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-ангусского 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-флуоренилметилхлороформиатом (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 гидролизат растворяли в солянокислом буфере (рН 2,2) с добавлением агентов для дериватизации. Готовую смесь помещали в автосамплер хроматографа для анализа.
Биологическую ценность белков изучаемых образцов говядины оценивали по белково-качественным 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-оксипролиновому 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/ОАК=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 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 валина 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 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, изолейцина, 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).
Литература
1. 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.
2. 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.
3. Мкртчян Ш.А., Уманский М.С., Кметь А.М. Аминокислотный состав мяса яков разных экотипов // Докл. Россельхозакадемии. - 1993. - № 4. - С. 57-62.
4. FAO. Energy and protein requirements. Report of a Joint FAO/WHO/UNU Expert Consultation. - Geneva: Word Health Organization, 1985. - 112 p.
5. FAO. World Livestock 2011 - Livestock in food security / Ed. A. McLeod. - Rome: FAO, 2011. - 115 p.