维生素E调控肉品质的研究进展

    猪肉的品质受很多因素的影响，其中起主导作用的是猪的品种，例如：杜洛克、皮特兰等猪的肉质差别很大。然而，现在越来越多的动物营养学家认识到日粮的组成对肉质也有很重要的影响，尤其是添加维生素E的日粮。维生素E是有效的抗氧化剂，能够抑制肌肉组织中脂肪的氧化。饲粮中添加维生素E能够减少脂肪的氧化（酸败速度下降）和水分的损失（烹任前和烹任过程中水分的损失），同时改善肉的颜色和风味，提高保质期。

    有关肉仔鸡适宜VE供给量及应用高VE日粮改善肉质的研究，国内外已有许多报道（Kennedy等，1992；Bartov，1992；Sheehy，1999；李绍玉等，2001）。研究资料表明，提高肉鸡日粮中的VE水平，能增强活体和屠体肌肉组织的抗氧化能力，减少肉品中氧化产物的生成，可达到保持肉色新鲜、汁液损失减少和防止脂肪酸败的效果（文杰，1998；任泽林，1998；史清河，1999）。据文杰（1998）等报道，组织中高浓度的VE能有效保护肌膜免受自由基的损伤，提高肉品的保水性能，延长表层肌纤维内的氧合肌红蛋白被氧化为高铁肌红蛋白的时间。据Cheah等（1995）研究，猪日粮中添加VE能明显降低Ca2+的释放，降低糖酵解的速度，抑制线粒体中磷脂酶A2的活性，从而防止PSE肉的产生。Xiong和Cantor（1993）及朱晓萍（2000）也认为，屠宰后肌肉的pH值下降愈快，肌浆球蛋白变性的时间也愈早，结果使肉色苍白、蓄水能力下降，并导致肉品嫩化减弱，但在日粮中添加VE后可改善这一情况。

1 维生素E的概念及生理功能

1．1 维生素E的结构和营养功能

    维生素E又叫生育酚，自然中存在8种具有维生素E活性的化合物，它们都含有一个6-羟色满环。由于6-羟色满环上羟基的存在使它比多不饱和脂肪酸更易被过氧化物氧化，因此VE是一种优良的抗氧化剂。根据其侧链的饱和程度分为生育酚和生育三烯酚两类，根据色满环上甲基位置分为α、β、γ和δ四类。

    维生素E的营养功能主要有以下几个方面：①生物抗氧化作用，通过中和过氧化反应链中生成的游离基和阻止自由基的生成使氧化链中断，从而防止细胞膜中脂的过氧化和由此而引起的一系列损害；②α-生育酚能通过影响膜磷脂的结构而影响生物膜的形成；③促进十八碳二烯酸转变为二十碳四烯酸并进而合成前列腺素；④维生素E和硒可提高机体的免疫力和对疾病的抵抗力；⑤维生素E在生物氧化还原系统中是细胞色素还原酶的辅助因子；⑥参与细胞DNA合成的调节；⑦可以减少镉、汞、砷、银等重金属及有毒元素的毒性；⑧通过使含硒的氧化型谷胱甘肽过氧化物酶及其它过氧化物的生成减少而节约硒，减轻因缺硒而带来的影响；⑨维生素E也参与正常的磷酸化反应，维生素C的合成，泛酸的合成以及含硫氨基酸和B12的代谢等。维生素E的缺乏可以导致很多组织的病变，最常见的症状是坏死性肌肉萎缩。猪常见的维生素E及微量元素硒缺乏的典型症状，主要是桑椹红色心脏，可引起死亡率5％~10％，鸡肉缺乏严重时易得白肌病，严重影响肌肉质量。

1．2 α-生育酚的抗氧化机制

    维生素E是一种脂溶性断链抗氧化剂。6-羟色满环上的羟基（C6—OH）与抗氧化作用有关，它能提供一个氢原子给脂自由基使之形成较稳定的化合物，从而抑制脂质氧化的链式反应，生成的生育酚自由基则可通过抗坏血酸得到再生。VE发挥作用的场所主要是细胞膜，通过保护膜上的多不饱和脂肪酸（PUFA)尤其是亚油酸免受自动氧化，从而维持细胞膜结构和功能的完整性。PUFA是一种能保护亚细胞膜的完整性，产生前列腺素的前体的物质。

    α-生育酚对生物膜的保护作用主要体现在以下几个方面：①对已氧化磷脂的脂酰自由基进行清除和修复；②与活性氧如O2、HO和HO2反应，阻止其与膜内多不饱和酸链上丙烯基接触而发生氧化反应，增强了肉品的抗氧化性；③对膜蛋白具有保护和修复作用。目前研究认为，日粮中添加VE可提高动物组织线粒体、微粒体中维生素E的含量，导致亚细胞结构对铁诱导氧化反应的稳定性提高，进而提高畜禽肉品及其加工产品在加工过程中的氧化稳定性，延长商品的货架寿命，经济效益显著。

2 添加维生素E对肉品质的影响

    肉类质量问题主要有滴水损失、外观退化和产生腐败气味，这些问题很大程度上是由于脂肪氧化造成的。用维生素E改善肉质主要是利用维生素E的抗生物氧化作用。维生素E在细胞膜中可解除自由基，从而阻止肌细胞膜磷脂中脂肪酸的氧化。日粮中添加VE对动物肉质的影响是由于VE对因水解磷脂使肉产生异味的磷脂酶A2有抑制作用，维持了细胞膜的完整性，从而阻止了肌浆液的流出（方洛云、邹晓庭和许梓荣，2000；吴宏忠、袁涛和徐继成等，2003）。

2．1 维生素E在肉中的蓄积

    维生素E在肌肉中的蓄积是其对肉质发生影响的基础。研究表明，动物组织中的α-生育酚的含量受到其食入数量的影响（侯永清、李绍钰，2001）。不同组织受饲粮中维生素E水平影响程度不一致，根据其含量和蓄积能力发现，脂肪组织、肝脏、肌肉是维生素E的主要贮存沉积组织。蓄积α-生育酚浓度最高的组织是肾上腺、肝、胰和脾，肌肉组织中的浓度低。组织中含量对饲粮采食量的反映顺序为心、肺＞肝＞腿肌＞脑，并且在各种情况下，日粮和组织中α-生育酚浓度呈高度相关（0.997≤r≤1）。组织中维生素E水平也受添加时间长短的影响。

2．2 维生素E对肉品颜色的影响

    肉品的颜色与其本身的食用品质（嫩度、风味和多汁性等）并无直接关系，然而它却是肌肉本身的生理学、生物化学和微生物学复杂变化的一种易于识别的外部表现，因此，肉品的颜色是肉品品质和肉品卫生检验的一项重要指标。

    脂质过氧化与肉品颜色有关。肌肉颜色主要由三种色素组成。脱氧肌红蛋白在鲜肉中呈紫红色，暴露于空气中几分钟后，它与氧反应生成氧合肌红蛋白，是明亮的樱桃红色，几个小时后，一分子水替代了氧合肌红蛋白中的一分子氧，而形成偏肌红蛋白，变成褐色。脱氧肌红蛋白和氧合肌红蛋白中铁是亚铁离子，而偏肌红蛋白中所含的是正铁离子，这种亚铁离子和正铁离子的转变是氧化的结果。从肉色的观点看，可能是脂肪氧化产生的自由基直接作用促进色素的氧化，或是通过破坏色素还原系统而间接发生作用。

    添加VE有缓解鲜肉、冻肉失色速度的作用。肌肉的颜色随不同的肌肉而变化，而VE不改变肉依赖的相对肉色，α-生育酚可对肉色起稳定性的作用。肌肉中VE能抑制氧合肌红蛋白复合物氧化，提高氧合肌红蛋白的稳定，从而防止脱氧肌红蛋白的形成，畜禽肉品的颜色与所含肌红蛋白的数量有关。肌肉中肌红蛋白含量越多，肉的颜色越深。Westcott等（1997）研究表明，每头牛每天添加500 mg/kg维生素E，饲养100多天，可明显改善牛肉颜色，提高牛肉的氧化稳定性，延长牛肉的货架期。在日粮中添加VE对肌肉的颜色有良好的作用，可改善肉色（高秦燕、郭传甲，2003）。

2．3 维生素E对肉品滴水损失的影响

    肌肉中的水分以3种状态存在：水化水、不易流动水和自由水。其中以不易流动水为主，占总水分的80％，存在于纤丝、肌原纤丝和细胞膜之间，它能溶解盐类及其它物质。通常测定肌肉系水力的变化主要由这部分水决定，而这部分水的可保持性主要取决于肌原纤维蛋白质的网状结构及蛋白质所带静电荷的多少。

    VE对滴水损失影响的可能机制是VE能防止肉品储存期间的膜磷脂氧化，保持细胞膜的完整性，抑制胞浆液穿过细胞膜流失。肉品脂质氧化会降低膜的流动性，增强膜的通透性，胞液外流，再加上脂质氧化产物也会使蛋白质变性，进而降低肉品的保水性能，大量的液体流失，肉及肉制品变得干硬无味。日粮中添加VE可以提高肌肉的系水力，并可明显地降低Ca2+的释放量，降低糖酵解速度，抑制线粒体中磷脂酶A2的活性，从而防止PSE肉产生（王桂瑛、廖国周和文际坤，2003）。

    然而，脂质过氧化降低和滴水损失的降低并不直接相关。Monahan（1994）发现在添加维生素E的猪肉中尽管以硫代巴比妥酸反应物（TBARS）为指标的脂质过氧化不明显，但仍有大量的滴水损失产生。这也可能与测定脂质过氧化的指标有关。Monahan等（1994）认为脂肪微环境的细小变化能改善膜作为半透膜屏障的能力。脂质过氧化可能影响磷脂酶的活性。由于磷脂酶能从磷脂中分解出脂肪酸部分，因此，磷脂酶活性改变或许能解释维生素E对滴水损失的影响。在肉鸡日粮中添加VE使胸肌的滴水损失减少，并使腿肌的失水率降低和腿肌嫩度改善（李同树、韩瑞丽和邢永国等，2003）。

2．4 维生素E对肉品风味的影响

    风味是肉品的另一个重要特征。脂肪氧化是产生肉质腐败气味的主要原因（孙黎、房晶和佟向阳，2000）。已证实肌肉系统中，脂肪是发生氧化酸败的中心位点。肌肉和脂肪中过氧化起始于细胞膜和亚细胞器的膜水平，线粒体和微粒体膜上有富含极易氧化的磷脂，磷脂具有高度不饱和特性，双键易断裂，产生各种氧化产物如醛、酮、醇等复杂混合物，这些产物是产生酸败气味的主要原因。肉质品中磷脂含量是禽肉和鱼肉＞猪肉＞牛肉和羊肉，维生素E可以对磷脂酶A2产生抑制作用，减少异味的产生。

    Winne和Dirinck（1996）发现添加维生素E能延长肌肉的风味和鲜度，在肉味评分上存在差异，添加维生素E的肌肉味道更鲜。同时，他们对肌肉中挥发性组分进行了测定，发现各图谱中峰数相似，但同对照组相比，添加维生素E组低饱和醛和不饱和醛浓度低得多。它客观上证实了维生素E抑制脂肪氧化的作用。不饱和醛异味形成的最好的标识，比饱和醛对酸败形成的作用更大。因此，维生素E可缓解异味的形成，对与时间相关的风味特性有良好作用。

2．5 维生素E对胆固醇氧化的影响

    胆固醇分子的功能是把细胞膜双层脂质的整合部分紧紧地同膜磷脂连在一起，易于受到细胞膜内以及细胞膜相邻处产生的氧化物的攻击。因此，胆固醇氧化可以在亚细胞水平引发和进行（侯永清、李绍钰，2001)。事实上，很多研究人员已认识到胆固醇也通过自由基引发自动氧化，即由不饱和脂肪的超氧或氧自由基对胆固醇分子中不稳定氢原子吸引而造成的。胆固醇是在修饰低密度脂蛋白氧化活性形成时被氧化的，因此，胆固醇氧化会产生致癌物质，提高细胞毒性和导致动脉硬化。所以，控制胆固醇的氧化对于保障人类健康十分重要。

    Monahan等（1992）对α-生育酚控制胆固醇氧化的作用进行了研究，在加有3％的新鲜玉米油的饲粮中每千克分别添加10、100、200mg α-生育酚醋酸酯，发现胆固醇氧化物在所有加工的肌肉样品中能检出。4℃存放2d后，添加维生素E组肌肉中的β环氧化物、7β羟基化合物和7酮化合物，以及总胆固醇氧化物显著低于对照组。而且TBARS值也低，总胆固醇氧化物和TBARS值呈显著的相关（r＝0.88，P＜0.01）。

3 维生素E的适宜添加量和时间

    近年来的研究表明，维生素E具有中断脂类氧化链式反应，清除自由基，控制肉品的脂肪氧化的敏感性和改善肉品品质的作用。但是维生素E并不是在饲粮中添加得越多越好，过量的维生素E可能会干扰其它脂溶性维生素的吸收利用。如何在实际应用中发挥出理想效果，关键在于VE的添加量及添加时间（邢广林、宋健兰和李同树，2003）。

    一般认为肉鸡最好到饲养第4周时添加VE效果最佳。Morrissey等（1997）得出，肉鸡采食含VE200mg/kg的饲料4周后，肌肉中α-生育酚含量达到平衡状态，胸肌α-生育酚含量每周增加3.80μg/g，腿肌每周增加4.00μg/g。与对照组相比，日粮中添加高水平维生素E可显著抑制由铁-抗坏血酸体系诱导的脂质氧化。以上结果显示，肉鸡日粮中添加VE200mg/kg，饲养4~5周改善鸡肉保鲜质量的效果较好。畜禽各个阶段的VE添加量也不一样，中猪添加量最好为30~60mg/kg，乳猪一般为60~100mg/kg；对鸡而言，蛋小鸡一般添加量为20~60mg/kg，产蛋鸡添加量为15~30mg/kg，肉鸡的添加量约为20mg/kg。肉牛屠宰前126d开始饲喂α-生育酚醋酸酯500mg/d，可以降低脂肪氧化和增加牛肉颜色的货架寿命。各地应根据实际情况确定适宜的添加量和时间。

4 结语

    维生素E作为保护性抗氧化剂的作用已为人们所认识。在猪、禽饲料中添加高水平的维生素E，可降低脂类氧化速度和维持屠宰后细胞膜的完整性，改善猪肉和禽肉的质量，使肉能比较长久地保持新鲜外观和颜色，也降低滴水损失，延长货架期。维生素E在提高肉品质方面是有效的，但在实际使用时需综合考虑各种因素。

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