[ 草牧讲堂 ] 张福金:饲草危害物控制与影响利用研究进展

文摘   科学   2024-10-24 12:00   四川  


文│张福金

1、霉菌绿色防控技术研究进展

高效、安全和绿色防霉手段是饲草产业霉菌防控的重要方向和热点。植物精油源于自然,具有安全无毒、挥发性好、防霉能力强等优势,精油及其生物活性化合物的抑菌作用得到了广泛的研究,如八角茴香、薄荷、广藿香、杜松等植物精油和邻氨基苯甲酸甲酯混合物的开发制剂对霉菌的广谱抑制率达到98%以上;与植物精油相结合的抗菌材料开发也是霉菌防控的热点方向,包括金属纳米颗粒、碳基纳米复合材料、合成聚合物或水凝胶结构,可大幅提高对目标真菌细胞的杀伤性,同时减少对健康细胞的损伤,具有高效、安全、绿色等优势;比如,由扩散鼠李叶提取物(BDE)介导的掺镁氧化镍纳米粒子(掺镁NiO-BDE),对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和黑曲霉具有快速、高效消杀效果;番石榴叶提取物制备的海藻酸钠Pluronic F127改性SnO2(SAPFSO)NP无机金属氧化物纳米粒子,壳聚糖基纳米基质材料的开发,改性Canna淀粉作为甲基丁香酚包封壁材料,茴芹精油包埋至壳聚糖纳米生物聚合物中,形成茴芹精油纳米生物聚合物均具有较好的抑菌效果;绿色合成材料在实现抗菌的同时,还可减轻环保压力,增强生物相容性。

∆ 图1  壳聚糖复合抗真菌材料及作用机制

2、饲草对畜产品品质影响研究进展

饲草对改善畜产品质量发挥重要作用。比如,Yang Zhihao等发现,饲养制度对羊肉风味品质具有改善作用,草饲与谷饲相比,草饲羊肉中氨基酸和挥发性风味物质的含量和组成更优,精氨酸、前戊醛、庚醛、辛醛、1-辛烯-3-醇和2,3-辛二酮等有益的风味成分含量更高,影响机制主要集中在氧化还原、氨基酸和脂质生物合成以及分解代谢过程等生物过程;Liisa Keto等研究了中等精饲料(MC)、低浓缩日粮(LC)、全草型无精饲料(NC)日粮对荷斯坦(HO)和北欧红(NR)公牛牛肉品质的影响发现,全草型日粮肉质发红和发黄程度更高;Gerlane F. De Brito等研究评估不同饲料类型对羔羊胴体、肉质和感官属性的影响,表明以膀胱三叶草、芸薹属植物、菊苣+箭竹三叶草为食具有更高的屠宰率和脂肪深度,以菊苣+箭叶苜蓿为食的羔羊生产的里脊肉pH值最低,糖原水平适中,饲草在对胴体特性、肉质和感官属性的改善具有良好的效果;Yanmei Zhang等以蛋白草干草(PGH)作为羔羊的新饲料来源,用33%、66%或99%的PGH代替苜蓿的日粮八周,PGH不影响最终体重、干物质摄入量、平均日增重、饲料转化率或胴体重量、瘤胃发酵或血清生化参数、肉色、保水能力、剪切力或氨基酸谱,但66%的替代物增加了相对肝脏重量,99%的PGH代替会在24小时内降低肉的pH值,C18:3n-3、C20:5n-3和总n-3 PUFA水平较高,n-6: n-3的PULA比例较低,改善其肉类n-3 PUFA沉积;Sarah Woodmartin等发现,日粮类型是影响所生产肉类食用的重要因素,多年生黑麦草、白三叶草可改善羊肉类嫩度和风味氨基酸含量,提高消费者评分,对平均日增重、饲料转化率或胴体重量影响不显著。

∆ 图2  饲养制度对羊肉风味品质作用(PF:草饲,CF:谷饲)

3、草饲畜产品追溯鉴别技术

快速光谱技术在区分肉类饮食史和来源方面的应用正在兴起,特别是振动光谱和环境电离质谱根据肉类代谢组/挥发物组内的独特组成特征、化学生物标志物来鉴定肉类来源,能够以98%以上的准确率获得饲料/来源特征,在几分钟到几毫秒内进行即时肉类认证。

可见光反射分光光度法是一种覆盖电磁光谱范围(25000-12500 cm-1)可见光区域的技术,它可用于定义肉类颜色信息,例如肉类中存在的吸收光色素(即肌红蛋白和类胡萝卜素),可用于不同的脂肪组织(肾周、皮下和尾部脂肪)样品测试,在西班牙西南部和北非条件下饲养的草饲和大麦精饲料羔羊肾周、皮下和尾部脂肪的分类准确率分别为76.4%、75%和80%,精饲料饲养的羔羊分别为83.3%、76.4%和100%。振动光谱,如近红外(NIR)光谱、中红外(MIR)光谱、傅里叶变换红外(FTIR)和拉曼光谱,可应用于基于点或成像应用(即高光谱成像(HSI)),被广泛用于评估肉类和肉制品的质量特征、检测掺假和认证环境。电离光谱,如LESA-MS已经发展成为便携式电子笔与质谱联用技术,具有快速、便捷等优势,在验证肉类的饮食背景和地理来源方面具有很高的潜力,已被用于对不同饮食背景的牛肉进行分类,光谱标记有各种代谢物、氨基酸、核苷信息,对谷饲牛肉和草饲牛肉鉴别准确率达到95%;快速蒸发电离质谱(REIMS)技术是首次描述生物学信息的快速检测技术,含有丰富的脂质组成谱,在5秒以内可测识别区分谷物喂养的牛肉
∆ 图3  振动光谱和环境电离质谱在草饲畜产品鉴别中的应用
注:以上照片由质量安全与营养品质评价岗位提供
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