郭 燾,胡宇超,楊 毅,楊 磊,崔志偉,段 婷,毛金菊,王 園,安曉萍,齊景偉
(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,內(nèi)蒙古自治區(qū)草食家畜飼料工程技術(shù)研究中心,內(nèi)蒙古呼和浩特 010018)
羊肉因具有高蛋白、低脂肪、低膽固醇且肉質(zhì)鮮美等優(yōu)良特性,需求量逐年上升。舍飼后飼糧結(jié)構(gòu)改變及運(yùn)動缺乏使肉羊肌肉中抗氧化酶活性降低,易發(fā)生氧化應(yīng)激,導(dǎo)致肉品質(zhì)降低。研究表明,外源添加具有抗氧化功能的營養(yǎng)素可提高肉羊機(jī)體抗氧化能力及改善肉品質(zhì)。發(fā)酵麩皮多糖是利用有益菌發(fā)酵麩皮后獲得具有抗氧化作用的多糖類物質(zhì)。飼喂發(fā)酵麩皮多糖可提高肉羊血液抗氧化酶活性,促進(jìn)背最長肌抗氧化酶表達(dá),改變氨基酸組成及肌纖維類型,降低剪切力。肉桂醛、丁香酚和辣椒油樹脂的抗氧化活性已被廣泛證實。飼喂適量的肉桂醛能增加肉牛背最長肌大理石花紋豐富程度,減少皮下脂肪含量。本課題組前期研究證實,添加由丁香酚、肉桂醛及辣椒油樹脂構(gòu)成的復(fù)合植物提取物可提高肉羊血清中抗氧化酶活力。在大足黑山羊羔羊飼糧中復(fù)合添加發(fā)酵麩皮多糖、丁香酚、肉桂醛、辣椒油樹脂及腐殖酸鈉可在一定程度上提高羔羊機(jī)體抗氧化水平。然而,復(fù)合添加多種抗氧化營養(yǎng)素能否提高肉羊肌肉抗氧化能力、改善肉品質(zhì)仍有待進(jìn)一步研究。本試驗旨在研究杜×寒雜交羔羊飼糧中添加復(fù)合營養(yǎng)素(發(fā)酵麩皮多糖、丁香酚、肉桂醛及辣椒油樹脂)對羔羊屠宰性能、肉品質(zhì)及肌肉抗氧化能力的影響,為改善舍飼羊肉品質(zhì)提供理論依據(jù)。
1.1 試驗時間及地點 動物試驗于2020 年7 月28 日至2020 年10 月10 日在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)海流圖試驗基地進(jìn)行。
1.2 試驗材料 復(fù)合營養(yǎng)素由內(nèi)蒙古自治區(qū)草食家畜飼料工程技術(shù)研究中心研制,主要成分為發(fā)酵麩皮多糖(≥50%)、丁香酚(≥1.5‰)、肉桂醛(≥0.9‰)和辣椒油樹脂(≥0.6‰),輔料為沸石粉等。
1.3 試驗設(shè)計 選取36 只體重(29.92±2.52 )kg、體況良好的杜泊× 小尾寒羊雜交F代母羔,隨機(jī)分為3個組,每組6 個重復(fù),每個重復(fù)2 只羊。對照組飼喂不添加復(fù)合營養(yǎng)素的基礎(chǔ)飼糧,試驗組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加2.5 g/kg(2.5CN 組)和 5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素(5CN組)。試驗期為74 d,其中預(yù)試飼期14 d,正試期60 d。預(yù)試期全部羔羊飼喂基礎(chǔ)飼糧。
1.4 試驗飼糧 試驗采用全混合顆粒飼料飼糧(直徑6 mm,長度10 mm),參照《肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T816-2004)及試驗羊場生產(chǎn)實際來設(shè)計飼糧配方,礦物質(zhì)維生素預(yù)混料由內(nèi)蒙古優(yōu)牧特農(nóng)牧科技股份有限公司提供,飼糧配方組成及營養(yǎng)成分見表1。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及其營養(yǎng)成分(飼喂基礎(chǔ))
1.5 飼養(yǎng)管理 試驗開始前對圈舍、料槽等進(jìn)行沖洗及消毒,打耳號、驅(qū)蟲并按照羊場的免疫程序進(jìn)行免疫,試驗期內(nèi)保證羊舍衛(wèi)生。試驗期每天飼喂2 次(08:00和17:00),為確保自由采食,以剩料量占投料量的10%調(diào)整后續(xù)投料量。自由飲水。
1.6 測定指標(biāo)及方法
1.6.1 生長性能及屠宰性能 正試期內(nèi)每日飼喂前采集飼料樣本,于每日晨飼前收集剩料并準(zhǔn)確稱取,用于計算整個試驗期干物質(zhì)采食量。分別于正試期第1、60 天晨飼前稱重以計算平均日增重及耗料增重比。于正試期第61 天,每個重復(fù)選取1 只羔羊進(jìn)行屠宰。參照劉樹林等的方法測定屠宰性能。屠宰前12 h 禁食,2 h禁水,稱重記為宰前活重。采用伊斯蘭式屠宰方法,頸靜脈放血處死。處死后去頭、蹄、內(nèi)臟,剝皮后稱量胴體重。胴體重、屠宰率及眼肌面積計算公式:
胴體重(kg)=宰前活重-頭、蹄、皮、毛、生殖器官及周圍脂肪、內(nèi)臟(保留腎臟及周圍脂肪)重量
屠宰率=(胴體重/宰前活重)×100%
眼肌面積(cm)=眼肌高度×眼肌寬度×0.7
1.6.2 肉品質(zhì)測定 參照蔣紅琴的方法測定背最長肌pH、肉色、蒸煮損失、滴水損失、失水率和剪切力。
背最長肌中水分含量參照《食品中水分的測定》(GB 5009.3-2016)測定,粗蛋白質(zhì)參照《食品中蛋白質(zhì)的測定》(GB 5009.5-2016)測定,粗脂肪參照《肉與肉制品 總脂肪含量測定》(GB 9695.7-2008)測定,粗灰分參照《飼料中粗灰分的測定》(GB/T 6438.4-2007)測定。
背最長肌氨基酸組成參照胡宇超等的方法并采用全自動氨基酸自動分析儀(日立L-8100)測定。
背最長肌脂肪酸含量參照郭燾等的方法,用氣相色譜儀對肌內(nèi)脂肪酸組成及含量進(jìn)行檢測,記錄出峰順序和時間,結(jié)合脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品的相對保留時間鑒定樣品的脂肪酸,按照峰面積歸一化法計算各脂肪酸的相對含量。
1.6.3 肌肉抗氧化指標(biāo) 屠宰后取背最長肌加預(yù)冷生理鹽水制備10%(w/w)組織勻漿液,3 000 r/min 離心10 min,取上清液于-80℃冰箱保存待測。采用試劑盒方法測定背最長肌中谷胱甘肽(GSH)含量、總超氧化物歧化酶(T-SOD)及谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性。試劑盒為南京建成生物工程研究所產(chǎn)品。
1.7 統(tǒng)計分析 用Excel 2010 軟件初步整理原始數(shù)據(jù),采用SAS 9.2 統(tǒng)計軟件中 GLM 模型進(jìn)行單因素方差分析,并用 Duncan's 法進(jìn)行多重比較。試驗結(jié)果以平均值及均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示,<0.05 為差異顯著,0.05 ≤<0.10 為有趨勢。
2.1 復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊生長性能的影響 由表2 可知,各處理組中羔羊初始體重相近。2.5CN 組及5CN 組羔羊干物質(zhì)采食量較對照組分別提高了23.04%、20.39%(<0.05)。2.5CN 組羔羊末重及平均日增重較對照組分別提高了11.13%、31.89%(<0.05)。5CN 組羔羊耗料增重比較2.5CN 組提高了18.62%(0.05 ≤<0.10)。
表2 飼糧中添加復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊生長性能的影響
2.2 復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊屠宰性能的影響 由表3 可知,2.5CN 組羔羊宰前活重及胴體重較對照組分別提高了10.40%、11.52%(<0.05)。飼糧中添加復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊屠宰率、眼肌面積及GR 值無影響(≥0.10)。
表3 飼糧中添加復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊屠宰性能的影響
2.3 復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊肉品質(zhì)的影響 由表4 可知,2.5CN 組羔羊背最長肌剪切力低于對照組與5CN 組(<0.05)。與對照組相比,2.5CN 組羔羊背最長肌黃度有降低趨勢(=0.058)。5CN 組羔羊背最長肌失水率高于對照組(<0.05)。飼糧添加各劑量復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌pH、亮度、紅度、蒸煮損失及滴水損失均無影響(≥0.10)。
表4 飼糧中添加復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊肉品質(zhì)的影響
2.4 復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌常規(guī)養(yǎng)分含量的影響由表5 可知,2.5CN 組羔羊背最長肌中粗脂肪含量較對照組提高了42.94%(<0.05);5CN 組羔羊背最長肌中粗灰分含量較對照組提高了10.52%(=0.072);5CN 組羔羊背最長肌中水分含量較對照組降低了2.88%(=0.087)。但添加復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌中粗蛋白質(zhì)含量無影響(≥0.10)。
表5 飼糧中添加復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌常規(guī)養(yǎng)分含量的影響 %
2.5 復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌氨基酸組成的影響 由表6 可知,2.5CN 組及5CN 組羔羊背最長肌中天冬氨酸、甘氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、酪氨酸及苯丙氨酸含量高于對照組(<0.05)。2.5CN 組及5CN 組羔羊背最長肌中蘇氨酸、谷氨酸、丙氨酸及亮氨酸含量低于對照組(<0.05)。與對照組相比,2.5CN 組及5CN 組羔羊背最長肌中組氨酸含量有提高趨勢(=0.055)。與2.5CN組相比,5CN 組羔羊背最長肌中半胱氨酸含量有提高趨勢(=0.053)。與對照組相比,5CN 組羔羊背最長肌中絲氨酸含量有下降趨勢(=0.079)。但飼糧中添加各劑量復(fù)合營養(yǎng)素對蛋氨酸、賴氨酸、精氨酸、必需氨基酸及鮮味氨基酸含量無影響(≥0.10)。
表6 飼糧中添加復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌氨基酸組成的影響 %
2.6 復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌脂肪酸組成的影響 如表7 所示,2.5CN 組及5CN 組羔羊背最長肌中C15:0 含量高于對照組(<0.05);2.5CN 組及5CN 組羔羊背最長肌中C18:3n6 和C20:3n6 含量低于對照組(<0.05)。2.5CN 組羔羊背最長肌中C16:1 及C17:1 含量高于對照組(<0.05);2.5CN 組羔羊背最長肌中C18:1n9c及MUFA 含量高于對照組及5CN 組(<0.05),但對照組與5CN 組間差異不顯著;2.5CN 組羔羊背最長肌中C18:2n6c 含量低于對照組(<0.05);與對照組及5CN 組相比,2.5CN 組羔羊背最長肌中UFA 含量有提高的趨勢(=0.098)。5CN 組羔羊背最長肌中C14:0及SFA 含量高于對照組及2.5CN 組(<0.05);5CN組羔羊背最長肌中UFA/SFA 低于對照組及2.5CN 組(<0.05);與對照組相比,5CN 組羔羊背最長肌中C17:0 含量有提高的趨勢(=0.064),但飼糧中添加復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌中其余各脂肪酸含量均無影響(≥0.10)。
表7 飼糧中添加復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌脂肪酸組成的影響 %
2.7 復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌抗氧化能力的影響 如圖1 所示,2.5CN 組及5CN 組羔羊背最長肌中GSH 含量高于對照組(<0.05),但飼糧中添加各劑量復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌中GSH-Px 及T-SOD 活性無影響(≥0.10)。
圖1 復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌抗氧化能力的影響
3.1 復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊生長及屠宰性能的影響 近年來,隨著羊肉需求量的逐年升高,肉羊的養(yǎng)殖模式從傳統(tǒng)的放牧養(yǎng)殖轉(zhuǎn)變?yōu)樯犸暫桶肷犸暤募s化養(yǎng)殖模式。為了最大限度地提高動物的生產(chǎn)水平、增加經(jīng)濟(jì)效益,飼養(yǎng)管理過程中所采用的生產(chǎn)工藝及技術(shù)手段,通常都背離了動物進(jìn)化過程中所適應(yīng)的環(huán)境條件及其正常的生理機(jī)能,導(dǎo)致動物生長緩慢、生長性能、免疫力及產(chǎn)品品質(zhì)均有所下降。研究表明,在飼糧中添加植物多糖或復(fù)合植物提取物等具有抗氧化作用的營養(yǎng)素可提高機(jī)體抗氧化水平,提高其生長性能。研究表明,每天在肉牛飼糧中各添加400、800、1 600 mg/kg 肉桂醛,其平均日增重在試驗期間呈線性增加。Westphalen 等研究表明,在肉牛飼糧中添加過瘤胃保護(hù)辣椒油樹脂可提高肉牛前50 日齡的日增重。本試驗結(jié)果顯示,飼糧中添加2.5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素(含有肉桂醛及辣椒油樹脂),可顯著提高羔羊的末重、平均日增重、平均日采食量、宰前活重及胴體重,表明該復(fù)合營養(yǎng)素對杜×寒雜交肉羊的生長性能及屠宰性能有改善作用。同時,本試驗使用的復(fù)合營養(yǎng)素內(nèi)含有發(fā)酵麩皮多糖,發(fā)酵產(chǎn)物往往具有特殊香味,可改善飼料的適口性;發(fā)酵過程中菌種又可將大分子物質(zhì)降解為動物易吸收的小分子物質(zhì)及促生長因子,使得更多的營養(yǎng)物質(zhì)可以被羊利用,進(jìn)而促進(jìn)其生長和增重。
3.2 復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊肉品質(zhì)的影響 肌肉pH 是評價肉品質(zhì)的重要指標(biāo),可反映肉羊屠宰后肌糖原酵解速率及強(qiáng)度,可影響肉色、嫩度及系水力等肉品質(zhì)評價指標(biāo)。屠宰后45 min 時pH 一般為6.2 左右,在6.0~7.0 范圍內(nèi)屬于正常。本試驗中,各組羔羊屠宰后45 min 背最長肌 pH 均在正常羊肉范圍內(nèi),各組間差異不顯著。肉色是消費(fèi)者購買鮮肉時最直觀的評判標(biāo)準(zhǔn),肉色的好壞直接影響消費(fèi)者的購買決定。宰后肌肉中含有較多的肌紅蛋白,易受氧化應(yīng)激損傷的影響,如發(fā)生嚴(yán)重的氧化應(yīng)激,則肌紅蛋白會被氧化,從而影響肉色。胡亦清等研究表明,在舍飼山羊飼糧中添加植物多糖(由枸杞和黃芪構(gòu)成)可顯著降低山羊背最長肌黃度值。本試驗中,飼糧中添加2.5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素有降低羔羊背最長肌黃度值的趨勢。這可能與該復(fù)合營養(yǎng)素可在一定程度上提高羔羊背最長肌抗氧化能力有關(guān)。剪切力是評定肌肉嫩度的重要指標(biāo)。在本試驗中,羔羊飼糧中添加2.5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素可顯著降低背最長肌剪切力,表明該復(fù)合營養(yǎng)素可提高肌肉的嫩度??追痹频妊芯勘砻?,在羔羊飼糧中添加牛至精油可顯著降低其背最長肌剪切力。胡宇超等研究表明,在飼糧中添加發(fā)酵麩皮多糖可顯著降低杜×寒雜交肉羊背最長肌剪切力。有研究表明,剪切力與肌內(nèi)脂肪含量呈負(fù)相關(guān),當(dāng)肌內(nèi)脂肪隨體重增長到一定程度時,肌肉剪切力降低。本試驗中,2.5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素組剪切力顯著下降的同時其肌內(nèi)脂肪含量顯著增高,與上述研究結(jié)果吻合。
適量的脂肪含量可改善羊肉的風(fēng)味、嫩度及多汁性,且與大理石花紋形成密切相關(guān)。羊肉的營養(yǎng)價值高低主要與粗蛋白質(zhì)含量有關(guān),高蛋白質(zhì)含量可滿足消費(fèi)者對肉制品的要求。本試驗結(jié)果表明,飼糧中添加2.5 g/kg復(fù)合營養(yǎng)素可顯著提高背最長肌中脂肪含量。這說明在飼糧中添加2.5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素可以提高脂肪沉積量,改善羊肉的嫩度及適口性。
3.3 復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌氨基酸組成的影響 氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位,其種類和含量又與肌肉的品質(zhì)及風(fēng)味密切相關(guān)。必需氨基酸含量是評價羊肉蛋白質(zhì)品質(zhì)的重要指標(biāo)。在本試驗中,飼糧中添加2.5 g/kg及5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素可顯著提高羔羊背最長肌中纈氨酸、異亮氨酸及苯丙氨酸含量,有提高背最長肌中組氨酸含量的趨勢,可在一定程度上提高背最長肌中必需氨基酸含量。
鮮味氨基酸(如天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸及精氨酸)是形成肉品香味所必需的前體氨基酸,與肉的鮮味有直接關(guān)系,其中蛋氨酸和半胱氨酸這兩種含硫氨基酸在熱降解時產(chǎn)生的含硫雜環(huán)化合物也是肉品香味形成的主要物質(zhì)。在本試驗中,飼糧中添加2.5 g/kg及5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素可顯著提高羔羊背最長肌中天冬氨酸及甘氨酸含量,在飼糧中添加5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素有提高羔羊背最長肌中半胱氨酸含量的趨勢,表明飼糧中添加各劑量復(fù)合營養(yǎng)素可起到改善肉品風(fēng)味和蛋白質(zhì)品質(zhì)的作用。
3.4 復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌脂肪酸組成的影響 羊肉脂肪酸組成和含量會影響肉的嫩度、風(fēng)味及多汁性,其主要是以SFA 和MUFA 為主。杜×寒雜交肉羊背最長肌脂肪酸中SFA 主要為C16:0 和C18:0。C16:0 比例增加會提高膽固醇及低密度脂蛋白的含量,C18:0能降低血液中膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇含量,從而減輕血栓和動脈粥樣硬化的風(fēng)險,但如果其含量過高會加重羊肉的膻味,從而降低消費(fèi)者的購買欲。在本試驗中,飼糧中添加不同劑量復(fù)合營養(yǎng)素對杜× 寒雜交肉羊背最長肌中C16:0 及C18:0 含量無顯著影響。徐琪翔等研究也表明,在湘東黑山羊飼糧中基礎(chǔ)飼糧中添加0.15%的復(fù)合植物提取物對羊背最長肌中C16:0及C18:0 含量無顯著影響。MUFA 具有降血糖、保護(hù)心臟及降低膽固醇的作用,同時肉風(fēng)味形成與C18:1n9c密切相關(guān)。本試驗中MUFA 主要由C18:1n9c 構(gòu)成,飼糧中添加2.5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素可顯著提高杜× 寒雜交羊背最長肌C18:1n9c 及MUFA 含量。李佳龍等研究表明,在平?jīng)黾t牛飼糧中添加牛至精油可顯著提高牛肌肉中C18:1n9c 含量。另有研究表明,在羔羊飼糧中添加一定量牛至精油可顯著提高綿羊股二頭肌中C18:1n9c 及MUFA 含量。UFA 營養(yǎng)價值高,是肉品香味的前體物。本試驗中,飼糧中添加2.5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素有提高杜×寒雜交羔羊背最長肌中UFA 含量的趨勢。研究表明,在飼糧中添加牛至精油可顯著提高羔羊背最長肌中UFA 含量。PUFA 被稱為必需脂肪酸,有助于防治心腦血管等方面的疾病。本試驗中,飼糧中添加復(fù)合營養(yǎng)素對PUFA 含量無顯著影響。研究表明,在飼糧中添加一定量的復(fù)合植物提取物對湘東黑山羊背最長肌中PUFA 含量無顯著影響。這可能是由于PUFA 自身合成較少,主要從飼糧中攝取,這也是對照組杜×寒雜交肉羊背最長肌中PUFA 含量與試驗組無顯著差異的主要原因。
3.5 復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊背最長肌抗氧化能力的影響 動物屠宰后,其肌肉中抗氧化物質(zhì)的含量或活性逐漸下降,但肌肉中氧化反應(yīng)仍在進(jìn)行,導(dǎo)致大量活性氧(ROS)產(chǎn)生,當(dāng)宰后肌肉中抗氧化物質(zhì)消耗到無法抵御ROS 的損害時,會使肌肉出現(xiàn)系水力降低、肉色變差及脂質(zhì)過氧化,因此肌肉的抗氧化能力會直接影響其肉品質(zhì)。肌肉中主要的抗氧化物質(zhì)包括過氧化氫酶、SOD 及GSH-Px 等抗氧化酶及GSH。研究表明,在飼糧中添加具有抗氧化功能的沙蔥精油可以降低脂質(zhì)過氧化過程,從而達(dá)到改善機(jī)體抗氧化狀態(tài),提高肉品質(zhì)。本試驗中,飼糧中添加2.5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素可顯著提高肉羊背最長肌中GSH 含量,同時顯著降低背最長肌剪切力,表明飼糧中添加該復(fù)合營養(yǎng)素可提高肉羊肌肉抗氧化能力,進(jìn)而改善肉品質(zhì),這可能是該復(fù)合營養(yǎng)素中丁香酚在發(fā)揮作用。有研究表明,在杜×寒雜交肉羊飼糧中添加富含多酚類物質(zhì)的釀酒葡萄渣,可顯著提高肉羊背最長肌中抗氧化酶活、降低背最長肌剪切力,提高肉品質(zhì)。
本研究結(jié)果表明,飼糧中添加2.5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素可顯著提高杜×寒雜交羔羊屠宰性能,并改善其肉品質(zhì),且效果優(yōu)于5 g/kg 復(fù)合營養(yǎng)素組。