《Agriculture》:Effects of Selenium-Biofortified Maize and Soybean in Maternal and Lamb Diets on Tissue Selenium Deposition, Growth Performance, and Meat Quality in Lambs
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本研究检测了通过母体饲喂和直接饲喂接受硒生物强化玉米和大豆的羔羊的组织硒(Se)沉积和肌肉硒形态。三十只Merinolandschaf母羊(每组10只)分别接受含有无机硒的对照混合物(组I;0.298 mg/kg干物质(DM))或生物强化混合物(组II和III
本研究检测了通过母体饲喂和直接饲喂接受硒生物强化玉米和大豆的羔羊的组织硒(Se)沉积和肌肉硒形态。三十只Merinolandschaf母羊(每组10只)分别接受含有无机硒的对照混合物(组I;0.298 mg/kg干物质(DM))或生物强化混合物(组II和III;0.312和0.476 mg/kg DM)。母羊在妊娠后期和哺乳期接受这些日粮;其羔羊从出生到屠宰期间进行哺乳并可自由获取相同混合物(分别为n = 8、9和12)。采用电感耦合等离子体质谱法(ICP–MS)测定各组织总硒,并通过高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法(HPLC–ICP–MS)对混合肌肉中的硒形态进行分析。组II和组III的肌肉硒含量高于组I(0.692和0.742 vs. 0.329 mg/kg DM;p < 0.001)。心脏和肝脏的硒含量也更高(p < 0.001)。生长性能、屠宰率和颜色未受影响;持水力有差异趋势(p = 0.059)。硒代蛋氨酸在混合肌肉中占主导地位,分别占总硒的32.4%、51.2%和52.7%。联合饲喂与较高的组织硒含量相关,而对生长或测定的肉品质指标无显著改变。母体和直接日粮效应无法区分。
一、研究背景、现存问题与研究意义
随着人们对高营养价值食品需求的增加,必需微量元素缺乏问题在人类和动物中仍然普遍存在。硒(Se)作为多种硒蛋白的组成成分,参与抗氧化防御和细胞氧化还原调控。在骨骼肌中,硒依赖性谷胱甘肽过氧化物酶通过减少过氧化氢和脂质氢过氧化物来限制宰后氧化损伤,因此日粮硒可能影响肌肉中的硒沉积以及肉的营养价值和氧化稳定性。然而,许多欧洲地区包括克罗地亚大陆的土壤硒有效性较低,限制了当地作物中硒的积累。因此,通常需要通过日粮补充来满足硒需求并增加可食用组织中的硒沉积。
硒的代谢和组织存留强烈依赖于其化学形式。无机硒(如亚硒酸钠和硒酸钠)进入硒化氢库用于硒蛋白合成,而有机硒特别是硒代蛋氨酸(SeMet)可替代蛋氨酸掺入体蛋白中,从而增加骨骼肌中的存留。植物能将部分施加的无机硒转化为有机结合态化合物。通过叶面喷施硒酸钠对玉米和大豆进行硒生物强化,可为绵羊日粮提供源自植物的有机硒。同时,母体硒可通过胎盘和初乳及乳汁传递给后代,因此在妊娠后期和哺乳期补硒可能改善后代的硒状况和组织沉积。本研究旨在评估这种基于作物的饲喂策略,即通过将硒生物强化玉米和大豆同时饲喂给妊娠后期和哺乳期的母羊及其从出生至屠宰的羔羊,探究其对羔羊组织硒沉积、生长性能、胴体特性和部分肉品质指标的综合影响,并通过HPLC–ICP–MS探索肌肉硒形态。
二、主要关键技术方法
研究人员于2023–2024年在克罗地亚Ga?inci的Si?aja家庭农场开展实验。选取30只临床健康的Merinolandschaf母羊,在妊娠最后三分之一阶段将其分为三个日粮组(每组10只)。羔羊共29只(组I、II、III分别为8、9、12只),从出生到屠宰可自由获取与其母亲相同的特定处理饲料混合物。羔羊在平均106.86 ± 12.44日龄时屠宰,收集半膜肌和内脏器官进行肉品质和硒分析。总硒测定采用电感耦合等离子体质谱法(ICP–MS),硒形态分析采用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法(HPLC–ICP–MS),使用一个合并的肌肉样品进行形态分析。
三、研究结果
3.1 硒在肌肉和内脏器官中的沉积
研究发现,通过硒生物强化玉米和大豆供给硒的组(组II和III)羔羊肌肉总硒浓度显著高于对照组(组I)(p < 0.001),而组II和组III之间无显著差异。值得注意的是,尽管组I和组II饲料混合物中的硒浓度无显著差异(0.298 vs. 0.312 mg/kg DM),但组II的肌肉硒浓度是组I的两倍以上(0.692 vs. 0.329 mg/kg DM)。这表明硒源在肌肉硒沉积中发挥了重要作用。心脏和肝脏的硒浓度在组II和组III中也显著高于组I(p < 0.001),而肾脏硒浓度在各组间无显著差异,但其数值是所有分析器官中最高的。
3.2 肌肉中的硒形态分析
所有合并肌肉样品的色谱图中均检测到硒代半胱氨酸(SeCys)、无机硒和硒代蛋氨酸(SeMet)。SeMet是主要的定量形态,在组I、II和III中分别占总硒的32.4 ± 0.9%、51.2 ± 0.7%和52.7 ± 0.6%。其在组II和III中的贡献数值上高于组I,而组II和III相似。SeCys在所有组中仅占一小部分。此描述性模式与来自生物强化饲料原料的有机结合态硒的增强沉积一致。
3.3 生长性能和胴体特性
尽管对组织硒浓度有显著影响,但实验日粮并未影响羔羊的生长性能。体重随时间增加(p < 0.001),但日粮处理和处理与时间的交互作用均不显著。屠宰日龄和平均日增重在组间也无差异。屠宰性状和胴体测量值大多不受影响,仅皮肤和下肢重量以及后腿长度显示出差异趋势。
3.4 肉品质特性
日粮处理对肌肉pH45、pH24、亮度、红度、黄度、色调角和色度均无影响。持水力从组I到组III有下降趋势(p = 0.059),但未达到统计学显著性阈值。
四、讨论总结与结论
本研究的总体结果表明,与亚硒酸钠相比,向母羊及其羔羊饲喂硒生物强化玉米和大豆与羔羊肌肉、心脏和肝脏中更高的硒浓度相关,但对生长、胴体性状和所评估的基本肉品质指标无显著影响。即使在饲料硒浓度与对照组相当的情况下,肌肉硒也更高。SeMet在合并肌肉样品中占主导地位,但这些探索性发现需要在个体动物中得到确认。由于各组被单独圈养且一些羔羊来自同一母羊和窝次,潜在的圈舍和母体效应无法与日粮处理完全分离。此外,个体采食量未被记录,因此无法量化或考虑硒摄入量的差异。母体和直接日粮效应也无法区分。这些结果为通过农艺生物强化的饲料原料实现与常规有机硒补充剂类似的肌肉硒富集效果提供了证据。