色多岗坚羊与申扎羊肉品质、营养成分及风味特征的比较研究

《Food Chemistry: Molecular Sciences》:A comparative study of meat quality, nutritional composition, and flavor characteristics between Seduogangjian sheep and Shenzha sheep

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年11月06日 来源:Food Chemistry: Molecular Sciences 4.8

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  摘要:本研究对色多岗坚羊(SD)与申扎羊(SZ)的肉品质、营养成分及风味特征进行了比较分析。结果显示,SD羊相较于SZ羊呈现出更细密的肌肉微观结构以及更低的蒸煮损失率。SD羊肉表现出更高的蛋白质和肌内脂肪(IMF)含量。此外,SD肌肉中单不饱和脂肪酸(MUFA

  
摘要:本研究对色多岗坚羊(SD)与申扎羊(SZ)的肉品质、营养成分及风味特征进行了比较分析。结果显示,SD羊相较于SZ羊呈现出更细密的肌肉微观结构以及更低的蒸煮损失率。SD羊肉表现出更高的蛋白质和肌内脂肪(IMF)含量。此外,SD肌肉中单不饱和脂肪酸(MUFA)的相对比例更高。与SD羊较高的IMF水平相一致的是,其脂蛋白脂酶(LPL)、硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)和脂肪酸结合蛋白4(FABP4)的表达上调。综上所述,羊肉品质的差异与纤维结构和脂质相关的转录本丰度有关。
研究背景与科学问题
羊肉作为一种高度复杂的生化基质,富含优质蛋白质、特定脂肪酸及必需微量元素,其研究重点已从生产数量转向生化组成。肉品的理化特性、营养价值及风味特征的分子基础成为影响消费者接受度的关键因素。藏羊(Ovis aries)是中国重要的本土遗传资源,主要分布于青藏高原,长期适应极端环境(高海拔、低氧、强紫外线)使其具备强大的抗逆性和特定的生化特征。已有研究表明,藏羊肉在蛋白质含量、脂肪酸组成、挥发性风味化合物及矿物质沉积方面具有优良的营养特性。然而,尽管色多岗坚羊(SD)与申扎羊(SZ)均为典型的高原藏羊群体,关于两者生化组成的比较研究却十分匮乏。研究人员假设这两个不同的群体在肌纤维结构和脂质相关转录谱上存在差异,这可能与其基本组分和风味前体物的变化相吻合。因此,本研究旨在通过整合肌肉微观结构、近红外光谱(NIRS)基本成分评估、脂质代谢相关基因转录丰度及风味前体物谱,探究物理性状、基本组分与风味形成之间的复杂关联网络。
研究方法概述
研究人员选取了西藏申扎县(北纬31°15′-31°25′,东经88°35′-88°45′,平均海拔约4650-4700米)同一极端高海拔放牧条件下共同放牧的5岁SD成年公羊和6岁SZ成年公羊各3只(共6只)。采用严格的同群放牧设计以消除饮食和环境混杂因素。主要技术方法包括:苏木精-伊红(H&E)染色进行组织学分析;质构仪(TA.XTplusC)进行质地剖面分析(TPA);便携式pH计测定pH值;食品扫描仪(FoodScan?)利用近红外光谱(NIRS)测定基本成分(蛋白质、脂肪、水分、胶原蛋白);全自动氨基酸分析仪(HITACHI L-8900)测定氨基酸组成;气相色谱-质谱联用仪(GC-MS,Trace ISQ)分析脂肪酸甲酯(FAMEs)和挥发性风味化合物;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测脂质代谢相关基因(LPL、SCD、FASN、PPARγ、FABP4)表达;电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定微量元素含量。
研究结果
3.1 背最长肌肌纤维特征
H&E染色显示,两组羊背最长肌均无变性、坏死或炎性浸润。定性观察表明,SD羊肌纤维数量更多、直径更小、排列更紧密,而SZ羊肌纤维较少、直径较大、纤维间间隙更宽,提示SD羊具有更精细的肌纤维微结构。
3.2 背最长肌肉品质性状
两组羊在质构参数(硬度、粘附性、弹性、内聚性、胶粘性、咀嚼性、回复性)和pH值上无显著差异(P > 0.05)。然而,SZ羊的蒸煮损失率显著高于SD羊(30.6% vs. 25.2%,P = 0.040),而压榨损失率无显著差异(P > 0.05)。瘦肉和皮下脂肪的颜色参数(L、a、b)亦无显著差异(P* > 0.05)。
3.3 背最长肌基本成分
SD羊的蛋白质含量(22.9 vs. 21.9 g/100g,P < 0.001)和肌内脂肪(IMF)含量(4.26 vs. 3.98 g/100g,P = 0.003)显著高于SZ羊,而水分含量则较低(72.9 vs. 74.3 g/100g,P = 0.002)。胶原蛋白含量无显著差异(P = 0.056)。
3.4 背最长肌氨基酸组成
两组羊在个体氨基酸含量、总必需氨基酸(EAA)、非必需氨基酸(NEAA)及总氨基酸(TAA)上均无显著差异(P > 0.05)。EAA/NEAA比值和EAA/TAA比值亦无显著差异。两组均远超FAO/WHO优质蛋白质阈值,表明均具有高质量的蛋白质谱。
3.5 背最长肌脂肪酸组成及脂质代谢相关基因表达
在脂肪酸绝对含量上,两组间总饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)及其各自的异构体组无显著差异(P > 0.05)。但SD羊的多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值(P/S)呈高于SZ羊的趋势(0.11 vs. 0.06,P = 0.076)。在相对比例上,SD羊显示出更高的MUFA和PUFA比例,而SZ羊的SFA比例更高。在基因表达方面,SD羊的LPL(P < 0.05)、SCD(P < 0.01)、PPARγ(P < 0.0001)和FABP4(P < 0.01)mRNA表达水平显著高于SZ羊,而FASN表达无显著差异(P > 0.05)。
3.6 背最长肌挥发性风味轮廓
共鉴定出34种挥发性化合物,包括酮类、醛类、醇类、酯类和烃/醚类。两组总体挥发性轮廓相似,大部分化合物无显著差异。SD羊的特征在于酮类和醇类的相对比例较高,主要由乙偶姻(0.44%)和1-己醇(0.38%)驱动;而SZ羊的醛类相对丰度较高,主要归因于壬醛水平升高(0.78% vs. 0.63%)。
3.7 背最长肌微量元素含量
两组羊在K、Na、Mg、Ca、P、Fe、Zn、Cu、Mn和I等元素含量上均无显著差异(P > 0.05)。磷(P)和钾(K)浓度最高,铁(Fe)和锌(Zn)处于营养相关水平。
3.8 核心肉品质性状、营养成分与风味前体物的相关性分析
Pearson相关分析显示,IMF含量与蛋白质含量呈强正相关(r = 0.99,q < 0.05)。饱和脂肪酸C16:0与异C18:0之间也存在强正相关(r = 0.99,q < 0.05)。
讨论与结论
基于现有发现,SD与SZ羊之间观察到的肉品质差异并非源于氨基酸或矿物质组成的整体差异,而主要与肌肉微观结构和基本成分的差异相关。SD羊较低的蒸煮损失率与其较高的IMF含量和更致密的肌纤维结构趋势相符。相比之下,脂质性状明显区分了两组。SD羊表现出更高的IMF含量,以及参与脂肪酸摄取(LPL)、细胞内转运(FABP4)、去饱和(SCD)和成脂调控(PPARγ)的关键基因表达上调,这与其更高的MUFA相对比例一致,表明SD羊具有更强的肌内脂质沉积转录潜能。然而,由于样本量小(每组n=3)和年龄差异(5岁 vs. 6岁),这些变异反映的是群体特异性表型而非广泛的遗传适应性。挥发性风味和微量元素数据提供了有用的补充视角,表明两组的主要风味模式大体相似,且矿物质组成差异并非肉品质变化的主要来源。
研究结论:综上所述,羊肉品质的差异与纤维结构和脂质相关的转录本丰度有关。
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