姬彩霞，閆鑫磊，劉夢靜，郭 軍

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018）

內(nèi)蒙古擁有得天獨厚的自然地理環(huán)境，形成了鮮明的農(nóng)村牧區(qū)肉牛飼養(yǎng)帶和優(yōu)勢區(qū)域，盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)牛肉，產(chǎn)量逐年升高。2019年牛肉產(chǎn)量為63.8萬 t，占全國牛肉產(chǎn)量的9.5%左右[1]。飼養(yǎng)模式形成了農(nóng)村城郊規(guī)?；犸暫筒菰拍恋木置?。規(guī)模舍飼可實現(xiàn)科學飼養(yǎng)，增產(chǎn)增效，而天然放牧擁有天然的生態(tài)和自然地理“品牌”優(yōu)勢，但其地域優(yōu)勢和生態(tài)成本的價值尚未充分體現(xiàn)。研究表明不同飼養(yǎng)模式牛肉的脂肪酸組成不同[2-4]，但以脂肪酸指紋建立模型判別飼養(yǎng)模式的研究較少。在化學計量學數(shù)據(jù)前處理、判別分析模塊選擇以及模型穩(wěn)健性等方面需要進行系統(tǒng)研究，在樣本采集和代表性樣本地域覆蓋等方面仍不夠全面。Bautista等[5]發(fā)現(xiàn)墨西哥東北部放牧牛肉不飽和脂肪酸，尤其是共軛亞油酸含量高于舍飼牛肉。Manuel等[6]發(fā)現(xiàn)放牧牛肉相較于精飼糧喂養(yǎng)的牛肉通常更瘦，具有更理想的脂肪酸組成，特別是較高水平的n-3多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFA）和一些共軛亞油酸。楊媛麗等[7]報道牦牛舍飼育肥組n-3 PUFA和n-6 PUFA含量顯著低于放牧組，可能是由于牦牛在育肥過程中缺乏牧草的攝入。韓利偉[8]研究烏拉特山羊肉品質(zhì)發(fā)現(xiàn)，放牧組背最長肌中飽和脂肪酸（saturated fatty acids，SFA）、單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）、PUFA和n-3 PUFA的含量均顯著高于舍飼組。上述研究對脂肪酸的分析都基于傳統(tǒng)的描述性統(tǒng)計和差異檢驗。程碧君[9]評價不同飼養(yǎng)方式下牛肉脂肪酸特征的差異，試圖利用脂肪酸指紋特征建立牛肉溯源模型。劉夢靜[10]論證了以綿羊肉脂肪酸指紋建立模型判別內(nèi)蒙古草原放牧和農(nóng)區(qū)城郊舍飼綿羊肉的可行性，并嘗試建立軟獨立建模分類（soft independent modeling of class analogies，SIMCA）模型進行飼養(yǎng)方式的驗證，外部驗證正確判別率達到95%。

內(nèi)蒙古牛羊肉品質(zhì)及營養(yǎng)特征，尤其是脂肪酸指紋特征真實性缺乏系統(tǒng)的研究，本研究試圖利用現(xiàn)代化學計量學大數(shù)據(jù)模式解析理論、策略和方法，在內(nèi)蒙古肉牛養(yǎng)殖帶和優(yōu)勢地域系統(tǒng)采集放牧和舍飼牛肉樣品，進行脂肪酸指紋特征與飼養(yǎng)模式相關性模型探索，評價以脂肪酸指紋建立牛肉飼養(yǎng)模式真實性判別的可行性和準確率，為進一步廣泛開展模型研究提供參考和積累經(jīng)驗。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 樣品

從內(nèi)蒙古肉牛養(yǎng)殖帶優(yōu)勢地域采集草原放牧和農(nóng)區(qū)城郊舍飼牛肉代表性樣品，涉及5個盟市8個旗縣牛肉91 份；放牧牛肉樣品采自呼倫貝爾草原鄂溫克旗、新巴爾虎左旗和錫林郭勒草原蘇尼特左旗、蘇尼特右旗；舍飼牛肉樣品采自通遼市科爾沁左翼后旗（以下簡稱科左后旗）、錫林郭勒草原正藍旗、呼和浩特市南郊和林格爾縣和鄂爾多斯烏審旗。股二頭肌31 份，背最長肌34 份，肋部皮下脂肪26 份；品種涉及呼倫貝爾蒙古牛、草原紅牛、西門塔爾牛、荷斯坦牛和草原和牛。牛肉樣品采集后密閉包裝，立即在-20 ℃冷凍保藏，切塊，加液氮冷凍粉碎，裝入樣品瓶中冷凍備用。

1.1.2 試劑

無水乙醇、無水乙醚、鹽酸（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；甲醇（色譜純） 北京邁瑞達科技有限公司；正庚烷、三氟化硼-甲醇（均為色譜純）上海麥克林生化科技有限公司；氫氧化鈉、氯化鈉、無水硫酸鈉（均為分析純） 天津市風船化學試劑科技有限公司；十一碳酸甘油三酯標準品、37 種脂肪酸甲酯混合標準品 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

FL-9720氣相色譜儀、氫火焰離子檢測器 浙江福立分析儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 脂肪酸的測定

參照GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的測定》[11]中酸水解提取法對樣品進行前處理，肌間脂肪前處理包括脂肪的水解、提取、皂化和脂肪酸的甲酯化；肋部脂肪前處理為直接進行脂肪皂化和脂肪酸的甲酯化。以37 種脂肪酸甲酯標準品作為依據(jù)對樣品中脂肪酸甲酯進行定性，用C11:0內(nèi)標峰面積定量分析試樣中脂肪酸的相對含量，每個樣品做2個平行。

1.3.2 色譜條件

初始溫度100 ℃，保持5 min，以3 ℃/min升溫至240 ℃，保持35 min；進樣口溫度250 ℃；檢測器溫度250 ℃；載氣用高純氮氣，分流比為20∶1；進樣體積1.0 μL。

1.4 數(shù)據(jù)處理

牛肉脂肪酸數(shù)據(jù)按飼養(yǎng)模式、產(chǎn)地和牛肉部位等分類變量整理，用化學計量學軟件Pirouette 4.5進行主成分分析（principal component analysis，PCA），觀察放牧和舍飼牛肉的脂肪酸指紋聚類特性，并建立和驗證SIMCA模判別型。用IBM-SPSS 20.0軟件進行描述性統(tǒng)計和差異性檢驗。放牧和舍飼牛肉脂肪酸整體差異作配對樣本t檢驗；每種脂肪酸在放牧和舍飼牛肉間的差異作獨立樣本t檢驗。放牧和舍飼地區(qū)各旗縣牛肉脂肪酸的整體差異作配伍方差分析；每種脂肪酸的產(chǎn)地差異作單因素方差分析，結果用表示。

2 結果與分析

2.1 放牧與舍飼牛肉脂肪酸特征分析

脂肪酸PCA得分向量圖直觀清晰顯示，內(nèi)蒙古8個旗縣/區(qū)91 份樣品按照放牧和舍飼分開聚類（圖1A）；按地區(qū)來看，來自草原和農(nóng)區(qū)的牛肉分開聚類（圖1B），即呼倫貝爾草原的鄂溫克旗、新巴爾虎左旗、錫林郭勒蘇尼特左旗和右旗4個放牧旗縣聚類到PCA圖右側(cè)偏上區(qū)域，而來自農(nóng)區(qū)通遼科左后旗、呼和浩特南郊和林格爾縣、鄂爾多斯烏審旗的3個舍飼旗縣聚類在PCA圖左側(cè)下方區(qū)域；來自錫林郭勒草原正藍旗的舍飼牛肉，也在PCA圖左側(cè)農(nóng)區(qū)牛肉聚類群區(qū)域，提示飼養(yǎng)方式對脂肪酸構成的影響較地區(qū)差異更明顯。

圖1 放牧和舍飼牛肉脂肪酸PCA圖Fig. 1 PCA plots for fatty acids of pastured and barn-fed beef

放牧牛肉脂肪酸PCA結果顯示，呼倫貝爾和錫林郭勒兩大草原牛肉分開聚類（圖2A）。呼倫貝爾草原鄂溫克旗和新巴爾虎左旗的牛肉樣品交叉分布在分界線右側(cè)，錫林郭勒草原蘇尼特左旗和蘇尼特右旗牛肉樣品交叉分布在分界線左側(cè)，說明呼倫貝爾和錫林郭勒的牛肉脂肪酸指紋存在差異。根向量（圖2B）顯示呼倫貝爾牛肉特征脂肪酸有C18:1n9c，錫林郭勒牛肉特征脂肪酸有C18:0、C16:0、C14:0和C18:2n6c。

圖2 4個放牧旗縣牛肉脂肪酸PCA圖Fig. 2 PCA plots for fatty acids of beef from four pasturing counties

舍飼牛肉脂肪酸PCA結果顯示，農(nóng)區(qū)科左后旗、呼市南郊和林格爾縣、烏審旗和錫林郭勒草原正藍旗均可單獨聚類，且有明顯分離趨勢（圖3A），說明4個旗縣牛肉脂肪酸指紋各具特征。根向量（圖3B）顯示，科左后旗牛肉的特征脂肪酸有C20:4n6、C18:1n9t、C18:0和C18:2n6c，正藍旗牛肉的特征脂肪酸主要是C18:3n3，呼市南郊和林格爾縣牛肉的特征脂肪酸有C16:0和C14:0，烏審旗牛肉的特征脂肪酸有C18:1n9c、C16:1和C14:1。

圖3 4個舍飼旗縣牛肉脂肪酸PCA圖Fig. 3 PCA plots for fatty acids of beef from four barn feeding counties

牛肉3個部位樣品脂肪酸進行聚類分析，肋部皮下脂肪與股二頭肌和背最長肌有明顯分離趨勢，股二頭肌與背最長肌樣品雖有交叉，但有明顯分離趨勢（圖4A）。根向量（圖4B）顯示，肋部皮下脂肪的特征脂肪酸有C14:0、C16:0、C18:1n9c、C16:1和C14:1，股二頭肌的特征脂肪酸有C18:1n9t、C17:1和C18:2n6c，背最長肌的特征脂肪酸有C18:2n6t和C20:5n3。

圖4 牛肉3個部位脂肪酸PCA分析Fig. 4 PCA plots for fatty acids of three cuts of beef

通過對牛背最長肌、股二頭肌和肋部皮下脂肪的脂肪酸分別進行PCA，排除牛肉部位間脂肪酸差異的干擾，如圖5A～7A所示，放牧和舍飼牛肉聚類群分離更明顯。以肋部皮下脂肪聚類的分離效果較背最長肌和股二頭肌更好，聚類距離較遠。結果提示以牛背最長肌、股二頭肌或肋部皮下脂肪的脂肪酸指紋建立放牧和舍飼牛肉判別模型可行，可獲得穩(wěn)健準確的模型。由根向量（圖1C、5B～7B）可知，放牧牛肉的特征脂肪酸有α-C18:3n3、C18:0和C14:0，舍飼牛肉的特征脂肪酸有C18:1n9c和C18:2n6c。股二頭肌和背最長肌與肋部皮下脂肪的脂肪酸構成雖然有所不同，但是對放牧和舍飼牛肉的區(qū)分有一致性。

圖5 背最長肌樣品脂肪酸PCA圖Fig. 5 PCA plots for fatty acids of longissimus dorsi muscle samples

圖6 股二頭肌樣品脂肪酸PCA圖Fig. 6 PCA fatty acids of biceps femoris samples

圖7 肋部皮下脂肪樣品脂肪酸PCA圖Fig. 7 PCA plots for fatty acids of costal subcutaneous fat

2.2 脂肪酸的描述性統(tǒng)計和差異檢驗

如表1所示，放牧牛肉n-3 PUFA及α-C18:3n3、C18:0和C14:0的含量顯著高于舍飼牛肉，放牧牛肉中n-3 PUFA含量分別是舍飼牛肉的1.6 倍，α-C18:3n3含量是舍飼牛肉的2.2 倍，舍飼牛肉中n-6 PUFA、C18:1n9c和C18:2n6c的含量顯著高于放牧牛肉，描述性統(tǒng)計和PCA根向量圖中的特征脂肪酸結果一致。放牧和舍飼牛肉的SFA∶MUFA∶PUFA分別為10∶9∶1和7∶8∶1，n-6 PUFA∶n-3 PUFA分別為3.6∶1和7.8∶1。兩種飼養(yǎng)方式與8個旗縣/區(qū)之間脂肪酸正負差異不一致，所以脂肪酸構成的整體配對t檢驗（2 種飼養(yǎng)方式）和配伍方差（8個旗縣/區(qū)）結果差異不顯著，表明傳統(tǒng)統(tǒng)計在多指標整體分析上的局限性。

表1 放牧與舍飼牛肉脂肪酸含量描述性統(tǒng)計結果（）Table 1 Descriptive statistics of fatty acids of grazed and barn-fed beef ()

表1 放牧與舍飼牛肉脂肪酸含量描述性統(tǒng)計結果（）Table 1 Descriptive statistics of fatty acids of grazed and barn-fed beef ()

注：以8個地區(qū)和旗縣牛肉各脂肪酸均值做配伍方差，差異不顯著；以放牧和舍飼牛肉各脂肪酸均值做配對t檢驗，差異不顯著；對每種脂肪酸含量均值在放牧和舍飼間的差異作獨立樣本t檢驗，大寫字母不同表示差異顯著（P＜0.05）；對每種脂肪酸含量在相同飼養(yǎng)方式下不同地區(qū)和旗縣間的差異作單因素方差分析，小寫字母不同表示差異顯著（P＜0.05）。

放牧地區(qū)舍飼均值（n=41）SFA 41.1±3.69bc42.94±7.04b50.15±8.99a47.23±5.33a44.65±6.82A 39.57±3.19c40.55±3.67bc38.87±2.03c35.17±3.78d38.01±3.99B 1.3 MUFA 38.71±3.86b40.00±5.34b30.22±4.50d35.38±5.34c36.85±5.51B 37.32±6.07bc37.54±4.97bc46.46±3.00a49.19±3.90a43.19±7.26A 0.9 PUFA 5.06±2.87abc 3.59±1.99c 4.46±3.78bc 3.91±2.32bc 4.26±2.70 6.33±3.68a 5.54±2.11ab 3.88±0.92bc 4.49±1.59bc 5.12±2.56 0.8 TFA 1.39±1.13a 1.14±1.02ab 1.64±1.34a 1.42±1.15a 1.37±1.13A 0.71±0.58bc 1.04±0.36ab 0.67±0.60bc 0.43±0.52c 0.66±0.56B 2.1 n-3 PUFA 1.31±0.86a 0.52±0.32b 1.26±1.59a 0.60±0.40b 0.90±0.88A 0.49±0.84b 0.56±0.21b 0.70±0.41b 0.57±0.59b 0.57±0.60B 1.6 n-6 PUFA 3.57±2.16bc 2.94±1.86c 3.06±2.69c 3.19±2.22c 3.22±2.17B 5.70±3.52a 4.87±2.02ab 3.02±0.90c 3.78±1.27bc 4.42±2.44A 0.7 C14:0 2.50±0.88a 2.46±0.68a 2.69±0.84a 2.63±0.72a 2.55±0.77A 1.85±0.72c 1.96±0.40bc 2.35±0.61ab2.25±0.53abc 2.10±0.61B 1.2 C15:0 0.58±0.11a 0.37±0.10bc 0.56±0.11a 0.49±0.10a 0.48±0.17A 0.29±0.07c 0.53±0.30b 0.37±0.17c 0.36±0.05bc 0.32±0.07B 1.5 C16:0 20.73±2.31d23.28±3.03abc23.04±2.99bc24.94±3.51a22.93±3.36 21.15±2.95d22.45±2.54cd24.53±1.47ab22.52±2.54cd22.42±2.73 1.0 C17:0 1.04±0.21abc1.00±0.16bc 1.11±0.27ab 1.14±0.11a 1.06±0.19A 0.72±0.18d 0.80±0.23d 0.76±0.14d 0.97±0.18c 0.83±0.21B 1.3 C18:0 13.47±2.21b14.58±4.48b14.43±1.39b16.47±3.12a14.78±3.30A 13.24±0.94b13.22±2.04b10.14±1.04c 8.20±2.11d 10.88±2.85B 1.4 C14:1 0.52±0.26bc 0.56±0.24bc 0.25±0.13d 0.44±0.25bc 0.47±0.25 0.40±0.27c 0.47±0.18bc 0.73±0.22a 0.63±0.20b 0.54±0.27 0.9 C15:1 0.04±0.02abc0.03±0.02bcd0.02±0.00de 0.03±0.02cd 0.03±0.02 0.04±0.02ab 0.05±0.01a 0.04±0.05e 0.03±0.02cde 0.03±0.02 1.0 C16:1 3.32±1.07b 3.45±0.93b 2.36±0.51c 3.00±1.01b 3.12±1.00B 3.24±1.28b 3.13±0.75b 4.42±0.77a 4.74±1.46a 3.92±1.43A 0.8 C17:1 0.58±0.40bc 0.44±0.45bc 0.48±0.44bc 0.55±0.28bc 0.52±0.39 0.46±0.30bc 0.35±0.31c 0.65±0.10b 0.99±0.17a 0.68±0.35 0.8 C18:1 n9c 32.29±4.26bc34.19±4.58b25.20±4.70d29.50±4.04c30.95±5.20B 32.14±4.99bc32.21±4.40bc38.53±3.03a41.36±2.77a36.73±5.87A 0.8 C18:2 n6c 2.67±1.54bc 2.02±1.10c 2.10±1.67c 2.40±1.74c 2.34±1.52B 4.52±2.61a 3.46±1.30b 2.05±0.54c 3.52±1.10b 3.57±1.84A 0.6 C18:3 n3 0.60±0.23a 0.41±0.23b 0.46±0.21b 0.38±0.18b 0.46±0.23A 0.13±0.06e 0.22±0.04bc 0.25±0.08cd 0.19±0.06de 0.21±0.10B 2.2 SFA∶MUFA∶PUFA 10∶9∶1 7∶8∶1 n-6 PUFA∶n-3 PUFA 3.6∶1 7.8∶1脂肪酸 鄂溫克旗（n=15）新巴爾虎左旗（n=11）蘇尼特左旗（n=9）蘇尼特右旗（n=15）放牧均值（n =50）科左后旗（n=15）正藍旗（n=8）舍飼地區(qū) 放牧/舍飼呼市南郊（n =3）烏審旗（n=15）

2.3 SIMCA判別模型建立和驗證

肋部皮下脂肪對放牧和舍飼牛肉聚類分離的距離較遠，聚類效果較股二頭肌和背最長肌更佳，因此選擇肋部皮下脂肪建立放牧與舍飼牛肉的SIMCA判別模型。如圖8所示，放牧樣品分布在三維圖的右下方，舍飼樣品集中分布在三維圖的左上方，兩者分離趨勢明顯且分布距離較遠?；诶卟科は轮舅⒌腟IMCA模型進行內(nèi)部驗證和外部驗證的樣本集及結果見表2。用16 份放牧肋部皮下脂肪樣品和10 份舍飼肋部皮下脂肪樣品建立內(nèi)部驗證模型，并將所有建模樣品放入模型中進行驗證判別，結果均為正確，判斷正確率為100%。外部驗證中將26 份放牧和舍飼樣品隨機組合20 次，其中放牧驗證樣本數(shù)量55個，舍飼驗證樣本數(shù)量40 個，共判別正確88個樣品，判別正確率為92.6%。本次判別結果正確率較高，表明以肋部皮下脂肪建立放牧和舍飼牛肉判別模型可行。

圖8 放牧和舍飼牛肉肋部皮下脂肪脂肪酸指紋SIMCA模型Fig. 8 SIMCA model for discriminating pastured and barn-fed beef based on fatty acid fingerprints of costal subcutaneous fat

表2 SIMCA驗證內(nèi)部和外部模型Table 2 Internal and external verification of SIMCA model

3 討 論

3.1 放牧與舍飼牛肉脂肪酸特征

牛肉脂肪沉積與飼養(yǎng)模式及牧草和飼糧種類之間有緊密關系，牧草和飼糧中的脂肪酸含量以及不同飼養(yǎng)模式下家畜的運動量不同[12]。Mezgebo等[13]研究發(fā)現(xiàn)放牧牛食用天然牧草，牛肉中α-C18:3n3和PUFA含量較高，與本研究結果一致。Manuela等[14]在飼料中添加亞麻仁，增加n-3 PUFA含量，降低了n-6與n-3 PUFA的比值，改善了肉品品質(zhì)及營養(yǎng)價值。王雪[15]對絨山羊飼料中添加亞麻油和棕櫚油，有效增加了絨山羊肌肉和脂肪組織中α-C18:3n3和n-3 PUFA的含量。本研究對比內(nèi)蒙古8個旗縣放牧和舍飼牛肉中的脂肪酸指紋特征，PCA結果顯示放牧與舍飼牛肉明顯分離，放牧地區(qū)呼倫貝爾和錫林郭勒草原各旗縣聚類，舍飼地區(qū)各旗縣聚類，對牛肉3個部位樣品脂肪酸進行PCA，聚類情況與總樣本PCA結果一致，放牧和舍飼樣品聚類都能夠分離，兩者相比，放牧牛肉中n-3 PUFA及α-C18:3n3、C18:0和C14:0含量顯著較高，n-3 PUFA和α-C18:3n3含量分別是舍飼牛肉的1.6 倍和2.2 倍；舍飼牛肉中n-6 PUFA及C18:1n9c和C18:2n6c的含量較高。提示不同部位脂肪酸的差異不影響放牧與舍飼牛肉的分別聚類，或在放牧與舍飼的聚類效果上，家畜不同部位脂肪酸指紋具有一致性。

草原放牧的牛主要以富含α-C18:3n3的天然牧草為食，所以n-3PUFA含量高于人工舍飼的牛肉。健康飲食中n-6 PUFA與n-3 PUFA的比值為4∶1～6∶1，n-6 PUFA與n-3 PUFA的比值對脂代謝、免疫和抗氧化功能都有重要作用[16-19]，本研究中放牧牛肉中n-3 PUFA含量顯著高于舍飼牛肉，放牧牛肉中n-3PUFA含量是舍飼牛肉的1.6 倍，而α-C18:3n3是舍飼牛肉的2.2 倍，放牧牛肉n-3 PUFA與n-6 PUFA的比值分別為3.6∶1，較舍飼牛肉更接近理想值。中國營養(yǎng)學會建議居民膳食中SFA∶MUFA∶PUFA接近1∶1∶1[18]。本研究舍飼牛肉SFA∶MUFA∶PUFA分別為7∶8∶1，相較于放牧牛肉更接近中國營養(yǎng)學會推薦攝入量，因此僅從以上兩個指標無法比較放牧與舍飼牛肉的優(yōu)劣。

3.2 不同地區(qū)牛肉脂肪酸指紋特征

牛肉中的脂肪酸不僅受飼養(yǎng)方式的影響，地域也是一項重要的影響因素。研究表明，不同地區(qū)牛肉脂肪酸組成不同[20-22]。Realini等[23]在實驗中得出結論，放牧地區(qū)牛肉比舍飼地區(qū)牛肉有更高含量的C18:2n6c和C18:1n9c，與本研究結果一致。韓娜等[24]在研究中發(fā)現(xiàn)甘肅清泉羊羔肉中MUFA含量較高，其中油酸與亞麻酸含量較玉門和平川地區(qū)羊肉更豐富。本研究通過對內(nèi)蒙古8個旗縣/區(qū)的牛肉脂肪酸進行PCA，顯示不同地區(qū)各旗縣牛肉脂肪酸指紋特征按飼養(yǎng)方式聚類，即按照草原放牧和農(nóng)區(qū)舍飼聚類。同屬呼倫貝爾草原的鄂溫克旗和和新巴爾虎左旗牛肉樣品聚類，錫林郭勒草原的蘇尼特左旗和蘇尼特右旗牛肉樣品聚類，但呼倫貝爾和錫林郭勒草原牛肉樣品互相分離，說明相同來源的牛肉脂肪酸特征相近，不同來源牛肉脂肪酸指紋特征存在差異。與上述文獻中報道的不同地區(qū)家畜肉的脂肪酸指紋特征存在差異的結論一致，提示呼倫貝爾和錫林郭勒草原牧草脂肪酸含量存在差異。

農(nóng)區(qū)科左后旗、和林格爾縣、烏審旗和錫林郭勒草原正藍旗牛肉脂肪酸PCA顯示4個舍飼旗縣牛肉樣品各自聚類，造成這一差異的原因可能與各地區(qū)飼糧種類有關。內(nèi)蒙古東西部跨度較大，不同地區(qū)依據(jù)當?shù)噩F(xiàn)有優(yōu)勢資源選擇合適的飼料發(fā)展舍飼養(yǎng)殖，通過飼糧營養(yǎng)調(diào)控和添加飼料添加劑可以有效地改變反芻動物肉質(zhì)的品質(zhì)[25-26]，不同地區(qū)飼料種類以及添加飼糧成分的不同導致牛肉中脂肪酸含量有差異。

3.3 不同部位牛肉脂肪酸指紋特征

不同部位脂肪沉積受脂肪含量和脂肪酸構成影響，本研究表明牛肉的背最長肌和股二頭肌及肋部皮下脂肪脂肪酸整體有差異，將3個部位進行聚類分析和描述性統(tǒng)計，放牧和舍飼牛肉的區(qū)分結果一致，但肋部皮下脂肪聚類距離較遠，因此區(qū)分能力更好，這與肌間脂肪中有大量生物膜脂質(zhì)，磷脂類物質(zhì)含量較豐富，皮下脂肪沉積最快，主要受飼糧種類和年齡的影響[27-28]。

3.4 SIMCA模型的效果

判別分析方法目前廣泛應用于食品真實性判別和食品產(chǎn)地追溯等方面。劉莉敏[29]用蒙古馬肉、牛肉和按比例混合樣品（牛肉中摻加25%、50%和75%的馬肉）脂肪酸特征指紋建立SIMCA模型判別不同物種，準確率為100%。?zdikicierler[30]對土耳其4個地區(qū)8個品種的初榨橄欖油脂肪酸進行PCA并建立地區(qū)溯源SIMCA模型，南愛琴海和北愛琴海模式的預測能力較強。de Géa Neves等[31]采集純椰子油和摻雜油菜籽油、玉米油、葵花籽油和大豆油摻假樣品的近紅外光譜，建立SIMCA模型以鑒別純椰子油的真?zhèn)?，檢測靈敏度達到88.23%～100%。

本研究用放牧和舍飼牛肉肋部皮下脂肪脂肪酸指紋建立SIMCA模型，放牧和舍飼樣品在云圖中分離較遠，由此提示可以選擇利用牛肋部皮下脂肪脂肪酸建立不同飼養(yǎng)方式牛肉的判別模型，內(nèi)部驗證判別正確率為100%，外部驗證判別正確率為92.6%。該判別結果較為理想，利用肋部皮下脂肪建立放牧和舍飼牛肉判別模型是可行的。由于內(nèi)蒙古地區(qū)東西跨度距離較遠，鄂爾多斯烏審旗與呼倫貝爾鄂溫克旗直線距離1 461 km，樣本采集難度大，但SIMCA判別模型的可行性已得到論證，今后還應進一步擴大樣本量，繼續(xù)優(yōu)化，以提高模型驗證判別率和準確率。

飼養(yǎng)模式對牛羊肉脂肪酸構成的影響已被證實，脂肪酸的傳統(tǒng)描述性統(tǒng)計、均值比較和差異檢驗，可以量化單個指標的差異，但在脂肪酸整體構成（脂肪酸指紋）特征或模式呈現(xiàn)方面表現(xiàn)出明顯的局限性，不能直觀可視化呈現(xiàn)飼養(yǎng)模式的差異，基于化學計量學的聚類和判別模型是飼養(yǎng)方式和其他復雜分類區(qū)分判別的必要工具。

4 結 論

本研究將化學計量學多變量統(tǒng)計理論、策略和方法應用于內(nèi)蒙古優(yōu)勢肉牛養(yǎng)殖帶草原和農(nóng)區(qū)牛肉脂肪酸指紋特征研究，對二者的區(qū)分效果比較理想，結果充分證明了基于脂肪酸指紋建立放牧與舍飼牛肉真實性判別模型的可行性。今后還應進一步擴大樣本量，優(yōu)化判別模型，以提高驗證判別率和準確率?；诨瘜W計量學的指紋模型研究，為內(nèi)蒙古優(yōu)勢特色草原牛肉品質(zhì)和營養(yǎng)特征評價、真實性判別以及產(chǎn)地溯源引入了一種創(chuàng)新策略、方法和模型工具，同時也將豐富內(nèi)蒙古地區(qū)牛肉指紋數(shù)據(jù)庫。