Известия Оренбургского Государственного Аграрного Университета 2020 № 4 (84)

УДК 636.082.22/28.083.13

Аминокислотный состав длиннейшей мышцы спины бычков разных заводских линий казахской белоголовой породы

Ш.А. Макаев, д-р с.-х. наук

ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН

Разведение и выращивание на мясо сельскохозяйственных животных является основной целью специализированного мясного скотоводства в производстве высококачественной говядины как подотрасли животноводства России. Поэтому в последнее время много внимания уделяется селекции мясного контингента по созданию адаптированных к степным условиям новых генотипов с высокой мясной продуктивностью на основе применения ДНК-технологии [1 – 5].

Ценность говядины определяется высоким содержанием в усвояемой форме почти всех питательных веществ, необходимых для организма человека. Главной составной частью мяса являются белки и жиры. Однако оценивают мясо прежде всего как белковый продукт.

Мясо, особенно говядина, является незаменимым высокобелковым, наиболее безопасным и востребованным продуктом в питании населения [6 – 11].

В связи с повышением требований к качеству говядины и стремлением получать молодое, нежное и биологически полноценное мясо с желательными параметрами постоянно осуществляется качественная оценка отдельных мышц и целых отрубов туши животных. Белковая полноценность определяется соотношением в белке полноценных и неполноценных аминокислот. В полноценных белках содержатся жизненно необходимые для питания аминокислоты, которые не синтезируются в организме. Что касается неполноценных белков, то пищевое значение их незначительное.

Изучению аминокислотного состава мяса животных посвящён ряд научных статей, но в основном они касаются роста и породы животных. При этом одни авторы отмечают относительное постоянство аминокислотного состава (20 аминокислот), другие свидетельствуют о значительном различии в их содержании [12 – 14].

Организм человека приспособлен к пище не только определённого состава, но и определённой сбалансированности в отношении содержащихся в ней веществ. Ею обусловливается именно та реакция, которая сложилась на протяжении веков эволюционного процесса. Такая пища, как мясо, служила прародителю человека строительным материалом, из которого складывался, совершенствовался, формировался его организм до современного состояния. Исключение мяса из состава рациона многими переносится с трудом – вызывает неудовлетворённость едой, слабость, быстро возобновляющееся ощущение голода, которые впоследствии приводят к глобальным и даже смертельным болезням века (инфаркты, разные виды рака, диабет, инсульты и др.) [15 – 17].

В связи с этим возникла необходимость углублённого изучения качества мяса по аминокислотному составу и биологической ценности молодняка разных генотипов казахской белоголовой породы в Заволжье.

Цель работы – сравнительная оценка аминокислотного состава и соотношения аминокислот белка длиннейшей мышцы спины 15-месячных бычков разных заводских линий казахской белоголовой породы.

Материал и методы исследования. Исследование проводили в 2017 – 2020 гг. в условиях СПК «Племзавод» «Красный Октябрь» Волгоградской области. Для эксперимента было сформировано четыре группы, в каждой по 60 гол. полновозрастных коров с комплексным классом не ниже стандарта породы.

Маток осеменяли в течение 1,5 месяца спермой быков-улучшателей и носителей генотипов генов, контролирующих мясную продуктивность породы. В I гр. вошли сыновья быка-произвводителя Миража 5085К (с генотипом CAPN ^CC, CAST ^GG, TG5 ^AA ) заводской линии Марципана 2993К ВЛКБ-1 крупнорослого типа анкатинский, во II гр. – Снайпера 8911 к (CAPN ^CG, CAST ^CG, TG5 ^AT ) заводской линии Смычка 5545 к НКБ-26 заводского типа заволжский, в III гр. − Пира 6021К (CAPN1 ^CC, CAST ^CC, TG5 ^AT ) линии Призёра 5001 к НКБ-98 и в IV гр. – Дозора 4331 к (CAPN ^CG, CAST ^CC, TG5 ^AA ) линии Дикого 7019 к (генеалогическая линия Дайса 10 канадского герефорда).

Из полученного новорождённого молодняка было сформировано четыре группы бычков по 20 гол. в каждой от использованных быков (по порядку). Молодняк до 8-месячного возраста выращивался на подсосе и выпасался с коровами на пастбище. После отъёма от матерей бычки-сыновья всех групп содержались беспривязно на испытательной станции по качеству потомства быков-производителей племзавода. Для изучения убойных показателей, мясной продукции, химического состав мяса и определения аминокислотного состава длиннейшей мышцы спины был проведён в убойном пункте племзавода контрольный убой потомков производителей по 3 гол. из каждой группы в возрасте 15 мес.

Отбор проб длиннейшего мускула спины бычков проводили на уровне 9–12-го рёбер из охлаждённой правой полутуши до (2 – 4°С) в течение 24 час.

Аминокислотный состав белка мышечной ткани спины определяли с помощью системы капиллярного электрофореза (анализатор «Капель 105/105 М»).

Биометрическую обработку полученных данных проводили согласно методическим указаниям по оформлению результатов измерений с использованием операционной системы Microsoft Excel. Достоверность разности принималась при пороге надёжности В₁  = 0,95 (уровень значимости P < 0,05).

В 1970-х гг. пищевую ценность говядины изучали в сравнении с аминокислотным составом женского молока, белок которого считали идеальным. По предложению Продовольственного комитета Всемирной организации здравоохранения (ФАО/ВОЗ) начали применять аминокислотную шкалу, которая соответствовала аминокислотному составу белка куриного яйца [18, 19].

Содержание незаменимых аминокислот метионина, лизина, триптофана в молоке и мясе очень сходно. Наиболее заметное отклонение от женского молока наблюдалось по содержанию в мясе лейцина. Из заменимых аминокислот в женском молоке отмечается отсутствие глицина, а в говядине его около 6 %. (табл. 1).

1. Стандарты содержания аминокислот: в идеальных белках, %

Представленная норма содержит минимальные требования к биологической ценности белка, которая может удовлетворить потребность в незаменимых аминокислотах людей старше 2 лет (после молочного периода) при минимальном уровне требований к качественной жизни.

Биологическую ценность белка оценивают, используя метод определения аминокислотного скора (счёт – от англ. слова «score»), который является важнейшим показателем полноценности белка любого происхождения и определяется путём сравнения аминокислот в исследуемом продукте рациона с эталоном «идеального белка».

Аминокислотный скор (АС) определяют по формуле:

где АК_иб – содержание незаменимой аминокислоты (г) в 100 г исследуемого белка;

АК_эб – содержание незаменимой аминокислоты (г) в 100 г эталонного белка.

Аминокислота, скор которой оказывается менее 100 %, называется лимитирующей, так как именно сам белок продукта – неполноценным.

Наличие в продукте лимитирующей незаменимой аминокислоты означает то, что такой продукт нельзя употреблять в пищу без комбинирования его с другими продуктами рациона, имеющими достаточное количество данной проблемной аминокислоты.

Аминокислота с наименьшим скором считается первой лимитирующей. В случае если дневной рацион не будет сбалансирован хотя бы по одной лимитирующей аминокислоте, эта кислота будет сдерживать использование всех остальных аминокислот и протеина в целом.

Отклонение АС в большую сторону (> 100 %) также нежелательно из-за плохой усвояемости таких белков, но всё равно продукт признаётся полноценным.

Биологическая ценность белков зависит не только от содержания в них незаменимых аминокислот, но и от их соотношения: чем больше разница этих соотношений по сравнению с эталонным белком, тем меньше биологическая ценность. Поэтому очень важными показателями считаются аминокислотный скор (АС) и коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС).

Коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС, %) выявляет среднюю величину повышенного значения аминокислотного скора (АС), незаменимых аминокислот в сравнении с наименьшим уровнем скора незаменимой кислоты и вычисляется по формуле:

где АС_i − аминокислотный скор i-й аминокислоты, % (i = 1 – 9);

АС_min − аминокислотный скор лимитирующей аминокислоты, %;

n – число незаменимых аминокислот.

Биологическая ценность белка мышечной ткани рассчитывается по формуле:

БЦ = 100–КРАС, %.

Результаты исследования. Показатели содержания различных аминокислот в белке длиннейшей мышцы спины бычков казахской белоголовой породы от разных заводских линий представлены в таблице 2.

2. Содержание аминокислот в белке мышечной ткани длиннейшего мускула спины, %

Сравнительный анализ полученных данных свидетельствует о некоторых межгрупповых отличиях в аминокислотном составе белка мышечной ткани спины у молодняка, обусловленных частотой встречаемости желательных аллелей полезных генов-маркёров качества мяса в генотипе отца, связанного с происхождением. Так, доля незаменимых аминокислот в белке длиннейшей мышцы спины у сыновей производителя Пира 6021к (где P = 0,833) превосходила соответствующий показатель у сверстников стада на 2,41 % (P > 0,999). Кроме того, определено достоверное различие показателей содержания всех незаменимых аминокислот в белке мышечной ткани у животных по изучаемым группам опыта (3,2 – 13,4 %, P > 0,99). Молодняк заводской линии Призёра 5001к выделялся большой величиной всех незаменимых аминокислот – от 0,03 до 28,76 % (P > 0,99) среди своих сверстников от других линейных быков-производителей. По суммарной величине содержания незаменимых аминокислот в белке мышечной ткани бычки III гр. превосходили животных I и IV гр. с частотой встречаемости желательных аллелей P = 0,667 по соответствующему показателю соответственно на 3,55 ед., или на 9 % (P > 0,999); 5,0 ед., или 10,9 % (P > 0,999) и с P = 0,499 – 1,84 ед., или 4,5 % (P > 0,99). Отмечаемая разница в суммарном содержании незаменимых аминокислот сложилась преимущественно из-за превосходства в синтезе лизина (8,13 %), лейцина + изолейцина (9,96 %), треонина (4,35 %), аргинина (5,43 %), фенилаланина (3,70 %). Несколько меньший вклад внесли метионин (2,14 %) и триптофан (3,23 %). В то же время суммарный вес незаменимых аминокислот в белке мышцы спины у бычков I, II и IV гр. был меньше, чем у молодняка III гр., соответственно на 7,81 % (P > 0,999): 5,66 (P > 0,999) и 2,08 % (P > 0,999).

Известно, что говядина как биологический незаменимый ценный продукт имеет в своей структуре довольно большое количество полноценных белков, которые содержат важнейшие, необходимые для процессов жизнедеятельности аминокислоты. Они принимают участие в биосинтезе тканевых белков и ферментов. Незаменимые аминокислоты выполняют свои индивидуальные функции. Так, гистидин способствует росту и восстановлению тканей, лизин участвует в кроветворении и выработке антител, гормонов. Лейцин + изолейцин участвует в синтезе и распаде протеина и укрепляет иммунную систему организма. Метионин активизирует обмен липидов, белков и углеводов. Треонин адресно помогает организму в ускоренном осваивании других аминокислот и является одной из важнейших составляющих отменного здоровья. Присутствие валина необходимо для метаболизма в мышцах, восстановления повреждённых тканей и для поддержания нормального обмена азота в организме. Крайне необходима для человеческого организма и является многофункциональной незаменимая аминокислота–фенилаланин. Триптофан в говядине находится на высоком уровне. Он представляет собой основную незаменимую аминокислоту мышечной ткани, служащую для определения белкового качественного показателя мяса (БКП).

В результате проведённого исследования установлено, что у бычков всех групп было довольно высокое содержание аминокислот в белке мышцы спины, которые превышали рекомендуемую норму ФАО/ВОЗ для человека. Это подтверждает сбалансированность мышечной ткани спины молодняка по аминокислотному составу и её полную усвояемость организмом.

Для нормальной жизнедеятельности человека необходимы оба типа аминокислот.

Заменимые аминокислоты могут синтезироваться в организме за счёт поступления их в пищу в составе растительных белков (бобы и злаки). Они выполняют в организме весьма важные функции, причём некоторые из них играют физиологическую роль не меньшую, чем незаменимые аминокислоты.

По суммарному содержанию заменимые аминокислоты в образцах мышечной ткани спины изучаемых групп молодняка занимают такие же ранговые места, как у незаменимых аминокислот.

Аналогичная картина наблюдалась по показателям аминокислотного скора между группами опытных животных (табл. 3 и 4).

По общему содержанию заменимых аминокислот в белке мышцы спины лидирующее место занимали бычки производителя Пира 6021к с повышенной частотой встречаемости желаемых аллелей генов, контролирующих нежность и мраморность мяса.

Так, в белке мышечной ткани спины, полученном от бычков III гр., общее содержание заменимых аминокислот было больше на 7,73 ед., или 10,3 % (P > 0,999), в сравнении со сверстниками I гр., II гр. – 5,66 ед., или 7,2 %.

3. Соотношение незаменимых аминокислот к эталону, %

4. Соотношение заменимых аминокислот к эталону, %

Биологическая ценность говядины – это прежде всего содержание в ней протеина с хорошо сбалансированным составом аминокислот. Она зависит не только от содержания в них незаменимых аминокислот, но и от их соотношения с эталоном белка (скор) и коэффициента различия аминокислотного скора (КРАС) (табл. 5).

5. Оценка биологической ценности белка длиннейшей мышцы спины бычков, %

Анализ таблицы 5 показывает высокую среднюю величину скора аминокислот белка мышцы спины у бычков III гр. и соответственно больший процент коэффициента различия аминокислотного скора (КРАС). Их превосходство над молодняком I, II и IV гр. по скору аминокислот составляло 53,2; 60,7 и 25,3 %, а по коэффициенту различия аминокислотного скора – 5,91; 6,75 и 2,81 %. Следует отметить, что в связи с высокой долей содержания нелимитирующих незаменимых аминокислот в белке мышечной ткани бычки III гр. несколько уступали молодняку других заводских линий по биологической ценности.

Выводы. Исследование аминокислотного состава белка длиннейшей мышцы спины свидетельствует, что полученное мясо после убоя бычков от разных заводских линий казахского белоголового скота отличается высокой биологической полноценностью и качеством. Более предпочтительным генотипом по суммарному количеству синтезированных аминокислот у потомков является бык-производитель Пир 6021к линии Призёра 5001к НКБ-98, который обладает большим количеством желательных аллелей генов нежности и мраморности мяса.

DOI 10.37670/2073-0853-2020-84-4-261-266

Опубликовано Известия Оренбургского Государственного Аграрного Университета 2020 № 4 (84), стр. 261-266

Аннотации