CC BY
3
Научная статья УДК 636.088.31
doi: 10.47737/2307-2873_2022_39_138
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ УБОЕ БЫЧКОВ НА АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ МЯСА
©2022. Анатолий Васильевич Харламов1, Елемес Ажмулдинович Ажмулдинов2, Алексей Николаевич Фролов3^, Олег Александрович Завьялов 4, Михаил Анатольевич Кизаев 5
1,2,3,4,5 Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук, Оренбург, Россия, 3forleh@mail.ru
Аннотация. В статье приводятся данные по влиянию степени стрессового состояния бычков симментальской породы, вызванной различными технологическими факторами (транспортировка, 24-часовая голодная выдержка) перед убоем животных, на качественные показатели мяса, в том числе, на аминокислотный состав длиннейшей мышцы спины. Убой бычков проводили весной и осенью по две группы, по три головы в каждой: первая группа - убой с «колёс» т.е. непосредственно после транспортировки бычков на мясокомбинат, вторая - после 24-часовой голодной выдержки. Сравнительный анализ содержания незаменимых и заменимых аминокислот в длиннейшей мышце спины, в зависимости от времени и степени стрессового состояния бычков перед убоем, показал, что в мышце животных, убитых после 24-часовой голодной выдержки весной было на 3,98 % больше незаменимых и на 0,62 % заменимых аминокислот осенью соответственно на 4,11 и 0,45 % по сравнению со сверстниками убитых с «колёс». Меньшее количество аминокислот в длиннейшей мышце бычков первой группы связано с повышенным стрессовым состоянием организма животных перед убоем.
Ключевые слова: симментальская порода, бычки, стресс, предубойная выдержка, аминокислотный состав мяса
Введение. Перевозка животных с фермы на убойные предприятия вызывает стрессовое состояние у транспортируемого скота [1,2]. К основным факторам, влияющим на стрессовое состояние при перевозке скота относятся: время транспортировки, предубой-ного содержания, уровень кормления и поения водой перед отправкой, комфортабельность перевозимого транс-портного средства и др. Продолжительность предубойной выдержки крупного рогатого скота на убойных предприятиях значительно варьируется, обычно оно составляет от 12 до 24 часов [3], но имеются данные об улучшении убойных качеств при увеличении этого показателя до 48 часов и более [4,5] и при снижении до 2-4
чалов [6]. В связи с такими большими вариациями по предубойному содержанию, качество туш и мяса существенно различается, это является одним из наиболее обсуждаемых аспектов при производстве говядины [7,8].
Ряд исследователей указывают, что период отдыха перед убоем позволяет крупному рогатому скоту пополнить концентрацию мышечного гликогена, уменьшить обезвоживание и снижение массы туши, а также восстановиться после физического и эмоционального стресса, вызванного транспортировкой [9-11]. Но имеются и другие исследования, указывающие на негативное влияние предубойной выдержки [12-14].
В связи с этим, целью данного исследования являлась оценка влияния фенотипиче-ских факторов, таких как сезон года (весна, осень), а также различная стрессовая нагрузка на организм бычков перед убоем (транспортировка и убой с «колёс» и с 24-часовой голодной выдержкой) на аминокислотный состав протеинов длиннейшей мышцы спины для определения степени воздействия стресса на качественные показатели белков мясного сырья.
Объект исследования. Бычки, симментальская порода, туши, длиннейшая мышца спины.
Методика. Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями и рекомендациями Russian Reg-ulations, 1987 (Order No. 755 on 12.08. 1977 the USSR Ministry of Health) and «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Washington. D.C. 1966)». При выполнении исследований были предприняты усилия, чтобы свести к минимуму страдания животных и количество используемых образцов.
Научные исследования проводились на бычках симментальской породы, выращенных в одинаковых условиях содержания и кормления в ОАО Агрофирма «Нур» Стерлибашев-ского района Республики Башкортостан, которое находилось на расстоянии 138 км от перерабатывающего предприятия.
Решение поставленных задач осуществлялось путём проведения контрольных убоев животных, имеющих различное стрессовое состояние перед убоем. Первые убиты сразу после транспортировки на мясокомбинат с «колёс», вторые - с 24-часовой голодной выдержкой после транспортировки. Убой бычков проводили в весенний (апрель) и осенний (ноябрь) периоды. Температура воздуха в день
транспортировки бычков на мясокомбинат была весной +18 °С, осенью -3 °С.
Для определения аминокислотного состава мышечной ткани от туши каждого животного на уровне 9-11 ребра произведен отбор длиннейшей мышцы спины не менее 250 г. Лабораторный анализ биосубстратов животных проводили в ЦКП БСТ РАН ^йр://цкп-бст.рф), с использованием капиллярного электрофореза «Капель 105/105М», полученные данные сравнивали с эталонным белком по шкале ФАО/ВОЗ.
Обработка данных производилась при помощи пакета прикладных программ Statistica 10.0.
Результаты. Так как на аминокислотный состав белков мяса оказывают определённое влияние внешние и внутренние факторы, основанием исследования явилось сравнительное изучение биологической ценности белков мышечной ткани на основе анализа состава аминокислот у бычков, испытавших различный уровень стресса перед убоем в разные сезоны года (табл. 1).
Анализ полученных данных свидетельствует о том, что у бычков, убитых с «колёс» как весной, так и осенью, содержание незаменимых и заменимых аминокислот в длиннейшей мышце спины было меньше, чем у сверстников, убитых после 24-часовой голодной выдержки. Разница по незаменимым аминокислотам составляла 304 мг или 3,83 %, заменимым - 78 мг или 0,63% весной и соответственно 326 мг или 3,95% и 56 мг или 0,44% осенью. Больше количество аминокислот в мышечной ткани было у бычков, убитых после 24-часовай голодной выдержки осенью, с лучшим соотношением незаменимых аминокислот к заменимым, о чем свидетельствует БКП, который был выше на 3,8-12,3 % по сравнению с животными, убитыми с «колёс».
Таблица 1
Аминокислотный состав длиннейшего мускула спины бычков в зависимости от сезона года
и предубойной выдержки, мг/100 г
Показатель Группа
I 1 II I 1 II
весна осень
незаменимые
Валин 989 1026 1006 1066
Изолейцин 788 832 852 904
Лейцин 1475 1506 1500 1547
Лизин 1630 1663 1664 1699
Метионин 515 547 545 594
Треонин 870 902 891 935
Триптофан 679 731 707 734
Фенилаланин 685 728 754 766
итого 7631 7935 7919 8245
заменимые
Аргенин 1339 1345 1380 1403
Аланин 1376 1392 1395 1417
Аспарагиновая кислота 2052 2073 1990 2012
Гистидин 678 680 666 678
Глицин 892 828 880 810
Глутаминовая кислота 3774 3848 3880 3893
Оксипролин 93 90 91 90
Пролин 822 792 818 782
Серин 560 600 608 614
Тирозин 615 628 582 631
Цистин 288 291 281 297
итого 12489 12567 12571 12627
Общее количество аминокислот 20120 20502 20490 20872
Белковый качественный показатель (БКП) 7,3 8,1 7,8 8,2
Различная стрессовая нагрузка на организм животного перед убоем определённым образом влияет на аминокислотный состав мяса. Немаловажное значение имеет изучение
Влияние сезона года и предубойной выдержки
длиннейшем мускуле
содержания незаменимых аминокислот в составе белка мышечной ткани и сравнение их согласно эталонному белку по шкале ФАО/ВОЗ (табл. 2).
Таблица 2
бычков на уровень незаменимых аминокислот в спины, мг на 1 г белка
Аминокислота Эталон по ФАО/ВОЗ Группа
I 1 II I 1 II
весна осень
Валин 50 49,2±0,15 50,0±0,16 49,1±0,14 51,1±0,18"
Изолейцин 40 39,2±0,25 40,6±0,32* 41,6±0,20 43,3±0,23**
Лейцин 70 73,3±0,09 73,4±0,07 73,2±0,21 74,1±0,19
Лизин 55 81,0±0,03 81,1±0,08 81,2±0,06 81,4±0,04
М етеонин+цистин 35 39,9±0,13 40,9±0,17 40,3±0,21 42,7±0,26'
Треонин 40 43,2±0,14 44,0±0,15 43,5±0,22 44,8±0,20
Триптофан 10 33,7±0,28 35,7±0,23* 34,5±0,18 35,2±0,24
Фенилаланин+тирозин 60 64,6±0,22 66,1±0,29** 64,8±0,33 66,9±0,31**
Примечание: * Р<0,05; ** Р<0,01 II группа по ср Как видно из полученных данных, аминокислотный состав длиннейшего мускула спины всех опытных групп превышал рекомендованные ФАО/ВОЗ нормативы для человека, это указывает на высокую биологическую ценность говядины.
:ению с I.
Биологическая полноценность белков мяса зависит не только концентрации определенных незаменимых аминокислот, но и их процентного соотношения между собой (табл. 3).
Таблица 3
Аминокислотный скор длиннейшего мускула спины бычков в зависимости от сезона года
и предубойной выдержки, %
Аминокислота Группа
I II I II
весна осень
Валин 98,4 100,0 98,2 102,2
Изолейцин 98,0 101,5 104,0 108,2
Лейцин 104,7 104,8 104,6 105,8
Лизин 147,3 147,4 147,6 148,0
М етеонин+цистин 114,0 115,8 115,1 122,0
Треонин 108,0 110,0 108,7 112,0
Триптофан 337,0 357,0 345,0 352,0
Фенилаланин+тирозин 107,7 110,2 108,0 111,5
Следует отметить, что в мышечной ткани бычков, убитых весной с «колёс», лимитирующими аминокислотами были валин и изолейцин, их недостаток до рекомендуемых значений составлял 1,6; 2,0 %. Данные аминокислоты отвечают: валин - за метаболизм в мышцах, восстановление поврежденных тканей, поддержание обмена азота в организме, изолейцин - за синтез гемоглобина, регуляцию уровня сахара в крови и процессы энергообеспечения. Лучший сбалансированный по аминокислотному составу белок в длиннейшей мышце был получен от бычков, убитых осенью после 24-часовой голодной выдержки.
Выводы
1. Сезон года оказывает влияние на стрессовое состояние организма бычков перед
убоем, что отражается и на аминокислотном составе белка длиннейшей мышцы спины. При этом оптимальным соотношением аминокислот в мясе характеризовались бычки, убой которых был произведен в осенний период года.
2. 24-часовая голодная выдержка после транспортировки бычков на убой способствует сохранению количественных показателей незаменимых аминокислот на 3,98, заменимых - на 0,62 % в весенний период и на 4,11 и 0,45% - в осенний соответственно.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР на 2019-2023 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТРАН(№ 0761-2019-0006)
Список источников
1. Ferguson D.M., Warner R.D. Have we underestimated the impact of pre-slaughter stress on meat quality in ruminants? // Meat Sci., 80;2008, pp. 12-19
2. Huertas S.M., Gil A.D., Piaggio J.M., van Eerdenburg F.J.C.M. Transportation ofbeef cattle to slaughterhouse and how this relates to animal welfare and carcase bruising in an extensive production system // Anim. Welf., 19; 2010, pp. 281285.
3. Ferguson D.M., Shaw F.D., Stark J.L. Effect of reduced lairage du-ration on beef quality // Aust. J. Exp. Agric., 47 (2007), pp. 770-773
4. Knowles T.G. A review of the road transport of cattle // Vet. Rec., 144;1999, pp. 197-201.
5. Arik E., Karaca S. The effect of some pre-slaughter factors on meat quality of bulls slaughtered in a commercial abattoir in Turkey // Indian J. Anim. Res., 51;2017, pp. 557-563
6. Clariget J, Banchero G, Luzardo S, Fernández E, Pérez E, La Man-na A, Saravia A, Del Campo M, Ferrés A, Canozzi MEA. Effect of pre-slaughter fasting duration on physiology, carcass and meat quality in beef cat-tle finished on pastures or feedlot // Res Vet Sci. 2021 May;136:158-165. doi: 10.1016/j.rvsc.2021.02.018.
7. Ferguson DM, Warner RD. Have we underestimated the impact of pre-slaughter stress on meat quality in ruminants? // Meat Sci. 2008 Sep;80(1):12-9. doi: 10.1016/j.meatsci.2008.05.004.
8. Díaz MT, Vieira C, Pérez C, Lauzurica S, de Chávarri EG, Sánchez M, De la Fuente J. Effect of lairage time ( 0h, 3 h, 6 h or 12 h) on gly-cogen content and meat quality parameters in suckling lambs // Meat Sci. 2014 Feb;96(2 Pt A):653-60. doi: 10.1016/j.meatsci.2013.10.013.
9. Jarvis A.M., Harrigton D.W.J., Cockram M.S. Effect of source and lairage on some behavioural and biochemic al measurements of feed restriction and dehydration in cattle at a slaughterhouse // Appl. Anim. Behav. Sci., 50 (1996), pp. 8394.
10.Hogan JP, Petherick JC, Phillips CJ. The physiological and meta-bolic impacts on sheep and cattle of feed and water deprivation before and dur-ing transport // Nutr Res Rev. 2007 Jun;20(1):17-28. doi: 10.1017/S0954422407745006.
11.Costa F.O., Brito G., Soares de Lima J.M., Sant'Anna A.C., Paranhos da Costa M.J.R., del Campo M. Lairage time effect on meat quality in Hereford steers in rangeland conditions // Rev. Bras. Zootec., 10/May/2019;48:e20180020. DOI: 10.1590/rbz4820180020.
12.Jarvis A.M., Harrigton D.W.J., Cockram M.S. Effect of source and lairage on some behavioural and biochemical measurements of feed restriction and dehydration in cattle at a slaughterhouse // Appl. Anim. Behav. Sci., 50 (1996), pp. 8394.
13.Van de Water G., Vejans F., Geers R. The effect of short distance transport under commercial conditions on the physiology of slaughter calves; pH and colour profiles of veal // Livest. Prod. Sci., 82 (2003), pp. 171-179
14.Pérez-Linares C., Barreras A., Sánchez E., Herrera B., Figueroa-Saavedra F. The effect of changing the pre-slaughter handling on bovine cattle DFD meat // Rev. MVZ Córdoba, 20 (2015), pp. 4688-4697.
INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL FACTORS AT SLAUGHTER OF BULLS ON THE AMINO ACID COMPOSITION OF MEAT
©2022. Anatoly V. Kharlamov1, Elemes A. Azhmuldinov2, Alexey N. Frolov3S, Oleg A. Zavyalov4, Mikhail A.Kizaev5
1 '2'3'4'5 Federal Research Centre for Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences, Orenburg, Russia, 1forleh@mail.ru
Abstract. The article presents data on the influence of the degree of stress on Simmental bulls, caused by various technological factors (transportation, 24-hour fasting) before slaughter, on the quality indicators of meat, including the amino acid composition of the longest back muscle. The slaughter of bulls was carried out in spring and autumn in two groups, three heads in each: the first group was slaughtered from the "wheels" i.e. immediately after transporting the bulls to the meat processing plant, the second - after a 24-hour starvation exposure. A comparative analysis of the content of essential and non-essential amino acids from the rib eye, depending on time and degree of stress state of bulls before slaughter, showed that in the muscle of animals slaughtered after a 24-hour fasting in spring there were 3.98% more essential and 0.62% of non-essential amino acids. In autumn, respectively, more by 4.11 and 0.45% compared with animals slaughtered soon from the "wheels". A smaller amount of amino acids in the rib eye of bulls of the first group is associated with an increased stress state of the animal organism before slaughter.
Keywords: Simmental breed, bulls, stress, pre-slaughter fasting, amino acid composition of meat
References
1. Ferguson D.M., Warner R.D. Have we underestimated the impact of pre-slaughter stress on meat quality in ruminants? Meat Sci., 80;2008, pp. 12-19
2. Huertas S.M., Gil A.D., Piaggio J.M., van Eerdenburg F.J.C.M. Transportation ofbeef cattle to slaughter-house and how this relates to animal welfare and carcase bruising in an extensive production system. Anim. Welf., 19; 2010, pp. 281-285.
3. Ferguson D.M., Shaw F.D., Stark J.L. Effect of reduced lairage duration on beef quality. Aust. J. Exp. Agric., 47 (2007), pp. 770-773
4. Knowles T.G. A review of the road transport of cattle. Vet. Rec., 144;1999, pp. 197-201.
5.Arik E., Karaca S. The effect of some pre-slaughter factors on meat quality of bulls slaughtered in a commercial abattoir in Turkey. Indian J. Anim. Res., 51;2017, pp. 557-563
6. Clariget J, Banchero G, Luzardo S, Fernández E, Pérez E, La Man-na A, Saravia A, Del Campo M, Ferrés A, Canozzi MEA. Effect of pre-slaughter fasting duration on physiology, carcass and meat quality in beef cattle finished on pastures or feedlot. Res Vet Sci. 2021 May; 136:158-165. doi: 10.1016/j.rvsc.2021.02.018.
7. Ferguson DM, Warner RD. Have we underestimated the impact of pre-slaughter stress on meat quality in ruminants? Meat Sci. 2008 Sep;80(1):12-9. doi: 10.1016/j.meatsci.2008.05.004.
8. Díaz MT, Vieira C, Pérez C, Lauzurica S, de Chávarri EG, Sánchez M, De la Fuente J. Effect of lairage time ( Oh, 3 h, 6 h or 12 h) on glycogen content and meat quality parameters in suckling lambs. Meat Sci. 2014 Feb;96(2 Pt A):653-60. doi: 10.1016/j.meatsci.2013.10.013.
9. Jarvis A.M., Harrigton D.W.J., Cockram M.S. Effect of source and lairage on some behavioural and bio-chemical measurements of feed restriction and dehydration in cattle at a slaughterhouse. Appl. Anim. Behav. Sci., 50 (1996), pp. 83-94.
10.Hogan JP, Petherick JC, Phillips CJ. The physiological and metabolic impacts on sheep and cattle of feed and water deprivation before and dur-ing transport. Nutr Res Rev. 2007 Jun;20(1):17-28. doi: 10.1017/S0954422407745006.
11.Costa F.O., Brito G., Soares de Lima J.M., Sant'Anna A.C., Paranhos da Costa M.J.R., del Campo M. Lairage time effect on meat quality in Hereford steers in rangeland conditions. Rev. Bras. Zootec., 10/May/2019;48:e20180020. DOI: 10.1590/rbz4820180020.
12.Jarvis A.M., Harrigton D.W.J., Cockram M.S. Effect of source and lairage on some behavioural and biochemical measurements of feed restriction and dehydration in cattle at a slaughterhouse. Appl. Anim. Behav. Sci., 50 (1996), pp. 83-94.
13.Van de Water G., Vejans F., Geers R. The effect of short distance transport under commercial conditions on the physiology of slaughter calves; pH and colour profiles of veal. Livest. Prod. Sci., 82 (2003), pp. 171-179
14.Pérez-Linares C., Barreras A., Sánchez E., Herrera B., Figueroa-Saavedra F. The effect of changing the pre-slaughter handling on bovine cattle DFD meat. Rev. MVZ Córdoba, 20 (2015), pp. 4688-4697.
Сведения об авторах
A.B. Харламов1 - д-р с.-х. наук, профессор; E.A. Aжмyлдинов2 - д-р с.-х. наук, профессор; АН. Фролов3^ - д-р биол. наук; O.A. Завьялов4 - д-р биол. наук;
М.АКизаев5 - канд. с.-х наук, старший научный сотрудник.
1,2,3,4,5 Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук, Оренбург,
Россия,
3forleh@mail.ru
Information about the authors A.V. Kharlamov 1И - Dr. Agr. Sci., Professor; E.A Azhmuldinov2 - Dr. Agr. Sci., Professor; AN. Frolov3^- Dr. Biol. Sci.; O.A. Zavyalov4 - Dr. Biol. Sci.; MAKizaev5 Cand. Agr. Sci, Senior Researcher.
1,2,3,4,5 Federal Research Centre for Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences, Orenburg, Russia, 3 forleh@mail.ru
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest: the authors declare that they have no conflicts of interest.
Стат ья поступила в редакцию 22.04.2022; одобрена после рецензирования 04.05.2022; принята к публикации 25.08.2022. The article was submitted 22.04.2022; approved after reviewing 04.05.2022; acceptedfor publication 25.08.2022.
