短期攝入不同纖維源對(duì)豬生長(zhǎng)性能、胴體性狀、肉品質(zhì)的影響

趙 瑤，張 玲，陳代文，余 冰，何 軍，黃志清，毛湘冰，鄭 萍，虞 潔，羅鈞秋，羅玉衡

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所/動(dòng)物抗病營(yíng)養(yǎng)教育部、農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 611130）

飼糧纖維主要來(lái)源于植物源性原料的細(xì)胞壁，傳統(tǒng)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)認(rèn)為動(dòng)物體內(nèi)分泌的消化酶不能利用日糧纖維，且會(huì)阻礙其他營(yíng)養(yǎng)成分的吸收，存在一定的抗?fàn)I養(yǎng)作用[1]。但隨著對(duì)纖維結(jié)構(gòu)與功能研究的深入，發(fā)現(xiàn)其與腸道微生態(tài)平衡，腸道發(fā)育，腸道蠕動(dòng)等密切相關(guān)[2]，這些作用勢(shì)必影響豬對(duì)纖維以外的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率。研究表明，飼糧纖維來(lái)源（麥麩、燕麥麩或甜菜粕）會(huì)顯著改變生長(zhǎng)豬飼糧能量和養(yǎng)分消化率，且利用程度并不一致[3]。用甜菜渣和苜蓿草粉將飼糧纖維含量從3%提高到6%，對(duì)生長(zhǎng)豬的平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）及屠宰率無(wú)顯著影響，背肌脂肪含量有降低趨勢(shì)[4]。低蛋白及合成氨基酸飼糧中添加10%大豆皮對(duì)豬生長(zhǎng)性能及胴體組成均無(wú)明顯影響[5]。本課題組前期研究也證實(shí)，飼糧中添加30%玉米纖維和小麥麩對(duì)育肥期杜洛克×長(zhǎng)白×約克夏（DLY）豬生長(zhǎng)性能、胴體和肉品質(zhì)均無(wú)顯著影響，但添加30%豌豆纖維可能對(duì)肉質(zhì)具有改善作用[6]。這些有限的研究結(jié)果并不一致，其原因可能與纖維源的組成類型、理化性質(zhì)及添加水平有關(guān)。因此本試驗(yàn)選取常用纖維來(lái)源——小麥麩，大豆纖維、豌豆纖維及燕麥麩，考察短期內(nèi)在豬飼糧中添加4種不同纖維源對(duì)其生長(zhǎng)性能、肉品質(zhì)的影響，為后期不同纖維源作用機(jī)理的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)為豬生產(chǎn)上合理選擇飼糧纖維提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及日糧

選取27頭 DLY生長(zhǎng)豬（37.91±1.95）kg，采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，按體重?zé)o差異原則隨機(jī)分為5個(gè)處理：對(duì)照組（CON）和20%小麥麩組（WB）各6個(gè)重復(fù)，20%大豆纖維組（SF）、20%豌豆纖維組（PF）和20%燕麥麩組（OB）各5個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1頭豬。試驗(yàn)期為28 d，所有動(dòng)物單籠飼養(yǎng)，自由采食和飲水。小麥麩購(gòu)自陜西陜富大荔面業(yè)有限責(zé)任公司，大豆纖維、豌豆纖維、燕麥麩均購(gòu)自陜西慈緣生物技術(shù)有限公司，營(yíng)養(yǎng)成分實(shí)測(cè)值見表1。

飼糧配制參照NRC（2012）飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，采用玉米-豆粕型飼糧，飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表2。

表1 4種不同纖維源營(yíng)養(yǎng)成分Table 1 The nutritional composition of the four different fiber sources %

1.2 測(cè)定指標(biāo)

1.2.1 生長(zhǎng)性能

在試驗(yàn)初、末清晨將豬空腹稱重，每天結(jié)算耗料量，計(jì)算試驗(yàn)豬的ADFI（g/d）,ADG（g/d），F(xiàn)：G。

1.2.2 胴體性狀

胴體組成指標(biāo)測(cè)量及計(jì)算方法參照NY/T 825-2004。豬屠宰后立即進(jìn)行解剖，剝皮、去頭、蹄、尾，除內(nèi)臟(保留板油和腎臟)后，測(cè)量胴體重，胴體長(zhǎng)，眼肌高和寬，胴體肩部最厚處、胸腰椎結(jié)合處和腰薦椎結(jié)合處3點(diǎn)背膘厚，并計(jì)算屠宰率、眼肌面積及平均背膘厚。

1.2.3 肉質(zhì)指標(biāo)

肉色采用色差儀（CR300，日本，美能達(dá)公司）測(cè)定背肌肉樣的亮度（L*）、紅度（a*）、黃度（b*）值；肌肉pH采用胴體肉質(zhì)pH直測(cè)儀（PH-STAR，德國(guó)，Matthaus公司）測(cè)定；大理石紋參考美國(guó)肉品協(xié)會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)圖（1998）目測(cè)評(píng)分；剪切力采用質(zhì)構(gòu)儀（TA XTPlus，英國(guó)，Stable Micro System 公司）測(cè)定，值表示單位為牛頓或千克；蒸煮損失和滴水損失參照《豬肌肉品質(zhì)測(cè)定技術(shù)規(guī)范》（NY/T 821-2004）進(jìn)行測(cè)定。

1.2.4 血清生化指標(biāo)

于屠宰前對(duì)所有豬只進(jìn)行前腔靜脈采血，3 700 r/min離心并分離血清，分裝后-80℃保存。采用自動(dòng)生化分析儀（7020，日本，日立公司）測(cè)定血清中的甘油三酯（TG），總膽固醇（triglyceride，TC），高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C），低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C），載脂蛋白 A1（apolipoprotein A1，APOA1）及載脂蛋白 B（apolipoprotein B，APOB）。

1.2.5 養(yǎng)分消化率

采用半收糞法在試驗(yàn)第24—27天的8∶00至20∶00，準(zhǔn)確收集每頭豬的排糞加入1/10鹽酸并混合均勻，65℃烘干之后回潮24 h，飼糧與糞樣均粉碎過(guò)40目篩，根據(jù)四分法取樣約200 g，制得風(fēng)干樣品。飼糧與糞樣總能（GE），干物質(zhì)（DM），粗蛋白質(zhì)（CP），粗脂肪（EE），粗纖維（CF），中性洗滌纖維（NDF），酸性洗滌纖維（ADF）及粗灰分（Ash）按照常規(guī)方法測(cè)定。鹽酸不溶灰分含量參照GB/T-23743-2009的灼燒處理法測(cè)定。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率計(jì)算公式如下：

表2 飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）Table 2 The composition and nutrient levels of the four different diets(air-dry base)%

式中：a為糞樣中某營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量；b為飼糧中某營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量；c為飼糧中酸不溶灰分含量；d為糞樣中酸不溶灰分含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 17.0進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan及LSD方法進(jìn)行多重比較，結(jié)果以P＜0.1（差異顯著趨勢(shì)），P＜0.05（差異顯著），P＜0.01（差異極顯著）作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)結(jié)果均用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理組豬生長(zhǎng)性能差異

如表3所示，與CON組相比，各纖維添加組生長(zhǎng)豬末重?zé)o顯著差異（P＞0.05），SF組ADFI極顯著降低（P＜0.01），ADG 有降低趨勢(shì)（P=0.08），PF 組 ADFI顯著降低（P＜0.05），WB組、PF組及OB組料重比顯著降低（P＜0.05）。與WB組相比，SF組豬末重（P＜0.05），ADG（P＜0.01）及 ADFI（P＜0.01）均顯著或極顯著降低。與OB組相比，SF組ADFI（P＜0.01）及ADG（P＜0.05）顯著降低。此外，與PF組相比，SF組豬ADFI顯著下降（P＜0.05），ADG 有下降趨勢(shì)（P=0.07）。

2.2 各處理組豬胴體性狀差異

由表4可知，各處理組生長(zhǎng)豬胴體重及胴體長(zhǎng)均無(wú)顯著差異（P＞0.05）。與CON組相比，各纖維添加組豬屠宰率均不同程度下降，WB組下降5.68%，SF組下降5.24%，PF組下降4.19%以及OB組下降5.60%（P＞0.05）；OB組與PF組豬平均背膘厚顯著降低（P＜0.05），WB和SF組背膘厚分別降低13%和11.5%（P＞0.05）。SF組豬眼肌面積有低于OB組的趨勢(shì)（P=0.09）。

表3 各處理組豬生長(zhǎng)性能指標(biāo)Table 3 The growth performances of pigs in different groups

表4 各處理組豬胴體性狀指標(biāo)Table 4 The carcass traits of pigs in different groups

2.3 各處理組豬肉品質(zhì)差異

由表5可知，不同處理組豬背肌亮度、紅度、pH24h、滴水損失，蒸煮損失均無(wú)顯著差異（P＞0.05）。與OB組相比，其余各組大理石紋評(píng)分均顯著下降（P＜0.05）。與CON組相比，PF組大理石紋評(píng)分有下降趨勢(shì)（P=0.053），WB組背肌黃度b*值顯著降低（P＜0.05），OB 組 pH45min及剪切力（P＜0.05） 顯著降低。此外，WB組背肌黃度b*顯著低于SF和PF組（P＜0.05），有低于 OB 組的趨勢(shì)（P=0.09），且其大理石紋評(píng)分顯著低于 SF（P＜0.05）和 PF 組（P＜0.01），OB 組 pH45min顯著低于 PF（P＜0.01）及 SF組（P＜0.05）。

2.4 各處理組生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)差異（見表6）

由表6可知，各組生長(zhǎng)豬血清LDL-C，TC濃度無(wú)顯著差異（P＞0.05）。與對(duì)照組相比，PF組血清HDL-C，APOB含量顯著升高（P＜0.05）；WB與SF組APOA1顯著降低（P＜0.05）；SF組TG含量顯著升高（P＜0.05），OB組APOB顯著升高（P＜0.01）。OB組血清APOA1顯著高于其他纖維添加組（P＜0.05）。

2.5 各處理組豬養(yǎng)分消化率差異

由表7可知，與CON組相比，WB組及OB組豬GE，EE，ADF，NDF，DM，EE 等表觀消化率顯著增加（P＜0.05）；SF組和PF組豬GE及DM消化率無(wú)顯著差異（P＞0.05），但 CP 消化率顯著降低（P＜0.01），EE、CF、ADF及NDF表觀消化率顯著增加（P＜0.05）。此外，與兩種麥麩相比，兩種豆類纖維組豬GE、DM、CP、EE 和 NDF消化率顯著降低（P＜0.05），ADF消化率顯著增加（P＜0.05），其中，SF組DM消化率有低于小麥麩組的趨勢(shì)（P=0.07）。

表5 各處理組豬肉品質(zhì)指標(biāo)Table 5 The meat quality parameters of pigs in different groups

表6 各處理組豬血清生化指標(biāo)Table 6 The serum biochemical indexes of DLY growing pigs in different treatments

表7 各處理組豬養(yǎng)分消化率指標(biāo)Table 7 The nutrition digestibility of DLY growing pigs in different treatments%

3 討論

目前，有關(guān)飼糧纖維對(duì)豬生長(zhǎng)性能影響的報(bào)道并不一致。本試驗(yàn)結(jié)果顯示不同纖維源均不同程度降低了生長(zhǎng)豬采食量，可能原因有二：其一，纖維的添加導(dǎo)致飼糧適口性下降[7]，而高濃度纖維吸水膨脹后使腸道緊張度增加，影響豬的物理飽感，降低食欲[8-9]；其二，日糧纖維在豬后腸的代謝產(chǎn)物短鏈脂肪酸（SCFAs）可通過(guò)神經(jīng)中樞系統(tǒng)抑制食欲，減緩胃腸道排空速度，從而降低采食量[10]。本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同纖維源導(dǎo)致的采食量降低對(duì)豬末重及日增重影響均較小，這可能與各纖維添加組養(yǎng)分消化率的提高有關(guān)，如表7所示，各纖維組總能和干物質(zhì)消化率均有不同程度的提高，也可能因?yàn)槔w維在后腸發(fā)酵產(chǎn)生的SCFAs為機(jī)體提供了部分能量[11]。較其他各纖維添加組，20%大豆纖維組豬生長(zhǎng)性能較差，該結(jié)果與本課題組前期研究結(jié)果一致[6]。有報(bào)道表明飼糧中添加大豆纖維可提高養(yǎng)分消化率[12]，本試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)大豆纖維組飼糧中EE、CF、NDF和ADF消化率均不同程度提高，但可能由于該組豬采食量較低，導(dǎo)致生長(zhǎng)性能降低[13]。與對(duì)照組相比，不同纖維源組豬采食量均有降低，但體重、日增重并未表現(xiàn)出明顯差異，可能與各纖維組養(yǎng)分消化率的增加有關(guān)。

各纖維添加組豬CF、NDF及ADF消化率均有不同程度提高，王成章等[14]在飼糧中添加10%、15%、20%的苜蓿草粉，發(fā)現(xiàn)酸性洗滌纖維消化率隨苜蓿草粉添加量增高而上升，而且中性洗滌纖維消化率也表現(xiàn)出不同程度的升高，這與我們?cè)囼?yàn)結(jié)果一致，推測(cè)可能與豬后腸微生物的發(fā)酵有關(guān)。纖維作為微生物發(fā)酵的底物，產(chǎn)生大量短鏈脂肪酸（SCFAs），可提供10%～15%的額外能量[15-16]，促進(jìn)相關(guān)微生物及動(dòng)物體的生長(zhǎng)，而微生物的快速增長(zhǎng)又會(huì)加快纖維的分解消化[17]，以提高纖維消化率。日糧纖維可溶性成分有更強(qiáng)的發(fā)酵特性[18]，本試驗(yàn)測(cè)得的各組酸性洗滌纖維的含量高于對(duì)照組，尤其以兩種豆類纖維較高，其強(qiáng)大的持水力以及膨脹力可延長(zhǎng)纖維在腸道中的停留時(shí)間，有利于微生物對(duì)纖維的充分利用[19]，這可能是兩種豆類CF、ADF消化率顯著高于其他纖維組的原因。此外，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩種豆類NDF消化率低于麥麩類纖維，因NDF測(cè)定方法受淀粉含量影響較大，且該方法并未被AOAC收錄[20]，該結(jié)果可能與試驗(yàn)中玉米淀粉添加量較高有關(guān)，該結(jié)果仍存在爭(zhēng)議，需進(jìn)一步研究。據(jù)報(bào)道，日糧纖維含量的升高可造成氨基酸利用率降低和內(nèi)源氮損失[21]，腸道微生物也需要利用底物氮源合成菌體蛋白[22]，這可能是兩種豆類纖維均降低粗蛋白消化率的原因，但是兩種麥麩類日糧并未呈現(xiàn)該規(guī)律，可能與纖維來(lái)源及微生物發(fā)酵活性有關(guān)，具體原因有待探究。眾多試驗(yàn)一致認(rèn)為，日糧纖維可降低生長(zhǎng)豬干物質(zhì)，脂肪，能量消化率，且隨粗纖維水平升高，效果越明顯[23]。在本試驗(yàn)中，纖維源的添加均導(dǎo)致飼糧粗纖維水平升高，而添加20%小麥麩和燕麥麩顯著提高了生長(zhǎng)豬干物質(zhì)和能量消化率，大豆和豌豆纖維并無(wú)顯著影響，脂肪消化率均升高。尹佳[24]認(rèn)為小麥麩日糧可提高生長(zhǎng)豬腸道絨隱比，促進(jìn)養(yǎng)分吸收利用，從而提高養(yǎng)分利用率；也有研究表明在母豬日糧中添加燕麥麩秸稈，可以增加總能消化率，但與纖維源多糖成分有關(guān)[25]；王成章等[14]也曾提出苜蓿草粉可提高干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗灰分等營(yíng)養(yǎng)成分的表觀消化率。隨著日糧纖維研究方法及技術(shù)的深入，其結(jié)果與以前日糧纖維降低養(yǎng)分利用率的認(rèn)識(shí)出現(xiàn)了異同，現(xiàn)今“日糧纖維”的范疇遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出的傳統(tǒng)“粗纖維”概念，這與日糧纖維種類以及單糖組成關(guān)系密切。日糧纖維生理活性的多樣化也是植物細(xì)胞壁各種組分與動(dòng)物消化道內(nèi)環(huán)境共同作用的結(jié)果，因其來(lái)源眾多，對(duì)豬養(yǎng)分吸收利用率的具體影響仍無(wú)定論。

胴體性狀與豬的產(chǎn)肉能力密切相關(guān)[26]。提高日糧纖維含量可降低豬的屠宰率[22]。本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)添加高水平纖維源降低豬的屠宰率，可能由于高水平纖維可促使動(dòng)物胃腸道容積和重量增加，從而增加內(nèi)臟器官比重[27]，降低屠宰率。背膘厚及眼肌面積則反應(yīng)了胴體瘦肉率，活體B超測(cè)定顯示，瘦肉率與背膘厚呈負(fù)相關(guān)，而與眼肌面積呈正相關(guān)[28]。本試驗(yàn)中添加的4種外源纖維均使生長(zhǎng)豬背膘厚不同程度降低，暗示20%的日糧纖維可能提高豬瘦肉率，可能與高水平纖維稀釋了日糧能量，降低了體脂沉積量有關(guān)[29-30]。同時(shí)，纖維的發(fā)酵產(chǎn)物（如SCFAs）也可通過(guò)激活腸上皮受體信號(hào)，間接調(diào)節(jié)脂肪合成[31]。

不同纖維源對(duì)肉品質(zhì)的影響存在一定差異[22]，受品種、營(yíng)養(yǎng)水平、飼養(yǎng)條件、屠宰方式等因素的影響[32]。其中大理石紋評(píng)分是肌內(nèi)脂肪含量的直觀表現(xiàn)，適當(dāng)范圍內(nèi)，脂肪含量與大理石紋評(píng)分呈正相關(guān)[33]。我們發(fā)現(xiàn)，日糧中添加高水平小麥麩、大豆纖維、豌豆纖維均明顯降低生長(zhǎng)豬眼肌的大理石紋評(píng)分。有研究顯示，大理石紋評(píng)分與瘦肉率呈負(fù)相關(guān)[34]，暗示日糧中添加20%小麥麩、大豆纖維及豌豆纖維可降低豬的肌內(nèi)脂肪含量，提高瘦肉率。但添加20%燕麥麩對(duì)背肌大理石紋評(píng)分無(wú)明顯影響，可能與纖維結(jié)構(gòu)及其在豬后腸的可發(fā)酵程度有關(guān)，具體原因有待進(jìn)一步研究。背肌pH在某種程度上可反映肌肉的糖酵解能力，宰后45 min時(shí)，正常pH值為5.9～6.5，pH24h一般降至 5.6～6.0[35]；肌肉嫩度通常通過(guò)剪切力值來(lái)反映，其值越低，肌肉嫩度越高[36]。本試驗(yàn)中測(cè)得的宰后pH值均屬正常范圍，飼糧中添加20%燕麥麩降低了豬背肌宰后pH45min及剪切力，表明短期內(nèi)添加高水平燕麥麩可改善豬肌肉嫩度，而這很可能與其提高大理石紋評(píng)分有關(guān)。同時(shí)，20%小麥麩降低豬背肌黃度b*值，而該值與脂肪含量呈正相關(guān)[37]，暗示短期內(nèi)添加高水平小麥麩可降低豬的肌內(nèi)脂肪含量，與該組豬背肌大理石紋評(píng)分較低的結(jié)果一致。血清 TG、TC、HDL-C、LDL-C、APOA1及APOB與動(dòng)物體內(nèi)脂肪代謝水平密切相關(guān)[38]。日糧中短期添加20%的4種不同纖維源均不同程度增加了豬頸靜脈血清中HDL-C、APOB、TG濃度。添加小麥麩、大豆纖維及豌豆纖維后，豬血清中APOA1降低，暗示本研究中發(fā)現(xiàn)的纖維對(duì)豬肉品質(zhì)的改善作用可能是通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)體脂質(zhì)運(yùn)輸及代謝相關(guān)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但具體作用機(jī)制有待深入研究。不同纖維源對(duì)生長(zhǎng)豬肉品質(zhì)的影響差異較大，可能與纖維的自身結(jié)構(gòu)、微生物發(fā)酵方式等有關(guān)。提示在生產(chǎn)中使用纖維時(shí)應(yīng)根據(jù)不同纖維源的特性綜合考慮，不同纖維應(yīng)用于豬日糧時(shí)并非都表現(xiàn)為益生作用。

4 結(jié)論

①飼糧中短期添加20%小麥麩、豌豆纖維及燕麥麩纖維對(duì)豬生長(zhǎng)性能影響不明顯。添加20%大豆纖維降低豬末重、ADFI及ADG，生長(zhǎng)性能較差。

②添加20%小麥麩、豌豆纖維及燕麥麩纖維不同程度降低生長(zhǎng)豬背膘厚，同時(shí)，小麥麩和豌豆纖維大理石紋評(píng)分降低，暗示飼糧中短期添加20%小麥麩、豌豆纖維及燕麥麩纖維在不影響豬生長(zhǎng)性能的前提下有望提高胴體瘦肉率。添加20%燕麥麩纖維通過(guò)降低豬背肌剪切力提高肌肉嫩度，改善肉品質(zhì)。肉質(zhì)指標(biāo)表現(xiàn)出的差異可能與脂質(zhì)代謝相關(guān)途徑相關(guān)。

③添加20%小麥麩和燕麥麩顯著提高豬GE、DM、EE、CF、ADF及NDF消化率，添加20%大豆和豌豆纖維則提高EE、CF、ADF及NDF消化率。

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