生态学报杂志论文格式要求是什么?

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生态学报杂志论文格式要求

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1.发酵型微纳米中草药制剂对猪肉品质的影响研究

作者：胡永灵,唐小武,赵宜娴,王挺,Nguyen Thi Thanh Hai

作者单位：湖南环境生物职业技术学院;衡阳师范学院 ;越南北江农林大学

关键词：猪;发酵中草药制剂;肉品质;股二头肌;背最长肌

　　摘　 要:【目的】本研究旨在探究由发酵型微纳米中草药山楂、山药和橙皮苷制成的中草药制剂对猪肉品质的影响。 【方法】将 120 头体重相近的生长育肥黑猪随机分为 2 个处理组,每组设 6 个重复,每个重复 10 头猪。 对照组饲喂 基础日粮,中草药试验组则在基础日粮中添加发酵山楂(300 mg / kg)、山药(600 mg / kg)及橙皮苷(600 mg / kg)。 所 有中草药经过超微粉碎后,用芽孢杆菌发酵 24 h 制成。 试验持续 28d,试验结束后屠宰采集样本。 利用质构分析 仪对肌肉组织进行剪切力的测定。 利用色度计对肌肉组织进行亮度、红度、黄度值的测定。 将肌肉组织进行石蜡 包埋切片,苏木精-伊红染色,镜检,测量肌纤维细胞的直径和密度。 对肌肉组织进行常规养分粗蛋白和粗脂肪的 测量。 【结果】与对照组比较,中草药试验组新鲜背最长肌( LD) 的峰值正力显著提高(P);新鲜股二头肌 (BF)在 32 h 和 56 h 的红度值显著高于对照组,且 56 h 的黄度值显著降低(P);此外,试验组股二头肌的肌 纤维直径和纤维面积均显著大于对照组,其蛋白质含量也高于对照组(P)。 【结论】添加山楂、山药和橙皮苷 发酵中草药制剂可通过提高新鲜股二头肌的红度以及背最长肌的剪切力来改善猪肉品质。  

　　中草药因其天然性、低残留、多功能性和不易 产生耐药性等特点,在现代养猪业中逐渐成为抗生 素的替代品或补充,它可通过增强免疫、抗菌、抗病 毒和 调 节 肠 道 健 康 等 改 善 猪 的 生 长。 山 楂 (Crataegus pinnatifida Bunge)是蔷薇科山楂属的类 药食植物。 山楂果实富含氨基酸、矿物质、果胶和 绿原酸等[1] 。 添加山楂提取物可减轻糖尿病大鼠 的氧化应激[2] 。 山楂籽的乙酸乙酯提取物可促进 糖尿病胃轻瘫大鼠的胃肠蠕动[3] 。 山药(Dioscorea polystachya)块茎含有 60. 5% 的淀粉[4] 、多种营养物 质以及对免疫系统有调节作用的生物活性次生代 谢产物[5] 。 在肉鸡日粮中添加 500 mg / kg 的山药多 糖,可使大腿和胸部肌肉的肌内脂肪( IMF)含量降 低,但当添加 1 000 mg / kg 时, 则不具有这 种 效 果[6] 。 据报道,陈皮中含有至少 140 种成分,包括橙 皮苷、挥发油、黄酮类以及生物碱等[7] 。 此外,植物 源化合物可有效影响革兰氏阳性菌[8] 、革兰氏阴性 菌[9]的毒力以及真菌病原体[10] 。 基于其生物活性 成分,这些药用植物粉末在畜牧生产中具有一定作 用。 然而,目前使用生物活性成分提取物对于畜牧 业来说成本过于高昂。

　　研究表明,未经加工的药用植物本身对肉质也有 显著影响。 在羔羊日粮中添加 1 500 或 3 000 mg / kg 的橙 皮 苷, 虽 然 对 背 最 长 肌 ( Longissimus dorsi muscle,LD)的色泽和剪切力值无影响,但显著提高 了冷藏储存期间羊肉的抗氧化性能[11] 。 有 2 项针 对橙皮苷对肉鸡品质影响的研究发现,在肉鸡日粮 中添加 750 mg / kg 橙皮苷时,鸡胸肉的红度值有所 增加,而添加 1 500 mg / kg 时则无此效果[12] ;添加 20 mg / kg 橙皮苷可提高鸡胸肉的系水力[13] 。

　　由发酵山楂、山药和橙皮苷为主要成分制成的 粉剂作为抗生素替代品使用时,对动物的生长性能 有益[14] 。 但由山楂、山药和橙皮苷原料制成的发酵 中草药复合物是否对猪肉品质有益尚不清楚。 黑 猪是我国的地方品种,耐受高纤维日粮的能力强。 因此,本研究就发酵山楂、山药和橙皮苷中草药复 合物对黑猪肉质的影响进行了探究,旨在为黑猪肉 品质优化提供科学依据。

　　1　 材料与方法

　　1. 1　 试验药物

　　山楂和橙皮苷购自药店,山药块茎购自菜市 场。 中草药经超微粉碎后,过 300 目筛(50 μm,山 楂 ∶ 山药 ∶ 橙皮苷按质量比例 1 ∶ 2 ∶ 2 混合,经芽 孢杆菌发酵 24 h。

　　1. 2　 试验动物分组与处理

　　将 120 头初始体重为(31. 47 ±0. 09) kg 的黑猪 (衡阳本土品种)随机分为两组:对照组和中草药试 验组。 每组设置 6 个重复,每个重复 10 头猪。 日粮 以玉米-豆 粕 为 基 础, 成 分 满 足 《 猪 饲 养 标 准》 (NY/ T 65—2004) [15] 对生长育肥猪的营养需求。 对照组饲喂基础日粮(表 1),中草药试验组在基础 日粮中添加制备的发酵中草药粉,添加的发酵山楂 为 300 mg / kg、发酵山药块茎 600 mg / kg、发酵橙皮苷 600 mg / kg。 试验猪在商业条件下的养猪场饲 养,自由采食和饮水。 试验于 2022 年 3 月至 4 月进 行,为期 28 d。 猪舍环境通过自然通风系统控制,温 度 28 ℃ ,相对湿度 75% 。 本研究的试验设计与流程 经湖南环境生物职业技术学院动物护理与使用委员 会审查并批准,伦理审批编号为 HEB-2022-058。

　　1. 3　 样本采集

　　饲养试验结束时,从中等体重个体中随机挑选 黑猪,先电击致晕,再进行放血屠宰。 采集背最长 肌和股二头肌(BF),迅速放入液氮中冷冻,然后储 存于-80 ℃ 待分析。 另外取一部分长 5 cm 左右的 LD 和 BF 的组织样本用 4% 多聚甲醛固定,室温保 存待分析使用。

　　1. 4　 肉品质的测定

　　pH:屠 宰 后, 将 pH 探 头 ( 德 国 Matthaus pH Star)插入第 10 和第 11 根肋骨间的左侧 LD 和 BF 肌肉测定 pH。 肉色指标:包括亮度( L ∗ )、红度( a ∗ ) 和黄度 (b ∗ ),在屠宰后 8、32、56、80 h,使用手持式色度计 (日本柯尼卡,CR-410)对肌肉进行测量。 肌肉滴水损失百分比:从胴体左侧第 10 根肋骨 处切取约 50 g 样品称重,挂在无倒刺挂钩上。 挂钩 穿过倒置塑料杯底部的小孔,塑料杯置于 Whirl-Pak 袋内,在 4 ℃ 下悬挂 12 或 24 h,然后取下挂钩再次 称重,计算滴水损失率见式(1)。 滴水损失率= (滴水损失重量/ 初始肉样 重量)×100% (1) 蒸煮损失:称取约 100 g 肌肉,煮 30 min 至内部 温度达到 70 ℃ 。 之后,将煮熟的样品冷却至室温并 再次称重,蒸煮损失按烹饪过程中的损失百分比计 算,见式(2)。 蒸煮损失率= (原始质量-煮后质量) / 原始质量×100% (2) 剪切力:顺着肌纤维方向,将新鲜肌肉和熟肉 样品切成 3 cm(长)×2 cm(宽) ×1 cm(高)的小块。 使用质构分析仪( 英国 Stable Micro Systems, TA. XT. Plus) 的 Warner Bratzler HDP / BS 刀口,采用硬 度程序以 3 mm / s 的测试速度以按钮触发类型来测 定剪切力,以峰值正力和最大作用功表示剪切力。

　　1. 5　 粗脂肪和粗蛋白含量的测定

　　肌肉冷冻干燥 72 h。 以石油醚为溶剂,用索氏 提取法测定冷冻干燥肌肉中的粗脂肪含量。 采用 凯氏定氮法测定冷冻干燥肌肉中的粗蛋白含量。

　　1. 6　 肌原纤维形态检测

　　通过苏木精-伊红染色法测定肌肉中肌纤维的 横截面积。 步骤为将多聚甲醛固定的肌肉在流水 下冲洗过夜,用不同浓度的乙醇脱水,二甲苯透明, 石蜡包埋后切片,用苏木精和伊红染色。 用倒置显 微镜(德国徕卡显微系统公司,RM2135) 和佳能相 机拍摄肌纤维细胞图像。 每头猪选取 100 根纤维, 使用 Image-Pro Plus 软件(美国 Media Cybernetics 公司)分析肌纤维密度、横截面积和直径。 1. 7　 数据分析 数据以(平均值±标准差)表示。 采用 SAS 8. 0 软件进行统计分析,执行一般线性模型(GLM) 程 序。 使用 t 检验确定处理组间的差异。 在本研究 中,P视为差异显著,0. 05≤P≤0. 10 视为有 趋势。

　　2　 结果与分析

　　2. 1　 发酵复合中草药对黑猪肉品质的影响

　　中草药因其天然性、低残留、多功能性和不易 产生耐药性等特点,在现代养猪业中逐渐成为抗生 素的替代品或补充,它可通过增强免疫、抗菌、抗病 毒和 调 节 肠 道 健 康 等 改 善 猪 的 生 长。 山 楂 (Crataegus pinnatifida Bunge)是蔷薇科山楂属的类 药食植物。 山楂果实富含氨基酸、矿物质、果胶和 绿原酸等[1] 。 添加山楂提取物可减轻糖尿病大鼠 的氧化应激[2] 。 山楂籽的乙酸乙酯提取物可促进 糖尿病胃轻瘫大鼠的胃肠蠕动[3] 。 山药(Dioscorea polystachya)块茎含有 60. 5% 的淀粉[4] 、多种营养物 质以及对免疫系统有调节作用的生物活性次生代 谢产物[5] 。 在肉鸡日粮中添加 500 mg / kg 的山药多 糖,可使大腿和胸部肌肉的肌内脂肪( IMF)含量降 低,但当添加 1 000 mg / kg 时, 则不具有这 种 效 果[6] 。 据报道,陈皮中含有至少 140 种成分,包括橙 皮苷、挥发油、黄酮类以及生物碱等[7] 。 此外,植物 源化合物可有效影响革兰氏阳性菌[8] 、革兰氏阴性 菌[9]的毒力以及真菌病原体[10] 。 基于其生物活性 成分,这些药用植物粉末在畜牧生产中具有一定作 用。 然而,目前使用生物活性成分提取物对于畜牧 业来说成本过于高昂。

　　研究表明,未经加工的药用植物本身对肉质也有 显著影响。 在羔羊日粮中添加 1 500 或 3 000 mg / kg 的橙 皮 苷, 虽 然 对 背 最 长 肌 ( Longissimus dorsi muscle,LD)的色泽和剪切力值无影响,但显著提高 了冷藏储存期间羊肉的抗氧化性能[11] 。 有 2 项针 对橙皮苷对肉鸡品质影响的研究发现,在肉鸡日粮 中添加 750 mg / kg 橙皮苷时,鸡胸肉的红度值有所 增加,而添加 1 500 mg / kg 时则无此效果[12] ;添加 20 mg / kg 橙皮苷可提高鸡胸肉的系水力[13] 。

　　由发酵山楂、山药和橙皮苷为主要成分制成的 粉剂作为抗生素替代品使用时,对动物的生长性能 有益[14] 。 但由山楂、山药和橙皮苷原料制成的发酵 中草药复合物是否对猪肉品质有益尚不清楚。 黑 猪是我国的地方品种,耐受高纤维日粮的能力强。 因此,本研究就发酵山楂、山药和橙皮苷中草药复 合物对黑猪肉质的影响进行了探究,旨在为黑猪肉 品质优化提供科学依据。

　　1　 材料与方法

　　1. 1　 试验药物

　　山楂和橙皮苷购自药店,山药块茎购自菜市 场。 中草药经超微粉碎后,过 300 目筛(50 μm,山 楂 ∶ 山药 ∶ 橙皮苷按质量比例 1 ∶ 2 ∶ 2 混合,经芽 孢杆菌发酵 24 h。

　　1. 2　 试验动物分组与处理

　　将 120 头初始体重为(31. 47 ±0. 09) kg 的黑猪 (衡阳本土品种)随机分为两组:对照组和中草药试 验组。 每组设置 6 个重复,每个重复 10 头猪。 日粮 以玉米-豆 粕 为 基 础, 成 分 满 足 《 猪 饲 养 标 准》 (NY/ T 65—2004) [15] 对生长育肥猪的营养需求。 对照组饲喂基础日粮(表 1),中草药试验组在基础 日粮中添加制备的发酵中草药粉,添加的发酵山楂 为 300 mg / kg、发酵山药块茎 600 mg / kg、发酵橙皮苷 600 mg / kg。 试验猪在商业条件下的养猪场饲 养,自由采食和饮水。 试验于 2022 年 3 月至 4 月进 行,为期 28 d。 猪舍环境通过自然通风系统控制,温 度 28 ℃ ,相对湿度 75% 。 本研究的试验设计与流程 经湖南环境生物职业技术学院动物护理与使用委员 会审查并批准,伦理审批编号为 HEB-2022-058。

　　1. 3　 样本采集

　　饲养试验结束时,从中等体重个体中随机挑选 黑猪,先电击致晕,再进行放血屠宰。 采集背最长 肌和股二头肌(BF),迅速放入液氮中冷冻,然后储 存于-80 ℃ 待分析。 另外取一部分长 5 cm 左右的 LD 和 BF 的组织样本用 4% 多聚甲醛固定,室温保 存待分析使用。

　　1. 4　 肉品质的测定

　　pH:屠 宰 后, 将 pH 探 头 ( 德 国 Matthaus pH Star)插入第 10 和第 11 根肋骨间的左侧 LD 和 BF 肌肉测定 pH。

　　肉色指标:包括亮度( L ∗ )、红度( a ∗ ) 和黄度 (b ∗ ),在屠宰后 8、32、56、80 h,使用手持式色度计 (日本柯尼卡,CR-410)对肌肉进行测量。

　　肌肉滴水损失百分比:从胴体左侧第 10 根肋骨 处切取约 50 g 样品称重,挂在无倒刺挂钩上。 挂钩 穿过倒置塑料杯底部的小孔,塑料杯置于 Whirl-Pak 袋内,在 4 ℃ 下悬挂 12 或 24 h,然后取下挂钩再次 称重,计算滴水损失率见式(1)。

　　滴水损失率= (滴水损失重量/ 初始肉样 重量)×100% (1)

　　蒸煮损失:称取约 100 g 肌肉,煮 30 min 至内部 温度达到 70 ℃ 。 之后,将煮熟的样品冷却至室温并 再次称重,蒸煮损失按烹饪过程中的损失百分比计 算,见式(2)。

　　蒸煮损失率= (原始质量-煮后质量) / 原始质量×100% (2)

　　剪切力:顺着肌纤维方向,将新鲜肌肉和熟肉 样品切成 3 cm(长)×2 cm(宽) ×1 cm(高)的小块。 使用质构分析仪( 英国 Stable Micro Systems, TA. XT. Plus) 的 Warner Bratzler HDP / BS 刀口,采用硬 度程序以 3 mm / s 的测试速度以按钮触发类型来测 定剪切力,以峰值正力和最大作用功表示剪切力。

　　1. 5　 粗脂肪和粗蛋白含量的测定

　　肌肉冷冻干燥 72 h。 以石油醚为溶剂,用索氏 提取法测定冷冻干燥肌肉中的粗脂肪含量。 采用 凯氏定氮法测定冷冻干燥肌肉中的粗蛋白含量。

　　1. 6　 肌原纤维形态检测

　　通过苏木精-伊红染色法测定肌肉中肌纤维的 横截面积。 步骤为将多聚甲醛固定的肌肉在流水 下冲洗过夜,用不同浓度的乙醇脱水,二甲苯透明, 石蜡包埋后切片,用苏木精和伊红染色。 用倒置显 微镜(德国徕卡显微系统公司,RM2135) 和佳能相 机拍摄肌纤维细胞图像。 每头猪选取 100 根纤维, 使用 Image-Pro Plus 软件(美国 Media Cybernetics 公司)分析肌纤维密度、横截面积和直径。 1. 7　 数据分析 数据以(平均值±标准差)表示。 采用 SAS 8. 0 软件进行统计分析,执行一般线性模型(GLM) 程 序。 使用 t 检验确定处理组间的差异。 在本研究 中,P视为差异显著,0. 05≤P≤0. 10 视为有 趋势。

　　2　 结果与分析

　　2. 1　 发酵复合中草药对黑猪肉品质的影响

　　日粮中添加发酵复合中草药对新鲜背最长肌 的 pH 和屠宰后 8、32、56、80 h 的 L ∗ 、a ∗ 、b ∗ 值,滴 水损失率,蒸煮率损失均无显著影响(P >0. 05,表 2)。 中草药试验组用于切割新鲜背最长肌的峰值 正力高于对照组(P添加发酵复合中草药 对新鲜股二头肌的 pH 和屠宰后 8、80 h 的 L ∗ 、a ∗ 、 b ∗值,滴水损失率,蒸煮损失率,剪切功以及峰值力 均无影响(P>0. 05)。 与对照组相比,中草药试验组 猪的股二头肌在32、56 h 的 a ∗值更高,56 h 的 b ∗值 更低(P<0.05)。

　　2. 2　 发酵复合中草药对粗脂肪和粗蛋白含量的影响

　　日粮中添加发酵复合中草药对新鲜背最长肌 的粗脂肪和粗蛋白含量均无影响(P>0. 05,表 3); 对新鲜股二头肌的粗脂肪含量无影响(P>0. 05),但 股二头肌中粗蛋白含量显著高于对照组(P<0.05)。

　　2.3发酵复合中草药对肌原纤维形态的影响

　　添加发酵复合中草药对背最长肌的肌纤维直 径、面积或密度均无显著影响(P>0. 05,表 4),但显 著增加股二头肌的肌纤维直径和面积(P对 股二头肌的肌纤维密度无显著影响(P>0. 05)。

　　3　 结论与讨论

　　3. 1　 发酵复合中草药制剂对黑猪肉剪切力的影响

　　张一凡[16]研究发现,添加益生菌发酵复方中草 药(含山药、山楂、陈皮、黄精、茯苓、白扁豆和大枣 等)对猪的背最长肌肉色、pH 及剪切力均无显著影 响。 而罗江宏[17]研究发现,一定剂量的健脾促长颗 粒(含山药、山楂、白术、党参、茯苓) 可显著降低猪 肌肉的剪切力。 肉类的嫩度受肌原纤维的结构完 整性以及肌节长度的影响[18] 。 在本研究中,添加发 酵复方中草药虽然对背最长肌肌纤维直径无显著 影响,但显著提高新鲜背最长肌的峰值正力,可能 是由于肌原纤维完整性遭到破坏。 研究显示,肌内 膜胶原蛋白和肌膜的破坏可能导致肌束间产生间 隙,进而影响肌纤维直径[19] 。 用山楂醋腌制牛肉 后,肌纤维间出现许多缝隙,但与对照组相比,其硬 度和沃纳-布拉茨勒剪切力并无显著差异[18] 。 此 外,屠宰后骨骼肌中糖酵解过程可使肉质更嫩[20] , 其原因为糖酵解导致 pH 下降。 酸性腌制能够削弱 肉的结构,软化质地[21] ,促使结缔组织降解和溶解。 但背最长肌的 pH 在组间并无显著差异。 蛋白质分 子能够附着在淀粉颗粒上,进而影响咀嚼性。 当大 豆分离蛋白的含量从 0 增加到 10% 时,面团的硬度 从 193. 95 N 增加到 247. 43 N,咀嚼性从 18. 62 N 增 加到 78. 81 N [22] 。 与玉米淀粉相比,发酵复合中草 药中的山药淀粉直链淀粉含量高(34. 7% ),支链淀 粉分支点更少,线性结构更多,凝胶强度和黏度更 高[23] ,这些特性可促进分子间结合,提高肌肉剪 切力。

　　3. 2　 发酵复合中草药制剂对黑猪肉蛋白质含量的 影响

　　山楂含有葡萄糖、果糖、蔗糖、木糖以及酚酸, 其中山楂籽乙酸乙酯提取物可加速胃排空,防止糖 尿病胃轻瘫大鼠体重减轻[24-25] 。 山药块茎含有能够提供热量的淀粉[26] 。 饲喂断奶仔猪 0. 3% 山楂 和山药提取物,其空肠和回肠绒毛高度、十二指肠 脂肪酶和胰蛋白酶活性均增加[27] 。 在大鼠中添加 橙皮苷可促进胃肠蠕动[3] 。 橙皮苷 N-硝基-L-精氨 酸甲酯诱导的大鼠模型[28] 表现出抗氧化和抗炎作 用。 本研究用发酵复合中草药饲喂黑猪后,其股二 头肌的粗蛋白含量和肌纤维面积更高、更大,推测 发酵复合中草药中所含的淀粉、蛋白质、多糖等营 养成分促进了胃排空,提高了肠道消化酶活性,促 进了肌肉中的蛋白质高效利用与合成。 3. 3　 发酵复合中草药制剂对黑猪肉色的影响 本研究发现添加发酵复合中草药改善了肉色, 表现为股二头肌的红度提高、黄度降低,且肌纤维 更大, 蛋 白 质 含 量 更 多。 在 肉 鸡 日 粮 中 添 加 0. 75 g / kg 橙皮苷可提高鸡胸肉的红度值[12] 。 研究 证实山药多糖可通过提高肉鸡血清总抗氧化能力、 谷胱甘肽过氧化物酶活性以及降低丙二醛浓度来 发挥其抗氧化能力[29] 。 山楂提取物浓缩液总黄酮 含量为 0. 6% ~ 0. 9% ,0. 035 mg / mL 的山楂黄酮即 可降低辐照冷却肉的脂肪氧化程度,提高其亮度和 红度值[30] 。 以上结果提示,脂肪氧化的减少有助于 脂溶性色素在肌肉组织中的沉积。 黄度值与微生 物繁殖密切相关,因为微生物可氧化脂肪酸、降解 蛋白质,形成硫化氢,硫化氢与血红蛋白结合形成 黄色复合物[31] 。 发酵复合中草药处理后出现较低 黄度值,可能归因于其对微生物繁殖的有效抑制, 但这还需进一步研究。

　　本研究结果表明,由山楂、山药和橙皮苷制成 的中草药粉对育肥猪的腿肉品质产生积极影响,可 提高新鲜股二头肌的红度,降低其黄度,并增加其 蛋白质含量,但对背最长肌的影响有限,仅体现在 提高新鲜背最长肌的硬度。