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1、提高牛肉品質的營養與飼養途徑Improving beef quality with nutritional and feeding management第六屆全國肉牛產業技術研討會The 6thChinas National Symposium on Beef cattle Industrial Technology2023年6月26日 江西 高安中國農業大學動物科技學院/肉牛研究中心吳 浩第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安一二三牛肉品質和營養價值牛肉品質營養調控技術牛肉品質飼養調控技術四牛肉品質調控技術前景第六屆全國肉牛產業技術研討會一、牛肉品質和營養價值第
2、六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安牛肉生產和消費來源:國家肉牛牦牛產業技術體系2022年度肉牛牦牛產業技術發展報告美國中國巴西歐盟印度阿根廷 墨西哥 俄羅斯日本英國加拿大0200400600800100012001400101.2112.9126.5153.0190.5231.6287.5650.5747.11,024.51,271.2牛肉消費量超百萬的國家(地區)牛肉消費量超百萬的國家(地區)/萬噸/萬噸中國美國日本韓國英國智利歐盟埃及 馬來西亞菲律賓中國香港05010020030040017.517.522.522.523.523.531.531.538.5
3、38.541.041.041.541.561.080.0153.7314.0牛肉牛肉進口量超進口量超十萬的國家(地區)十萬的國家(地區)/萬噸/萬噸第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安牛肉品質評定感官指標色澤質地大理石花紋食用品質(嫩度、多汁性、風味)營養價值蛋白質及氨基酸組成脂肪及脂肪酸組成第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安牛肉感官指標月齡肌肉中肌紅蛋白含量與屠宰月齡高度正相關,導致大月齡肉牛的肉色更深(Cho等,2015)肌纖維肌肉中含有高比例的型肌纖維,具有更高的氧消耗速率,從而導致其褪色迅速(Kang等,2014)性別一
4、般來說,母牛的肉色較閹牛和公牛的好,閹牛的肉色較公牛的好,原因可能在于激素分泌以及脂肪沉積差異日糧草飼牛的牛肉顏色較谷飼牛的更深,而且脂肪顏色更黃;日糧中添加抗氧化劑(植物提取物,VE等),可有效抑制氧合肌紅蛋白被氧化為高鐵肌紅蛋白牛肉顏色脂肪顏色第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安牛肉感官指標 牛肉的質地與其系水力相關01貯藏期間牛肉肌纖維束和肌束膜間、肌纖維和肌內膜間出現空隙可導致汁液和肌紅蛋白流失02高溫環境易導致肌肉的汁液過渡流失、牛肉質地松軟03生長發育較好的肉牛具有更好的肌細胞韌性和完整性,持有更好的保水能力第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛
5、產業技術研討會,江西 高安牛肉食用品質特性 嫩度、多汁性和風味等牛肉食用品質特性是消費者判定肉品質的直接因素脂肪酸組成肌內脂肪飼養方式屠宰加工方式肌纖維特性品種和月齡060102050304牛肉食用品質第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安牛肉營養價值 氨基酸是組成蛋白質的基本單位,各類氨基酸的含量和比例是評價肉類蛋白質營養價值的重要指標必需氨基酸(EAA):人體自身不能合同(或者合成速度不能滿足需要),只能從食物中獲取的氨基酸:蛋氨酸、賴氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和蘇氨酸牛肉中EAA占總氨基酸比例為39.0%,高于羊肉(37.2%)、豬肉(
6、38.3%)和雞肉(33.5%)(Mariz 等,2018)第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安牛肉營養價值 牛肉中脂肪含量(5.7%)顯著低于人們日常消費量較大的豬肉(6.6%)和羊肉(7.0%),并且牛肉中的脂肪酸組成更加合理(De Lemos等,2018)牛肉中MUFA含量(49.11%)顯著高于豬肉(44.63%)、羊肉(33.25%)和雞肉(30.96%)(Jiang 等,2018)高密度脂蛋白(高密度脂蛋白(HDLHDL)低密度脂蛋白(低密度脂蛋白(LDLLDL)預防動脈硬化預防動脈硬化調節血脂調節血脂01STEP02STEP03STEP單不飽和脂肪
7、酸(單不飽和脂肪酸(MUFAMUFA)第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安牛肉營養價值 牛肉中共軛亞油酸(CLA)含量分別是豬肉和雞肉的2.5倍和15倍(De Lemos等,2018)牛肉中-6/-3多不飽和脂肪酸(PUFA)比例合理(王莉梅等,2019)牛肉中含有豐富的二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)(Wang等,2019)第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安二、牛肉品質營養調控技術第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安牛肉品質營養調控技術能量水平相較于粗纖維較高的粗飼料,精飼料中非
8、結構性碳水化合物更豐富,因此,通常提高飼糧中精料水平可有效提高肌內脂肪的含量,進而改善牛肉嫩度處理處理效果效果文獻文獻暖季放牧牦牛補飼精料背最長肌氨基酸和MUFA顯著提高郝力壯等,2019肉牛日糧補充破碎玉米顯著提高背最長肌UFA含量Latimori等,2008第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安牛肉品質營養調控技術油脂水平肉牛攝入適宜水平的油脂可降低牛肉中飽和脂肪酸(SFA)含量并增加功能性脂肪酸的比例處理處理效果效果文獻文獻飼糧中添加亞麻籽油顯著改善牛肉嫩度并提高牛肉中亞麻油含量李秋鳳等,2013飼糧中添加粗甘油降低牛肉中膽固醇含量并顯著提高MUFA含量Va
9、n Cleef等,2017第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安牛肉品質營養調控技術微量元素/維生素微量元素微量元素/維生素維生素效果效果文獻文獻銅(Cu)提高牛肉中UFA含量降低SFA比例Correa等,2014鈣(Ca)/維生素D低鈣或VD降低肉牛大理石紋評分Lee等,2003;Montgomery等,2004維生素C肥育中后期補充VC可以提高肌內脂肪含量Ohashi等,2000;Kawachi等,2006維生素A/-胡蘿卜素肥育期低VA水平可改善牛肉大理石花紋等級Oka等,1998;萬發春,2005;Kruk等,2008維生素E/硒(Se)改善牛肉色澤穩定性
10、,減少脂肪氧化,降低滴水損失Robbins等,2003;Realini等,2004第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安牛肉品質營養調控技術飼料添加劑種類種類效果效果文獻文獻促生長劑增加瘦肉率,降低牛肉嫩度Casey等,1997;Morgan,1998;Webb,1998天然復合植物提取物顯著提高肉牛屠宰性能和牛肉嫩度Fugita等,2017;Ornaghi等,2020干酵母和酵母發酵物顯著提高背最長肌MUFA含量和嫩度耿春銀,2015棉籽、牛至油優化牛肉中脂肪酸比例,且不影響牛肉風味Oliveira等,2018第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研
11、討會,江西 高安三、牛肉品質飼養調控技術第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安肉牛個體因素品種、同一品種的不同個體、性別、年齡和健康狀況等因素都會影響牛肉品質100%0%British/European/DairyBrahman利木贊、皮埃蒙特、中國西門塔爾、魯西、秦川、晉南牛的肌纖維類型研究結果表明,不同品種牛肌纖維類型和數量存在明顯差異,并且同一個品種不同部位肌纖維同樣存在顯著差異(解祥學 等,2011)第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安肉牛個體因素Breed 品種Striploin西冷Knuckle膝圓肉Brahman(10
12、0%)婆羅門牛(100%)4644(ungrade)Brahman X Angus(50%)婆羅門牛安格斯牛(50%)5246Angus(0%)安格斯牛(0%)5848來源:Pethick等,2015Cut/Muscle Regression coefficient(BI%)Cube roll 里脊-0.08Knuckle 膝圓肉-0.03Blade 肋排-0.02Topside 米龍-0.01第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安肉牛個體因素性別就牛肉嫩度來說,公牛比閹牛和母牛的差,母牛比閹牛差,閹牛中公閹牛比母閹牛差(Morgan等,1993;Thomson等
13、,2001;Choat等,2003)牛肉色澤和感官特性方面,閹牛和小母牛也好于公牛(Sinclair等,1998)性別對風味的影響主要與性激素產生和代謝的遺傳控制以及性激素對脂類組成、代謝的影響有關(Sink等,1965;Gill等,1973)第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安肉牛個體因素年齡小月齡的牛的肉由于膠原的含量少、交聯程度低,因此嫩度比成年牛的要好(Lawrence和Fowler,2002)小牛的肉蛋白質含量高,系水力好,但肌內脂肪含量低,大理石花紋評分差,風味與肌內脂肪含量密切相關,小牛的肉風味要比年齡大的牛差(Miller等,1996;Ferna
14、ndez等,1996)年齡對風味的影響還可能與體內代謝隨著年齡的增長而改變有關第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安飼養管理放牧舍飼第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安放牧VS舍飼放牧牛與舍飼牛相比,牛肉顏色較暗,肌間脂肪含量更低,主要原因是其放牧期間運動量較大,肌肉中肌紅蛋白含量較高所致(French等,2000;Alfaia等,2009;Duckett等,2013)放牧不補飼的牛肌內脂肪比例和脂肪中膽固醇的含量要比放牧后期補飼精料的牛低(Garcia等,2016;Rosso和Gomez,2019)舍飼牛的牛肉剪切力低于放牧牛,表
15、明舍飼牛的牛肉嫩度更高(Greiner等,2013)舍飼牛的牛肉中MUFA含量顯著高于放牧牛,但異油酸比較例外(Lim等,2014)第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安放牧牛不同部位牛肉中膽固醇含量均顯著低于舍飼牛,并且,SFA中豆蔻酸和軟脂酸在放牧牛中含量均顯著低于舍飼牛(Rule等,2009;Williamson等,2015)由于牧草中富含類胡蘿卜素,放牧牛的牛肉中-胡蘿卜素含量極顯著的高于舍飼牛,同時也是放牧牛的牛肉脂肪顏色發黃的主要原因(Yang等,2012;Insani等,2018)放牧牛采食的牧草中60%的脂肪酸都是-3脂肪酸,因此,放牧牛的牛肉中-
16、6/-3脂肪酸比例更合理(Connor,2000;Patterson等,2012;Varela等,2014)放牧VS舍飼第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安應激管理 長期處于炎熱環境下的肉牛更易生產出DFD肉(屠宰后肌肉pH值高達6.5以上,暗紅色、質地堅硬、表面干燥的干硬肉)(Gregory,2010;Hughes等,2018)冬季屠宰肉牛肉色較夏季更加鮮紅,并且牧場中有遮陽棚可以降低出現DFD肉的幾率(Weglarz,2010;Hood和Tanrrant,2011)高溫環境導致的肌糖原降解,會產生大量自由基和丙二醛使pH升高,進而影響肌肉中鈣蛋白酶活性,導致
17、牛肉嫩度下降(Gonzalez-Rivas等,2017)第六屆全國肉牛產業技術研討會肉牛警戒區肉牛警戒區肉牛警戒區邊緣肉牛警戒區邊緣肉牛盲區肉牛盲區處理人員位置:處理人員位置:A肉牛開始移動肉牛開始移動B肉牛停止移動肉牛停止移動肉牛警戒區平衡點肉牛警戒區平衡點Flight Zone第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安宰前管理 除環境因素引起的應激,由運輸、人工驅趕以及屠宰環境所引起的宰前應激也可以顯著影響牛肉品質 長達12h的運輸應激可以顯著降低西門塔爾雜交肉牛的牛肉嫩度,造成牛肉品質下降(Alende等,2014)肉牛宰前禁食禁水,
18、導致肌肉中肌糖原降解,最終產生DFD肉,短途運輸不會增加深色肉切塊,但長途公路或鐵路運輸會增加深色肉切塊比率(Eldridge和Winfield,1998;Honkavaara等,2005)屠宰前24h-72h急劇的氣溫變化或極端的溫度會增加深色肉切塊,對牛粗暴管理、出欄時混群或將不同性別的牛放在一起都會對牛肉品質造成負面影響(Scanga等,2008;Hoffman等,2008)第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安四、牛肉品質調控技術前景第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安調控技術前景 近年來,分子生物學技術和組學技術的迅速發展
19、為探明營養調控改善牛肉品質提供了有力幫助 牛肉中的脂肪含量直接影響其嫩度、色澤和口味等食用品質,脂肪細胞的體積和數量及脂肪酸代謝與牛肉中脂肪含量密切相關,因此研究牛肉脂肪細胞增殖分化的機理是改善肉牛體脂沉積和生產優質牛肉的有效途徑KLF家族重要成員KLF3基因可通過調控脂肪酸集合蛋白4(FABP4)和脂肪酸合成酶(FAS)基因的表達,進而促進肉牛脂肪細胞分化以及增強脂肪代謝水平(Zhang et al.,2016)miR-143可靶向調控MAPK信號通路中的MAP2K5,miR-378可靶向調控AMPK信號通路中鈣調蛋白依賴蛋白激酶激酶2(CaMKK2),均可促進肉牛前脂肪細胞的分化(Li e
20、t al.,2014)第六屆全國肉牛產業技術研討會第六屆全國肉牛產業技術研討會,江西 高安組學技術 代謝組學技術主要通過篩選生物體內具有顯著差異的低分子量代謝產物以闡明機體代謝過程和變化規律 利用UHPLC-QE-MS技術比較自然放牧和放牧補飼牦牛背最長肌代謝譜差異,結果顯示,KEGG代謝通路上38個差異代謝產物中放牧補飼有31個上調、7個下調,且上調差異代謝產物主要參與機體的蛋白質和氨基酸代謝,同時揭示了補飼精料可提高背最長肌氨基酸含量的調控機制。(郝力壯,2019)通過轉錄組測序技術篩選肉牛肌內脂肪沉積的差異基因的研究中發現,甲狀腺激素反應蛋白抗體(THRSP)基因內含子的2處位點(T682C和T448C)與肉牛大理石花紋的形成密切相關;同時解偶聯蛋白3(UCP3)基因mRNA表達量在肌內脂肪沉積較高的肉牛中顯著上調。(Chen et al.,2015)第六屆全國肉牛產業技術研討會THANKS聯系地址:中國農業大學動物科技學院郵編:100193電話:18515630466(微信同號)郵箱:第六屆全國肉牛產業技術研討會