CC BY
42
#
НОВЫЕ ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ: ТЕХНОЛОГИИ, СОСТАВЫ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Для корреспонденции
Зиновьева Наталия Анатольевна - доктор биологических наук,
профессор, академик РАН, директор ФГБНУ «Всероссийский
научно-исследовательский институт животноводства
им. академика Л.К. Эрнста»
Адрес: 142132, Московская обл., Подольский р-н,
п. Дубровицы, д. 60
Телефон: (496) 765-11-63
E-mail: n_zinovieva@mail.ru
В.А. Багиров1, И.М. Чернуха2, А.Б. Лисицын2, Н.А. Зиновьева1
Исследование биологической ценности говядины, полученной от межвидовых гибридов яка и крупного рогатого скота
Study of biological value of beef produced by interspecies hybrids of domestic cattle and wild yaks
V.A. Bagirovi, I.M. Chernukha2, A.B. Lisitsin2, N.A. Zinovievai
1ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства им. академика Л.К. Эрнста», Московская область, Подольский р-н, п. Дубровицы 2 ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова», Москва
1 ALL-Russian Research Institute of Animal Husbandry named after academy member L.K. Ernst, Moscow Region
2 All-Russian research institute of meat industry named after V.M. Gorbatov, Moscow
Выполнено сравнительное исследование химического состава и биологической ценности говядины, полученной от гибридов абердин-ангусской породы мясного скота и яка (гибридная говядина) и чистопородной мясной абердин-ангусской породы скота (традиционная говядина). Исследования проводили на образцах длиннейшей мышцы спины. Установлено, что образцы гибридной говядины при практически равном содержании белка (21,1 против 21,6%) характеризуются меньшим содержанием жира (1,2 против 2,5%). Показана более высокая биологическая ценность гибридной говядины по сравнению с традиционной. Величина белково-качественного показателя (БКП), определяемого как соотношение триптофан: оксипролин и характеризующего отношение содержания полноценных белков к неполноценным, составила 8,1 против 5,7. Значения аминокислотных индексов [соотношение незаменимых (НАК) и заменимых аминокислот (ЗАК) и соотношение НАК к общему количеству аминокислот (ОАК)] составили НАК/ЗАК=0,77 против 0,65 и НАК/ОАК=0,43 против 0,39. Белок гибридной говядины характеризовался более высоким содержанием целого ряда НАК: треонина -в 1,77, валина - в 1,23 раза, лизина - в 1,09, лейцина - в 1,17, триптофана - в 1,19 раза. Количество НАК в 1 г белка для гибридной говядины составило 434,7 против 393,1 мг для традиционной говядины. Показано, что белок гибридной говядины по сравнению с традиционной характеризуется более высокими значениями аминокислотного скора по показателям НАК (121% против 109%).
Ключевые слова: гибриды крупного рогатого скота и яка, качество мяса, биологическая ценность белка мяса, аминокислотный состав
Вопросы питания. Том 83, № 6, 2014
81
The comparative study of the chemical composition and biological values of beef produced by hybrids of Angus cattle with wild yaks (hybrid beef) and pure-bred Angus cattle (traditional beef) has been carried out. Longissimus muscle samples were used for analysis. It was observed, that the hybrid beef samples had the practically equal protein content comparing to traditional beef (21,1 vs. 21,6 per cent) but were characterized by the lower fat content (1,2 vs. 2,5 per cent). The higher biological value of hybrid beef comparing to traditional beef has been shown. The value of protein-quality index, calculated as the ratio of tryptophan amino acid to oxyprolin and characterizing the ratio of high biological value proteins to low biological value proteins was 8,1 vs. 5,7. The values of amino acid indexes [ratio of essential amino acids (EAA) to non-essential amino acids (NAA) and ratio of EAA to the total amount of amino acids (TAA)] were EAA/NAA=0.77 vs. 0.65 and EAA/TAA=0.43 vs. 0.39. The protein of hybrid beef was characterized by the higher content of a number of the essential amino acids: by a factor of 1,77 for threonin, 1,23 - for valin, 1,09 - for lysin, 1,17 - for leucine and 1,19 - for tryptophan. The amount of the essential amino acids in 1 gram of protein of the hybrid beef was 434,7 mg against 393,1 mg for traditional beef. It has been shown, that the protein of the hybrid beef comparing to traditional beef is characterized by the higher values of the amino acid scores calculated for EAA.
Keyworlds: beef cattle and yak hybrids, meat quality, protein biological value, amino acid composition
#
Продукты животного происхождения являются источником эссенциальных нутриентов, необходимых для обеспечения полноценного сбалансированного питания. Домашний скот обеспечивает около 13% общей энергетической ценности и 28% белка в рационе человека непосредственно за счет мяса, молока, яиц и субпродуктов [5]. Одной из главных целей генетического совершенствования видов и пород животных является получение белка животного происхождения, наиболее полно обеспечивающего потребности человека в аминокислотах. На основании биологических потребностей человека в аминокислотах ФАО/ВОЗ разработан аминокислотный состав идеального белка, 1 г которого содержит следующие количества незаменимых аминокислот (НАК): изолейцин - 40 мг, лейцин - 70 мг, лизин -55 мг, метионин+цистеин - 35 мг, фенилаланин+ тирозин - 60 мг, треонин - 40 мг, триптофан - 10 мг, валин - 50 мг, а сумма НАК составляет 360 мг [4]. Белковый состав мяса большинства видов сельскохозяйственных животных хотя и приближается к идеальному, вместе с тем характеризуется наличием ряда лимитирующих аминокислот, количества которых ниже значений, установленных для идеального белка.
Одним из путей повышения качества и биологической полноценности мясного сырья, получаемого от домашних животных, является их гибридизация с дикими видами [1].
Целью работы явилась оценка биологической ценности сырья, получаемого от гибридов крупного рогатого скота и яка (гибридная говядина), в сравнении с традиционной говядиной.
Материал и методы
Объектом исследований служили образцы длиннейшей мышцы спины гибридов скота мясной абердин-ангусской породы с 25% крови дикого яка и чистопородного абердин-ангусско-го скота. Отбор и подготовку средней пробы осуществляли от 3 животных согласно ГОСТ 9792-73 «Колбасные изделия и продукты из свинины, баранины, говядины и мяса других видов убойных животных и птиц. Правила приемки и методы отбора проб». Подготовленную таким образом среднюю пробу использовали для всех аналитических исследований. Содержание белка в пробах длиннейшей мышцы спины оценивали по ГОСТ 25011-81, содержание оксипролина и триптофана определяли по ГОСТ 23041-78. Аминокислотный состав определяли, используя автоматический аминокислотный анализатор «Agilent Infinity 1200 HPLC» («Agilent Technologies, Inc.», США), с предколоночной дериватизацией агентами: ортофталевым альдегидом (OPA) (для первичных аминокислот) и 9-флуоренилметил-хлороформиатом (FMOC) (для вторичных аминокислот). Для исследования измельченную навеску мяса подвергали кислотному гидролизу 6 М HCl в течение 24 ч при 110 °С с последующим удалением (выпариванием) кислоты. Сухой гидроли-зат растворяли в солянокислом буфере (рН 2,2) с добавлением агентов для дериватизации. Готовую смесь помещали в автосамплер хроматографа для анализа.
82
Вопросы питания. Том 83, № 6, 2014
#
В.А. Багиров, И.М. Чернуха, А.Б. Лисицын и др.
Биологическую ценность белков изучаемых образцов говядины оценивали по белково-качест-венным показателям (БКП), аминокислотным индексам, а также методом так называемого аминокислотного скора. Значение БКП определяли как отношение содержания в изучаемых образцах аминокислоты триптофана к оксипролину. Значение аминокислотного индекса НАК/ЗАК рассчитывали как отношение НАК к заменимым аминокислотам (ЗАК), значение индекса НАК/ОАК определяли как соотношение НАК к общему количеству аминокислот (ОАК). Значения аминокислотного скора рассчитывали как отношение количества аминокислот в 1 г изучаемого белка к количеству соответствующих аминокислот в 1 г идеального белка, выраженное в процентах, при этом за идеальный белок принимали аминокислотную шкалу ФАО/ВОЗ [4]. Если значение скора для определенной аминокислоты было ниже 100%, данную аминокислоту определяли как лимитирующую.
Результаты
Анализ химических показателей длиннейшей мышцы исследуемых образцов показал, что гибридная говядина по сравнению с традиционной характеризовалась практически равным содержанием белка (21,1 против 21,6%) при существенно меньшем содержании жира (1,2 против 2,5%). Оценка БКП по триптофан-оксипролино-вому индексу, характеризующему отношение полноценных белков к неполноценным, показала большую биологическую ценность гибридной говядины (БКП=8,1 против 5,7), что подтверждается установленными ранее данными о том, что оптимальной биологической ценностью обладает мышечная ткань с БКП не ниже 5 и до 8. Повышение значения БКП достигалось главным образом за счет более высокого содержания триптофана в образцах гибридной говядины (468 против 400 мг%).
Анализ аминокислотного состава белка изучаемых образцов показал, что гибридная говядина при равноценном содержании белка (21,35 против 21,73%) характеризовалась смещением аминокислотного состава в пользу НАК (434,7 мг против 393,1 мг на 1 г белка). Расчет аминокислотных индексов показал преимущество гибридной говядины перед традиционной: НАК/ЗАК=0,77 против 0,65; НАК/0АК=0,43 против 0,39. Результаты сравнительного анализа аминокислотного состава изучаемых образцов приведены на рисунке.
Как следует из данных рисунка, белок гибридной говядины характеризовался более высоким
Рго
Агд
Ыэ Gly Glu Бег Аэр А1а Тгр Ьуэ РИе Туг 1_еи 11е Val Суэ 1Ш ТИг
] 79,5
1178,9
□ 202,3
151,4
■195,5 ■ 101,0
118,4 ■ 21,9
77,4
38,2
1 64,0 75,2
36,1
62,3
63,8
0 50 100 150 200
□ Традиционная говядина ■ Гибридная говядина
Аминокислотный состав белка изучаемых образцов длиннейшей мышцы спины гибридной и традиционной говядины
По оси Х - содержание аминокислот (мг в 1 г белка), по оси У - аминокислота.
содержанием целого ряда НАК: треонина - в 1,77, валина - в 1,23 раза, лизина - в 1,09, лейцина -в 1,17, триптофана - в 1,19 раза. Согласно нормам, рекомендованным ФАО/ВОЗ, у белков с высокой биологической ценностью количество НАК в 1 г белка должно быть не менее 400 мг [4]. В наших исследованиях значение данного показателя для гибридной говядины составило 434,7 против 393,1 мг для традиционной говядины. Принимая во внимание значительную разницу выходов мышечной ткани с туш гибридного и традиционного мясного скота и тот факт, что валин способствует наращиванию мышечной массы, можно предположить, что различия в содержании вали-на в белке гибридной и традиционной говядины (62,3 против 50,6 мг/г) связаны с различной предрасположенностью изучаемых селекционных форм к физическим нагрузкам. В то же время, меньшее содержание глутаминовой кислоты в белке гибридной говядины позволяет ожидать меньшую выраженность характерного мясного аромата продуктов, особенно бульона, приготовленных из гибридной говядины.
Результаты анализа биологической ценности белка изучаемых образцов говядины по значениям аминокислотного скора приведены в таблице.
Значения аминокислотного скора более 100% показывают полноценное обеспечение данной
Вопросы питания. Том 83, № 6, 2014
83
Аминокислотный скор белка изучаемых образцов длиннейшей мышцы спины гибридной и традиционной говядины
Аминокислота Содержание НАК, мг/100 г белка Аминокислотный скор, %
гибридная говядина традиционная говядина идеальный белок (ФАО, 1985) гибридная говядина традиционная говядина
Thr 63,8 36,1 40 160 90
Met 10,1 19,6 35 62* 88*
Cys 11,6 11,4
Val 62,3 50,6 50 125 101
Ile 33,9 37,2 40 85* 93*
Leu 75,2 64,0 70 107 91*
Tyr 35,8 40,3 60 119 131
Phe 35,4 38,2
Lys 84,7 77,4 55 154 141
Trp 21,9 18,4 10 219 184
НАК 434,7 393,1 360 121 109
П р и м е ч а н и е. * - лимитирующая аминокислота.
аминокислотой суточной потребности человека, а значения менее 100% означают недостаточное обеспечение суточной потребности человека. Как следует из данных таблицы, образцы гибридной и традиционной говядины характеризовались значениями аминокислотного скора в целом по НАК, превышающими 100% (121 и 109% соответственно), что свидетельствует о биологической ценности изучаемых видов сырья. В качестве одного из потенциально значимых преимуществ белка длиннейшей мышцы спины гибридной говядины можно рассматривать более высокое среднее значение скора для аминокислот с разветвленными цепочками - лейцина, изолей-цина, валина (107 против 94,9). Как известно, эти аминокислоты активно используются как источник энергии во время физических нагрузок и поэтому они незаменимы в питании спортсменов [2].
Обращает на себя внимание существенный дефицит серосодержащих аминокислот в гибридной говядине. Ранее Ш.А. Мкртчян и соавт. [3] в исследованиях аминокислотного состава мяса 5 различных экотипов яка по отношению к идеальному (яичному) белку также указывали на лимитирующую аминокислоту метионин как биологическую особенность яков. В целом значения скоров по НАК было выше для гибридной говядины.
Таким образом, проведенные исследования показывают, что создание гибридов домашнего крупного рогатого скота и дикого яка может стать источником мясного сырья, обладающего высокой биологической ценностью для человека.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №14-36-00039).
Сведения об авторах
Багиров Вугар Алиевич - доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства им. академика Л.К. Эрнста» (Московская область) E-mail: vugarbagirov@mail.ru
Чернуха Ирина Михайловна - доктор технических наук, заместитель директора по научной работе ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова» (Москва) E-mail: imcher@inbox.ru
Лисицын Андрей Борисович - доктор технических наук, профессор, академик РАН, директор ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова» (Москва)
E-mail: info@vniimp.ru
Зиновьева Наталия Анатольевна - доктор биологических наук, профессор, академик РАН, директор ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства им. академика Л.К. Эрнста» (Московская область) E-mail: n_zinovieva@mail.ru
84 Вопросы питания. Том 83, № 6, 2014
В.А. Багиров, И.М. Чернуха, А.Б. Лисицын и др.
Литература
Багиров В.А., Гладырь Е.А., Эрнст Л.К. и др. Сохранение и рациональное использование генетических ресурсов яка // Сельскохозяйственная биология: Сер. Биология животных. -2009. - № 2. - С. 37-42.
Воробьева В.М., Шатнюк Л.Н., Воробьева И.С. и др. Роль факторов питания при интенсивных физических нагрузках спортсменов // Вопр. питания. - 2011. - Т. 80, № 1. - С. 70-77.
Мкртчян Ш.А., Уманский М.С., Кметь А.М. Аминокислотный состав мяса яков разных экотипов // Докл. Россельхозакадемии. -1993. - № 4. - С. 57-62.
FAO. Energy and protein requirements. Report of a Joint FAO/WHO/UNU Expert Consultation. - Geneva: Word Health Organization, 1985. - 112 p. FAO. World Livestock 2011 - Livestock in food security / Ed. A. McLeod. - Rome: FAO, 2011. - 115 p.
References
Bagirov V.A., Gladyr E.A., Ernst L.K. et al. Conservation and sustainable use of yak genetic resources // Sel'skokhozyaistvennaya Biolo-gya. - 2009. - N 2. - P. 37-42.
Vorobyova V.M., Shatnyuk N.L., Vorobyova S.I. et al. The role of nutritional factors in intensive physical activities of sportsmen // Voprosy Pitaniia. - 2011. - Vol. 80, N 1. - P. 70-77. Mkrtchyan Sh.A.; Umanskii M.S.; Kmet' A.M. Amino acid composition of meat from yaks of different ecotypes // Doklady Ros-
siiskoi Akademii Sel'skokhozyaistvennykh Nauk. - 1993. - N 4. -P. 57-62.
FAO. Energy and protein requirements. Report of a Joint FAO/WHO/ UNU Expert Consultation. - Geneva: Word Health Organization, 1985. - 112 p.
FAO. World Livestock 2011 - Livestock in food security / Ed. A. McLeod. - Rome: FAO, 2011. - 115 p.
Вопросы питания. Том 83, № 6, 2014
85
