2024年7月12日
我们研究了Bos indicus和杂交公牛的骨骼肌组织,以解释其肉质性状的差异。 Warner-Bratzler剪切力(WBSF)值介于4.7 kg至4.2 kg之间。肌球蛋白重链同工型在不同个体间表现出差异,而肌原纤维断裂指数为进一步解析嫩度(WBSF)变异提供了依据。
我们的研究致力于改善肉牛的营养与生产,重点集中在饲料效率和肉质性状上。近期,我们研究了肉牛的多种饲料效率指标,例如残余采食量,以了解这些指标对胴体和肉质性状的影响。我们采用生化与分子检测方法,包括蛋白质组学、脂质组学和代谢组学技术,来探究肉牛的营养策略,特别是育肥期日粮的影响。
此外,我们还旨在阐明不同牛品种及性别类别之间在肉质性状上的差异。近年来,我们的研究探索了肉牛的肌肉组织蛋白质组,这有助于我们更好地理解畜牧业生产体系中所采用的饲养或营养策略。本实验室将专注于与组学相关的分析技术及生物信息学方法,以鉴定与家畜生长和肉质性状相关的蛋白质,因为这些蛋白质不仅是肌肉组织的主要组成成分,还负责调控主要的代谢通路。
首先,将胸最长肌(即LT肌)放置在操作平台上。使用中间带有一个点的方格网,在第12和第13根肋骨交界处测量眼肌面积。通过沿轮廓追踪并包含中间点的方格,累加眼肌区域内的所有方格数。
测量背膘厚度时,将卡尺垂直于第12和第13根肋骨交界处的皮下脂肪线放置。在室温下使用pH值为4和7的缓冲液校准pH计探头。在胸最长肌(longissimus thoracis,简称LT)的三个位置测量肉的pH值。
手动记录数据读数,导出数据表,并计算三次读数的平均值。将LT肌肉组织在甲醇-氯仿溶液中均质化处理两分钟。在20摄氏度下,以700×g离心10分钟,分离肌肉悬液的亲水相、固相和疏水相。
吸除醇层。将匀浆液通过装有滤纸的漏斗,在轻微负压下过滤。当残渣变干时,用烧杯底部施加压力。
将滤液转移至500毫升量筒中,静置数分钟。记录氯仿层的体积。将样品置于110摄氏度的烘箱中,直至溶剂完全蒸发。
然后将样品在干燥器中冷却过夜。次日,重新称量烧杯,并通过计算烧杯初始重量与最终重量之间的差值来确定肌内脂肪含量。为校准色度计,将白色校准板放置在平板靠近中间的位置。
当灯闪烁三次后确认校准。在4°C条件下成熟30分钟后,从LT肌肉的三个不同位置获取颜色读数。计算三次测量的平均值。
为测定牛柳部位的解冻损耗,需测量冷冻前的初始重量、冷冻解冻后的重量以及最终重量之间的差异。为评估持水能力,首先在施加10千克压力持续5分钟之前称量肉样重量,然后再次称量肉样重量,并通过计算前后重量差值来评估其持水能力。
将LT肌肉组织置于网格上,固定于耐热玻璃容器中。将数字温度计插入样品内,随后将肌肉组织放入工业电烤箱中加热,直至中心温度达到71摄氏度。
冷却后,称量样品,并在4°C下冷藏24小时。使用给定公式计算烹饪损失。为测定滴水损失,需在烹饪样品前称量耐热容器的重量。
将样品放置在玻璃耐火架上的网格中,以便在烹饪过程中排出肉汁和脂肪。烹饪后,再次称量耐火架。仅在烹饪前后称量样品,以确定蒸发损失。
记录生重和熟重后,将烹饪后滴水重量除以解冻后肉样重量,计算滴水损失百分比。使用给定公式计算蒸发损失百分比。测定 Warner-Bratzler 剪切力时,使用配备 Warner-Bratzler 刀片和 V 形切边的质构分析仪切取八个肉芯样品。
排除低值和高值后,以每样本六个数值的平均值报告结果。取三克LT肌肉组织,在2°C的钾缓冲液中匀浆30秒。然后在4°C条件下以1,000g离心15分钟,弃上清,用搅拌棒将沉淀重悬于10倍体积的分离介质中。
再次离心,并将沉淀重悬于2.5体积的分离介质中。将悬液通过聚乙烯滤网,以分离结缔组织和碎片。再使用额外2.5体积的分离介质,使肌原纤维通过滤网。
接下来,用分离介质稀释一份肌原纤维悬液。使用双缩脲法测定肌原纤维悬液的蛋白浓度。立即在540纳米处测定吸光度。
将吸光度值乘以200,得到每个样品的肌原纤维断裂指数。在热胴体重、眼肌面积和背膘厚度方面观察到显著差异,杂交动物的数值更高,表明存在杂种优势效应。Nellore牛与F1安格斯×Nellore公牛在肉质性状比较中,肉的pH值、渗出损失、可提取液体百分比以及烹饪损失均无显著差异。
然而,杂交公牛的肌内脂肪、黄度、持水力和肌原纤维碎片化指数更高。Nellore 公牛的肉表现出较低的嫩度,其 Warner-Bratzler 剪切力和滴水损失较高,表明其肉比 F1 安格斯×Nellore 公牛的肉更坚韧。
本研究探讨了瘤牛(Bos indicus)与杂交公牛在肉质性状方面的差异,重点关注影响肉嫩度和总体肉质的因素。通过多种生物化学和分子检测方法,发现了剪切力和肌球蛋白重链同工型方面存在显著差异,从而加深了对肉质变异性的理解。
对瘤牛和杂交公牛肌肉组织特性的定量评估,有助于从机制上降低肉质性状的风险,直接为嫩度及与消费者相关的肉质属性预测模型提供依据。整合生化、分子和物理测量方法,可为家畜研发流程中肉质优化的靶点验证提供有力支持。这些见解有助于在肉牛生产体系中,针对育种和营养策略进行基于风险评估的推进与优化。
这一多模态评估框架涵盖了从早期发现到临床前验证的全过程,支持家畜研发中的假设检验和性状优化。