Az étrendi szójababolaj és antioxidánsok hatása a hízó bárányok farok szubkután és perirenális zsírszöveteinek zsírsavaira és illékony vegyületeire

Absztrakt

Háttér

A zsír az illékony anyagok elsődleges forrása, amelyek meghatározzák az állati termékek jellegzetes ízeit. Mivel a telítetlen zsírsavak (UFA-k) hozzájárulnak az ízváltozásokhoz az oxidációs folyamat eredményeként, etetési kísérletet végeztek az étrendi szójababolaj vagy antioxidánsok farok szubkután (SF) zsírsav- és illékony profiljára gyakorolt hatásainak vizsgálatára, és hízó bárányok perirenális zsírszövetei (PF). Harminchat Huzhou bárányt négy étrendi kezeléshez rendeltek randomizált blokk-elrendezésben. A bárányok étrendjét szójaolajjal (DM 0 vagy 3% -a) vagy antioxidánsokkal (0 vagy 0,025% DM) egészítették ki.

Eredmények

Sem a szójaolaj, sem az antioxidáns kiegészítés nem volt hatással a bárány növekedésére (P > 0,05). A farok SF tekintetében a szójaolaj-kiegészítés növelte a 18: 2n6t (P

Háttér

A zsírszövetek számos értékes termék forrása az élelmiszeriparban. Például a juhok bőséges táplálék idején tárolják a felesleges zsírt a farkukban, és ezt a farokzsírt használják ghee, egyfajta derített vaj előállítására [12]. A perirenalis zsír és a triceps brachii izmok felhasználhatók hamburgerhús előállításához [13]. Tekintettel arra, hogy az illékony illóanyagok előállítása nagymértékben függ a főzési módszertől, a legtöbb tanulmány a főtt hús ízének fejlesztésére összpontosított, de a nyers húsról kevés információ található. A nyers állati szövetekben található zsírsavak és illékony anyagok olyan alapkomponenseknek tekinthetők, amelyek szerepet játszanak a főzés során a zsírsavak és más nem illékony anyagok közötti komplex reakciókban; ezért kívánatos azonosítani a zsírszövetben található zsírsavakat és illékony anyagokat, mint illékony oldószereket. Mivel az étrendi szójaolaj-kiegészítés hatása a bárányok nyers szövetének illékony profiljára korlátozott, feltételeztük, hogy az étkezési szójaolaj-kiegészítés (3% DM) növelheti a hízó bárányok farok alatti, szubkután és perirenalis zsírszöveteinek PUFA-szintjét, egybeeső antioxidáns kiegészítéssel a PUFA oxidációjának minimalizálása érdekében a zsírszövetekben.

A gyors növekedési ütemükről és magas termékenységükről híres Huzhou-juhok a Kínában nevelt juhok leggyakoribb fajtái közé tartoznak. Itt megvizsgáltuk az UFA (szójaolaj) és az antioxidánsok étrend-kiegészítésének hatását a hízó Huzhou bárányok farka zsírsav- és illékony profiljára. SF és PF.

Mód

Állatok és menedzsment

Az itt alkalmazott kísérleti eljárásokat, beleértve a vizsgált juhok etetését, szállítását és levágását, a Zhejiang Egyetem kísérleti állatjóléti etikai bizottsága hagyta jóvá.

Harminchat 7 hónapos hím Huzhou hím bárányt (29,9 kg ± 2,2 kg [átlag ± SD]) véletlenszerűen négy csoportba osztottak egy randomizált blokk kialakítás alapján, mindegyik csoport három egységből, három bárányból állt. Négy diétás kezelést (koncentrátum: takarmányarány 5: 5), amelyet a szójaolaj és az antioxidáns kategóriába soroltak, mint fő hatásokat (1. és 2. táblázat), olyan kezelésekkel, amelyek 1) kiegészítő étrend-kiegészítés nélkül (C); 2) antioxidánsokkal kiegészített alapdiéta (0,025% DM Agrado Plus, az antioxidánsok saját keveréke, amely etoxikint és szilícium-dioxidot tartalmaz; Novus International Inc., St. Charles, MO, USA), antioxidáns csoportként (A); 3) szójaolajjal (3% DM) kiegészített bazális étrend, amelyet Olajcsoportnak jelölnek (O); és 4) mind a szójaolajjal, mind az antioxidánsokkal kiegészített bazális étrend, amelyet olaj és antioxidáns csoportként (OA) jelölnek. Valamennyi csoportot naponta kétszer egyenlő adagokkal etettek 0830 és 1630 órakor, és a bárányoknak szabad hozzáférést biztosítottak az ivóvízhez. A takarmányozási vizsgálatokat 7 héten keresztül végezték, amely 1 héttel volt alkalmazkodva, majd 6 hét kezeléssel. A takarmánybevitelt és a maradék élelmiszer-mennyiségeket a tesztidőszak alatt rögzítettük.

Minta kollekció

A kísérlet végén az összes bárányt lemértük a reggeli etetés előtt két egymást követő napon, majd 24 órás éhezés után vágóhídra szállítottuk. A teljes PF-t és a farokzsír jobb oldalát az erek és a kötőszövetek eltávolítását követően felszeleteltük, és levágás után körülbelül 20 g PF-t és farok SF-t vettünk almintába és vákuumcsomagolásba. A mintákat 24 órán át 4 ° C-on tároltuk, majd -80 ° C-on tároltuk az illékony és zsírsavak későbbi meghatározásához.

Zsírsavak elemzése

Zsírsav-metil-észtereket (FAME) állítottak elő 20 mg zsírmintából egylépéses átészterezési módszerrel, a [14.] szabályban leírt eljárásokkal összhangban. A FAME-eket belső standardként 0,9 ml hexánban és 0,1 ml metilén-heniikozanoátban oldottuk (1 mg/ml), majd tiszta ampullákba helyeztük gázkromatográfiás (GC) elemzés céljából az előző tanulmányban leírt eljárásoknak megfelelően [15]. . Röviden, 20 mg zsírmintákat helyeztünk 10 ml-es, csavaros kupakkal ellátott csövekbe, amelyekhez 1 ml bór-trifluorid-metanol-oldatot és metanolt adtunk. A csöveket ezután 80 ° C-os vízfürdőbe helyeztük 2 órán át, és 5 percenként vortexeltük. A csövek lehűlése után 1,5 ml hexánt és 1,5 ml dupla desztillált vizet adunk hozzá, és alaposan összekeverjük. Szobahőmérsékletre történő lehűlés után 1 ml felső réteget új csőbe helyeztünk és nitrogénnel szárítottunk. A FAME-eket feloldottuk 0,9 ml hexánban és 0,1 ml metilén-heniikozanoátban (1 mg/ml), majd tiszta ampullákba helyeztük a GC-elemzés előtt.

G-6890 N-t FID detektorral (Agilent Technologies Inc., CA, USA) DB-23 oszloppal (30 m hosszú, 0,25 mm ID, 0,25 μm film) szereltünk fel (Agilent Technologies Inc., CA, USA). a minták zsírsavprofiljainak elemzésére használták injektoros és detektoros hőmérsékleteken 220, illetve 260 ° C-on. A hőmérsékleti program 70 ° C kezdeti hőmérsékletből, 58 ° C/perc sebességgel 240 ° C-ra történő emelésből és 5 percen át 240 ° C véghőmérsékletből állt. A zsírsavakat 37 FAME ismert külső standard keverékével (Sigma Aldrich, Kína) hasonlítottuk össze. Belső standardként metil-heneikozanoátot választottunk, az egyes zsírsavak mennyiségét a belső standard relatív csúcsterülete szerint számítva.

Illékony vegyületek elemzése

A fejtér szilárd fázisú mikrokivonását (SPME) és gázkromatográfia-tömegspektrometriát (GC-MS) párosítva a zsírszövet illékony anyag-tartalmának elemzésére használtuk, másutt leírva [15]. Röviden: SPME-t 50/30 mm divinilbenzol/karboxén/polidimetil-sziloxán rosttal alkalmaztunk az illékony anyagok kivonására 1 g zsírszövet mintából 120 ° C-on. Az illékony anyagok elemzéséhez DB-5 kapilláris oszlopot (30 m × 0,25 mm × 0,25 mm) (Agilent Technologies Inc., CA, USA) használtunk. Az SPME 5 percig 250 ° C-on történő deszorpciója után az illékony anyagokat a következő kromatográfiai körülmények között választjuk el: A GC kemence hőmérsékletét 40 ° C-ról 250 ° C-ra emeljük 38 ° C/perc sebességgel, majd 5 ° C-on 250 ° C-on tartjuk. percig, vivőgázként héliumot használva 0,8 ml/perc áramlási sebességgel. Az elektron ütközési energiáját 70 eV-re állítottuk be, és az adatokat m/z 40–650 tartományban gyűjtöttük. Az illékony vegyületek tömegspektrumának azonosításához a Wiley könyvtárat és a tömegspektrum-adatbázist (NIST 2002, Washington, DC, USA) a standardok (C6-C25 n-alkánok) sorozatából vett Kovats retenciós indexekkel összekapcsolva alkalmaztuk.

Statisztikai analízis

A növekedési teljesítményt, a zsírsavtartalmat és az illékony profilok adatait a SAS szoftverrendszer GLM eljárásával (9.1 verzió) elemeztük. A modell tartalmazta a szójaolajat, az antioxidánsokat, valamint a szójaolaj és az antioxidánsok közötti kölcsönhatást. Az átlagokat akkor hasonlítottuk össze, amikor a modell interakciós feltételei szignifikánsak voltak (P

Eredmények

Növekedési teljesítmény

Amint a 3. táblázat mutatja, a szójababolaj és az antioxidáns nem gyakorolt szignifikáns hatást a növekedési teljesítményre, de a végső testtömeg (P = 0,13) és az átlagos napi gyarapodás (ADG) (P = 0,08) kismértékben csökkentek a szójaolajjal kezelt juhoknál. Az antioxidáns kiegészítés általában csökkentette a szárazanyag-bevitelt (DMI) (P = 0,10), a végső testtömeg (P = 0,07) és a bárányok ADG-je (P = 0,07).

Zsírsavprofil

A szójaolaj és az antioxidáns kiegészítés elsődleges hatásait az SF és a PF zsírsavprofiljaira a 4. táblázat mutatja. A palmitinsav (16: 0), az olajsav (18: 1) és a sztearinsav (18: 0) volt a három táblázat. fő zsírsavak mind SF-ben, mind PF-ben, amelyek a teljes zsírsavtartalom több mint 85% -át teszik ki.

Az SF esetében a szójaolaj-kiegészítés csak növelte a C18: 2 n6t (P = 0,03), míg az antioxidáns kiegészítés növelte a C17: 0 tartalmát (P = 0,03), C18: 3 n3 (P = 0,02) és C18: 2 n6c (P = 0,06). A szójaolaj és az antioxidáns kölcsönhatása egyetlen zsírsavat sem befolyásolt.

A PF esetében a szójaolaj-kiegészítés növelte a C18: 0 tartalmat (P 0,05). A szójaolaj és az antioxidáns közötti kölcsönhatás jelentősen befolyásolta az FA teljes mennyiségét (P = 0,03) és a PF C22: 1n9 tartalma (P = 0,03).

Illékony vegyületek profilja

Összesen 35 illékony vegyületet azonosítottak SF-ben és PF-ben, és kémiai jellegük szerint besorolták savak, aldehidek, alkoholok, észterek és egyebek közé (5. és 6. táblázat). Az aldehidek és az észterek voltak az illékony vegyületek két fő típusa mindkét zsírszövetben, ami az összes észlelt illékony anyag körülbelül 70% -át tette ki.

Amint az 5. táblázat mutatja, az étrendi szójaolaj-kiegészítés növelte az összes sav tartalmát (P = 0,03) és csökkentette a metil-2,8-dimetil-dekanoát, a 2-hexil-1-dekanol és a 2-pentadekanon tartalmát SF-ben (P 1. ábra

DFA görbék illékony profilok szubkután (a) és a perirenal (b) a normál étrenddel etetett bárányok zsírszövetei (■, C), szójaolajjal kiegészített étrendek (▲, O), antioxidánsokkal (●, A) kiegészített étrendek és szójaolajjal és antioxidánsokkal kiegészített étrendek (▼, AO)

Vita

Növekedési teljesítmény

A kontroll és a szójaolajjal kiegészített étrend közötti egyenlő energia- és fehérjeszint fenntartása érdekében a szójaolaj-étrendben kukorica helyett nagyobb százalékban búzakorpát használtak, ami növelheti az O és OA csoportba tartozó bárányok jóllakottságát, és ezáltal csökkentheti azok DMI és a végső testtömeg. Ezenkívül az étrendi szójaolaj-kiegészítők hatása a kérődzők növekedési teljesítményére nem volt következetes. Mind az itt, mind a Huzhou bárányok korábbi vizsgálatában tett megállapításaink alapján a szójaolaj-kiegészítés nem befolyásolta a befejező bárányok növekedési teljesítményét [16, 17]; éppen ellenkezőleg, számos tanulmány számolt be az étrendi szójaolaj szignifikánsan negatív hatásáról mind az őz, mind a bárány növekedési teljesítményére, és arra utalt, hogy a szójaolajban lévő UFA károsíthatja a bendő fermentációját és a rostok emészthetőségét [18, 19]. Ezért aggályosnak kell lennie az UFA-k bendőfermentációra gyakorolt lehetséges negatív hatásainak.

Ellentétben azzal, amire számítottunk, az étrendi antioxidáns kiegészítés általában negatívan befolyásolta a bárány növekedését. Az Agrado Plus a takarmányokban használt kereskedelmi antioxidáns, és számos tanulmány eredménye - beleértve saját korábbi kutatásainkat is - bebizonyította jótékony hatását a tejelő szarvasmarhák egészségére és teljesítményére [20, 21]. Itt az antioxidáns kiegészítés bárány növekedésére gyakorolt negatív hatásainak okait nem határozták meg; egyszerűen a juhok és a tejelő szarvasmarhák fiziológiájának eltérései lehetnek.

Zsírsavprofil

Hasonlóan az itt megfigyelt megnövekedett C18: 2 értékhez a farok SF-ben, az étrendi PUFA-ban gazdag szójaolaj-kiegészítés javította a kecskék és bárányok intramuszkuláris zsírjában a C18: 2-tartalmat [4, 19]. Mivel a szójaolajban a C18: 2 a fő zsírsav, a C18: 2 megnövekedett aránya az SF-ben annak az étrendi C18: 2-nek köszönhető, amelyet nem hajtottak végre bendőben biohidrogénezéssel. A tejelő szarvasmarhákról készített korábbi tanulmányunkban az étrendi antioxidánsok ellensúlyozták az étrendben alacsony zsírtartalmú zsírok (főként C18: 1) és a tejben a megnövekedett C18: 1 szint negatív hatásait [21], ami arra utalt, hogy az antioxidáns kiegészítés pozitívan befolyásolta az UFA felhalmozódását . Ebben a tanulmányban azonban az antioxidáns kiegészítés növelte mind a C18: 2, mind a C18: 3 koncentrációját az SF-ben, függetlenül attól, hogy a normál étrend vagy a szójaolajjal dúsított étrend részeként fogyasztották-e, pozitív jelet adva arról, hogy az az antioxidánsok javíthatják a Huzhou bárány farok tápértékét.

A belső (perirenális) és a külső (szubkután) zsírlerakódások közötti különbségeket széles körben bizonyították. Ebben a tanulmányban több UFA-t detektáltak SF-ben, míg több SFA-t detektáltak PF-ben, ami a PF-ben lévő összes zsírsav 70% -át tette ki. Ez a megállapítás összhangban áll a belső (vese) zsírban korábban megfigyelt magasabb SFA-koncentrációval, összehasonlítva a külső zsírraktárakkal [22]. Ahogy Lee és mtsai. [23] beszámolt arról, hogy a sztearoil-CoA deszaturáz (SCD) aktivitása magasabb volt SF-ben, mint PF-ben, ami részben magyarázza a PF-ben ebben a vizsgálatban megfigyelt magasabb SFA-arányt. A zsírsavprofil a PF-ben más módon változott, mint az SFé az étrend-kiegészítőkre válaszul, függetlenül attól, hogy a kiegészítés szójaolaj vagy antioxidáns volt-e, hasonlóan Lee és mtsai. [24], aki egészítette ki a zsíros szójababokkal a bárányok étrendjét. Sőt, Berthelot és mtsai. kimutatta, hogy a FA bendőből történő differenciális felvétele hozzájárul az E-vitamin-kiegészítésre adott válaszként a transz-zsírsav arányainak változásához a PF-ben, SF-ben és az izmokban [25].

Illékony vegyületek profilja

Az illékony komponensek nem feltétlenül szagaktívak. Watkins és munkatársai áttekintették, hogy 187 illékony anyagból csak 15-et azonosítottak a bárányaroma elsődleges komponenseiként gázkromatográfia - olfaktometria (GC-O) elemzés alapján, beleértve az E, E-2,4-decadienal, Z aldehideket. -2-nonenal, E-2-heptenal, metion, E-2-nonenal, dekanal, 2,4-E, E-heptadienal, oktanal és E-2-oktenal [10]. Eközben kiszámították az egyik mutatót, amelyet szag-aktivitási értéknek neveztek, és amelyet az illékony anyagok élelmiszer-aromához való hozzájárulásának ábrázolására használtak [26]. Bueno és mtsai. felépített egy részleges legkisebb négyzet modellt, amely 32 illékony anyag szag-aktivitási értéke alapján készült, és arra a következtetésre jutott, hogy az alkenálok és az alkadienálok negatív hatással vannak a bárányíz intenzitására, és hogy E, E-2,4-decadienal és E-2-nonenal a legelterjedtebb illékony anyagok [27]. Hasonló mintákat találtunk ebben a tanulmányban: a fő aldehidek az SF-ben (mint a nonanal, E-2-nonenal és E, E-2,4-decadienal), valamint a PF-ben lévő aldehidek (E, E-2,4-decadienal) nagyrészt meghatározza az SF és a PF ízjellemzőit.

Amikor szójaolajat adtak a bárányok étrendjéhez, az E-2-nonenal (P = 0,15), ami az SF-ben megfigyelhető volt, nem volt összhangban a C18: 2 növekedésével, mivel az E-2-nonenal a C18: 2 oxidatív terméke, ami arra utal, hogy az SF oxidációjának mértéke alacsonyabb lehet, mint feltételeztük, de a jelenség pontos okai továbbra sem ismertek. Ezenkívül a szójaolaj hozzáadása általában növelte az illékony dekánsav (P = 0,07). A beszámolók szerint a dekánsav szaga pozitívan kapcsolódik a bor oxidációjához, hozzájárulva a bor „állati”, „keserűség” és „tejtermék” tulajdonságaihoz [28]. A megnövekedett dekánsav-tartalom tehát az SF keserűségének növekedését sugallhatja a szójaolaj-kiegészítés eredményeként.

Ami a PF-et illeti, tekintettel arra, hogy az E-2-oktenál szagküszöbe csak „4” - vagyis az E-2-oktenál íze 4 ng/g szövet fölötti koncentrációban válik felismerhetővé - és az E tartalma ellenére -2-okttenális mennyiség 1 és 1,2% -kal csökken a szójaolaj-kiegészítéssel (C vs O: 1,5% vs 0,5%; A vs AO: 1,9% vs 0,7%), a PF íze még mindig kevésbé „zöld, diós és zsíros” ”, Olyan leírók, amelyek az E-2-oktenál jellegzetes ízét mutatják be. Ezenkívül az E, E-2,4-decadienal (amelynek tipikus íze „zsíros és sült ételek”), a PF-ben található elsődleges aldehid volt, de koncentrációja csökkent az étrendi szójaolaj-kiegészítés hatására, ami arra utal, hogy a A PF „zsíros” vagy „sült” jellegű íze visszafogottabb volt.

A szójaolaj-kiegészítés hatásaival összehasonlítva az antioxidáns-kiegészítés kevesebb változást váltott ki mind az SF-ben, mind a PF-ben. SF-ben, bár az antioxidáns kiegészítés magasabb C18: 2 és C18: 3 koncentrációhoz vezetett, az a tény, hogy nem észleltük ezen UFA-k oxidatív melléktermékeinek (aldehidjeinek) egyidejű növekedését, arra utal, hogy az antioxidáns kiegészítés javíthatja az antioxidánsokat. -oxidatív teljesítményt és ezáltal akadályozza az UFA oxidációjának előrehaladását. A PF-ben a szójaolaj és az antioxidáns kiegészítés közötti kölcsönhatás az aldehidekre azt sugallta, hogy az antioxidáns jelenléte lassítja az oxidatív melléktermékek felhalmozódásának sebességét. Így, bár az antioxidáns nem váltott ki közvetlen ízzel kapcsolatos változásokat az illékony anyagok összetételében, elnyomhatja az UFA oxidációját a zsírszövetekben, és ezáltal közvetett pozitív hatással lehet a hús ízére.

Következtetések

Összefoglalva, az étrendi szójaolaj-kiegészítés javította az UFA-tartalmat a farok SF-ben, az antioxidáns-kiegészítés pedig tovább növelte az UFA-t az oxidatív illékony anyagok felhalmozódásának elnyomásával, így kölcsönhatásba lépve a szójaolaj SF íz-diszkriminációra gyakorolt hatásával. Az étrendi szójaolaj-kiegészítés a telített zsírsavak és az aldehidek szintjének csökkenését okozta a PF-ben. Az antioxidáns kiegészítés azonban csekély hatást gyakorolt a PF zsírsav- és illékony összetételére.