【毕业学位论文】（Word原稿）低聚木糖对生长肥育猪的生产性能、肉品质和PRKAG3基因表达的影响动物营养与饲料科学硕士论文

密级： 论文编号： 中国农业科学院 学位论文 低聚木糖 对生长肥育猪的生产性能、肉品质 和因表达 的影响 I 摘 要 低聚木糖是目前功能性寡糖中最能促进体内双歧杆菌增 长的活性糖。低聚木糖极难被动物消化吸收，肠道内残存率高，具有极好的双歧杆菌增殖性，其选择利用性高于其它功能性低聚糖，为非消化功能性寡糖。自然界存在许多富含低聚木糖的植物纤维原料，如玉米芯、甘蔗渣和棉籽壳等，它们都可用作制备低聚木糖。 早些年的低聚糖研究主要是集中在人类的功能性食品上。由于它不仅具有低热、稳定、安全无毒等良好理化性质，还具有调整肠道微生态和提高免疫等保健作用，近十年来，低聚糖研究已涉及到动物、植物、微生物等各个领域，并逐渐成为研究热点。 本论文系统的研究了在饲料中添加低聚木糖对生长肥育猪的生产 性能、肉品质的影响，并通过使用 子生物学方法进一步研究控制猪肉品质的基因之一 表达情况，来探讨低聚木糖对生长肥育猪生产性能、肉品质影响的途径与机理。 试验一：低聚木糖对生长肥育猪生产性能的影响 试验共选取 180 头健康杜长大三元杂交商品猪，平均体重约 50 体重随机分成 A（添加低聚木糖 50 mg/ B（添加低聚木糖 90 mg/ C（添加低聚木糖 130 mg/ D（空白对照）、 E（添加抗生素卑霉素 150 5 个处理，每个处理 6 个重复，每重复 6 头猪。试验 猪采取常规猪场饲养管理，试验期为 68 天，试验结束测定该批试验猪的日增重、 料重 比，结果表明：平均日增重方面，与 D 组比较，添加低聚木糖三组对生长肥育猪平均日增重的影响达到显著水平（ P A、 B、 C 三组分别比对照组 D 提高了 、 、 ；与 E 组比较，C 组对生长肥育猪平均日增重的影响达到显著（ P C 组比 E 组提高了 ， A、 B 组与 E 组对生长肥育猪平均日增重的影响差异不显著； A、 B、 C 三组对生长肥育猪平均日增重的影响差异不显著，但随低聚木糖添加量的增加，平均日增重 有上升的趋势。 料重 比方面， A、 B、C、 E 四组与 D 组差异显著（ P 分别比 D 组降低了 、 、 和 。 A、B、 C、 E 四组之间其 料重比 的差异不显著。 试验二：低聚木糖对生长肥育猪胴体指标和肉品质的影响 在试验一的基础上，每个重复中随机选取一头试验猪，每处理共六头（公母各半），共计选取 30 头试验猪屠宰。屠宰后采集背最长肌 500 g 迅速置于液氮中，并迅速测量胴体直长、胴体斜长、背膘厚、 、滴水损失、剪切力等指标。结果发现：低聚木糖对生长肥育猪的 水损失的影响 显著（ P 面，与 E 组比较， C、 D 组比 E 组都提高了 ，差异显著（ 在饲料中随着低聚木糖添加量的增加，可改善生长肥育猪背最长肌（屠宰后经尸僵前处理后熟化 24h）烹煮 后气味指标 ( 试验三：低聚木糖对生长肥育猪背最长肌 因表达量的影响 取背最长肌 500 g 左右迅速置于液氮中，带回实验室后 于 冰箱中保存，之后进行非竞争性定量 析。结果发现：在饲料中随着低聚木糖添加量的增加，生长肥育猪背最长肌 I 基因 的 表达量 有上升的趋势，但差异不显著（ OS in 4h Pno on In it of of POS of 录 第一章 文献综述 . 1 品质的概念 . 1 品质评价方法 . 1 观评价 . 1 官评价 . 1 响肉品质的因素 . 2 传因素 . 2 喂方式因素 . 3 候因素 . 3 境卫生因素 . 4 激因素 . 4 后处理因素 . 4 养因素 . 5 聚糖的研究进展 . 6 聚糖的定义 . 6 聚糖的种类与特性 . 6 聚糖的应用背景 . 6 聚糖的功能 . 7 聚木糖的研究进展 . 11 聚木糖的物理与化学性质 . 11 聚木糖的生理功能 . 12 聚木糖 的特点 . 13 聚木糖的应用 . 14 国低聚木糖的生产与市场形势 . 17 束语 . 17 试验的研究目的和意义 . 17 究目的 . 17 究意义 . 18 第二章 试验研究 . 19 试验一 低聚木糖对生长肥育猪生产性能的影响 . 19 料与方法 . 19 验动物及饲养管理 . 19 测指标 . 21 果 . 21 聚木糖对生长肥育猪日增重、料重比的影响 . 21 V 聚木糖对生长肥育猪健康状况的影响 . 23 析与讨论 . 23 结 . 24 试验二 低聚木糖对生长肥育猪胴体指标和肉品质的影 响 . 25 料与方法 . 25 验动物 . 25 验方法及检测指标 . 25 据分析 . 28 果 . 28 析与讨论 . 32 结 . 33 试验三 低聚木糖对生长肥育猪背最长肌 因表达的影响 . 35 料与方法 . 35 测指标 . 35 器及试剂 . 35 肉组织总 取步骤 . 36 纯化（去除 的 . 37 整性、纯度和含量的检测 . 38 成条件与程序 . 38 应条件与程序 . 38 泳及结果处理 . 39 据分析 . 39 果 . 39 析与讨论 . 42 结 . 43 第三章 全文结论和有待进一步研究的问题 . 44 论文的主要结论 . 44 研究的创新之处 . 44 待进一步研究的问题 . 44 参考文献 . 45 致谢 . 50 附录 . 51 作者简历 . 52 文缩略表 英文缩写 英文全称 中文名称 均日增重 霉素 膘厚 ry 色暗红，肉质干硬 水损失 重比 素敏感脂肪酶基因 肌内脂肪基因 白受体基因 蛋白脂肪酶基因 使核糖核酸 细胞生成素基因 聚木糖 能性 低聚糖 长肥育猪 胖基因 磷酸腺苷激活蛋白激酶 3亚基基因 色苍白，肉质松软 量 化肉基因 氧化物歧化酶 中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 文献综述 1 第一章 文献综述 随着生活水平的提高，人们的膳食结构和营养观念开始逐渐改变，尤其对 鲜 肉及肉制品的要求越来越高，已从过去的 数量 要求向如今的 质量 品味转变，即不仅要 够吃 ，更要 吃好 。然而，目前我国 鲜 肉及肉制品的总体质量并不 尽人意，由于大幅度引进国外瘦肉型品种进行杂交育种并产业化推动养殖业以及 使用 抗生素等 原因 ，导致我国养殖业生产率大步提高的同时 ， 肉品质却陡然下降，在我国 地方 散养品种猪肉价格明显高于集约化养殖 洋三元 等商品猪肉的 前提下，地方品种猪肉依然供不应求，便是一个强有力的 证明；商品贸易高度国际化的今天，商品竞争早已超越国界且日趋激烈， 在此 种 大环境下，各国纷纷采取措施保护本国产业并大力提升其竞争力。在畜牧业方面，各国不断提高和改进畜产品质量和安全方面的标准和法规，构筑技术壁垒，欧盟，美国，日本 在此方面表现尤为突出 ， 而 我国 则 相对落后 。 所以，肉品质的改善与提高，已成为当今我国畜牧业、食品业乃 其它 相关行业所面临的一个重大问题。 品质的概念 肉品质概念最早 见 于 英国诺丁汉大学 士 的 首版肉科学专著 (A， 1966)。数十年来，国际专刊 出版和历届国际肉科技大会的交流使传统肉品质概念推陈出新 (张伟力， 2004)。现代肉品质概念则由丹麦学者 000)归纳为 5 种属性： 及色泽、风味、嫩度、多汁性； 及蛋白质含量及氨基酸组分、脂肪含量及 脂肪酸组分、维生素含量、矿物质含量； 水力、 平、蛋白质变性程度、脂肪饱和程度、结缔组织含量、抗氧化能力； 生物指标、肉的腐败与酸败程度、各种抗生素和激素以及生长促进剂水平、农药残留量、重金属离子浓度； 式： 包括 动物 的养殖方式和 屠宰方式的安乐程度 。 目前我国的肉品质评价标准已 基本 涵盖上述五方面， 但 人们 比较关注的主要为前四个方面。 品质评价方法 目前肉品质评价方法种类繁多， 标准不一， 大体上可分为两大类： 观评价 表 观评价指将一些人类无法通过感觉器官感知的物理化学指标用现代仪器和检测方法进行评定的一种科学方法。其包括的肉品质指标主要有：肉色， ，剪切力，熟肉率，系水力（滴水损失），肌肉中蛋白图谱（各种氨基酸含量），脂肪与矿物质含量（饱和脂肪酸、单元脂肪酸和脂肪酸、多元不饱和脂肪酸比例，钙，磷），微生物指标（主要为沙门氏菌），药物残留 等 。 官评价 感官评价指用于 唤起、 测量 、 分析和解释产品通过视觉、味觉、触觉、嗅觉和听觉所引起反应的一种科学方法 （ 1993） 。 感官评价也是一门测量的科 学。像其它的分析检验过中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 文献综述 2 程一样，感官评价应考虑精度、准确度、敏感性，而避免错误的结果（ 1993）。 感官评价技术是伴随食品工业发展起来的，进而应用到各个行业。感官评价的原理和实践包括定义中所提及的 四 种活动。 唤起是通过对产品性质感觉而引起评价员产生的生理和心理活动 ，此项过程应在一定的控制条件下制备和处理样品以使偏见因素最小（ 2001）。 测量是通过采集数据，在产品性质和人的感知之间建立合理的、特定的联系；感官评价的第 三 个过程是 分析，就是采用科学的方法来处理测量的数据；感官评价的第 四 个过程是解释结果，感官评价员所得出的结论必须是基于数据、分析和实验结果而得到的合理判断。结论应包括所采用的方法、实验的局限性以及研究的背景和前后框架（吴兴利， 2004）。感官评价所包括的肉品质指标有：嫩度，风味（肉香），多汁性，气味（有无异味），咀嚼力，大理石纹评分，脂肪的外观质量等。 目前，国内肉品质评价使用较多的是表观评价，感官评价在我国科研生产中不经常采用，即使采用，所得结果也难以作为依据。只有通过引入相对较成熟的感官评价科学基本原理指导肉品质感 官评价实践，才能使感官评价真正成为一门可靠严谨的科学手段。尤其需要指出的是，表观评价与感官评价各有优点，且互相补充，在肉品质评价过程中，应将两者有机结合起来，这也是当今国际上肉品质评价的趋势所在。 响肉品质的因素 影响 猪 肉品质的因素涉及遗传、营养、卫生环境、运输、屠宰、加工等方面，研究了解其影响因素并加以严格控制，必将对肉品质的提高产生积极作用，现归纳如下： 传因素 同品种 猪 对肉品质的影响 大量研究表明，对于国外品种猪来说，有色品种猪（杜洛克、汉普夏）比白色猪（长白 、大白）肉品质好，特别表现为肌内脂肪含量高。其中，杜洛克最明显 (1988， 1989)。英国委员会用 1000 头含不同杜洛克 血统 比例的杂交猪试验表明，随着杜洛克 血统 比例增加，肉 品 质不断 得到 改善 和提高 。杜洛克 血统 每增加 25%，鲜肉肉质都有较大幅度提高，而腌制肉的肉质只在杜洛克 血统 比例达 75%时才有明显提高 (张克英 ,陈代文 ,胡祖禹， 2002)。巴克夏 猪肉口味最好，而且剪切力最低。巴克夏猪被用于生产高品质的猪肉以满足特殊的市场，如出口日本。然而巴克夏猪生长速度相对缓慢，而且胴体瘦肉的含量 相对较低 （刘红林等， 2000） 。 与国外品种猪相比，中国地方猪种具有更好的肉品质。早在 1983 年，贵州农学院刘培琼等便研究比较了本地惠水猪与惠 苏、惠 长、惠 巴克夏之间的肉品质，结果发现，本地惠水猪肉色正常，各体重阶段大致是三、四分肉；失水率随体重的增加而减小；各体重阶段的失水率低于杂交猪； 本上在正常范围内；熟肉率比杂交猪高；大理石纹随体重的增加而增大；75 90段大理石纹比较稳定 （刘培琼等， 1986） 。惠水猪只是中国众多地方猪种的一个分支，其它地方猪种如荣昌猪、梅山猪、东北民 猪、太湖猪等，都具有良好的肉品质。所以，中国在当今 猪 肉品质平台上可能进程更快，生产中国的优质品牌猪肉并参与国际市场竞争将完全成为可能。 中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 文献综述 3 别基因对肉品质的影响 影响猪肉品质的单个基因很多，但到目前为止，被 研究 确定影响猪肉品质的基因却相对较少，其中包括：氟烷基因、酸化肉基因 因 (猪肌内脂肪基因 因（ 钙蛋白酶抑制蛋白基因 因、激素敏感脂肪酶基因 因（ 脂蛋白脂肪酶基因 因（ 肥胖基因 因 (蛋白受体基因 因（ 肌细胞生成素基因 因（ 氟烷基因和酸化肉基因 通过影响屠体糖原酵解，而后影响屠宰后猪肉 有氟烷基因的猪屠宰后猪肉 当 猪肉温度仍维持在较高（ 20 以上）时 的产生。 因作用的途径是：猪肉 下降的幅度 大，形成 低 的酸肉。 因有两种，一种为心脏脂肪酸结合蛋白基因（ 因），位于 6 号染色体上；另一种为脂肪组织脂肪酸结合蛋白基因（ 因），位于 4 号染色体上，但目前还无法确定哪一个基因可作为肌内脂肪的主效基因（ ， 1997） 。 因 肌内脂肪（ 背膘厚（ 呈正显著相关（经荣彬等， 2004） 。对于大部分家畜，已发现 因显著影响肉的嫩度。 因、 因和 因被看成是影响猪脂肪沉积的重要侯选基因。 因控制形成肌纤维，在肌肉分化过程中起关键作用。 喂 方式 因素 猪生长期内的饲喂水平对肉的嫩度起着重要作用。自由采食的猪，肉的嫩度和多汁性都大于限饲的猪 (， 1988)。对这一现象，有若干种不同的解释：一方面，自由采食的猪具有较高的生长率，这意味着它有比较活跃的蛋白质分解系统，而这样的系统会在动物死后保持其活性。与此同时，较高的生长率就意味着较早达到屠宰体重，并且肉中结蒂组织的量较少。另一方面，自由采食可产生较高比率的肌内脂肪，而这有利于肉的嫩度。然而，将不同的饲喂水平进行相互比较，可见 对不同能量含量的日粮实行自由采食或 80%和 90%自由采食量时，在同样比例肌内脂肪的情况下，实行自由采食者的肉嫩度较大 （ 2000） 。所以，自由采食对 猪 肉 品 质具有重要的 改善 作用。 候 因素 气候 对猪肉品质参数有显著 的 影响。据张伟力（ 1995）报道（见表 1与春夏季肉猪 相比，冬春季肉猪肉色较浅（ 采用美制 色评分标准图 进行评定，目测评分法评定。 境 卫生因素 卫生状况对猪肉品 质具有重要影响，因为在不同的卫生状况条件下，猪对营养物质的利用具有不同的重分配能力 (张伟， 2002)。 996)比较了猪 (113受高、低免疫刺激处理后的屠宰情况，结果表明，高健康状况猪 (低免疫系统激活 )与低健康状况猪 (高免疫系统激活 )相比，瘦肉率提高 激 因素 我国商品猪目前还存在散装运输，在运输过程中常发生掉膘失重、猪只严重外伤等情况，致使肉品质下降，甚至在运输中发生应激死亡。顾亚凤（ 2003）研究发现，集装运输优于散装运输，散装猪比集装猪的糖元低 00g，显示了散装猪机体暂时性的代谢紊乱；散装运输猪血清 性 和肌肉中 性 均比集装猪显著 增大 （前者 ，又伴有暗紫肉色和肌肉表面干燥，可判定为 。 滴水损失 仪器 及材料 ：冰箱、天平、聚乙烯薄膜食品袋。 试样部位：取第 3椎处背最长肌，将试样修整为 5 .5 肉 块 。 测定时间：猪被杀死后 2 小时 之内 剥离背最长肌，切取试样并称重，在冰箱 4 条件下，保存 24 小时。 测定方法：将修整好的试样称重 (放置于塑料袋中。悬吊于冰箱冷藏层 （ 0 4 ） ，保中国农业科学院 硕 士学位论文 第 二 章 试验研究 27 存 24 小时，取出肉样，用洁净滤纸轻轻拭去肉样表层汁液后称重 (按下式计算滴水损失：滴水损失 (%)=(100%。 判定：滴水损失与肌肉保水力呈负相关，即滴水损失愈大，则肌肉保水力愈差，滴水损失愈少，则肌肉保水力愈好。测定结果可按同期对比排序法评定优劣。一般情况下，滴水损失不超过3%，可做为参考值。 嫩度 仪器 及材料 ：肌肉嫩度测定仪、圆形钻孔肌肉取样器 (直径 冰箱、恒温水浴锅、温度计、塑料薄膜等。 试样部位： 背最长肌 腰 段 (刘万峰等， 1994)。 试样前处理方法：将试样肉表面附着的脂肪 层 除去，装入塑料薄膜袋中包扎好，放在 有暖气室内 152 条件下 24 小时进行尸僵前处理。然后将肉样置于冰箱冷藏层，在 4 条 件 下熟化 24小时。取出熟化完成的肉样，在室温下放置 1 小时。然后，打开塑料薄膜包装袋，用温度计插入肌肉中心部，再包扎好肉样，保持袋口向上，放入 80 恒温水浴锅中，加盖后持续加热，直至肌肉中心温度 达到 70 为止。取出肉样，放置于室温下使肌肉冷却至 20 备用 (刘万峰等， 1994； 1981; 1982)。 测剪切力值 将冷却至 20 肉样，按与肌纤维呈垂直方向切取 厚 度为 肉片 ， 再用 径的圆形取样器顺肌纤维方向钻切肉样块，做 10 个重复。按嫩度测定仪使用说明操作，记录 10 个肉块的剪切力值，计算算术平均数。单位用 示。 判定 正常肉平均剪切力值愈高表示肉愈老化，剪切力值愈低则肉愈嫩，但 有时剪切力值较低。 不同肌肉部位和同一块肌肉的不同采样位置的剪切力值也不同。例如，最长肌胸段为 最长肌腰段为 万峰等， 1994)。因此，按品种、肌肉部位、多次测定值计算出正常肉的平均剪切力值做为判定标准。对猪肉，一般来说剪切力值大于 4比较老了，难以被消费者所接受 (周光宏等， 1999)。 肉品质感官评价 ： 取样部位 ： 背最长肌。 前处理 ： 将肉样切成 3 的薄片在沸水中煮 5 分钟 （各肉样加水量相同） ，把肉片标号后盛入 托盘 ，呈于 试验台 上，次序随机，品尝室内不得进行任何烹调，肉汤盛在烧杯中 ，取出冷却至室温后供品尝。 仪器 ： 炖锅等厨具 ； 5 10 人品尝小组。 操作 分别评价肉汤和肉多汁性、嫩度、风味 等指标 ，评价煮熟的肉时，每次品评避免吞咽过程。所有品尝小组成员回避了解被测肉样的品种背景。品尝人员对每