南京农业大学学报  2015, Vol. 38 Issue (2): 318-323   PDF    
http://dx.doi.org/10.7685/j.issn.1000-2030.2015.02.021
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高修歌, 刘娜, 彭麟, 季辉, 阮祥春, 江善祥. 2015.
GAO Xiuge, LIU Na, PENG Lin, JI Hui, RUAN Xiangchun, JIANG Shanxiang. 2015.
辅酶Q10对猪肉品质的影响
Effects of coenzyme Q10 on meat quality of pigs
南京农业大学学报, 38(2): 318-323
Journal of Nanjing Agricultural University, 38(2): 318-323.
http://dx.doi.org/10.7685/j.issn.1000-2030.2015.02.021

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收稿日期:2014-06-08
辅酶Q10对猪肉品质的影响
高修歌, 刘娜, 彭麟, 季辉, 阮祥春, 江善祥     
南京农业大学动物医学院, 江苏 南京 210095
摘要[目的]探讨日粮中添加辅酶Q10对猪肉品质的影响。[方法]70头体质量65 kg的PIC育肥猪,随机分成辅酶Q10高(20 mg·kg-1)、中(10 mg·kg-1)、低(5 mg·kg-1)3个剂量组、维生素E组(50 mg·kg-1)和空白对照组共5组,试验期40 d。饲养结束时每组随机取3头屠宰,取背最长肌以测定各指标。[结果]与空白对照组相比,在贮存期间,高、中剂量组背最长肌的红度(a*)值、总色素含量和氧合肌红蛋白(MbO2)含量显著增加(P<0.05),高铁肌红蛋白(MetMb)显著降低(P<0.05)。高、中剂量组与维生素E组相比,a*值升高且MetMb降低,在贮存1~2和72 h时差异均显著(P<0.05),贮存期间肌肉总色素含量显著升高(P<0.05),MbO2差异不显著(P>0.05)。与空白对照组和维生素E组相比,各试验组pH45 min、pH24 h值和水分含量差异均不显著(P>0.05)。高、中剂量组与空白对照组相比,滴水损失、剪切力值和丙二醛(MDA)含量均显著降低(P<0.05),高剂量组超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高(P<0.05)。与维生素E组相比,高、中剂量组剪切力均显著降低(P<0.05)。高、中、低3个试验组间各指标差异不显著(P>0.05)。[结论]日粮中添加辅酶Q10能显著改善肉质并能减缓褪色的速度,起到稳定肉色的作用,综合生产成本等指标确定辅酶Q10的适宜添加量为10 mg·kg-1
关键词辅酶Q10     育肥猪     肉色     肉质     抗氧化    
Effects of coenzyme Q10 on meat quality of pigs
GAO Xiuge, LIU Na, PENG Lin, JI Hui, RUAN Xiangchun, JIANG Shanxiang     
College of Veterinary Medicine, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China
Abstract: [Objectives]As we all know, fresh meat color and color stability can't completely reflect its quality necessarily, such as nutrition, flavor, and security, but it can affect the consumers' purchasing behavior. As an important influencing factor of shelf life, the discolouration of pork was caused a great loss in meat production industry. Coenzyme Q10 is one of the most important fat-soluble antioxidants, and its antioxidant effect had been confirmed by experiment and clinical practices. A good way to improve pork quality and protect pork color is adding antioxidants in diets. In this study, coenzyme Q10 was added to the diets to study the effects of pork quality in finishing pigs, and to research for a better feed additive to improve pork quality and protect pork color. [Methods]Seventy 65 kg finishing pigs bought from PIC breeding pig farm in China were randomly divided into five groups, including low, middle and high dose, vitamin E, and control group. The levels of dietary coenzyme Q10(provided by Nanjing Agricultural University Pharmacology Laboratory)were 5, 10, 20 mg·kg-1, respectively, vitamin E dosage was 50 mg·kg-1 and control group was provided with basal diets. Prior to the official test, the pigs were fed 5 days. During the whole test, these pigs were fed according to animal welfare strictly. After a trial period of 40 days, 3 pigs of each group were randomly selected and slaughtered. These selected pigs were given free water and fasted 12 h before slaughter. Longissimus dorsi muscle was taken to detect kinds of indexes, including pH, meat color, drip loss, WHC, shear force, muscle tenderness, pigment content, MbO2 content, MDA content and SOD activity. The test data were analyzed using Excel and SPSS 16.0, and the results were expressed as"average±standard deviation". [Results]The results showed that pigment and MbO2 content in middle and high dose group was higher while MetMb was lower than control group during storage which indicated that coenzyme Q10 could restrain MbO2 oxidized and inhibit the formation of MetMb. As a result, coenzyme Q10 could protect pork color. Compared with vitamin E group, a value increased and MetMb decreased significantly only with storage for 1-2 h and 72 h, pigment content strikingly elevated and MbO2 was not affected obviously during storage. Compared with control group and vitamin E group, pH45 min, pH24 h value and water content tended to boost with increasing of supplemental level of coenzyme Q10, but no significant differences were observed. Drip loss, shear force and MDA in middle and high dose group remarkably reduced compared with control group, and these indexes showed that coenzyme Q10 could improve pork quality. Compared with control group, IMF and SOD of high dose group strikingly elevated. Compared with vitamin E group, shear force in high and middle dose group reduced significantly. Differences of such indexes among experi-mental groups were not striking. [Conclusions]The study showed that coenzyme Q10could improve meat quality, particularly meat color, and decreased the speed of fading to stabilize meat color, and the effects were obvious when coenzyme Q10levels were 10, 20 mg·kg-1. The trial indicated that considering the production cost, supplemented with 10 mg·kg-1 coenzyme Q10 was optimal.
Keywords: coenzyme Q10     finishing pig     meat color     meat quality     antioxidant    

随着国家经济的迅速发展和国民生活水平的逐渐提高,人们对于猪肉的需求已经由数量转变为对质量的追求[1, 2]。由于规模化、集约化养殖的迅猛发展,养殖效率显著提高,但猪肉质量与品质的现状却不容乐观[3]。生鲜肉的颜色及肉色稳定性并不必然反映其营养、风味、安全等价值,但直接影响了鲜肉货架期,从而影响消费者的购买行为。如何通过安全有效的措施改良肉品质是当前亟待解决的问题[4]。虽然猪肉的品质和肉色与遗传、性别、饲养、营养、加工等众多因素有关[5, 6],但通过在猪日粮中添加抗氧化剂仍不失为一种良好的方法。辅酶Q10作为机体重要的脂溶性抗氧化剂,它通过清除体内自由基等机制起到抗氧化作用,也是体内呼吸链上重要的组成部分,参与细胞氧化磷酸化和线粒体合成ATP的过程[7, 8]。其抗氧化效果已在大量人医临床实践和试验中得到证实,并广泛应用于人类心血管疾病、神经系统疾病、肿瘤疾病、免疫疾病的预防治疗及美容保健中[9, 10]。有关其对畜禽肉品质影响的研究在国内尚未见报道。本试验利用PIC(pig improvement company:皮埃西种猪改良有限公司)育肥猪进行饲养和屠宰试验,研究辅酶Q10对育肥猪肉质的影响,为优选安全、高效、绿色的肉质改善添加剂提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料

辅酶Q10,含量3.1%,南京农业大学药理实验室提供;维生素E,南京北星牧业有限公司提供;超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、蛋白试剂盒均购自南京建成生物工程研究所;HI9024型pH计,意大利哈纳仪器公司;日本美能达CR-10型色差计购自环腾仪器科技东莞公司;BS-210S型电子分析天平,北京赛多利斯天平有限公司;HH-6数显恒温水浴锅,国华电器有限公司;高速离心机,德国Beckman公司;允许膨胀压力仪,中国科学院南京土壤研究所;C-LM3型数显式肌肉嫩度仪,东北农业大学工程学院研制;SP-2100UV型紫外可见分光光度计,上海光谱仪器有限公司;DY89-Ⅱ型电动玻璃匀浆机,宁波新芝生物科技股份有限公司。 1.2 试验设计 1.2.1 试验动物与分组

选用体质量(65±5)kg左右,日龄相近,健康无病的PIC五元杂交商品猪70头,随机分为辅酶Q10高、中、低剂量组,维生素E组和空白对照组共5组,每组14头。辅酶Q10组添加量分别为20、10和5 mg · kg-1,维生素E添加剂量为50 mg · kg-1,空白组饲喂不含辅酶Q10的基础日粮。各组基础日粮相同,为玉米-豆粕型粉料。 1.2.2 饲养管理

试验分为预试期和正试期,预试期5 d,正试期40 d。试验期间对受试动物按常规饲养管理方法进行饲养。 1.2.3 屠宰

饲养试验结束时,从各组随机选择3头进行屠宰。屠宰前自由饮水,禁食12 h后屠宰,宰前称体质量,宰后立即取左半胴体胸腰部的背最长肌(眼肌),4 ℃冰箱中贮存备用。 1.3 测定项目和方法 1.3.1 肉质测定

肉质测定方法主要参考NY/T 821—2004猪肌肉品质测定技术规范[11]

1)pH值:分别于宰后45 min及0~4 ℃冰箱贮存24 h后用HI 9024型数显酸度计直接测定背最长肌胸段肉样的pH值,分别表示为pH45 min和pH24 h

2)肉色:①表面肉色测定法:用CR-10型色差计测定宰后1~2 h及0~4 ℃保存24、72和120 h肉样的肉色,记录L*值、a*值、b*值。②化学测定法[12]:称取10 g肉末置于萃取试管中加40 mL丙酮、2 mL蒸馏水,搅拌30 s使其混匀,再加1 mL浓盐酸(12 mol · L-1),将萃取试管用石蜡纸封口后于黑暗处静置过夜后过滤,立即测定滤液A640,计算肉样总色素浓度(C)。计算公式如下:C=A640×680。

3)滴水损失:取0~4 ℃贮存24 h的肉样,将其修整为5.0 cm×3.0 cm×2.5 cm的肉片,称质量(W1);用细铁丝钩住肉样一端,使肌纤维垂直向下吊挂于充气的聚乙烯薄膜袋中,扎紧袋口,避免肉样与袋壁接触,悬吊于冰箱中,0~4 ℃贮存24 h。取出肉样,用滤纸轻轻拭去肉样表层汁液后称质量(W2)。滴水损失=[(W1-W2)/W1]×100%。

4)系水力:以失水率表示系水力,取0~4 ℃贮存24 h的肉样,称质量(W3),在肉样上下方各覆盖一层医用纱布,纱布外各垫18层化学定性分析滤纸,滤纸外各垫一层硬质书写用塑料垫板,然后将垫好的肉样放于压力仪的平台上,匀速缓慢摇动压力仪的摇把,使平台上升至压力计百分表上显示出相当于35 kg的读数为止并保持此压力5 min,然后迅速撤除压力,取出被压肉样并立即称质量(W4)。失水率=[(W3-W4)/W3]×100%。

5)肌肉嫩度:将肉样表面附着的脂肪除去,装入塑料薄膜袋中包扎好,置于0~4 ℃冰箱熟化24 h。取出熟化的肉样,室温放置1 h,然后,打开包装袋,将温度计插入肌肉中心,再包扎好,保持袋口向上,放入80 ℃恒温水浴锅中加热,直至肌肉中心温度达到70 ℃为止。取出肉样,室温放置使肌肉冷却至20 ℃,按与肌纤维呈垂直方向切取厚度宽度均为1.0 cm的肉条,按嫩度测定仪使用说明操作,每个肉样记录10个剪切力值(kg),计算平均数。

6)水分采用直接干燥法测定,肌内脂肪采用索氏抽提法测定。 1.3.2 肌红蛋白测定

取0~4 ℃分别保存24、72和120 h的肉样2 g,加入20 mL浓度为0.04 mol · L-1 的PBS(pH 6.8)缓冲液,室温下10 800 r · min-1搅拌均质25 s。均质液置于冰浴中1 h,然后于10 000 g、10~15 ℃下离心30 min。取上清液测定A525、A545、A565和A572值。肌红蛋白总量、氧合肌红蛋白(MbO2)和高铁肌红蛋白(MetMb)含量按照Krzywicki[13]的方法用下列公式计算:

式中:R1R2R3分别是吸光值比值A572/A525A565/A525A545/A5251.3.3 匀浆生化指标

背最长肌样本于-20 ℃保存24 h,解冻后取100 g肉样匀浆后采用硫代巴比妥酸法(TBA法)测定丙二醛(MDA)含量,采用黄嘌呤氧化酶法(羟胺法)测定超氧化物歧化酶(SOD)活性。以上按照说明书进行操作。 1.4 数据分析

本试验数据采用Excel 2003进行整理,采用SPSS 16.0进行统计分析。试验数据均以平均数±标准差(x±SD)表示。 2 结果与分析 2.1 日粮中添加辅酶Q10对育肥猪肉色的影响

表 1可以看出:猪背最长肌贮存24 h,中剂量组L* 值显著低于空白对照组(P<0.05),其他各组在L*值差异均不显著(P>0.05)。各组的a*值随着贮存时间的延长而降低,背最长肌在宰后1~2 h和贮存24、72、120 h,高、中、低剂量组与空白对照组相比,a*值差异极显著(P<0.01)。在1~2 h和24 h时,中剂量组a*值显著高于维生素E组(P<0.05),这表明辅酶Q10有减缓a*值下降,稳定a*值的作用,这可能是在背最长肌肌肉贮存期间,辅酶Q10作为抗氧化剂,抑制鲜肉中肌红蛋白和氧合肌红蛋白变为高铁血红蛋白的缘故。与空白对照组相比,背最长肌在1~2 h和24 h时中剂量组b*值显著升高(P<0.05)。在贮存期间,试验各组b*值均有逐渐降低的趋势,这也表明辅酶Q10能降低贮存期间肌肉的黄值。

表 1 辅酶Q10对育肥猪肉色的影响 Table 1 Effect of coenzyme Q10(CoQ10)on meat color of finishing pigs
肉色指标
Meat color
组别
Group
屠宰后时间/h Time after slaughter
1~2 24 72 120
L* 高CoQ10 46.80±4.01 52.37±2.35ab 52.83±1.43 42.20±2.08
中CoQ10 51.33±3.29 51.75±2.52a 53.20±0.53 42.00±2.77
低CoQ10 46.03±2.34 52.58±2.08ab 55.17±1.43 40.75±2.30
维生素E 48.48±0.79 52.42±2.03ab 54.27±2.67 41.35±2.35
空白 55.32±11.21 55.32±3.81b 56.17±2.34 43.33±2.33
a* 高CoQ10 7.68±1.44bA 6.93±0.50bB 5.77±0.27bB 4.70±0.36B
中CoQ10 9.97±1.51bB 7.58±1.01bB 5.65±0.92bB 4.67±0.21B
低CoQ10 6.67±0.67abA 6.10±0.56bB 5.67±0.49bB 4.50±0.31B
维生素E 7.50±0.84bA 5.50±0.58abAB 5.05±0.42bB 4.43±0.27B
空白 6.02±0.71aA 4.72±0.31aA 3.77±0.64aA 3.67±0.55A
b* 高CoQ10 8.75±0.52abB 8.53±1.21ab 8.83±0.85 5.57±0.54ab
中CoQ10 11.63±0.82A 10.10±1.39b 8.88±1.50 6.23±1.03a
低CoQ10 8.28±0.89bBC 8.80±1.00ab 8.57±0.97 5.23±0.71b
维生素E 9.35±0.94aB 9.43±1.05ab 8.18±1.62 5.40±0.61ab
空白 7.40±0.78abC 8.17±1.91a 8.72±1.15 5.63±0.99ab
注:辐射时间Irradiation time:40 min;响应值(Y)Response:甲基橙降解率(%)MO remomal rate.
2.2 日粮中添加辅酶Q10对育肥猪背最长肌色素含量的影响

表 2可知:辅酶Q10各剂量组肌肉总色素含量均高于空白对照组和维生素E组。与空白对照组相比,背最长肌贮存24、72和120 h,高剂量组和中剂量组总色素含量差异显著(P<0.05),低剂量组则差异极显著(P<0.01)。贮存24和72 h时低剂量组总色素含量显著高于维生素E组(P<0.05)。这说明辅酶Q10能够减缓色素的降解,有稳定肉色的作用。

表 2 辅酶Q10对育肥猪背最长肌色素含量的影响 Table 2 Effect of CoQ10on pigment content of longissimus dorsi of finishing pigs
μg·g-1

组别Group
屠宰后时间/h Time after slaughter
2472120
高CoQ1037.45±1.47bcAB17.45±1.26bcAB16.55±2.16b
中CoQ1042.26±1.04bBC17.45±1.59bcAB13.15±1.13ab
低CoQ1041.03±1.81bB18.13±1.13cB14.96±1.57ab
维生素E33.09±2.27acA12.92±1.71abAB11.79±1.86a
空白29.92±2.04aA11.33±1.49aA11.11±0.45a
2.3 日粮中添加辅酶Q10对育肥猪背最长肌肌红蛋白的影响

表 3可知:背最长肌在贮存期间,各组肌红蛋白总量均有不同程度的降低,但差异均不显著(P>0.05)。在贮存期间,各组高铁肌红蛋白逐渐升高,氧合肌红蛋白逐渐降低。高剂量组与空白对照组相比,背最长肌贮存24、72和120 h时,高铁肌红蛋白显著降低(P<0.05),氧合肌红蛋白显著升高(P<0.05)。中剂量组与空白对照组相比,背最长肌贮存24和72 h时,高铁肌红蛋白显著降低(P<0.05),氧合肌红蛋白显著升高(P<0.05)。与维生素E组相比,各剂量组间各指标差异均不显著(P>0.05),这表明辅酶Q10能抑制氧合肌红蛋白被氧化,并抑制高铁肌红蛋白的形成,从而稳定肉色。

表 3 辅酶Q10对育肥猪背最长肌肌红蛋白含量的影响 Table 3 Effect of CoQ10 on Mb content of longissimus dorsi of finishing pigs
贮存时间/h
Storage time
组别
Group
肌红蛋白含量/(μmol·g-1)
Mb content
氧合肌红蛋白含量/%
MbO2 content
高铁血红蛋白含量/%
MetMb content
24高CoQ100.20±0.01a18.75±2.77cB29.38±1.64a
中CoQ100.25±0.05a18.28±1.85cB29.15±1.90a
低CoQ100.22±0.02a17.31±0.96bcAB31.47±2.95ab
维生素E0.24±0.02a14.30±1.69abAB33.57±2.30b
空白0.21±0.06a12.88±0.46aA33.54±1.50b
72高CoQ100.20±0.03a17.01±1.54b34.26±2.07a
中CoQ100.18±0.03a17.02±0.70b33.52±2.87a
低CoQ100.18±0.04a16.91±1.17b34.47±3.28ab
维生素E0.17±0.02a14.64±2.65ab37.04±2.39ab
空白0.15±0.03a12.71±3.51a38.91±1.25b
120高CoQ100.22±0.02a14.22±1.77b34.31±2.79a
中CoQ100.18±0.03a13.46±0.80ab35.76±0.87ab
低CoQ100.22±0.03a13.73±2.11ab35.23±1.13ab
维生素E0.17±0.02a11.94±0.19ab37.70±0.81ab
空白0.21±0.04a11.31±1.36a38.79±1.69b
2.4 日粮中添加辅酶Q10对育肥猪背最长肌其他肉质的影响

表 4结果显示:各组间pH45 min、pH24 h、水分含量差异均不显著(P>0.05)。高剂量组与空白对照组相比,滴水损失显著降低(P<0.05),系水力和肌内脂肪显著升高(P<0.05),剪切力差异极显著(P<0.01)。中剂量组与空白对照组相比,滴水损失显著降低(P<0.05),剪切力极显著降低(P<0.01)。高、中剂量组与维生素E组相比,剪切力差异显著(P<0.05)。其他组各指标差异均不显著(P>0.05)。这些指标都表明辅酶Q10能改善肉质,以添加10和20 mg · kg-1效果显著。

表 4 辅酶Q10对育肥猪肉质性能的影响 Table 4 Effect of CoQ10 on meat quality of finishing pigs
组别
Group
pH45 minpH24 h滴水损失/%
Drip loss
系水力/%
Water holding capacity
剪切力/kg
Shear force
肌内脂肪含量/%
Intramuscular fat content
水分含量/%
Moisture content
高CoQ106.37±0.21a5.77±0.11a2.41±0.08a40.21±1.09b4.12±0.36aA3.37±0.33a71.40±1.41a
中CoQ106.28±0.25a5.58±0.06a2.46±0.16a37.89±0.71ab4.16±0.18abA3.38±0.29ab70.81±0.48a
低CoQ106.17±0.21a5.54±0.10a2.70±0.20ab39.05±0.84ab4.22±0.31bAB3.23±0.16ab71.84±1.23a
维生素E6.41±0.16a5.58±0.15a2.51±0.20ab37.68±1.04ab4.59±0.27bB3.27±0.14ab71.40±1.58a
空白6.26±0.16a5.54±0.15a2.95±0.12b36.54±1.26a5.09±0.53cB3.06±0.24b70.49±1.36a
2.5 日粮中添加辅酶Q10对育肥猪背最长肌生化指标的影响

表 5结果显示:高剂量组与空白对照组相比,SOD活性差异极显著(P<0.01),与维生素E组相比,显著升高(P<0.05)。高剂量组与中剂量组相比,SOD差异显著(P<0.05),其他组间差异均不显著(P>0.05)。高、中剂量组与空白对照组相比,MDA含量均显著降低(P<0.05),其他各组差异均不显著(P>0.05)。

表 5 辅酶Q10对育肥猪背最长肌生化指标的影响 Table 5 Effect of CoQ10 on biochemical indexes of finishing pigs
组别
Group
超氧化物歧化酶活性/
(U·mg-1)
SOD activity
丙二醛含量/
(nmol·mg-1)
MDA content
高CoQ1015.58±1.71bB1.10±0.33a
中CoQ1011.24±1.85aAB1.12±0.25a
低CoQ1011.72±0.93abAB1.29±0.15ab
维生素E10.31±0.44aAB1.25±0.31ab
空白7.74±0.95aA1.67±0.13b
3 结论与讨论

用于改善畜禽肉质的饲料添加剂目前已有多种,主要包括维生素(B、C、D、E),矿物质(硒、铬、铁、铜),生物素,甜菜碱,半胱胺,中草药提取物等物质,均有不同程度改善肉质、保护肉色、延长货架期的作用[1, 2, 3, 4, 5, 6, 14, 15],但关于辅酶Q10对畜禽肉质影响的研究在国内尚未见报道。集多种功能于一身的辅酶Q10在畜禽领域主要应用于预防肉鸡腹水综合症及动物模型中[16, 17]。辅酶Q10具有较强的抗氧化能力,作为一种脂溶性抗氧化剂,在人类医学中发挥着重大作用[18]。本试验的开展恰好验证了其优良抗氧化的功效,为其用于肉品改良提供理论支持,并证明了其作为猪肉品质改良剂的可能性,但要想确定辅酶Q10与其他添加剂的优劣,尚需大量研究。本次试验中仅设立维生素E对照组,据试验考察的若干指标来看,辅酶Q10的抗氧化作用与维生素E类似,这与肖新才等[19]的报道一致。另有报道显示辅酶Q10与维生素E在抗氧化方面具有一定协同作用,且孙艳妮等[20]报道称两者在体外无任何化学反应发生,这无疑为二者的联合应用奠定理论基础。

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