梁 雪，趙芳芳，劉巧玲，何兆華，孫紅先，席啟明，樊慧梅，李少斌

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)甘肅省草食動(dòng)物生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 / 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院, 甘肅 蘭州 730070）

菊粉，又稱菊糖，是一種天然果聚糖，主要存在于菊芋(Helianthus tuberosus)、菊苣(Cichorium intybus)等植物塊莖中。由于其具備天然可溶性膳食纖維特性，可以改善機(jī)體對(duì)血糖、血脂代謝及礦物質(zhì)吸收，已被美國(guó)、日本和歐洲國(guó)家在食品和藥品中批準(zhǔn)使用[1]。近年來(lái)菊粉作為功能性綠色飼料添加劑，被廣泛用于動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)調(diào)控的相關(guān)研究中。研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加1%菊粉可增強(qiáng)肉雞免疫功能和抗氧化能力[2]。而且，在斷奶仔豬日糧中添加1.5%菊粉可以促進(jìn)雙歧桿菌等有益菌增殖，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，提高飼料消化率，降低仔豬紅白痢發(fā)病率；此外，添加菊粉還可以提高斷奶后仔豬對(duì)銅和鐵元素的消化吸收率，增加肝臟中鐵離子和銅離子含量，以及小鼠對(duì)鈣離子的消化吸收[3-4]。菊粉能夠增加單胃動(dòng)物機(jī)體免疫力和抗病力，提高生產(chǎn)性能和改善肉品質(zhì)等[5-6]，這是由于單胃動(dòng)物的胃和小腸不能分泌降解菊粉的酶類，飲食攝入的菊粉被后腸道微生物發(fā)酵產(chǎn)生乙酸、丙酸和丁酸等短鏈脂肪酸，調(diào)節(jié)腸道菌群失衡，抑制腸道炎性應(yīng)答，改善腸形態(tài)和屏障功能以及機(jī)體代謝[7]。菊粉在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用研究相對(duì)較少，而其他類果聚糖應(yīng)用在反芻動(dòng)物中的研究發(fā)現(xiàn)，添加1.0%甘露寡糖可以促進(jìn)灘羊生長(zhǎng)，降低料重比，改善肉質(zhì)；添加2.0%甘露寡糖可以顯著增強(qiáng)灘羊的抗氧化能力[8]。因此，添加菊粉對(duì)反芻動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育和瘤胃健康的影響值得研究。

單寧，又稱鞣酸，是一類廣泛存在于植物體內(nèi)的多酚類活性物質(zhì)，能夠降低蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解程度和速度，降低氨排放，提高蛋白質(zhì)的利用效率，節(jié)約飼料資源；還可以有效預(yù)防瘤胃臌脹病，減少寄生蟲(chóng)病發(fā)生，提高生產(chǎn)性能等[9]。此外，單寧還可以與多糖、礦物質(zhì)等發(fā)生絡(luò)合，形成穩(wěn)定的螯合物[10]。有研究發(fā)現(xiàn)單寧可通過(guò)螯合金屬、抗氧化、抗菌和絡(luò)合作用機(jī)制來(lái)治療和預(yù)防腸胃炎癥和腹瀉，并且通過(guò)抑制微生物胞外酶和抑制氧化PEG 酸化作用于微生物代謝[11]。截止目前，關(guān)于單寧與低聚糖絡(luò)合對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究未見(jiàn)報(bào)道。為此，本研究擬探討日糧中添加菊粉以及菊粉單寧螯合物對(duì)湖羊生長(zhǎng)性能、屠宰性能、肉品質(zhì)以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響，以期為菊粉和單寧在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的合理應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

菊粉( ＞ 95%)購(gòu)自白銀熙瑞生物工程有限公司，單寧( ＞ 85%)購(gòu)自青島潤(rùn)博特生物有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)于2020 年11 月21 日至2021 年1 月30 日在甘肅省白銀康瑞種羊養(yǎng)殖有限公司進(jìn)行；屠宰試驗(yàn)于2021 年1 月31 日進(jìn)行。

選用體況良好、體重基本一致[(25.80 ± 3.85)kg]的斷奶湖羊公羔24 只，單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，分成4 組，每組6 只，分別飼喂基礎(chǔ)日糧(對(duì)照組)、基礎(chǔ)日糧 + 0.1%菊粉(試驗(yàn)Ⅰ組)、基礎(chǔ)日糧 + 0.1%菊粉 + 2%單寧(試驗(yàn)Ⅱ組)、基礎(chǔ)日糧 + 0.1%菊粉 +2%單寧 + 4% PEG (試驗(yàn)Ⅲ組)。試驗(yàn)期共75 d，其中預(yù)試期15 d，正試期60 d。消化代謝和飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束后測(cè)定生長(zhǎng)性能、屠宰性能及肉品質(zhì)等指標(biāo)。

1.3 基礎(chǔ)日糧及營(yíng)養(yǎng)水平

試驗(yàn)日糧參照我國(guó)《肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 816-2004)設(shè)計(jì)，4 個(gè)處理組營(yíng)養(yǎng)水平基本一致(表1)。

表1 基礎(chǔ)日糧及營(yíng)養(yǎng)水平Table 1 Basal diet and nutrient levels

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)羊進(jìn)行驅(qū)蟲(chóng)和免疫，單籠飼養(yǎng)，每天飼喂兩次(08:00 和17:00)，自由飲水，及時(shí)清掃圈舍。羊舍環(huán)境條件及飼養(yǎng)管理均保持一致。飼喂前稱喂料量，次日清晨飼喂前清槽并稱剩料量。試驗(yàn)期間每天觀察并記錄各組羊采食、糞便、飲水、反芻和健康狀況等情況。

1.5 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.5.1 生長(zhǎng)性能

正試期內(nèi)每天記錄試驗(yàn)羊的飼喂量和剩料量，計(jì)算干物質(zhì)采食量(dry matter intake, DMI)；每月1 日清晨空腹稱重，計(jì)算各組羊只平均日增重(average daily gain, ADG)和料重比(feed conversion ratio，F(xiàn)CR)。

1.5.2 屠宰性能和肉品質(zhì)

禁 食24 h、禁 水8 h 后 屠 宰，稱 取 宰 前 活 重(slaughter weight, SW)，胴 體 重(carcass weight, CW)，計(jì)算屠宰率；屠宰后30 min 內(nèi)，采集試驗(yàn)羊只背最長(zhǎng)肌樣品，置于密封袋內(nèi)，用于肌肉品質(zhì)分析。眼肌面積、pH (便攜式pH 計(jì)，Testo205 型)、熟肉率、系水力(系水力測(cè)定儀，RH-1000)和剪切力(嫩度測(cè)試儀，RH-N50)參考昝林森[12]介紹的方法測(cè)定。

1.5.3 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的測(cè)定

參考楊勝[13]的方法測(cè)定飼料中和糞中干物質(zhì)(dry matter, DM)、粗蛋白(crude protein, CP)、粗脂肪(ether extract, EE)含量；參考Van Soest 等[14]測(cè)定中性洗滌纖維(neutral detergent fiber, NDF)和酸性洗滌纖維(detergent fiber, ADF)含量。按照某養(yǎng)分表觀消化率 = (飼料中某養(yǎng)分-糞中某養(yǎng)分)/飼料中某養(yǎng)分 × 100%計(jì)算養(yǎng)分表觀消化率。

1.6 數(shù)據(jù)分析

用Excel 處理數(shù)據(jù)，SPSS 24.0 軟件單因素方差分析，Duncan 法進(jìn)行多重比較，結(jié)果用“平均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)差”表示，以P＜ 0.05 作為差異顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加菊粉和單寧對(duì)湖羊生長(zhǎng)性能以及屠宰性能的影響

對(duì)照組、試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組及試驗(yàn)Ⅲ組的生長(zhǎng)性能和屠宰性能指標(biāo)，如ADG、DMI 和FCR、宰前活重、胴體重、屠宰率以及眼肌面積均無(wú)顯著差異(P＞ 0.05) (表2)。

表2 菊粉與單寧對(duì)湖羊生長(zhǎng)性能以及屠宰性能的影響Table 2 Effects of inulin and tannin on growth performance and slaughter performance of Hu sheep

2.2 添加菊粉和單寧對(duì)湖羊肉品質(zhì)的影響

試驗(yàn)Ⅰ組熟肉率顯著高于試驗(yàn)Ⅲ(P＜ 0.05)，而與對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅱ組差異不顯著(P＞ 0.05)；試驗(yàn)Ⅱ組系水力顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅲ組(P＜ 0.05)，而與試驗(yàn)Ⅰ組差異不顯著(P＞ 0.05)；對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅰ組剪切力顯著高于試驗(yàn)Ⅱ組及試驗(yàn)Ⅲ組(P＜ 0.05)；對(duì)照組pH45 min顯著高于其他3 組(P＜ 0.05)，試驗(yàn)Ⅰ組與試驗(yàn)Ⅲ組pH45 min差異不顯著，但試驗(yàn)Ⅰ組顯著高于試驗(yàn)Ⅱ組(P＜ 0.05)；試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組L*24 h、a*24 h、b*24 h均顯著高于其他兩組(P＜ 0.05) (表3)。

表3 菊粉與單寧對(duì)湖羊肉品質(zhì)的影響Table 3 Effects of inulin and tannin on meat quality of Hu sheep

2.3 添加菊粉與單寧對(duì)湖羊湖羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

試驗(yàn)Ⅲ組DM、CP、EE 表觀消化率均顯著低于其他各組(P＜ 0.05) (表4)，而試驗(yàn)Ⅱ組NDF、ADF 表觀消化率均顯著高于其他3 組，試驗(yàn)Ⅲ組顯著低于對(duì)照組及試驗(yàn)Ⅰ組(P＜ 0.05)。

表4 菊粉與單寧對(duì)湖羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響Table 4 Effects of inulin and tannin on nutrient apparent digestibility of Hu sheep

3 討論

3.1 添加菊粉與單寧對(duì)湖羊生長(zhǎng)性能和屠宰性能的影響

平均日增重和料重比是評(píng)價(jià)動(dòng)物生產(chǎn)水平的兩個(gè)重要因素。研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加0.25%、0.5%、1%的菊粉對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能無(wú)顯著影響[15]；添加菊粉對(duì)肉仔雞生長(zhǎng)性能無(wú)顯著影響[2]；不同劑量的菊粉對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)性能的影響效果不同[16]。可以看出，添加適當(dāng)?shù)木辗勰芴岣咦胸i的平均日采食量、平均日增重和飼料報(bào)酬，但是添加過(guò)量時(shí)則有相反作用。給斷奶仔豬分別飼喂含0、1%、1.5%、2%菊粉的日糧，能提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能，添加1.5%的菊粉效果最好[17]，但添加不同劑量單寧對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能差異不顯著[18]，對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能也無(wú)顯著影響[19]，這與本研究中添加菊粉及單寧對(duì)各組試驗(yàn)動(dòng)物ADG、DMI 和FCR 差異均不顯著的結(jié)果一致，說(shuō)明單獨(dú)添加菊粉或菊粉單寧螯合物對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)性能無(wú)顯著作用。

動(dòng)物的屠宰性能主要通過(guò)胴體重和屠宰率等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定[20]，研究表明，添加菊粉可顯著提高育肥豬屠宰率[21]；添加一定比例的棉籽糖可改善肉雞屠宰性能[22]，可知，寡糖具有提高或改善動(dòng)物屠宰性能的作用，這與本研究添加菊粉及菊粉單寧螯合物對(duì)各組試驗(yàn)動(dòng)物活體重、胴體重及眼肌面積之間無(wú)顯著影響的結(jié)果不同，導(dǎo)致這種差異的可能原因是，菊粉添加量不同，也可能是功能性寡糖的作用因種類不同而異。雖然菊粉單獨(dú)添加或者與單寧共同添加對(duì)湖羊的飼料轉(zhuǎn)化率的影響不顯著，但是許多研究己經(jīng)證明，在肉雞飼糧中添加適量寡糖可以顯著提高肉雞日增重、飼料轉(zhuǎn)化率等指標(biāo)。本研究中，由于飼喂時(shí)間較短或菊粉的添加量較低，使得飼喂添加菊粉或菊粉與單寧共同添加的試驗(yàn)I 組和試驗(yàn)II 組的生長(zhǎng)性能和屠宰性能相較于對(duì)照組有所提高，但不顯著。因此，菊粉和單寧對(duì)肉羊的生長(zhǎng)性能和屠宰性能的作用還有待進(jìn)一步研究。

3.2 添加菊粉與單寧對(duì)湖羊肉品質(zhì)的影響

通常認(rèn)為，熟肉率是衡量肌肉蛋白加熱變性后的失水情況，熟肉率越高，肉的保水性就越好，則肉品質(zhì)就越好。本研究結(jié)果表明，試驗(yàn)I 組的熟肉率顯著高于試驗(yàn)III 組，而與其他組差異不顯著，表明同時(shí)添加菊粉、單寧和4% PEG 對(duì)羊肉的熟肉率有一定的負(fù)面作用。肌肉的嫩度通常用剪切力的大小來(lái)衡量，剪切力越低，則嫩度越好。試驗(yàn)I 組與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異，但試驗(yàn)II 和試驗(yàn)III 的剪切力顯著低于對(duì)照組和試驗(yàn)I 組，表明添加菊粉和單寧可以降低羊肉的剪切力，進(jìn)而改善羊肉的嫩度。動(dòng)物肌肉pH 值與宰后肌糖原的酵解速率有關(guān)，反映肌肉的氧化程度。本研究結(jié)果表明，對(duì)照組的pH45 min顯著高于試驗(yàn)I 組、II 組和III 組，試驗(yàn)組的pH45 min有降低的趨勢(shì)，但其均在正常范圍之內(nèi)。a*值相對(duì)高時(shí)，則認(rèn)為肉品質(zhì)較好，本研究中菊粉單獨(dú)添加顯著提高了肉的紅度。有研究認(rèn)為菊粉的添加不會(huì)改變?nèi)怆u的肉的理化特性[23]，這與本研究中菊粉及單寧的添加對(duì)湖羊熟肉率、系水力、pH 及肉品質(zhì)均有不同程度影響的結(jié)果不符，但添加菊粉可顯著提高育肥豬熟肉率和剪切力[24]，顯著降低宰后肌肉pH45 min，由此可見(jiàn)，菊粉對(duì)肉品質(zhì)的影響不僅取決于添加劑量，還與動(dòng)物種類有關(guān)。添加縮合單寧可改善肉雞的抗氧化功能和肉品質(zhì)，且肉品質(zhì)與抗氧化功能相關(guān)[25]；添加菊粉能使雞肉制品的紅色增加[26]，說(shuō)明菊粉的添加能夠降低肌肉脂類氧化程度。綜上所述，菊粉類物質(zhì)具有一定的抗氧化作用，加之單寧也具有抗氧化作用，且剪切力、系水力及肉色等指標(biāo)相互影響，所以菊粉單獨(dú)添加或與單寧共同添加可提高嫩度、系水力和肉色等部分湖羊肉品質(zhì)性狀。

3.3 添加菊粉與單寧對(duì)湖羊營(yíng)養(yǎng)表觀消化率影響

飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率是評(píng)定機(jī)體對(duì)飼料消化特性的重要指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加菊粉可顯著提高斷奶仔豬Ash 及CP 表觀消化率[15]；蕎麥秸稈飼糧中添加甘露寡糖有助于提高DM 和NDF表觀消化率，而對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率無(wú)影響[27]。這與本研究結(jié)果相似。原因可能是菊粉能夠抑制腸道有害微生物而促進(jìn)有益菌的定值，以此促進(jìn)腸道發(fā)育，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率。

4 結(jié)論

菊粉與單寧的添加對(duì)肉羊的生長(zhǎng)性能、屠宰性能無(wú)顯著影響；但菊粉單獨(dú)添加或與單寧共同添加對(duì)肉羊的系水力、剪切力、肉色以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率有一定的改善作用，這可為菊粉和單寧在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的合理應(yīng)用提供參考依據(jù)。