employee
Russian Federation
employee
Russian Federation
Russian Federation
Abstract. In 2011, the Iltyakov V. N. farm in the Chastozoozersky district of the Kurgan region (Russia) brought from Canada pure breeds of three breeds – Landrace, Duroc and Yorkshire. The aim of the research was a comprehensive assessment of the amino acid composition of the muscle tissue of purebred and hybrid young animals obtained in the conditions of the Kurgan region, and reflecting the process of adaptation of pigs imported from Canada to new climatic and technological factors. The scientific novelty of the research was that for the first time in the conditions of the Kurgan region, the adaptation of Canadian selection pigs to new climatic and technological factors was studied by studying the amino acid composition of their longest back muscle. Methods: The amino acid composition of the longest muscle of the back was determined on an LC-20 Prominence instrument (Shimadzu, Japan) according to the method M-02-902-142-07 „Method for measuring the mass fraction of amino acids by high-performance liquid chromatography“. The results indicate that three-breed hybrids exceeded their analogues in the amount of interchangeable amino acids in muscle tissue samples (13.577 %) by 0.496 and 0.031 %, respectively. A similar pattern was revealed by the sum of essential amino acids. Their advantage was noted in the samples of muscle tissue of three-breed hybrids (8.984 %), which is 0.364 and 0.111 % more than pure-breed landrace and two-breed hybrids, respectively. In the sum of essential amino acids, regardless of the breed of young animals, aspartic acid (1.964–2.273 %) and glutamine (3.011–3.459 %) are present in the largest amount in muscle samples. The amino acid index and the protein-quality indicator of muscle tissue of three-breed hybrids are 0.27 and 33.55 % (P ≤ 0.05) more than pure-breed landrace and 0.67 and 53.33 % compared with two-breed hybrids, respectively.
Landrace, Duroc and Yorkshire, two- and three-breed hybrids, muscle tissue, amino acids.
Постановка проблемы (Introduction)
Пищевая и биологическая ценность мяса зависит, главным образом, от содержащихся в нем белков и обусловлена количественным соотношением влаги, белка, жира, содержанием незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов группы В, микро- и макроэлементов, а также органолептическими показателями мясного продукта [1–3].
Наиболее ценным компонентом мяса являются белки, содержание которых зависит от вида животного, его пола, породы, возраста, упитанности, условий содержания и других факторов [4–7].
Белки мяса служат для построения тканей тела человека, ферментов, гормонов. В связи с высоким содержанием белков мясо стимулирует рост, половое созревание, рождаемость потомства и его выживаемость, усвояемость других компонентов пищи и снижает общие потребности в ней, активизирует обмен веществ в организме человека [8–11].
Белки мяса обладают высокой биологической ценностью, так как имеют хорошо сбалансированный аминокислотный состав, наиболее близкий к составу аминокислот белков человека [12, с. 535].
Наряду с этим важными являются показатели биологической ценности белка, которые характеризуют качество белкового компонента продукта, обусловленное как степенью сбалансированности состава аминокислот, так и уровнем переваримости и ассимиляции белка в организме [13–15].
В 2011 году в КФХ «Ильтяков В. Н.» Частоозерского района Курганской области (Россия) из Канады было завезено племенное чистопородное поголовье трех пород – ландрас, дюрок и йоркшир. В связи с этим установление адаптационных способностей свиней условиях промышленной технологии Зауралья является актуальным.
Целью исследований являлась комплексная оценка аминокислотного состава мышечной ткани чистопородного и гибридного молодняка, полученного в условиях Курганской области и отражающего процесс адаптации свиней, завезенных из Канады, к новым природно-климатических и технологических факторам.
Методология и методы исследования (Methods)
Научно-хозяйственный опыт проведен в КФХ «Ильтяков В.Н.» Частоозерского района Курганской области (Россия). Объектом исследования служил молодняк свиней канадской селекции породы ландрас, двухпородные гибриды (ландрас × йоркшир) и трехпородные гибриды (ландрас × йоркшир × дюрок). В суточном возрасте по принципу пар-аналогов с учетом породы, пола, возраста, живой массы было сформировано три группы животных по 30 голов в каждой. Условия кормления и содержания животных были одинаковыми. Рационы кормления молодняка свиней нормировались с учетом химического состава и питательности кормов на основе норм, рекомендованных РАН. Животные содержались раздельно по группам, в одном корпусе, стационарно. Параметры микроклимата в корпусе поддерживались при помощи приточно-вытяжной вентиляции и соответствовали нормам. Относительная влажность воздуха в корпусе поддерживалась на уровне 75 %, температура воздуха изменялась по мере роста молодняка свиней от 20 до 24 °С.
В конце научно-хозяйственных опытов по откорму свиней был проведен контрольный убой с целью определения мясной продуктивности молодняка свиней (по 3 животных в каждой группе) по общепринятым методикам. Материалом исследования служила длиннейшая мышца свиней. Пробы тканей взяты при контрольном убое в области 9–12 грудных позвонков после 24-часового охлаждения туш. Лабораторные исследования были проведены на базе испытательной лаборатории «Велес» ИП Ильтякова Д. В. (с. Частоозерье, Курганская область, Россия) и в лабораториях кафедры «Технологии хранения и переработки продуктов животноводства» Курганской государственной сельскохозяйственной академии имени Т. С. Мальцева (с. Лесниково, Курганская область, Россия).
Определение аминокислотного состава длиннейшего мускула спины проводилось на приборе LC-20 Prominence (Shimadzu, Japan) по методике М-02-902-142-07 «Методика выполнения измерений массовой доли аминокислот методом высокоэффективной жидкостной хроматографии».
Полученные цифровые данные обработаны методами вариационной статистики по Н. А. Плохинскому. Статистическую обработку полученных цифровых данных проводили с помощью компьютера, лицензионного пакета программного обеспечения Microsoft Office 2007. Для оценки существенности различий между двумя средними величинами использовали t-критерий по Стьюденту. Различия считались статистически достоверными при Р ≤ 0,05, Р ≤ 0,01, Р ≤ 0,001.
Результаты (Results)
Изучение аминокислотного состава мышечной ткани гибридных свиней является одним из важных показателей ценности свинины. С одной стороны, трехпородые гибриды, хотя и не достоверно, превосходили своих аналогов по сумме заменимых аминокислот в образцах мышечной ткани (13,577%), на 0,496 и 0,031% соответственно (рис. 1), что можно связать со склонностью организма накапливать большее количество мышечной массы как результат реализации эффектов генов породы дюрок. Об этом свидетельствует и преобладание в сумме незаменимых аминокислот глико- и гликокетогенных аминокислот, отражающих более активное участие мышц в энергетическом гомеостазе, чем у двухпородных помесей. С другой стороны, трехпородные гибриды по сравнению со своими аналогами отличались и более высоким содержанием в сумме незаменимых аминокислот кетогенных аминокислот (лейцин, лизин), отражая способность организма покрывать свои энергозатраты и через образование ацетоацетата, что в результате тоже способствует увеличению мышечной массы.
|
Fig. 1. The amount of replaceable amino acids in the longest muscle backs of young pigs |
Рис. 2. Сумма незаменимых аминокислот в длиннейшей мышце спины молодняка свиней Fig. 2. The amount of essential amino acids in the longest back muscle of young pigs |
Аналогичная закономерность выявлена и по сумме незаменимых аминокислот. Их преимущество отмечено в образцах мышечной ткани трехпородных гибридов (8,984 %), что на 0,364 и 0,111 % больше, чем у чистопородных ландрасов и двухпородных гибридов соответственно (рис. 2). При этом в образцах мышц преобладали такие аминокислоты, как аспарагиновая кислота, глицин, тирозин, аланин и цистеин, безазотистые остатки которых вовлекаются в общий путь катаболизма через образование пирувата, ацетил-КоА и оксалоацетата.
В сумме незаменимых аминокислот независимо от породы молодняка в образцах мышц в наибольшем количестве присутствуют аспарагиновая кислота (1,964–2,273 %) и глутамин (3,011–3,459 %), что подчеркивает особую роль реакций переаминирования в формировании метаболических потоков в организме свиней (таблица).
При этом в мышечной ткани трехпородных гибридов преобладает аспарагиновая кислота (превосходство по данному показателю над чистопородными ландрасами составляет 0,309–0,066 % и двухпородными гибридами – 0,284–0,155 % соответственно), а у чистопородных и двухпородных – глутамин (чистопородные ландрасы превосходили двухпородных и трехпородных гибридов на 0,096 и 0,178 % соответственно). Следовательно, генотип животных влияет на выбор донора аминогрупп в реакциях переаминирования.
В мышечных белках молодняка свиней в достаточно большом количестве присутствует аминокислота аланин (1,436–1,594 %): трехпородные гибриды превосходят чистопородных ландрасов и двухпородных гибридов по данному показателю на 11,002 и 1,335 % соответственно. Аланин – это аминокислота, которая посредством глюкозо-аланинового цикла связывает процессы распада мышечного белка и удаления азота аминогрупп с синтезом глюкозы (глюконеогенез в печени), способствуя поддержанию постоянной концентрации сахара в крови. Кроме этого, обмен аланина обеспечивает и уровень глутамина в мышечной ткани. Данные процессы имеют более высокую интенсивность в организме трехпородных свинок.
Таблица
Аминокислотный состав длиннейшего мускула спины свиней, % 
|
Показатель |
Группа |
||
|
Ландрас |
Ландрас × йоркшир |
Ландрас × йоркшир × дюрок |
|
|
Валин |
0,992 ± 0,02 |
1,041 ± 0,02 |
0,985 ± 0,01 |
|
Изолейцин |
1,087 ± 0,01 |
1,133 ± 0,04 |
1,022 ± 0,01 |
|
Лейцин |
1,805 ± 0,02 |
1,907 ± 0,07 |
1,932 ± 0,04 |
|
Лизин |
1,952 ± 0,02 |
2,030 ± 0,06 |
2,128 ± 0,07 |
|
Метионин |
0,511 ± 0,01 |
0,531 ± 0,01 |
0,547 ± 0,01 |
|
Фенилаланин |
0,902 ± 0,01 |
0,855 ± 0,03 |
0,930 ± 0,03 |
|
Треонин |
1,173 ± 0,02 |
1,189 ± 0,01 |
1,197 ± 0,03 |
|
Триптофан |
0,198 ± 0,02 |
0,187 ± 0,02 |
0,243 ± 0,01 |
|
Сумма незаменимых аминокислот |
8,620 |
8,873 |
8,984 |
|
Аргинин |
1,367 ± 0,17 |
1,784 ± 0,01 |
1,677 ± 0,06 |
|
Гистидин |
0,720 ± 0,01 |
0,872 ± 0,03 |
0,824 ± 0,04 |
|
Аспарагиновая кислота |
1,964 ± 0,02 |
1,989 ± 0,05 |
2,273 ± 0,07 |
|
Глицин |
1,008 ± 0,01 |
0,919 ± 0,03 |
1,074 ± 0,07 |
|
Глутамин |
3,459 ± 0,04 |
3,363 ± 0,14 |
3,011 ± 0,07 |
|
Пролин |
0,971 ± 0,01 |
0,793 ± 0,09 |
0,869 ± 0,05 |
|
Оксипролин |
0,127 ± 0,01 |
0,142 ± 0,01 |
0,119 ± 0,01 |
|
Серин |
0,875 ± 0,01 |
0,978 ± 0,03 |
0,860 ± 0,02 |
|
Тирозин |
0,697 ± 0,01 |
0,673 ± 0,08 |
0,813 ± 0,01 |
|
Аланин |
1,436 ± 0,04 |
1,573 ± 0,07 |
1,594 ± 0,10 |
|
Цистеин |
0,457 ± 0,02 |
0,460 ± 0,03 |
0,463 ± 0,02 |
|
Сумма заменимых аминокислот |
13,081 |
13,546 |
13,577 |
|
Общее количество аминокислот |
21,701 |
22,419 |
22,561 |
|
Аминокислотный индекс, % (отношение незаменимых аминокислот к заменимым) |
65,90 |
65,50 |
66,17 |
|
Белково-качественный показатель (отношение триптофана к оксипролину) |
1,55 ± 0,09 |
1,35 ± 0,23 |
2,07 ± 0,13* |
*Различия с контролем достоверны при Р ≤ 0,05.
Table
Amino acid composition of the longest muscle pig backs, %
|
Indicator |
Group |
||
|
landrace |
Landras × yorkshire |
Landrace × |
|
|
Valin |
0,992 ± 0,02 |
1,041 ± 0,02 |
0,985 ± 0,01 |
|
Isoleucine |
1,087 ± 0,01 |
1,133 ± 0,04 |
1,022 ± 0,01 |
|
Leucine |
1,805 ± 0,02 |
1,907 ± 0,07 |
1,932 ± 0,04 |
|
Lysine |
1,952 ± 0,02 |
2,030 ± 0,06 |
2,128 ± 0,07 |
|
Methionine |
0,511 ± 0,01 |
0,531 ± 0,01 |
0,547 ± 0,01 |
|
Phenylalanine |
0,902 ± 0,01 |
0,855 ± 0,03 |
0,930 ± 0,03 |
|
Threonine |
1,173 ± 0,02 |
1,189 ± 0,01 |
1,197 ± 0,03 |
|
Tryptophan |
0,198 ± 0,02 |
0,187 ± 0,02 |
0,243 ± 0,01 |
|
The amount of essential amino acids |
8,620 |
8,873 |
8,984 |
|
Arginine |
1,367 ± 0,17 |
1,784 ± 0,01 |
1,677 ± 0,06 |
|
Histidine |
0,720 ± 0,01 |
0,872 ± 0,03 |
0,824 ± 0,04 |
|
Aspartic acid |
1,964 ± 0,02 |
1,989 ± 0,05 |
2,273 ± 0,07 |
|
Glycine |
1,008 ± 0,01 |
0,919 ± 0,03 |
1,074 ± 0,07 |
|
Glutamine |
3,459 ± 0,04 |
3,363 ± 0,14 |
3,011 ± 0,07 |
|
Proline |
0,971 ± 0,01 |
0,793 ± 0,09 |
0,869 ± 0,05 |
|
Hydroxyproline |
0,127 ± 0,01 |
0,142 ± 0,01 |
0,119 ± 0,01 |
|
Serine |
0,875 ± 0,01 |
0,978 ± 0,03 |
0,860 ± 0,02 |
|
Tyrosine |
0,697 ± 0,01 |
0,673 ± 0,08 |
0,813 ± 0,01 |
|
Alanine |
1,436 ± 0,04 |
1,573 ± 0,07 |
1,594 ± 0,10 |
|
Cysteine |
0,457 ± 0,02 |
0,460 ± 0,03 |
0,463 ± 0,02 |
|
The amount of replaceable amino acids |
13,081 |
13,546 |
13,577 |
|
Total Amino Acids |
21,701 |
22,419 |
22,561 |
|
Amino acid index, % (the ratio of essential amino acids to interchangeable) |
65,90 |
65,50 |
66,17 |
|
Protein-quality indicator (ratio of tryptophan to hydroxyproline) |
1,55 ± 0,09 |
1,35 ± 0,23 |
2,07 ± 0,13* |
*The differences with control are significant with Р ≤ 0,05.
Кроме аспарагиновой кислоты, глутамина и аланина, в мышечной ткани свиней независимо от породы отмечается достаточно высокое содержание аргинина (1,367–1,784 %), биологическая роль которого в животном организме обусловлена участием в синтезе эндогенного оксида азота (II) и мочевины. При этом максимальное количество аминокислоты присутствует в мышечных образцах двухпородных гибридов, превосходящих чистопородных ландрасов и трехпородных гибридов на 0,417 и 0,152 % соответственно.
Количество и соотношение заменимых и незаменимых аминокислот в мясе определяют его биологическую ценность. При этом роль незаменимых аминокислот, кроме выполнения ими специфических функций, связана с возможностью синтеза в животном организме биологически полноценных тканевых белков. На практике для этих целей используют аминокислотный индекс (отношение незаменимых аминокислот к заменимым) и белково-качественный показатель (отношение между незаменимой аминокислотой триптофан и заменимой – оксипролин).
Аминокислотный индекс и белково-качественный показатель мышечной ткани трехпородных гибридов больше на 0,27 и 33,55 % (Р ≤ 0,05), чем у чистопородных ландрасов, и на 0,67 и 53,33 % в сравнении с двухпородными гибридами соответственно. Следовательно, мясо трехпородных гибридов отличается более высокой биологической ценностью, и это является результатом различий в аминокислотном составе мышечных белков.
Обсуждение и выводы (Discussion and Conclusion)
Существуют значительные различия по аминокислотному составу мышечной ткани между чистопородными ландрасами двухпородными гибридами (ландрас × йоркшир) и трехпородных гибридов (ландрас × йоркшир × дюрок) свиней, завезенных из Канады, при адаптации к новым природно-климатическим и технологическим факторам в КФХ «Ильтяков В. Н.» Частоозерского района Курганской области (Россия). Мышечная ткань гибридного молодняка обладает высокой биологической ценностью. Исследования помогут селекционерам использовать трехпородное скрещивание свиней для повышения откормочной и особенно мясной продуктивности свиней в новых природно-климатических условиях.
1. Tarichenko A. I., Grischenko A. I. Pischevaya i biologicheskaya cennost' svininy // Innovacionnye tehnologii pischevyh proizvodstv: materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii (05 fevralya 2015). Persianovskiy, 2015. S. 136-140.
2. Vasyukova A. T. Tehnologicheskoe ispol'zovanie i pischevaya cennost' myasa // Agropromyshlennye tehnologii Central'noy Rossii. 2016. № 1 (1). S. 19-26.
3. Mikolaychik I. N., Morozova L. A., Bykova O. A., Gridin V. F., Nikulin V. N., Topuriya L. Yu. Natural immune resistance of young pigs on the background of the use of mineral substances // International Journal of Advanced Biotechnology and Research. 2018. T. 9. No. 1. Pp. 551-561.
4. Suslina E. N. Uluchshenie kachestvennyh pokazateley myasa sviney na osnove kompleksa selekcionnyh metodov // Zootehniya. 2016. № 2. S. 25-26.
5. Isaeva A. G., Krivonogova A. S., Donnik I. M., Shkuratova I. A., Drozdova L. I., Bespamyatnykh E. N. Biological full value of meat raw materials of pigs in the technogenic pollution conditions of territories // Indo American Journal of Pharmaceutical Sciences. 2017. T. 4. No. 11. Pp. 4130-4136.
6. Shemuranova N. A., Filatov A. V., Hurshkaynen T. V., Skripova N. N., Nikonova N. N., Kuchin A. V. Organolepticheskie svoystva i himicheskiy sostav myasa sviney pri primenenii kormovoy dobavki «Verva» v period otkorma // Zootehniya. 2018. № 5. S. 22-24.
7. Frolova V. I., Bekenev V. A., Bol'shakova I. V., Frolova Yu. V., Orlova K. S. Myasnye kachestva chistoporodnyh i gibridnyh sviney raznyh sochetaniy razvodimyh v Sibiri // Kormoproizvodstvo, produktivnost', dolgoletie i blagopoluchie zhivotnyh: materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii. Novosibirsk, 2018. S. 61-63.
8. Morozova L. A., Mikolaychik I. N., Il'tyakov A. V., Neupokoeva A. S. Otkormochnye i myasnye kachestva chistoporodnogo i gibridnogo molodnyaka sviney // Glavnyy zootehnik. 2018. № 11. S. 3-9.
9. Morozova L. A., Mikolaychik I. N., Duskaev G. K., Neupokoeva A. S., Chumakov V. G. Sravnitel'naya ocenka produktivnyh kachestv chistoporodnogo i pomesnogo molodnyaka sviney na otkorme pri dvuh- i trehporodnom skreschivanii // Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotehnologicheskogo universiteta im. P. A. Kostycheva. 2018. № 3 (39). S. 43-47.
10. Slozhenkina M. I., Gorlov I. F., Baranikov V. A., Mosolova N. I., Surkova S. A., Lodyanov V. V., Kulikovskiy A. V. Biologicheskaya i pischevaya cennost' myshechnoy tkani v zavisimosti ot kachestvennyh defektov svininy // Agrarno-pischevye innovacii. 2018. № 4 (4). S. 37-44.
11. Poznyakovskiy V. M., Gorlov I. F., Tikhonov S. L., Shelepov V. G. About the quality of meat with PSE and DFD properties // Foods and Raw Materials. 2015. T. 3. No. 1. Pp. 104-110.
12. Donnik I. M., Bespamyatnykh E. N., Isaeva A. G., Krivonogova A. S., Shkuratova I. A., Loretts O. G., Musikhina N. B., Bespamyatnykh N. N. Special features of complete amino acid profile formation of porcine organs when using biologically active substances // International Journal of Advanced Biotechnology and Research. 2018. T. 9. No. 4. Pp. 534-540.
13. Landi F., Calvani R., Tosato M., Martone A. M., Ortolani E., Savera G., D’Angelo E., Sisto A., Marzetti E. Protein intake and muscle health in old age // From biological plausibility to clinical evidence. Nutrients. 2016. No. 8. R. 5. DOI:https://doi.org/10.3390/nu8050295.
14. Komar B., Schwingshackl L., Hoffmann G. Effects of leucine-rich protein supplements on anthropometric parameter and muscle strength in the elderly: a systematic review and meta-analysis // Journal of Nutrition, Health and Aging. 2015. No. 19. Rr. 437-446. DOI:https://doi.org/10.1007/s12603-014-0559-4.
15. Beasley J. M., Deierlein A. L., Morland K. B., Granieri E. C., Spark A. Is meeting the recommended dietary allowance (RDA) for protein related to body composition among older adults? Results from the Cardiovascular Health of Seniors and Built Environment Study // Journal of Nutrition, Health and Aging. 2016. No. 20. Rr 790-796. DOI:https://doi.org/10.1007/s12603-015-0707-5.
