CN112772558B - 一种应用蛋白乙酰化抑制剂来改善生猪应激和肉品品质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用蛋白乙酰化抑制剂来改善生猪应激和肉品品质的方法，该方法包括：宰前半小时至1小时腹腔注射姜黄素，剂量为15‑20mg/kg，可显著降低生猪应激水平，表现为血液中肌酸激酶、乳酸脱氢酶、皮质醇和热休克蛋白浓度下降；肩肉、背最长肌、腰大肌、半膜肌和半腱肌等主要分割肉的肉品品质得到明显改善，表现为肌酸激酶和己糖激酶活性下降，丙酮酸激酶活性增加，糖原和ATP含量高，乳酸含量低，肌肉pH下降减缓，PSE肉发生率下降。该方法不仅可以降低动物应激，还可以改善肉品品质。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用蛋白乙酰化抑制剂来改善生猪应激和肉品品质的方法，属于食品加工技术领域。
背景技术
在我国，猪肉是多数人不可或缺的动物源食品之一，是人们获取优质蛋白质、血红素铁、锌、B族维生素的重要来源。近年来，随着人们对美好生活的要求越来越高，其中不乏优质的猪肉产品。
在工业化的生猪屠宰加工过程中，由于长距离运输、高温高湿气候、低温寒冷气温、人为不当驱赶等因素的影响，宰前动物应激严重，PSE肉(Pale Soft Exudative Meat，白肌肉)等外观品质和食用品质较差的猪肉发生率较高，影响消费者购买意愿，往往造成退货、滞销、投诉等严重后果，给肉类产业带来巨大的经济损失和社会影响。尽管有大量研究表明，宰前适度的静养休息可以在一定程度上降低PSE肉的发生率，但在实际操作过程中，由于管理规范不统一、操作人员素质不一致等，宰前静养措施的效果差异很大。因此，采取一种更加简单、有效、便于操作的缓解动物应激和改善肉品品质的方法，成为生猪屠宰企业亟需的关键技术。
现有研究表明，PSE猪肉主要与动物宰前和宰后早期肌肉中能量代谢尤其是无氧酵解过快，pH下降过快有关，而参与能量代谢酶的磷酸化或去磷酸化、乙酰化或去乙酰化有关(Zou et al.JAFC,2020)，因此，从生物化学的角度，适度控制肌肉中能量代谢酶的乙酰化，理论上可以控制猪肉中无氧酵解的进程和乳酸的生成，进而降低pH下降速率。
姜黄素被认为是一种高效的蛋白乙酰化抑制剂，已在人的疾病治疗和预防中得到一定的研究和应用。在生猪生产上，也有用姜黄素来短期治疗多种疾病，长期预防应激的研究报道。如许海洋(2010，南京农业大学硕士论文)从动物生理学的角度，研究发现运输前3周每天口服8mg/kg体重的姜黄素能够缓解运输应激导致的血浆皮质醇升高，可逆转或缓解运输应激导致的猪海马NO/NOS系统活化，但没有研究姜黄素处理对肉品品质的影响。王斌等(2010，畜牧与兽医，第45卷第7期：47-49)和祝国强等(2013，饲料工业，第34卷16期：9-12页)报道，宰前五周每天饲喂400mg/kg饲料的姜黄素可显著增加屠宰活重、瘦肉率和眼肌面积，降低背膘厚度，表现出良好的生产性能，但抑制宰后pH下降(宰后24h的pH仍为6.34，肉色得分明显偏低，为DFD肉的性状)，肉品品质下降，并未能达到改善肉质的目的。而周明等(2014，中国粮油学报，第29卷第3期：67-73页)则报道相同剂量的姜黄素处理对猪肉pH没有影响，但却导致肉色发生明显变化(亮度值和黄度值增加，肉色变差)，与前述的研究结果矛盾，说明宰前高剂量饲喂姜黄素是以牺牲肉品品质为代价来提高生产性能的。在日益关注肉品品质的今天，该技术应谨慎使用。专利申请(201310607656.5)和(201911007241.8)提及两种含有姜黄素的混合饲料添加剂对猪肉品质有一定的改善作用，但均需要与其他成分混合使用，姜黄素发挥的作用不明确。同时，在生产环节使用这一类添加剂，使用时间长，综合成本高，且效果不稳定，技术推广存在一定的局限性。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种作用机理明确、简单易操作、低成本的改善生猪应激和肉品品质的方法，以满足生猪屠宰加工企业降低宰前动物应激和宰后改善肉品品质，特别是降低白肌肉(PSE肉)发生率，生产优质猪肉的重大技术需求。
本发明第一个目的是提供一种应用蛋白乙酰化抑制剂改善生猪应激和肉品品质的方法，所述蛋白乙酰化抑制剂为姜黄素；所述方法为生猪屠宰前，通过一次性腹腔注射的方式向生猪体内注入姜黄素。
进一步的，注入姜黄素的时间为生猪屠宰前0.5～1.0h。
进一步的，所述一次性腹腔注射姜黄素的注射剂量为15-20mg/kg体重。在某一个特定的实施例中，以120kg商品猪计，注射姜黄素母液，注射量为1800～2400mg。
进一步的，所述一次性腹腔注射为将姜黄素溶于二甲亚砜，配成姜黄素母液进行腹腔注射，所述的姜黄素母液浓度为80～100mg/mL。
进一步的，所述的腹腔注射姜黄素母液剂量为18～30mL。
本发明第二个目的是提供前述的方法在降低生猪应激水平和/或改善肉品品质中的应用。
进一步的，所述改善肉品品质为降低pH的快速下降，避免PSE肉发生的风险，降低白肌肉发生率。
进一步的，所述应用为通过降低血液中肌酸激酶、乳酸脱氢酶、皮质醇和热休克蛋白浓度从而降低生猪应激水平，
进一步的，所述应用为通过降低肌酸激酶和己糖激酶活性，降低乳酸含量，减缓肌肉pH下降速度，增加丙酮酸激酶活性、糖原和ATP含量从而改善肉品品质。
本发明第三个目的是提供前述的方法在降低生猪血液中肌酸激酶和乳酸脱氢酶活性和/或降低生猪血液中皮质醇和热休克蛋白浓度中的应用。
本发明第四个目的是提供前述的方法在降低生猪肌肉中肌酸激酶和/或己糖激酶活性，和/或降低生猪肌肉中乳酸含量，和/或减缓生猪肌肉pH下降速度，和/或增加生猪肌肉中丙酮酸激酶活性，和/或增加生猪肌肉中糖原和ATP含量，降低白肌肉PSE肉发生率中的应用。
本发明技术方案相对于现有技术，具有以下有益效果：
(1)本发明首次将姜黄素作为乙酰化抑制剂应用于畜牧业生产，本发明通过宰前腹腔注射姜黄素，具有注射剂量明确，作用时间短，操作步骤简单等优势。且实验结果证实，经姜黄素处理后，对宰后肉品品质形成起到决定性作用的能量代谢相关指标较对照组有了显著性的改善作用，据此可以说明其对降低异质肉的发生率改善肉品品质有积极作用。
(2)采用本发明确定的方法，使用姜黄素处理可显著降低生猪应激水平，表现为血液中肌酸激酶活性、乳酸脱氢酶活性、皮质醇和热休克蛋白浓度下降；
(3)采用本发明确定的方法，使生猪肩肉、背最长肌、腰大肌、半膜肌和半腱肌等主要分割肉的肉品品质得到明显改善，表现为肌酸激酶和己糖激酶活性下降，丙酮酸激酶活性增加，糖原和ATP含量高，乳酸含量低，肌肉pH下降减缓。
(4)本发明中的在宰前半小时至1小时内实施，操作简单，成本低廉，肉品品质改善明显，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为实施例1不同处理组血清中应激相关指标的变化(图中：C,对照组；Ati,本发明乙酰转移酶抑制剂注射组；DATi,去乙酰转移酶抑制剂注射组。a,b:不同字母表示差异显著P<0.05；n＝10)；其中，
图1A：不同处理组血清中肌酸激酶和乳酸脱氢酶的活性；
图1B：不同处理组血清中皮质醇和热休克蛋白70的含量。
图2为实施例1不同处理对糖酵解酶活性的影响(图中C,对照组；Ati:本发明乙酰转移酶抑制剂注射组；DATi:去乙酰转移酶抑制剂注射组。A,B:不同字母表示三个处理组间差异显著P<0.05；a,b,c,d:不同字母表示同一组别中五个部位间差异显著P<0.05；n＝10)。其中，
图2A:不同处理对糖酵解酶己糖激酶活性的影响；
图2B:不同处理对糖酵解酶丙酮酸激酶活性的影响；
图2C:不同处理对糖酵解酶磷酸果糖激酶活性的影响；
图2D:不同处理对糖酵解酶肌酸激酶活性的影响。
图3为实施例1不同处理对宰后能量代谢的影响(图中C:对照组；Ati:本发明乙酰转移酶抑制剂注射组；DATi:去乙酰转移酶抑制剂注射组。A,B:不同字母表示三个处理组间差异显著P<0.05；a,b,c:不同字母表示同一组别中五个部位间差异显著P<0.05；n＝10)。其中，
图3A:不同处理对ATP代谢的影响；
图3B:不同处理对糖原代谢的影响；
图3C:不同处理对乳酸代谢的影响。
具体实施方式
以下实施例用于对本发明的进一步说明，但不用来限制本发明所要保护的范围。
实施例1
本实施例的处理分为三个处理组别，具体如下：
(1)取30头猪，宰前30分钟分成对照组、乙酰转移酶抑制剂注射组、去乙酰转移酶抑制剂注射组三个组，处理方式如下：
①对照组：以体积比20％二甲亚砜和80％生理盐水的比例配制溶剂，腹腔注射剂量为0.97ml/kg体重(对照组C,n＝10)；
②乙酰转移酶抑制剂注射组：取姜黄素，溶于二甲亚砜，配成浓度为80mg/mL的姜黄素母液，按照20mg/kg体重的剂量腹腔注射姜黄素母液，总量30mL(Ati,n＝10)；
③去乙酰转移酶抑制剂注射组：将曲古抑菌素A注射液溶于二甲基亚砜，配制得到浓度为7.5mg/mL曲古抑菌素A注射液；取烟酰胺溶于生理盐水，配制得到50mg/mL烟酰胺注射液，曲古抑菌素A注射剂量为1.25mg/kg，烟酰胺注射剂量为38.9mg/kg，两种注射液同时注射(DATi,n＝10)。
(2)注射后30min按照国家标准《GB/T 17236畜禽屠宰操作规程生猪》杀死生猪。
①取血在2000g，4℃下离心10min(AvantiJ-E；Beckman,Brea,CA)，取上清液(血清)，采用南京建成生物工程研究所生产的肌酸激酶测试盒(货号A032)测定肌酸激酶活性，用该公司生产的乳酸脱氢酶测试盒(货号A020-2)测定乳酸脱氢酶活性，用该公司生产的猪皮质醇(Cortisol)酶联免疫检测试剂盒测定皮质醇含量，采用该公司生产的HSP70酶联免疫检测试剂盒测定热休克蛋白70含量。
②取肩肉、背最长肌、腰大肌、半膜肌和半腱肌，采用南京建成生物工程研究所生产的肌酸激酶测试盒(货号A032)测定肌酸激酶活性，用该公司生产的己糖激酶测试盒(货号A077-1-1)测定己糖激酶活性，用该公司生产的丙酮酸激酶测试盒(货号A076-1-1)测定丙酮酸激酶活性，用该公司生产的糖原测试盒(货号A043)测定糖原含量，用该公司生产的乳酸测试盒(货号A019-2)测定乳酸含量，用碧云天公司生产的ATP检测试剂盒(货号S0026)测定ATP含量。
③取肩肉、背最长肌、腰大肌、半膜肌和半腱肌，按照农业行业标准《肉的食用品质客观评价方法NY/T 2793-2015》测定宰后45分钟的pH(主要反映宰后早期pH下降速率，与肉品品质密切相关，pH越低，表明下降速率越快，肉品品质越差，pH≤6.20判定为PSE肉)和肉色L*a*b*。
(3)结果显示：与对照组相比，姜黄素处理组的血液中肌酸激酶、乳酸脱氢酶的活性，皮质醇和热休克蛋白的浓度有一定程度下降(图1)，说明本发明方法能够降低生猪应激水平；
与对照组相比，姜黄素处理组肩肉、背最长肌、腰大肌、半膜肌和半腱肌等主要分割肉中肌酸激酶和己糖激酶活性下降，丙酮酸激酶活性增加(图2)，糖原和ATP含量高，乳酸含量降低(图3)，说明本发明方法能够在降低生猪应激水平的同时改善肉品品质。
与对照组相比，姜黄素处理组发生所选择的五个分割肉中PSE肉发生率更低，肉色指标总体上接近(表1)。
表1不同处理对宰后45min肉品质的影响
表1为实施例1不同处理对宰后45min肉品质的影响(表中C:对照组；Ati:本发明乙酰转移酶抑制剂注射组；DATi:去乙酰转移酶抑制剂注射组。x,y,z:每列中不同字母表示不同处理组间差异显著P<0.05；n＝10。L*：亮度值，a*：红度值，b*：黄度值)。
本发明获得结果与已有的研究报道相比，具有明显的益处，对降低宰前应激和PSE肉发生率具有明显的、确定的效果，且使用的剂量低、使用简单。
以上所述仅为了是本领域技术人员理解本发明所列举的1个具体实施例，并非用来限制本发明所要求保护的范围。故凡以本发明权利要求所述的特征、结构及原理所做的等效变化应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种应用蛋白乙酰化抑制剂同时改善生猪应激和肉品品质的方法，其特征在于，所述蛋白乙酰化抑制剂为姜黄素；所述方法为生猪屠宰前，通过一次性腹腔注射方式向生猪体内注入姜黄素，所述一次性腹腔注射姜黄素的注射剂量为15-20mg/kg体重。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，注入姜黄素的时间为生猪屠宰前0.5～1.0h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一次性腹腔注射为将姜黄素溶于二甲亚砜，配成姜黄素母液进行腹腔注射，所述的姜黄素母液浓度为80～100mg/mL。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的腹腔注射姜黄素母液剂量为18～30mL。
5.权利要求1至4任一项权利要求所述的方法在降低生猪应激水平和/或改善肉品品质中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述改善肉品品质为降低白肌肉发生率。
7.权利要求1至4任一项权利要求所述的方法在降低生猪血液中肌酸激酶和乳酸脱氢酶活性和/或降低生猪血液中皮质醇和热休克蛋白浓度中的应用。
8.权利要求1至4任一项权利要求所述的方法在降低生猪肌肉中肌酸激酶和己糖激酶活性，和/或降低生猪肌肉中乳酸含量，和/或减缓生猪肌肉pH下降速度，和/或增加生猪肌肉中丙酮酸激酶活性，和/或增加生猪肌肉中糖原和ATP含量，降低白肌肉PSE肉发生率中的应用。
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