宰前應激對豬肉質的影響及其機制研究.pdf

1、本論文旨在研究不同的宰前應激因素對豬肉質、福利以及血液生理生化指標的影響,并在細胞水平上探討應激對肉質影響的分子機制。首先選擇120頭氟烷基因型為NN的二元雜交豬商品豬(長白豬×大白豬),通過不同的宰前禁食時間(禁食8 h組、禁食24 h組)、運輸壓力(3種不同的運輸密度:低密度230 kg/m2、中等密度275 kg/m2、高密度325 kg/m2:3種不同的運輸時間:短時間45 min、中等時間3h、長時間5 h)、宰前休息方式(休

2、息3 h+玩具組、休息3 h組、不休息組)以及宰殺方式(直接刺殺心臟放血、電麻擊暈后放血)等處理后,研究宰前應激因素對豬宰前的行為、宰后的肉質以及血液中的生理生化指標的影響。提出了豬遭受應激后血液中皮質醇與ACTH濃度升高是屠宰后肉質下降的主要因素。據(jù)此,根據(jù)宰前應激的大小,將運輸壓力處理組72頭、宰前休息組中且沒有經歷任何休息的8頭以及屠宰方式中的16頭歸類成應激程度較大組即應激組；將宰前休息組中運輸45 min后休息3 h的16頭豬

3、歸類成應激程度較輕組即對照組。相關性分析表明隨著皮質醇升高,肉質相應發(fā)生顯著的變化。其次利用鼠源肌細胞以及豬原代肌細胞,在細胞培養(yǎng)基中添加一定量的地塞米松(DEX,一種人工合成的糖皮質激素,豬中皮質醇屬于糖皮質激素的一種)建立肌細胞應激模型。在細胞水平上揭示了DEX通過影響鈣離子通道來決定肌細胞是否存活或者走向凋亡,進而影響宰后的肉質。主要研究結果如下:
　　 1.宰前禁食對豬血液成分以及肉質的影響
　　 結果表明:①禁

4、食24 h組與禁食8 h組相比,豬血漿中皮質醇、促腎上腺皮質激素(ACTH)濃度、乳酸含量、乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)活性以及血糖濃度差異不顯著(P>0.05),但皮質醇、ACTH濃度平均值較低。②禁食24 h組中半膜肌45 min的導電率(EC45min)與24 h pH值(pH24)顯著高于禁食8 h組(P<0.05),其它肉質指標沒有顯著變化。③禁食24 h組中淋巴細胞絕對值(W-SCC)、紅細胞體積分布寬度-SD(R

5、DW-SD)顯著高于禁食8 h組(P<0.05),其它的血液成分指標沒有顯著性變化(P>0.05)。不同的禁食時間對豬應激有一定的影響,對部分肉質、免疫指標有顯著影響。綜合考慮豬福利、肉質、免疫指標、經濟以及屠宰后豬腸道內容物對豬胴體的影響,我們應該優(yōu)先考慮禁食24 h。
　　 2.運輸壓力對豬對豬血液成分以及肉質的影響
　　 試驗采用3×3雙因素設計,將3種不同的運輸密度和3種不同的運輸時間兩兩組合成9種不同的運輸壓力

6、組,每組8頭豬共72頭,各組運抵屠宰場后立即屠宰。結果表明:①運輸5 h組中皮質醇、ACTH含量、LDH活性顯著高于運輸45 min組(P<0.05),運輸3 h組的乳酸含量顯著低于運輸45 min與5 h組,血糖濃度隨著運輸時間的延長顯著性降低(P<0.05)；高密度組中ACTH濃度、LDH與CK酶活性顯著高于中等密度與低密度組(P<0.05),皮質醇濃度顯著高于中等密度組(P<0.05),低密度組中乳酸水平顯著低于中等密度與高密度組

7、(P<0.05)。②運輸45 min組中背最長肌EC45min顯著高于運輸3 h與5 h組(P<0.05),運輸5 h組中背最長肌24 h色值(MC24)顯著高于運輸3 h與45 rain組(P<0.05),運輸3 h組中半膜肌MC24顯著高于3 h與5 h組(P<0.05),運輸3 h的背最長肌pn45min與pH24值顯著低于運輸5 h組(P<0.05)；高密度組中半膜肌45 min色值(MC45min)和MC24顯著高于低密度組(

8、P<0.05),pn45min與pH24則顯著升高(P<0.05)；高密度組中半膜肌MC45min顯著高于中等密度組(P<0.05)；中等密度組半膜肌pH24顯著高于低密度組(P<0.05)。⑨運輸3 h組中紅細胞數(shù)目(RBC)、血紅蛋白含量(HGB)與胞壓積(HCT)顯著低于運輸45 min與5 h組(P<0.05)；運輸5 h組的中平均紅細胞血紅蛋白濃度(MCHC)顯著低于運輸45 min與3 h組(P<0.05)。高密度與長時間運

9、輸都存在不利影響,在實際的運輸過程當中,運輸時間不易過長也不易過短,2～3 h的運輸時間對豬比較適合；密度越低越好,但試驗結果顯示中等密度與低密度運輸比較,其影響遠沒有高密度大。綜合考慮運輸成本,建議在運輸?shù)倪^程中選擇的275kg.m-2運輸密度。
　　 3.宰前休息方式對豬福利、血液成分及肉質的影響
　　 試驗共分為三個處理組:休息3 h+玩具組、休息3 h組、不休息組,每組20頭豬共60頭,其中兩種不同方式的3 h休

10、息組中各20頭休息時進行精神評分,隨后各組隨機選擇8頭用于后續(xù)血液指標以及肉質分析。結果表明:①3 h休息+玩具組中3個時間段的精神評分顯著高于3 h休息組,隨著時間的延長豬趨于平靜。②3h+玩具組、休息組中皮質醇、ACTH濃度顯著低于不休息組(P<0.05),相反LDH、CK酶活性顯著高于不休息組(P<0.05),而3 h+玩具組與3 h休息組差別不顯著(P>0.05)。③3個休息處理組中肉質指標沒有顯著差別(P>0.05)。④3 h

11、休息+玩具組、3 h休息組中RBC、HGB)、HCT與W-SCC顯著低于不休息組(P<0.05)；3 h休息+玩具組中白細胞數(shù)(WBC)顯著高于不休息組;3 h休息組中W-SCC顯著低于不休息組；而3 h休息+玩具組與3 h休思組中所有的免疫指標沒有顯著差異(P>0.05)。上述的試驗結果提示:宰前一定要讓豬有一個休息的過程。這種措施能有效緩解豬的應激；在休息的過程中,添加部分福利玩具,對豬的精神狀態(tài)有明顯的好處。因此,在實際操作過程中

12、,應該讓豬有一個休息的過程；并建議在休息欄中添加一些福利玩具如籃球、廢舊輪胎等以滿足豬的福利需求。
　　 4.宰殺方式對豬血液成分以及肉質的影響
　　 試驗選擇兩個處理組:直接刺殺心臟放血組與電麻擊暈(75 V,1.5 A,3～4 s)后放血組,每組8頭豬共16頭,各組運抵屠宰場后立即屠宰。結果表明:①與直接刺殺心臟放血組相比,電麻擊暈組中豬血漿皮質醇、ACTH濃度與乳酸含量顯著降低(P<0.05),LDH、CK酶活性以

13、及血糖濃度差異不顯著(P>0.05)。②不同的宰殺方式對肉質沒有顯著影響(P>0.05)。③與直接刺殺心臟放血組相比,電麻擊暈組中只有平均紅細胞血紅蛋白含量(MCH)顯著降低(尸<0.05),而其它的血液指標沒有顯著性變化(P>0.05)。上述的試驗結果提示:屠宰方式對肉質與免疫力的影響較小,但對反映應激程度的激素指標如皮質醇、ACTH濃度差異顯著。在屠宰過程中,經歷電麻擊暈方式的豬比直接刺殺心臟放血屠宰應激程度要小很多。從動物福利角度

14、考慮,電麻擊暈優(yōu)于直接刺殺心臟放血。因此,在這兩種屠宰方式選擇上,應該優(yōu)先考慮電麻擊暈這一屠宰方式。
　　 5.應激激素對肌細胞的影響
　　 ①應激組中豬血漿中的皮質醇濃度極顯著升高(P<0.01),較對照組上升了約40％;ACTH濃度較對照組相比達到顯著性水平(P<0.05),上升約15％。②背最長肌中應激組pH24與對照組相比,極顯著上升(P<0.01)；半膜肌中,應激組EC45min、EC24、pH45min、pH

15、24和MC45min等肉質指標與對照組相比達到差異極顯著(P<0.01)或者顯著性水平(P<0.05)。此外,盡管在背最長肌中只有pH24發(fā)生顯著性變化,而其它肉質指標在背最長肌與半膜肌中出現(xiàn)相同的變化趨勢即在應激組中較對照組EC45min、EC24、pH45min、pH24出現(xiàn)上升趨勢,MC45min與MC24出現(xiàn)下降趨勢。③皮質醇與ACTH濃度顯著正相關(r2=0.225,P<0.05)；背最長肌中pH24與血漿中皮質醇濃度顯著性正

16、相關(r2=0.265,P<0.05),而與ACTH濃度呈顯著負相關(r2=-0.2195,P<0.05):半膜肌中EC45min、EC24、pH4smin、pH24與皮質醇濃度顯著性正相關(P<0.05)；同時MC24也與ACTH濃度呈顯著性正相關(P<0.05);而EC45min與ACTH濃度顯著性負相關(P<0.05)。對比應激激素在背最長肌與半膜肌中的肉質指標相關性發(fā)現(xiàn):兩種肌肉組織中,相關性的正負趨勢基本一致。④細胞應激模型表

17、明:DEX對肌細胞有明顯的細胞毒性,導致細胞內酶LDH大量逃逸到胞外。誘使核小體崩解,形成明顯的DNA ladder,同時細胞的形態(tài)亦發(fā)生明顯的變化,細胞膜變形損壞,細胞核固縮受損。另外,DEX迫使胞質中的活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)大量上升,造成細胞自由氧化基應激。流式細胞分析進一步表明,DEX能夠使細胞凋亡數(shù)量和損傷數(shù)量增大。BAX基因表達量隨DEX刺激濃度的增加而上調,Bcl-2與之相反。

18、Cytochrome C在DEX刺激下出現(xiàn)升高趨勢,另一凋亡執(zhí)行蛋白Caspase-3的表達量上升。這四個凋亡相關基因在基因水平和蛋白水平上都表現(xiàn)出相似的變化趨勢。且均具有濃度依賴效應。等濃度的RU486(mifepristone,米非司酮,糖皮質激素受體阻斷劑)能夠完全抑制DEX的生物學效應。以上試驗結果提示宰前應激產生的激素皮質醇迅速穿過肌細胞膜后,擾亂了細胞的正常生理活動,使細胞出現(xiàn)氧化應激,細胞隨即啟動凋亡程序,相關凋亡基因被激