影响牛肉品质的因素

动物科学学院 专业考察报告 专 业： 动物科学

年 级： 动科111

姓 名： 罗师红 学 号： 1109050106 指导教师： 刘若余

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影响牛肉品质的因素 摘要:

随着人民生活水平的提高，肉类消费结构的逐步转变,优质牛肉的需求量日益增加,而我国养牛业从役用转向肉用的时间还较短,还没形成完善的肉牛育种、饲养和屠宰加工技术体系,使得牛肉质量较差,缺乏市场竞争力。牛肉质量已成为影响我国肉牛产业良性发展的瓶颈。研究发现肉牛的品种、饲养管理和屠宰加工等诸多因素对牛肉的品质都有影响。为确保牛肉质量,美国 、澳大利亚等一些畜牧业发达国家已将这些影响因素融进了优质牛肉生产技术体系之中,而我国将牛肉生产与加工相结合对牛肉质量影响的研究还比较鲜见。本文主要总结不同因素对牛肉质量的影响,旨在为我国建立完善的肉牛生产与加工技术体系提供理论依据。 一、遗传因素对牛肉品质的影响

据有关资料显示，牛肉的品质受许多主效基因的影响。 ⑪脂肪酸结合蛋白(FABP)基因 动物脂肪不仅是动物体能量来源，而且与肌肉的风味品质与食用价值有很大的关系，尤其是肌肉脂肪含量是牛肉品质的一个主要决定因子。肌肉脂肪通常被分为肌间脂肪和肌内脂肪，与肉的嫩度和风味等食用价值密切相关，它们主要存在于肌纤维内和肌束之间。当肌纤维内和肌束之间沉积一定脂肪时，肉的断面大理石状评分较高，不仅3

鲜嫩，而且柔软多汁。牛肉大理石花纹性状与牛肉的嫩度高度相关，较高水平的大理石花纹可以提高牛肉的嫩度、多汁性和风味，减少牛肉在烹调过程中嫩度的变化。IMF存在于肌外膜、肌束膜及肌内膜上，营养状况好的家畜，其肌纤维膜的毛细血管上也有脂肪。10％ 左右的IMF含量可产生理想的大理石花纹，从而形成优质高档牛肉。大量的研究试图通过增加肌肉中脂肪的含量以满足消费者对牛肉嫩度和风味的需要。具有正常品质的肉，其嫩度随肌内脂肪含量的增加而有所改善。脂肪影响肉的嫩度可能是由于脂肪组织和结缔组织呈交叉壮分布，脂肪含量增多可能会降低结缔组织的物理强度，从而使肉的感观品质得到改善，结缔组织的含量影响肉的嫩度。肌肉中结缔组织增加，肉的嫩度下降。大量的研究报道通过遗传改良提高肌肉IMF的含量以达到提高牛肉品质的目的。 ⑫脂肪酸结合蛋白(Fatty acid—binding pro—teins，FABPs)

据报道脂肪酸结合蛋白在脂肪酸生成过程中具有重要的生物

学功能，参与细胞内脂肪酸的运输，调整细胞内脂肪酸的浓度，它们能在心肌和脂肪细胞中沉积甘油三脂，这是增加IMF含量的主要方向。FABPs基因已被克隆测序，故可作为影响猪、鼠和牛的IMF含量的候选基因。FABPs是一类具有高同源性的细胞液蛋白质，由OCKNER及其合作者从肠细胞液组分内分离出，发现它们与脂肪酸具有高的亲合力，并能将脂肪酸从刷状缘膜向光滑内质网移位，因而命名脂肪酸结合蛋白(fatty acid—binding protein，FAB—Ps)。根据研究报道，已从4

很多动物种类的细胞液中分离出FABPs，如哺乳动物，禽类，鱼，甚至昆虫。FABPs功能是防止细胞堆积游离脂肪酸，因为游离脂肪酸对许多细胞代谢过程具有毒效应。FABPs优先地结合长链脂肪酸并有效地促进酯化反应，有利于甘油三酯的重新合成。FAB—Ps家庭成员有8种：脂肪组织、大脑、表皮细胞、心脏、小肠细胞、回肠细胞、肝脏和髓磷脂FABP 131。不同的FABPs之间显示了30％ ～80％的氨基酸序列的同源性。心脏和肝脏里含有高浓度的FABPs，称为心脏FABP(H—FABP)和肝脏FABP(L—FABP)。 ⑬心脏脂肪酸结合蛋白(Heart—Fatty acid—binding proteins，H—FABP)

研究结果表明，H—FABP基因是影响肌内脂肪(IMF)沉积的主效

基因，它所编码蛋白是一类低分子量(约15 kDa)的胞浆蛋白，主要作用是将脂肪酸从细胞膜运送到B一氧化和三酰甘油及磷脂合成的部位，H—FABP在细胞内与脂肪酸结合，使细胞内外保持一定的浓度差，促进细胞摄取脂肪酸。KEVIN等采用Northern印迹法发现H—FABP主要分布在心肌和红细胞内而在其它组织中为少量或无分布。牛的H—FABPs被定位在第6号染色体，H—FABP基因对IMF的沉积具有较直接的生理生化基础。BRANDSTETYER 采用Northern印迹法发现牛的H—FABP基因mRNA的表达量与品种，及个体的骨骼肌型有关；日粮对牛的H—FABP基因mRNA的表达量影响甚微。利用PCR—RFLP分子标记方法在牛H—FABP基因内发现了一个变异酶切点位，为intron 2HeaIII．RFLP．对次多态片段进行克隆测序分析，结果表明此酶切点位是由于1006位的5

碱基C—D的突变引起。利用最小二乘法拟合线性模型对不同分子标记基因型效应值间肉质大理石花纹和嫩度性差异显著性检验，结果：牛H—FABP基因中的h等位基因，尤其是hh纯合基因型对牛肉嫩度剪切力值影响较大。因此，在牛育种中，可以通过选择含H等位基因和HH纯合基因型个体作为辅助选择依据以达到要加快肉品质嫩度遗传进展的目的。 ⑭钙蛋白酶(Calpain)基因

牛肉的嫩度受宰前因素和宰后因素的影响。许多宰前因素影响牛

肉的嫩度，如牛的品种(遗传)、性别、年龄、营养水平、饲养制度和饲料添加剂等。而宰后嫩化的问题一直是人们关心而又争论的焦点。目前研究发现，宰后肉质变嫩与钙蛋白酶有着密切的关系。而肉的嫩度是肉品质的一个重要指标。在肉的成熟嫩化过程中，内源蛋白酶起着巨大的作用，主要包括钙蛋白酶和溶菌体组织蛋白酶。然而，很多研究结果标明钙蛋白酶的作用更为重要。1964年GUROFF首次从鼠的大脑中分离出钙蛋白酶。后来，人们又先后从其他动物组织分离出钙蛋白酶。钙蛋白酶是一种钙激活中性半胱氨酸内肽酶，分布于所有脊椎动物的细胞中，主要分布在肌原纤维的z盘附近。钙蛋白酶分为u一钙蛋白酶和m一钙蛋白酶。它们都由1个30 kDa亚基和1个80 kDa亚基组成。KOOHMARAIE等 ” 和MORGAN等认为一钙蛋白酶是肉嫩化的基本酶类。后来的大量研究证实了这一点。钙蛋白酶通过降解连接蛋白、半肌动蛋白、肌钙蛋白等使肌肉结缔组织疏松、纤维软骨分解及z线断裂，从而使肉嫩化。钙蛋白酶不仅降解其它蛋白，而本身在宰后也不6

断地溶解，钙蛋白酶首先由80 kDa降解成76 kDa，然后降解到28 kDa和18 kDa，最后到失去活性。钙蛋白酶水解系统主要包括钙蛋白酶和其内源性抑制剂钙蛋白酶抑制白。钙蛋白酶在机体中具有多种同工型，形成了细胞内半胱氨基酸蛋白酶超家簇，它们通过调节其基质生物活性而在ca 信号中发挥作用。已经鉴定了猪的 一钙蛋白酶1～2种同工型cDNA的核苷酸序列，与人和牛的分别有92％和94％ 的同源性。 u一钙蛋白酶基因被定位于2号染色体。为了定量分析宰后牛肉钙蛋白酶活性，KOOHMARAIE 使用阳离子交换层析法把钙蛋白酶从钙蛋白酶抑制蛋白和m一钙蛋白酶中分离出来。然而，阳离子交换层析法通常导致钙蛋白酶部分或完全 地失去活性。原因可能是阳离子交换层析过程中增加离子强度导致钙蛋白酶自溶性加快而使其失去活性。最新的报道显示，使用免疫学方法检测手段能检测78～76 kDa的钙蛋白酶活性，而阳离子交换层析法仅能检测低于50 kDa的钙蛋白酶 引。在宰后冷藏过程中， u一钙蛋白酶起了重要的作用使牛肉变嫩。SMITHl等人检测出 u一钙蛋白酶大亚基(CAPN1)基因完整的cDNA序列和17个内含子序列，并证明了CAPN1是一个位置影响基因，潜在地影响牛群的肉品质嫩度。WHEELER 研究表明不同品种之间在宰后牛肉的嫩化程度不同(包括牛肉蛋白质水解的速度和程度)，即使是同品种不同个体和年龄对牛肉的嫩化程度也有一定差异。针对基因型影响在蛋白酶的活性，选择不同种公牛后代进行u一钙蛋白酶和m一钙蛋白酶活性及相关肉品质的测定发现，种公牛对其后代的牛肉u一钙蛋白酶和m一钙蛋白酶的活性和肉的嫩度等牛肉品质等指标有显著的影7

响。这些研究成果对今后肉牛的选育提供理论基础。牛肉嫩度已作为西方国家选育肉牛的主要肉质指标，因为肉质的嫩度与其经济效益密切相关。因而在今后的育种工作中，选择ｕ一钙蛋白酶和m一钙蛋白酶的活性高及其基因表达高的牛作为种公牛是提高牛肉品质的重要手段. ⑮其它相关基因 除心脏脂肪酸蛋白和钙蛋白酶基因外，也有一些文献报道了关于影响牛肉品质的基因，但研究报道不多。有的研究显示，甲状腺球蛋白(TG)基因对牛肉的大理石纹有影响，TG已被定位在第14号染色体的着丝粒的部位。瘦素蛋白是由肥胖基(Obese gene或Leptin gene)编码的激素，能调节多肽，能量代谢及胴体组成珀。瘦素蛋白是在脂肪细胞中合成，主要表达在脂肪细胞中，调节胴体脂肪的重量 。研究显示，血清瘦素蛋白是与胴体脂肪沉积及胴体品质相关的一个重要的指标。肥胖基因已经被列为影响肉牛生长性能，胴体品质及肉品质的候选基因。肥胖基因的在第二外显子上的SNP多态性位点，显著地影响牛肉的品质 。牛的PRKAG3基因编码AMPKr3亚单位，r3亚单位能调节牛骨骼肌的AMPK酶的活性，因而显著地影响肌糖元的代谢。牛肉肌糖元的含量与牛肉品质有显著的相关，由于其显著地影响牛肉的宰后储存、加工及pH值。 二、年龄因素对牛肉品质的影响

许多报道表明,在其它条件一定的情况下,年龄是影响肉质最

重要的一个指标。在24月龄以后,年龄对脂肪沉积的作用才表现出来,