顯著提高了14.62%。上述結(jié)果表明，發(fā)酵飼料在提升豬肉的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)方面有比較重要的作用。

發(fā)酵飼料在改善豬肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)方面發(fā)揮比較重要的作用，其機(jī)制可能是發(fā)酵飼料能提高飼料蛋白質(zhì)、氨基酸和脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)水平，增加育肥豬采食量，提高飼料消化率，改善豬肉蛋白質(zhì)與脂肪的沉積，從而提高豬肉中粗蛋白質(zhì)、氨基酸、粗脂肪和脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)成分的含量。此外，發(fā)酵飼料中益生菌及其代謝產(chǎn)物如乳酸、乙酸的增加也可能是引起豬肉營(yíng)養(yǎng)沉積和脂質(zhì)代謝變化的原因。研究表明，6%發(fā)酵乳桿菌、枯草芽孢桿菌和釀酒酵母發(fā)酵玉米芯飼喂后，可顯著提高育肥豬的采食量、日增重和養(yǎng)分消化率，降低料重比，顯著改善肉色、IMF含量和豬肉脂肪酸組成，顯著提高育肥豬腸道乳酸菌含量，并降低腸桿菌豐度。發(fā)現(xiàn)，5%的枯草芽孢桿菌、凝結(jié)芽泡桿菌和乳酸菌發(fā)酵麥鼓飼喂生長(zhǎng)育肥豬后，其日增重提高，料重比降低，免疫功能得到改善，腸道鏈球菌屬(Streptococcus)豐度顯著降低，毛螺菌科(Lachnospiraceae)、桿菌屬(Turicibacter)豐度顯著提高。由此可見，發(fā)酵飼料也可能通過調(diào)控腸道微生物，提高育肥豬生長(zhǎng)性能、血清抗氧化和免疫功能等，進(jìn)而提高豬肉品質(zhì)，但發(fā)酵飼料通過腸道微生物對(duì)豬肉的直接調(diào)控作用還有待深入研究。

3.3發(fā)酵飼料對(duì)豬肉感官品質(zhì)的影響及機(jī)制

發(fā)酵飼料對(duì)肉色和大理石紋、抗氧化和系水力及風(fēng)味物質(zhì)等豬肉感官指標(biāo)也有較為明顯的改善作用。本團(tuán)隊(duì)通過對(duì)發(fā)酵原料(大豆蛋白、蘋果渣、燕麥、玉米、小麥、豆粕、柿子殼、蘋果飼料、馬鈴薯漿、菜籽粕、小麥酒精糟、銀杏)、發(fā)酵添加劑(中草藥、大蒜粉、紅參粉、小球藻)和3562頭豬的飼養(yǎng)試驗(yàn)發(fā)表的30余篇文獻(xiàn)結(jié)果進(jìn)行Meta分析發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵飼料可以顯著改善豬肉感官品質(zhì)，包括豬肉亮度(標(biāo)準(zhǔn)均差0.4，置信區(qū)間0.04，0.7)，紅度(標(biāo)準(zhǔn)均差0.7，置信區(qū)間0.1，1.2)、大理石花紋(標(biāo)準(zhǔn)均差2.1，置信區(qū)間1.2，3.0)以及風(fēng)味，經(jīng)過劑量效應(yīng)分析，發(fā)酵原料和發(fā)酵添加劑的最優(yōu)劑量分別為8%和0.15%。本團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究表明，飼喂8%枯草芽孢桿菌和戊糖片球菌發(fā)酵的玉米-豆粕飼糧使豬肉眼肌面積、肉色紅度和大理石評(píng)分分別顯著增加了16.62%、9.12%和50.49%。此外，發(fā)現(xiàn)，10%乳酸菌、梭菌和雙歧桿菌發(fā)酵的玉米-豆粕型飼糧飼喂后，使生長(zhǎng)育肥豬背最長(zhǎng)肌紅度與黃度值顯著提高了12.24%和43.99%，色澤更加鮮紅亮澤。

研究表明，10%乳酸菌、梭菌和雙歧桿菌發(fā)酵的玉米-豆粕型飼糧飼喂生長(zhǎng)育肥豬可以顯著降低背最長(zhǎng)肌滴水損失和剪切力，提高豬肉系水力和嫩度。采用10%芽孢桿菌、糞腸球菌和嗜酸乳桿菌發(fā)酵玉米-豆粕型飼糧飼喂后，育肥豬后腿肉總抗氧化能力、SOD和GSH-Px活性分別顯著提高了51.90%、32.51%和29.63%，滴水損失顯著降低29.80%。本團(tuán)隊(duì)使用8%戊糖片球菌和芽泡桿菌發(fā)酵玉米-豆粕型飼糧飼喂育肥豬后，豬肉中SOD和GSH-Px活性分別顯著提高了22.29%和21.10%，組織脂質(zhì)過氧化物含量顯著降低，滴水損失和剪切力分別顯著降低了20.96%和10.64%，從而改善豬血清和肌肉的抗氧化能力，提高豬肉嫩度和系水力。研究發(fā)現(xiàn)，唾液乳桿菌、枯草芽孢桿菌和釀酒酵母發(fā)酵全價(jià)飼料飼喂育肥豬后，顯著提高了其血清中黃嘌呤、丁子香酚、丙烯酤胺和對(duì)-香豆酸等代謝產(chǎn)物的含量，改善豬肉的抗氧化能力，并使剪切力顯著降低了6.38%，提高了豬肉嫩度。

本團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，8%枯草芽孢桿菌和戊糖片球菌發(fā)酵的玉米-豆粕飼糧飼喂育肥豬后，可以顯著提高背最長(zhǎng)肌中不飽和脂肪酸(花生四烯酸、亞油酸、油酸、亞麻酸)、鮮味氨基酸(谷氨酸、天冬酰胺、蘇氨酸、絲氨酸、丙氨酸、甘氨酸)、醇類物質(zhì)(異辛醇、壬醇)、醛類物質(zhì)(壬醛、辛醛、庚醛、己醛、苯甲醛)及酮類物質(zhì)(3-羥基-2丁酮、苯乙酮、甲基庚烯酮)等風(fēng)味物質(zhì)的含量。研究也表明，酵母菌、康氏木霉、白腐菌和非淀粉多糖酶發(fā)酵秸桿飼糧飼喂后，使育肥豬背最長(zhǎng)肌的呈味氨基酸如甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸以及棕櫚酸、亞油酸含量分別顯著提高了8.20%、14.33%、10.44%、3.54%和54.11%，改善了豬肉風(fēng)味。研究報(bào)道，10%酵母菌、乳酸菌和纖維素酶發(fā)酵的構(gòu)樹飼糧飼喂育肥豬，使豬背最長(zhǎng)肌中組氨酸、精氨酸、甘氨酸、?；撬岷挺?氨基異丁酸等含量分別顯著提高了45.20%、30.87%、43.00%、20.64%和40.52%。采用電子鼻分析和感官評(píng)定發(fā)現(xiàn)，10%芽孢桿菌、糞腸球菌和嗜酸乳桿菌發(fā)酵玉米-豆粕型飼糧飼喂后，可以提高育肥豬后腿肉中脂肪族化合物的含量，并使嫩度、風(fēng)味和多汁感評(píng)分分別顯著提高了6.26%、5.73%和15.01%。上述研究結(jié)果提示，發(fā)酵飼料具有改善豬肉風(fēng)味的功能。

發(fā)酵飼料調(diào)控豬肉感官品質(zhì)的機(jī)制可能是有機(jī)酸促進(jìn)了胃液的分泌，并提高肌紅蛋白與鐵的結(jié)合，改善肉色、嫩度和系水力等。此外，飼料發(fā)酵后鮮味氨基酸、肌苷酸、有機(jī)酸和揮發(fā)性物質(zhì)等風(fēng)味物質(zhì)含量提高，從而有利于改善豬肉中各種呈味物質(zhì)，進(jìn)而提升肉品風(fēng)味。同時(shí)，發(fā)酵飼料中含有的具有抗氧化能力的益生菌如乳酸菌、小肽和抗氧化酶等，增強(qiáng)了機(jī)體和豬肉的抗氧化能力。發(fā)酵飼料對(duì)IMF沉積調(diào)控可能是通過調(diào)節(jié)育肥豬脂肪中氧化物酶體增殖激活受體y(PPARy)的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的；對(duì)肌纖維發(fā)育及類型調(diào)控的可能機(jī)制是增加胰島素/蛋白激酶B(AKT)/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白1(mTORCl)蛋白合成級(jí)聯(lián)反應(yīng)和激活肌肉萎縮因子(MAFbx)/叉頭轉(zhuǎn)錄因子1(Foxol)途徑，以及對(duì)核糖體蛋白、肌肉收縮和肌肉肥大相關(guān)蛋白的調(diào)節(jié)。

4、小結(jié)