期刊名称:Food Chemistry
影响因子:10.4
DOI:10.1016/j.foodchem.2026.150252
检测指标:抗氧化酶活、脂肪酸和氨基酸组成、蛋白质组及WB
本研究以临武鸭为试验动物,设置5个饲粮迷迭香提取物添加梯度(0、50、150、250、350 mg/kg),开展56 d饲养试验,探究迷迭香提取物对临武鸭生长性能、胴体性状、胸肌肉品质、抗氧化能力的剂量效应。测定肌纤维形态与代谢酶活性,解析其对胸肌脂肪酸、氨基酸营养与风味组分的调控效果。筛选综合效果最优的250 mg/kg组与对照组开展TMT标记定量蛋白质组学分析,挖掘差异丰度蛋白,富集关键信号通路,筛选肉品质潜在生物标志物;结合PRM、qPCR、Westernblot对组学结果进行验证,通过相关性分析解析蛋白指标与肉品质、营养组分的关联,揭示迷迭香提取物改善鸭肉品质的分子机制,为迷迭香提取物作为鸭用绿色饲料添加剂提供理论依据。
2.样本处理
试验采用完全随机设计,400只28日龄健康雌性临武鸭分为5组,每组8个笼重复,每笼10只鸭。生长性能、胴体性状以笼为统计单元;肉品质、抗氧化、组分及组学检测每笼随机选取1只鸭,每组8个生物学重复。饲养56 d后屠宰,采集左侧胸大肌样品真空包装80 ℃保存;部分样品用于肉色、pH、滴水损失、剪切力测定;部分4%多聚甲醛固定用于肌纤维切片染色;剩余样品制备组织匀浆测定抗氧化酶活;样品经前处理后利用气相色谱质谱、全自动氨基酸分析仪分别测定脂肪酸、氨基酸;提取胸肌总RNA、总蛋白,完成qPCR、Westernblot以及TMT标记蛋白质组学检测。
3.研究结果
(1)肉品质与抗氧化能力
饲粮迷迭香提取物对鸭胸肌肉品质、抗氧化能力结果(表1)。RE250组综合效果最优:与对照组相比,亮度L*显著降低(P<0.05),红度a*显著升高(P<0.05),滴水损失显著下降(P=0.024)。各组黄度b*、剪切力、屠宰45 min后pH、屠宰24 h后pH无显著差异(P>0.05)。RE150、RE250组过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性显著上升,丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05)。
肉色直接影响消费者接受度,迷迭香提取物中迷迭香酸、熊果酸、鼠尾草酸、鼠尾酚等酚类物质通过抗氧化作用保护肌红蛋白,维持肉色;滴水损失降低代表肌肉保水性能改善,该效应源于迷迭香提取物对肌肉蛋白氧化损伤的保护。抗氧化酶活性升高、MDA含量下降,表明鸭肉氧化还原状态得到改善。综上,饲粮添加迷迭香提取物可通过调控氧化还原状态改善鸭肉肉色与保水性(表1)。
表1.鸭胸肌肉品质指标
注:CON代表饲喂基础饲粮;RE50、RE150、RE250、RE350分别代表基础饲粮添加50、150、250、350 mg/kg迷迭香提取物;CAT过氧化氢酶;GSHPx谷胱甘肽过氧化物酶;SOD超氧化物歧化酶;MDA丙二醛;n=8;同一行上标不同字母代表差异显著(P<0.05)。
(2)肌纤维特征与代谢酶活性
肌纤维形态参数、代谢酶活性(表2)。各组肌纤维密度、面积占比、直径、横截面积均无统计学差异(P>0.05)。饲粮迷迭香提取物显著改变代谢酶活性:全部迷迭香处理组苹果酸脱氢酶(MDH)活性显著高于对照组(P<0.001);RE250组MDH、琥珀酸脱氢酶(SDH)活性最高,乳酸脱氢酶(LDH)活性最低(P<0.05)(表2)。
MDH、SDH属于氧化型代谢酶,与慢肌纤维占比正相关;LDH为糖酵解代谢酶,反映快肌纤维丰度。迷迭香提取物可提升氧化代谢酶活性、降低糖酵解酶活性,促使鸭胸肌向氧化型肌纤维表型转变,该代谢重编程是肉品质改善的重要生理基础。
表2.鸭胸肌肌纤维形态与代谢酶活性
注:CON代表饲喂基础饲粮;RE50、RE150、RE250、RE350分别代表基础饲粮添加50、150、250、350 mg/kg迷迭香提取物;MDH苹果酸脱氢酶;LDH乳酸脱氢酶;SDH琥珀酸脱氢酶;n=8;同一行上标不同字母代表差异显著(P<0.05)。
(3)肌肉脂肪酸组成
鸭胸肌脂肪酸组成结果(表3)。各组饱和脂肪酸(SFA)总含量无显著差异(P=0.888);总单不饱和脂肪酸(MUFA)组间差异不显著(P=0.379),但RE250组C14:1、C16:1、C17:1含量最高(P<0.05)。RE250组总多不饱和脂肪酸(PUFA)、C18:2n6、C20:3n6、C20:4n6、C20:5n3、C22:6n3显著高于对照组(P<0.05)(表3)。
C16:1与肌内脂肪沉积、风味物质生成相关,C17:1和肌肉保水性存在关联;C18:2n6、C20:5n3、C22:6n3等PUFA具备重要营养学价值。推测迷迭香提取物依靠抗氧化活性,减少MUFA、PUFA发生过氧化;MDA含量下降佐证PUFA氧化损伤减轻,CAT、GSHPx、SOD等内源抗氧化酶协同清除活性氧,减少脂肪酸氧化降解。
表3.鸭胸肌脂肪酸组成
注:CON代表饲喂基础饲粮;RE50、RE150、RE250、RE350分别代表基础饲粮添加50、150、250、350 mg/kg迷迭香提取物;SFA饱和脂肪酸、MUFA单不饱和脂肪酸以及PUFA多不饱和脂肪酸三种类型脂肪酸分别为表中对应碳原子脂肪酸的加和;TFA总脂肪酸=SFA+MUFA+PUFA;n=8;同一行上标不同字母代表差异显著(P<0.05)。
(4)肌肉氨基酸组成
鸭胸肌氨基酸组成结果(表4)。饲粮迷迭香提取物对总必需氨基酸含量无显著影响(P>0.05)。非必需氨基酸中,RE250组丙氨酸含量显著高于对照组与RE350组(P=0.009);RE250组牛磺酸、1甲基组氨酸、天冬酰胺含量显著高于对照组、RE350组(P<0.05)(表4)。
丙氨酸、天冬酰胺为肉类甜味、鲜味物质,参与热加工美拉德反应生成肉香味;牛磺酸可抗氧化、维持宰后肉品质;1甲基组氨酸兼具蛋白水解标志物与内源抗氧化作用。迷迭香所含多酚类物质是调控上述风味与功能氨基酸沉积的主要活性物质。
表4.鸭胸肌氨基酸组成
注:CON代表饲喂基础饲粮;RE50、RE150、RE250、RE350分别代表基础饲粮添加50、150、250、350 mg/kg迷迭香提取物;AA氨基酸;n=8;同一行上标不同字母代表差异显著(P<0.05)。
(5)TMT肌肉蛋白质组学,差异丰度蛋白与检测指标的关联分析
综合肉色、pH、滴水损失、剪切力、抗氧化酶活、代谢酶活、脂肪酸、氨基酸各项指标,RE250组综合表现最优,选取RE250组与对照组开展对比蛋白质组学。共鉴定得到269个差异丰度蛋白(校正后P<0.05,FC>1.50或者<0.67;图1A),RE250组上调130个、下调139个蛋白;PCA分析实现两组样本明显分离(图1B)。GO、KEGG富集分析得到胰岛素信号通路、初级胆汁酸生物合成两条关键通路(图1C、D,表5)。
选取8个差异蛋白开展PRM验证,PRM结果与TMT定量趋势完全一致(见图1E)。qPCR、Westernblot证实胰岛素信号通路被激活,初级胆汁酸合成通路相关基因表达发生显著改变(图1F),多水平验证说明蛋白质组学数据可靠,为解析肉色、氧化酶/代谢酶活性、脂肪酸、氨基酸变化的分子机制提供候选蛋白靶点。
表5.鸭胸肌RE250组与对照组中富集因子最高的KEGG通路及对应差异丰度蛋白
注:FC,即倍数变化,n=8。
图1.对照组与RE250组胸肌差异丰度蛋白功能分析与PRM验证(n=8)(A)差异丰度蛋白火山图;(B)主成分分析图;(C)GO功能富集分析;(D)KEGG通路富集分析;(E)候选差异蛋白PRM验证;(F)胰岛素信号通路蛋白(PI3K、Akt、GSK3β、mTOR)、初级胆汁酸合成通路蛋白(AKR1D1、ACOX2)mRNA表达水平;(G)胰岛素信号通路相关蛋白PI3K、Akt、GSK3β、mTOR蛋白表达水平;结果为平均值±标准误;*表示P<0.05,**表示P<0.01。
4.研究结论
本研究表明,适宜剂量饲粮迷迭香提取物可改善临武鸭胸肌肉品质,且不影响胴体性能。250 mg/kg处理组综合效果最佳,可降低肉亮度、提高红度、减少滴水损失,提升CAT、GSHPx、SOD活力并降低MDA含量;提高氧化型代谢酶MDH、SDH活性,下调糖酵解酶LDH活性,促使肌纤维向氧化表型转变。同时提高肌肉不饱和脂肪酸与丙氨酸、牛磺酸等风味氨基酸水平。蛋白组学鉴定出胰岛素信号通路、初级胆汁酸生物合成通路及候选生物标志物,阐释其调控肉品质的潜在分子机理,为迷迭香提取物作为肉鸭绿色饲料添加剂提供理论支撑。