杜仲葉對育肥豬生長性能、胴體性狀、抗氧化能力及腸道菌群的影響

石海仁 滾雙寶,2* 張生偉 黃旺洲 楊巧麗 黃曉宇 王鵬飛 李生貴 閆尊強(qiáng)

(1. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730070；2.甘肅省現(xiàn)代養(yǎng)豬工程技術(shù)研究中心，蘭州 730070)

隨著人民生活水平的不斷改善，國民對畜禽產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高。近幾年，研發(fā)具有生物活性的中草藥添加劑成為改良畜禽肉質(zhì)的熱點(diǎn)。《神農(nóng)本草經(jīng)》中記載杜仲(Eucommiaulmoides)性溫、味甘、無毒、有清香氣味。研究表明，杜仲葉是一種安全、無殘留的綠色添加劑，不僅含有豐富的氨基酸、微量元素、維生素等物質(zhì)[1-2]，還兼有藥理和生理功效[3-4]，尤其對改善動(dòng)物肉質(zhì)、增強(qiáng)免疫力[5-6]及提高抗氧化能力[1-2,6]均具有一定作用。但杜仲入藥后殘留的杜仲葉未能被有效利用，造成浪費(fèi)的同時(shí)對環(huán)境造成了一定污染。因此，將杜仲葉作為飼料添加劑不僅能改良畜禽的肉質(zhì)性狀，也可增加藥農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入。迄今為止，國內(nèi)外很多學(xué)者在飼糧中添加杜仲葉提取物綠原酸等物質(zhì)來提高動(dòng)物的生長性能、胴體性狀及肉品質(zhì)指標(biāo)。冷向軍等[7]將杜仲葉提取物綠原酸添加到草魚飼料中，有效降低了肌肉失水率，使肌纖維變細(xì)，改善肌肉品質(zhì)。莫棣華等[8]以杜仲素作為添加劑飼喂育肥豬，顯著提高了育肥豬的平均日增重，降低了料重比與死淘率，顯著降低了肩部膘厚。楊津等[9]研究發(fā)現(xiàn)，杜仲葉中的黃酮苷等多酚類物質(zhì)可以降低肝臟中丙二醛(MDA)的含量，增強(qiáng)小鼠超氧化物歧化酶(SOD)的活性。賈寧[10]研究發(fā)現(xiàn)，杜仲可促進(jìn)小鼠體組織膠原蛋白的合成，延緩機(jī)體衰老。此外，飼糧添加杜仲葉對腸道菌群數(shù)量的動(dòng)態(tài)平衡具有一定的調(diào)節(jié)作用[11-12]。本研究針對陜西地區(qū)次粉價(jià)格昂貴、杜仲資源豐富、杜仲葉中綠原酸等物質(zhì)提取工藝復(fù)雜[13-14]且成本高等問題，使用未提取綠原酸等物質(zhì)的全葉粉替代基礎(chǔ)飼糧中同比例次粉，研究杜仲葉對育肥豬生長性能、胴體性狀、肉品質(zhì)、抗氧化能力及腸道菌群的影響，探討其在育肥豬上的應(yīng)用效果，為杜仲葉作為飼料添加劑生產(chǎn)高品質(zhì)豬肉提供依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用單因子設(shè)計(jì)，選擇日齡相近、健康狀況良好且體重[(27±1) kg]無顯著差異(P>0.05)的長白×大白豬60頭，隨機(jī)分為3組，每組

20頭。其中對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧(不添加任何抗生素)，試驗(yàn)1組和試驗(yàn)2組分別用3%、4%的杜仲葉粉替代基礎(chǔ)飼糧中同比例次粉，試驗(yàn)期共102 d。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，每組隨機(jī)選取4頭豬(公母各占1/2)屠宰(共12頭)，測定胴體性狀及肉品質(zhì)指標(biāo)。

試驗(yàn)于2015年8月至12月在陜西安康秦陽晨國家級核心育種廠進(jìn)行。試驗(yàn)前對豬舍、圈欄、地面及飼養(yǎng)器具徹底清洗消毒，空欄7 d。試驗(yàn)期間采取自由采食、飲水，每日飼喂3次。為消除各類因素對試驗(yàn)結(jié)果影響，試驗(yàn)期間不對豬只服喂任何抗生素類藥物，只采取簡單的消毒程序。

試驗(yàn)飼糧參照NRC(2012)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)育肥豬營養(yǎng)需要配制，飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。杜仲葉由陜西安康漢陰華曄植物藥業(yè)有限公司提供，是未提取綠原酸等物質(zhì)的全葉粉。杜仲葉營養(yǎng)成分含量見表2。

表1 飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

續(xù)表1項(xiàng)目Items第1～52天Day1to52對照Control杜仲葉添加量Eucommiaulmoidesleafsupplementallevel/%34第53～102天Day53to102對照Control杜仲葉添加量Eucommiaulmoidesleafsupplementallevel/%34總鈣Ca0．900．950．960．850．900．91總磷TP0．650．640．630．600．590．58賴氨酸Lys1．801．761．751．121．101．10蛋氨酸+半胱氨酸Met+Cys0．640．650．660．550．570．57蘇氨酸Thr0．660．710．730．540．600．61色氨酸Trp0．220．230．230．200．210．21

1)1.00%添加量的預(yù)混料為每千克飼糧提供1.00% supplemental level premix provided the following per kg of diets：VA 9 000 IU，VD32 000 IU，VE 34 mg，VK33.0 mg，VB12.5 mg，VB24.0 mg，VB65.0 mg，VB120.1 mg，泛酸 pantothenic acid 13 mg，煙酸 nicotinic acid 40 mg，葉酸 folic acid 0.8 mg，生物素 biotin 0.3 mg，Mn (as manganese sulfate) 30 mg，Zn (as zinc sulfate) 85 mg，F(xiàn)e (as ferrous sulfate ) 95 mg，I (as ethylenediamine dihydroiodide ) 0.25 mg，Se ( as sodium selenite) 0.35 mg，氯化膽堿 choline chloride 700 mg；1.50%添加量預(yù)混料營養(yǎng)成分含量為1.00%添加量預(yù)混料的1.5倍 Nutrient contents in 1.50% premix were 1.5 times than those in 1.00% premix。

2)計(jì)算值 Calculated values。

表2 杜仲葉營養(yǎng)成分含量

1.2 生長性能測定

試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)，測定各組的體重，統(tǒng)計(jì)每欄試驗(yàn)豬的總采食量、腹瀉及發(fā)病情況，計(jì)算平均日采食量、平均日增重及料重比等。

1.3 樣本的采集與處理

試驗(yàn)開始后，每隔10 d采集1次糞樣，做好標(biāo)記，利用微生物平板培養(yǎng)方法，分離純化不同微生物，進(jìn)行分類鑒定和數(shù)量分析。

試驗(yàn)期結(jié)束后屠宰豬只，將采集好的肝臟用磷酸緩沖液(PBS)清洗，剪取1 g左右樣品，加入生理鹽水混合，制備組織勻漿，以3 000 r/min離心15 min，取上清液-80 ℃保存，用于抗氧化能力的檢測。測定所需的谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、SOD、MDA、總抗氧化能力(T-AOC)試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.4 胴體指標(biāo)的測定

1.4.1 胴體性狀測定

測量方法參照《豬生產(chǎn)學(xué)》[15]。屠宰前稱重，屠宰按照常規(guī)方法去頭、蹄、尾內(nèi)臟(留下板油和腎臟)，然后測定胴體重、屠宰率、胴體直長、胴體斜長、胴體前寬、胴體后寬、眼肌面積、胸腰椎結(jié)合處和腰薦椎結(jié)合處的背膘厚及皮厚。

1.4.2 肉品質(zhì)測定

利用酸度計(jì)、允許膨脹壓縮儀、數(shù)顯式肌肉嫩度儀和色度儀分別測定肌肉pH、系水力、嫩度和肉色。參照美國豬肉生產(chǎn)商委員會(NPPC)比色板(1991版)5分制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行肉色和大理石紋評分。宰后2 h內(nèi)取腰大肌中段約100 g肉樣，稱蒸前重，然后置于蒸鍋屜上用沸水蒸30 min，蒸后取出懸掛于室內(nèi)陰涼處冷卻15～20 min后稱重，并計(jì)算熟肉率。

1.4.3 粗蛋白質(zhì)含量測定

根據(jù)文獻(xiàn)[16]中的方法，使用凱氏定氮法測定粗蛋白質(zhì)含量，參考GB/T 6432—1994中的規(guī)定操作方法，使用濃硫酸消化樣品將有機(jī)氮都轉(zhuǎn)變成無機(jī)銨鹽，然后在堿性條件下將銨鹽轉(zhuǎn)化為氨，隨水蒸氣蒸餾出來并為過量的硼酸液吸收，再以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，計(jì)算出樣品中的氮量。

1.4.4 肌內(nèi)脂肪含量測定

根據(jù)文獻(xiàn)[17]中的方法，使用索氏抽提法測定肌內(nèi)脂肪含量，參考GB/T 14772—2008《食品中粗脂肪的測定》中的規(guī)定操作方法，使用乙醚替代樣品中脂肪的方法，烘干后稱量3次，直至質(zhì)量恒定。

1.4.5 剪切力測定

取屠宰2 h內(nèi)腰大肌，長×寬×高不少于6 cm×3 cm×3 cm的整塊肉樣，將其置于干凈塑料袋內(nèi)，在0～4 ℃條件下熟化96 h，取出熟化的肌肉，在室溫下放置15 min，然后打開塑料袋，用直徑0.5 cm玻璃溫度計(jì)插入腰大肌中心位置，扎好袋口，使袋口朝上放置于水浴鍋中加熱，至腰大肌中心溫度達(dá)70 ℃后迅速取出，冷卻至室溫后，按照肌纖維垂直方向切取1.50 cm厚的肉塊，再用直徑1.27 cm的圓形取樣器順肌纖維方向取樣。將肉樣按肌纖維方向橫放在剪切儀上，以1 mm/s的速度剪切，并記錄讀數(shù)，即剪切力值。

1.4.6 粗灰分含量測定

將干凈坩堝置于550 ℃馬弗爐中灼燒30 min，取出在空氣中冷卻1 min，再移入干燥器中，30 min后稱重，重復(fù)上述步驟直至2次誤差不小于0.000 5 g為恒重。取5 g烘干后的肉樣(準(zhǔn)確至0.000 1 g)置于坩堝中，蓋子勿蓋嚴(yán)實(shí)，留條縫隙，低溫炭化至無煙冒出，轉(zhuǎn)至預(yù)熱550 ℃馬弗爐后計(jì)時(shí)，灼燒3 h，取出在空氣中冷卻1 min后置于干燥器中，30 min后稱重，重復(fù)上述步驟直至2次誤差不小于0.001 g為恒重。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)使用Excel 2013整理，采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，用LSD法進(jìn)行多重比較，P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 杜仲葉對育肥豬生長性能的影響

由表3可知，試驗(yàn)第1～52天，與對照組相比，3%杜仲葉添加組平均日增重差異不顯著(P>0.05)，4%杜仲葉添加組平均日增重顯著提高(P<0.05)；與對照組相比，試驗(yàn)組料重比降低(P>0.05)，腹瀉率極顯著降低(P<0.01)。試驗(yàn)第53～102天，與對照組相比，試驗(yàn)組平均日增重差異不顯著(P>0.05)，料重比極顯著降低(P<0.01)。

表3 杜仲葉對育肥豬生長性能的影響

同一階段內(nèi)，同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

In the same row of the same stage, values with different capital letter superscripts represented extremely significant difference (P<0.01), and with different small letter superscripts represented significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2 杜仲葉對育肥豬胴體性狀的影響

由表4可知，與對照組相比，試驗(yàn)組宰前活體重差異不顯著(P>0.05)，屠宰率有所提高(P>0.05)，眼肌面積增加(P>0.05)；與對照組相比，4%杜仲葉添加組胴體斜長顯著下降(P<0.05)，肋膘厚、肋皮厚和平均皮厚均下降(P>0.05)。

表4 杜仲葉對育肥豬胴體性狀的影響

2.3 杜仲葉對育肥豬肉品質(zhì)的影響

由表5可知，與對照組相比，試驗(yàn)組熟肉率增加(P>0.05)，滴水損失極顯著降低(P<0.01)；與對照組相比，3%杜仲葉添加組剪切力顯著下降(P<0.05)，試驗(yàn)組肌肉中粗灰分含量顯著降低(P<0.05)，4%杜仲葉添加組肌內(nèi)脂肪含量顯著降低(P<0.05)。

2.4 杜仲葉對育肥豬抗氧化能力的影響

由表6可知，與對照組相比，飼糧中添加杜仲葉可顯著或極顯著提高肝臟中GSH-Px的活性(P<0.05或P<0.01)，極顯著降低肝臟中MDA含量(P<0.01)，對其他抗氧化能力指標(biāo)影響不顯著(P>0.05)。

2.5 杜仲葉對育肥豬腸道菌群的影響

由表7可知，與對照組相比，4%杜仲葉添加組大腸桿菌和沙門氏菌數(shù)量顯著降低(P<0.05)，雙歧桿菌與乳酸菌數(shù)量差異不顯著(P>0.05)，但均有上升趨勢；與對照組相比，3%杜仲葉添加組大腸桿菌、雙歧桿菌、沙門氏菌和乳酸菌數(shù)量差異均不顯著(P>0.05)。

3 討 論

3.1 杜仲葉對育肥豬生長性能的影響

生長性能的高低直接決定育肥豬的產(chǎn)肉能力，影響?zhàn)B殖場的經(jīng)濟(jì)效益。杜仲葉作為綠色添加劑，兼有藥理和生理功能，不但可以提高飼糧養(yǎng)分的利用率[18]，而且對腸道健康具有重要作用[11]。李金寶等[19]研究發(fā)現(xiàn)，與對照組添加抗生素相比，試驗(yàn)組仔豬添加250 mg/kg杜仲葉提取物，平均日增重提高了5%，料重比降低了5%。本試驗(yàn)中，以未提取綠原酸的全杜仲葉粉替代基礎(chǔ)飼糧中同比例次粉，與對照組相比，試驗(yàn)組料重比下降，平均日增重上升，這可能是由于杜仲葉中含有大量的維生素及微量元素，能夠刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮，從而影響育肥豬的生長性能。王建輝等[20]在飼糧中添加1 500 mg/kg杜仲葉提取物，發(fā)現(xiàn)顯著降低豬群日均腹瀉評分，顯著提高豬群平均日增重，顯著降低料重比，可能是因?yàn)樾∧c上皮細(xì)胞中白細(xì)胞介素(IL)-6、IL-8、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)含量的高低與腹瀉相關(guān)，杜仲葉中含有的綠原酸、黃酮苷等物質(zhì)會抑制核因子-κB(NF-κB)信號通路的激活，從而抑制IL-6、IL-8和TNF-α的釋放，減少育肥豬腹瀉的發(fā)生率。此外，杜仲葉中精氨酸含量較高，能夠改善機(jī)體免疫系

統(tǒng)健康和增強(qiáng)疾病防御能力。

表5 杜仲葉對育肥豬肉品質(zhì)的影響

表6 杜仲葉對育肥豬抗氧化能力的影響

表7 杜仲葉對育肥豬腸道菌群的影響

3.2 杜仲葉對育肥豬胴體性狀和肉品質(zhì)的影響

肉品質(zhì)主要表現(xiàn)在嫩度、肉色、系水力及肌內(nèi)脂肪等。研究表明杜仲提取物能不同程度地降低胴體皮厚、滴水損失，增加眼肌面積、肉色評分和肌肉大理石紋評分[21]。曹國文等[12]研究發(fā)現(xiàn)，以杜仲葉提取物為主的中草藥飼料添加劑可使育肥豬背膘厚下降20.35%，眼肌面積增加6.7%，鮮肉失水率下降12.02%。王建輝等[23]研究發(fā)現(xiàn)，添加1 500、2 000 mg/kg杜仲葉提取物顯著提高了育肥豬肌肉肌內(nèi)脂肪含量。Zhou等[23]研究表明，飼糧中添加杜仲葉粉顯著改善了肉質(zhì)性狀，減少了豬肉的纖維結(jié)構(gòu)，使得口感更佳。這可能與杜仲葉中含有蘇氨酸和蛋氨酸有關(guān)，這些氨基酸具有加快脂肪代謝的功能，從而改善了肉質(zhì)性狀。此外，杜仲葉中的京尼平苷和桃葉珊瑚甙能夠減緩脂質(zhì)的過氧化，抑制亞鐵離子(Fe2+)誘導(dǎo)MDA的形成[24-25]，阻止肌肉過快地氧化，對維持胴體性狀及肉品質(zhì)相對穩(wěn)定具有一定作用。

豬在屠宰后，由于肌糖原無氧酵解生成乳酸導(dǎo)致肌肉pH下降，而pH與肉色、大理石紋、滴水損失及貨架時(shí)間息息相關(guān)，因此pH是評價(jià)肉質(zhì)指標(biāo)的重要參考依據(jù)。肌肉中化學(xué)成分是影響肉質(zhì)的主要因素，肌肉的含水率和系水力直接影響肉品質(zhì)，含水率低表明肌肉中粗蛋白質(zhì)和干物質(zhì)含量高，系水力的能力則與嫩度相關(guān)。孫建廣等[26]研究表明，屠宰24 h pH下降程度與滴水損失、系水力呈正相關(guān)，與剪切力呈負(fù)相關(guān)，這與本試驗(yàn)結(jié)果基本一致。大理石紋是脂肪沉淀在肌肉中顯現(xiàn)出紅白相間的顏色，與肉的多汁性、風(fēng)味以及剪切力有關(guān)。Lee等[27]報(bào)道，肥育豬飼糧中分別添加3%和5%杜仲提取物，平均日增重顯著提高，血液中白細(xì)胞數(shù)目顯著降低，血紅蛋白和紅細(xì)胞壓積顯著升高，肌肉中粗蛋白質(zhì)含量顯著提高[25]，肉色、滴水損失和大理石花紋顯著改善。在本研究中，試驗(yàn)組熟肉率增加、滴水損失極顯著下降、剪切力和粗灰分含量顯著下降。L*表示肉的亮度，綠原酸的抗氧化能力能夠保證細(xì)胞膜的脂質(zhì)層免受過氧化干擾，減少細(xì)胞膜上載體通道，從而降低肌肉滲水能力，減少肌肉反光；紅度(a*)值是肉質(zhì)中肌紅蛋白轉(zhuǎn)化為高鐵蛋白的標(biāo)志；黃度(b*)值與氧化相關(guān)。本試驗(yàn)中，從45 min和24 h肉色對比來看，添加杜仲葉改善了肌肉的肉色，維持豬肉色澤的穩(wěn)定性，表明杜仲葉的抗氧化能力能夠延緩氧化作用。

3.3 杜仲葉對育肥豬抗氧化能力的影響

生物機(jī)體在生長過程中會因新陳代謝不斷產(chǎn)生自由基[28]，自由基具有很強(qiáng)的氧化性，與機(jī)體衰老、抗氧化能力有關(guān)[29-30]，生物機(jī)體主要依賴其完整的抗氧化防御系統(tǒng)消除自由基。陳玉敏等[31]在愛拔益加肉雞飼糧中添加不同水平的杜仲葉提取物后，肌肉中GSH-Px活性呈現(xiàn)出先下降后升高的二次變化趨勢，其中添加0.05%、0.15%和0.20%杜仲葉提取物組比對照組分別升高了20.50%、14.91%和12.89%。周華珠等[32]以試驗(yàn)性衰老小鼠喂服杜仲葉水提物，發(fā)現(xiàn)小鼠肺組織及紅細(xì)胞中GSH-Px、SOD活性增強(qiáng)，并抑制了MDA的產(chǎn)生。機(jī)體在運(yùn)動(dòng)過程中會產(chǎn)生高活性氧化性物質(zhì)(ROS)，通過修飾蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、DNA等物質(zhì)，引發(fā)機(jī)體損傷及細(xì)胞活性，致使抗氧化能力失衡，杜仲葉的強(qiáng)抗氧化能力能夠加速ROS的消除，從而減少機(jī)體損傷[33-34]。杜仲葉中的綠原酸、黃酮苷以及木脂素類物質(zhì)能夠發(fā)揮抗氧化能力，清除機(jī)體內(nèi)自由基保護(hù)機(jī)體正常細(xì)胞代謝。本試驗(yàn)中，以3%、4%杜仲葉粉替代基礎(chǔ)飼糧中部分次粉，與對照組相比，飼糧中添加杜仲葉粉顯著或極顯著提高肝臟中GSH-Px的活性，極顯著降低肝臟中MDA含量，表明添加杜仲葉粉加快了自由基消除進(jìn)程，從而增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力。

3.4 杜仲葉對育肥豬腸道菌群的影響

腸道微生物菌群參與機(jī)體諸多生理代謝活動(dòng)[35]，影響動(dòng)物的生長性能及腹瀉等腸道性疾病。聞愛友等[36]以中草藥多糖(含杜仲)添加到斷奶仔豬飼糧中，發(fā)現(xiàn)400和600 mg/kg添加組的大腸桿菌數(shù)量顯著下降10.63%和13.30%，乳酸菌和雙歧桿菌數(shù)量極顯著增加。曹國文等[37]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加30、5和3 g/kg中草藥添加劑(含杜仲)，斷奶仔豬大腸桿菌數(shù)量顯著下降，雙歧桿菌、乳酸菌在腸道增殖。綠原酸是發(fā)揮杜仲藥性的重要成分之一，通過對腸道中乳酸菌、雙歧桿菌等益生菌的增殖，產(chǎn)生B族維生素、乳酸等抑菌物質(zhì)[26]，改變腸道pH，從而抑制大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的生長，提高動(dòng)物的免疫力和生長性能。同時(shí)腸道菌群能夠調(diào)節(jié)動(dòng)物體內(nèi)脂肪代謝，其發(fā)酵代謝產(chǎn)物揮發(fā)性脂肪酸是調(diào)節(jié)脂肪代謝重要途徑。本試驗(yàn)中以3%、4%杜仲葉粉替代基礎(chǔ)飼糧中同比例次粉，能夠增加雙歧桿菌和乳酸菌數(shù)量，減少大腸桿菌和沙門氏菌的數(shù)量，這與前人研究結(jié)果一致，但添加杜仲葉與沙門氏菌的關(guān)系及機(jī)制尚未有報(bào)道。

4 結(jié) 論

① 飼糧中添加杜仲葉能增加育肥豬平均日增重，降低料重比，提高生長性能。

② 飼糧中添加杜仲葉能改善育肥豬的胴體性狀及肉品質(zhì)指標(biāo)，增強(qiáng)其抗氧化能力，對腸道菌群的數(shù)量有一定的調(diào)控作用。

③ 綜合考慮所測指標(biāo)，在本試驗(yàn)的2個(gè)杜仲葉添加量中以4%添加量效果更好。

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*Corresponding author, professor, E-mail: gunsb@gsau.edu.cn