粗纖維及銅對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能、胴體性狀和肉品質(zhì)的影響

嚴(yán) 俊，楊文艷，車東升，孫曙光，劉 博，楊連玉

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林省動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，動(dòng)物生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長(zhǎng)春 130118）

目前，研究表明日糧纖維在增強(qiáng)豬的體質(zhì)及維持胃腸道的微生態(tài)平衡方面具有重要作用[1]。纖維發(fā)酵的產(chǎn)物揮發(fā)性脂肪酸（VFA）既可為機(jī)體供能，又能通過(guò)改善腸道菌群提高動(dòng)物生長(zhǎng)；日糧纖維能降低脂肪沉積改善胴體性狀，并對(duì)肉品質(zhì)（如嫩度、持水力）有一定積極影響[2]。銅是動(dòng)物機(jī)體必需微量元素，對(duì)于動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要[3]。銅可通過(guò)調(diào)節(jié)腸道內(nèi)環(huán)境（如滲透壓、pH 等）提高微生物活力，利于機(jī)體健康[4]；銅作為銅鋅超氧化物歧化酶的組成成分，可通過(guò)提高肌肉抗氧化能力，從而改善肉品質(zhì)。日糧纖維結(jié)構(gòu)帶有羥基或羧基等側(cè)鏈基團(tuán)與二價(jià)銅離子形成絡(luò)合物或靜電吸附，在小腸中不被吸收利用，對(duì)銅的生物利用度可能會(huì)產(chǎn)生不利影響[5]；日糧纖維到達(dá)盲結(jié)腸后，可溶性纖維被腸道菌群分解發(fā)酵，產(chǎn)生VFA 降低腸道pH，可能會(huì)促進(jìn)銅離子的解離和吸收。目前日糧纖維與微量元素銅之間作用的研究報(bào)道較少，但在育肥豬中應(yīng)用高纖維日糧時(shí)，需要考慮必需微量元素銅的添加量。而在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2625 號(hào)公告中指出，仔豬階段（＜25 kg）配合飼料或全混合日糧中銅濃度上限調(diào)整到125 mg/kg，其余階段銅濃度上限調(diào)整到25 mg/kg，本試驗(yàn)設(shè)計(jì)高于標(biāo)準(zhǔn)的銅濃度，主要探究日糧纖維與銅之間可能存在的組合效應(yīng)。因此，本試驗(yàn)旨在研究不同纖維×銅水平的日糧對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能、胴體性狀、肉品質(zhì)及血清生化指標(biāo)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)日糧 采用2×2 兩因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選擇胎次一致、體況良好、體重（76±1.5）kg 的軍牧一號(hào)去勢(shì)育肥豬24 頭，隨機(jī)分為4 組，每組6 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1 頭豬。4 組分別為6.32% 粗纖維+25 mg/kg銅組（LN 組）、6.32%粗纖維+45 mg/kg 銅組（LA 組）、9.69% 粗纖維+25 mg/kg 銅組（HN 組）、9.69% 粗纖維+45 mg/kg 銅組（HA 組）。試驗(yàn)日糧營(yíng)養(yǎng)水平參考NRC（2012）豬營(yíng)養(yǎng)需要配制。日糧原料組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。試驗(yàn)在吉林省吉林大學(xué)農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行，預(yù)試期7 d，正試期自2019 年7 月11 日至2019 年9 月12 日，共計(jì)56 d。

表1 日糧原料組成及營(yíng)養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.2 飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)采用單欄飼喂，試驗(yàn)前對(duì)豬舍進(jìn)行全面清掃消毒，每天08:00 和17:00 定時(shí)飼喂，根據(jù)剩料量確定給料量，保證試驗(yàn)豬自由采食和飲水。保持豬舍衛(wèi)生和溫濕度，試驗(yàn)開始前對(duì)育肥豬進(jìn)行免疫驅(qū)蟲。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 生長(zhǎng)性能 試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)分別對(duì)育肥豬空腹稱重，記錄每日采食量和余料量，計(jì)算平均日增重、平均日采食量和耗料增重比。

1.3.2 血清生化 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，空腹12 h，對(duì)各組豬進(jìn)行頸靜脈采血，并置于10 mL 離心管中，靜置0.5 h 后，4℃ 3 000 r/min 離心15 min，將血清分裝后放于-20℃冰箱保存。采用全自動(dòng)生化儀測(cè)定血清中總蛋白、白蛋白、葡萄糖、尿素、總膽固醇、甘油三酯含量。

1.3.3 胴體性狀 試驗(yàn)屠宰前24 h 停止喂料，宰前2 h停止喂水，參照《瘦肉型豬胴體性狀測(cè)定技術(shù)規(guī)范》（NY/T 825-2004）進(jìn)行樣品的采集和測(cè)定[6]，測(cè)定指標(biāo)包括胴體重、屠宰率、平均背膘厚、胴體斜長(zhǎng)和眼肌面積。

1.3.4 肉品質(zhì) 肉品質(zhì)測(cè)定參照《畜禽肉質(zhì)的測(cè)定》（NY/T 1333-2007）進(jìn)行[7]。測(cè)定指標(biāo)包括肉色、pH24h、滴水損失、剪切力。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 用Excel 2016 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，應(yīng)用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行One-Way ANOVA 單因素方差分析，采用Duncan's 法進(jìn)行組間數(shù)據(jù)的多重比較，采用Two-Way ANOVA 進(jìn)行雙因素方差分析，顯著水平設(shè)為P＜0.05，結(jié)果以平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤（SEM）表示。

2 結(jié)果

2.1 日糧纖維和銅對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響 由表2 可知，與粗纖維水平6.32% 組育肥豬相比，粗纖維水平9.69%組末重提高（P=0.01）、日增重提高（P＜0.05）、耗料增重比降低（P＜0.05）。與25 mg/kg 銅水平組相比，45 mg/kg 銅水平組育肥豬日增重、日采食量均有所提高（P＞0.05），耗料增重比呈降低趨勢(shì)（P＞0.05）。HN 組和HA 組末重、日增重較LN 組提高（P＜0.05），HA 組耗料增重比較LN 組和LA 組降低（P＜0.05）。日糧纖維與銅水平對(duì)試驗(yàn)豬的日增重、日采食量與耗料增重比無(wú)顯著的組合效應(yīng)。

表2 日糧纖維和銅對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響

2.2 日糧纖維和銅對(duì)育肥豬血清生化指標(biāo)的影響 由表3 可知，與粗纖維水平6.32% 組育肥豬相比，粗纖維水平9.69% 組總蛋白提高（P＜0.05），有降低血糖、尿素含量的趨勢(shì)（P＞0.05）。銅水平對(duì)試驗(yàn)豬血清生化各指標(biāo)影響均不顯著。HA 組血糖濃度較LN 組降低（P＜0.05），HA 組總蛋白較LN 組和LA 組提高（P＜0.05）。日糧纖維與銅水平對(duì)試驗(yàn)豬的血清生化各項(xiàng)指標(biāo)均無(wú)顯著組合效應(yīng)。

表3 日糧纖維和銅對(duì)育肥豬血清生化指標(biāo)的影響

2.3 日糧纖維和銅對(duì)育肥豬胴體性狀的影響 由表4 可知，與粗纖維水平6.32% 組育肥豬相比，粗纖維水平9.69% 組背膘厚度降低（P＜0.05），眼肌面積再增加（P＜0.05），有提高胴體斜長(zhǎng)的趨勢(shì)（P＞0.05）。銅水平對(duì)試驗(yàn)豬胴體性狀各指標(biāo)影響均不顯著。HA 組胴體斜長(zhǎng)較LN 組提高（P＜0.05），HA 組眼肌面積較LN組降低（P＜0.05）。日糧纖維與銅水平對(duì)試驗(yàn)豬的胴體性狀各指標(biāo)均無(wú)顯著組合效應(yīng)。

表4 日糧纖維和銅對(duì)育肥豬胴體性狀的影響

2.4 日糧纖維和銅對(duì)育肥豬肉品質(zhì)的影響 由表5 可知，與粗纖維水平6.32%組育肥豬相比，粗纖維水平9.69%組有提高a* 值趨勢(shì)（P＞0.05），有降低滴水損失趨勢(shì)（P＞0.05）。銅水平對(duì)試驗(yàn)豬肉品質(zhì)各指標(biāo)影響均不顯著。HA 組a*值較LN 組提高（P＜0.05），LN 組、LA組、HN 組差異不顯著。日糧纖維與銅水平對(duì)試驗(yàn)豬的胴體性狀各指標(biāo)均無(wú)顯著組合效應(yīng)。

表5 日糧纖維和銅對(duì)育肥豬肉品質(zhì)的影響

3 討 論

3.1 粗纖維及銅對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響 纖維作為腸道微生物發(fā)酵底物，被發(fā)酵成短鏈脂肪酸，VFA 能降低腸道內(nèi)環(huán)境值，降低酪胺、色胺等衍生物，減弱對(duì)下丘腦飽中樞的刺激，使采食量上升[8]。VFA 可為豬提供5%～30%的能量，并通過(guò)改善腸道健康促進(jìn)育肥豬的生長(zhǎng)發(fā)育，提高日增重[9]。唐倩等[8]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在生長(zhǎng)育肥豬中添加適宜粗纖維水平可顯著提高日增重和采食量。研究分析認(rèn)為，纖維通過(guò)改善腸道微生物組成，提高后腸中VFA 含量，對(duì)腸道健康有潛在益處[10]，而且豬對(duì)粗纖維的利用與生長(zhǎng)階段有關(guān)，育肥豬腸道發(fā)育完善可充分消化利用粗纖維。本試驗(yàn)為探究粗纖維水平和銅水平之間存在的關(guān)系，因此只采用一個(gè)飼養(yǎng)階段日糧，但實(shí)際跨越2 個(gè)飼養(yǎng)階段，日糧營(yíng)養(yǎng)水平也可能是干擾試驗(yàn)結(jié)果的原因，在今后試驗(yàn)及飼養(yǎng)中應(yīng)避免此類問(wèn)題。

銅是多種酶的組分和刺激因子，參與體內(nèi)多種代謝活動(dòng)，銅作為腸道微生物必需微量元素，其濃度對(duì)微生物具有雙重作用。體外研究證實(shí)，銅對(duì)大腸桿菌有特異致死性，Cu2+能穿過(guò)大腸桿菌細(xì)胞膜，使胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性，殺死細(xì)菌[11]；王衛(wèi)秦等[12]研究發(fā)現(xiàn)，膨化殼聚糖銅具有顯著降低腸道內(nèi)大腸桿菌、沙門氏菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌等有害菌菌群數(shù)量，顯著提高乳酸桿菌、雙歧桿菌和芽孢桿菌等有益菌菌群增殖的作用。本試驗(yàn)中，45 mg/kg 銅水平有利于育肥豬生長(zhǎng)性能的提高，可能是銅通過(guò)影響有益菌與有害菌菌群數(shù)量改善腸道健康，對(duì)生長(zhǎng)性能產(chǎn)生積極影響。Espinosa 等[13]發(fā)現(xiàn)，在不同日糧纖維水平下添加氯化銅可以提高仔豬的生長(zhǎng)性能，日糧纖維與銅水平對(duì)生長(zhǎng)性能沒(méi)有顯著交互作用，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

3.2 粗纖維及銅對(duì)育肥豬血液生理生化指標(biāo)的影響 血液中尿素、總蛋白可反映機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)吸收代謝情況。尿素含量低，說(shuō)明體內(nèi)蛋白質(zhì)合成作用增強(qiáng)，血液中總蛋白增加。白蛋白約占總蛋白的60%，其主要功能之一是結(jié)合和運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，包括脂肪酸、葡萄糖、氨基酸及銅等金屬離子。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高纖維水平能顯著提高總蛋白含量，說(shuō)明適宜的纖維水平有可能促進(jìn)機(jī)體蛋白質(zhì)的代謝與吸收[14]。血糖是反映體內(nèi)糖代謝和脂代謝的重要指標(biāo)。唐倩等[8]研究發(fā)現(xiàn)，隨日糧粗纖維水平的增加，血糖含量呈下降趨勢(shì)，與本試驗(yàn)結(jié)果相似。可能是纖維黏性使得消化道內(nèi)葡萄糖的對(duì)流和擴(kuò)散速度降低。血糖的降低會(huì)引起采食量的增高，這與生長(zhǎng)性能指標(biāo)相符。銅水平能引起機(jī)體血糖的變化。本研究表明，各組血糖濃度并未受到顯著影響。分析認(rèn)為，雖然銅和一些含銅酶參與胰島β-細(xì)胞表面的特殊蛋白-GIUT-2合成，這種特殊蛋白能促進(jìn)胰島素分泌，從而降低血糖濃度[15]。但也有研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者血清中的銅離子濃度高于非糖尿病患者，血清銅濃度與胰島素抵抗呈正相關(guān)[16]。有研究證明苜蓿草粉能顯著降低血清總膽固醇和甘油三酯含量[17]。本試驗(yàn)中，纖維因素未顯著降低總膽固醇和甘油三酯，可能是由于日糧配方中苜蓿草粉添加劑量較小，發(fā)揮作用不大所致。本試驗(yàn)中銅濃度對(duì)血液生理生化指標(biāo)沒(méi)有顯著差異，可能是由于銅對(duì)育肥階段豬的影響與仔豬階段不同，銅對(duì)育肥階段豬血液生理生化的影響還需要進(jìn)一步研究。

3.3 粗纖維及銅對(duì)育肥豬胴體性狀的影響 胴體重、胴體斜長(zhǎng)及屠宰率是衡量動(dòng)物屠宰性狀的重要指標(biāo)，背膘厚度和眼肌面積則反映胴體瘦肉率。楊玉芬等[18]試驗(yàn)表明，提高纖維水平可顯著降低豬屠宰率。這與本試驗(yàn)結(jié)果并不一致，可能是因?yàn)檩^高日糧纖維水平稀釋了日糧能量等其他養(yǎng)分，機(jī)體為滿足自身營(yíng)養(yǎng)需要，進(jìn)而增加采食量，使得胃腸道容積擴(kuò)大，內(nèi)臟器官比重增加，從而使豬宰前活重增大所致。本試驗(yàn)中育肥豬屠宰率并未因粗纖維水平提高而降低，可能是由于該品種及日齡的豬能夠利用較高水平的粗纖維，并且高可溶性日糧纖維在后腸發(fā)酵產(chǎn)生的VFA 為機(jī)體提供一定能量。張秋華等[19]試驗(yàn)表明，粗纖維水平提高到12.5%可顯著提高育肥豬胴體斜長(zhǎng)和眼肌面積，顯著降低背膘厚。程建波等[20]給育肥綿羊日糧中添加銅可顯著降低背膘厚和腎脂率，有增大眼肌面積的趨勢(shì)，對(duì)胴體重、屠宰率沒(méi)有顯著影響，與本試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

3.4 粗纖維及銅對(duì)育肥豬肉品質(zhì)的影響 肉色作為感官指標(biāo)，通常由L* 值、a* 值及黃度b* 值組成，其中L*＞53 為PSE 肉，a * 值越大b * 值越小則代表肉品質(zhì)越好。滴水損失代表肌肉組織保水能力，數(shù)值越低，肉的持水性能越好。剪切力用來(lái)描述肌肉嫩度，其值越低，肌肉嫩度越高。肌肉pH 與肉的風(fēng)味有關(guān)，宰后24 h 豬肉pH 一般降至5.6～6.0。有研究表明，在育肥豬飼糧中提高纖維水平可顯著提高a*值，改善肉品質(zhì)[21]。提高纖維水平有利于糖酵解型肌纖維向氧化型肌纖維轉(zhuǎn)化，氧化型肌纖維與a*值正相關(guān)，說(shuō)明適宜的纖維水平有改善肉品質(zhì)的作用。但在本試驗(yàn)中纖維對(duì)肉品質(zhì)的影響不顯著，可能是由于試驗(yàn)粗纖維水平差距較小所致。

孫勁松等[22]研究顯示，添加適宜銅水平可顯著提高舍飼灘羊肉色a*值，降低滴水損失，對(duì)pH、剪切力無(wú)不良影響，與本試驗(yàn)結(jié)果相同。銅參與機(jī)體血紅蛋白的合成，血紅蛋白越多，a* 值越大。氧化型肌纖維需要鐵/銅依賴性蛋白維持細(xì)胞活性。研究分析認(rèn)為，銅可能是通過(guò)增加氧化型肌纖維數(shù)量，降低糖酵解型肌纖維數(shù)量，提高a*值，改善肉色。

4 結(jié) 論

在本試驗(yàn)條件下，日糧粗纖維水平在9.69%、銅45 mg/kg 時(shí)對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能、胴體性狀及肉品質(zhì)具有改善作用，粗纖維與銅組合效應(yīng)對(duì)各指標(biāo)無(wú)顯著影響。