刁小高 郝小燕 趙俊星 丁 娜 于勝晨 項斌偉 張文佳 張建新*
(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,太谷 030801;2.山西省右玉縣畜牧局,右玉 037200)
沙棘果渣(sea buckthorn pomace,SBP)是加工沙棘產(chǎn)品所產(chǎn)生的副產(chǎn)品,被廣泛當(dāng)作反芻動物的粗飼料來源,其本身具有沙棘果的藥用成分,且含有豐富的養(yǎng)分。沙棘(sea buckthorn)系胡頹子科,主要分布于我國海拔較高的西北地區(qū)。生長在土地貧瘠之地,不僅適應(yīng)性強,而且果實、莖葉具有豐富的營養(yǎng)價值和藥用價值[1]。Kagliwal等[2]在超臨界二氧化碳條件下萃取脫水沙棘果肉和籽實中含有的抗氧化物質(zhì),其試驗結(jié)果表明沙棘果肉和籽實含有大量的維生素E、維生素C、類胡蘿卜素以及黃酮類化合物。劉緒川等[3]對SBP和枝葉進行了毒理試驗,結(jié)果表明沙棘葉及沙棘制品殘渣營養(yǎng)豐富,長期飼喂動物安全可靠無蓄積性毒害,對畜禽的生長性能具有不同程度的促進作用,并且可以提高飼料利用率,同時有降低膽固醇及促進免疫器官生長發(fā)育的作用。本試驗通過在杜泊×小尾寒羊雜交公羊飼糧中添加不同比例的SBP,研究其對育肥羊生長性能、屠宰性能、肉品質(zhì)及消化道內(nèi)容物pH的影響,為沙棘果渣在羊生產(chǎn)中的開發(fā)應(yīng)用提供理論依據(jù)。
本試驗于2017年7月至2017年10月在山西省朔州市右玉縣祥和嶺上試驗基地進行。試驗歷時80 d,其中預(yù)試期10 d,正試期70 d。
試驗選用40只4月齡、體重[(22.2±0.92) kg]相近、健康的杜泊×小尾寒羊雜交公羊為研究對象,采用完全隨機分組試驗設(shè)計,按照沙棘果渣的不同添加比例分為4組:0(對照組)、7.8%(8SBP組)、16.0%(16SBP組)、23.5%(24SBP組),每組10只羊。每只羊單欄飼養(yǎng)。試驗飼糧參考NRC(2007)體重20 kg、日增重300 g/d的公羊營養(yǎng)需要量自行配制,其中粗飼料為燕麥秸稈、土豆秧。試驗飼糧均制成全混合顆粒,試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
按照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》[4]方法測定飼糧和沙棘果渣中營養(yǎng)水平。干物質(zhì)(DM)含量采用105 ℃烘干至恒重,粗蛋白質(zhì)(CP)含量采用凱氏定氮儀進行測量,粗脂肪(EE)含量采用乙醚回流浸提測定。中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量采用Van Soest[5]方法進行測定??偰芾醚鯊棞y熱法進行測定。非纖維性碳水化合物(NFC)含量的計算公式為:
NFC(%)=1-(NDF+CP+EE+粗灰分)[6]。
表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis) %
1)每千克預(yù)混料中含有 One kilogram of premix contained the following:I 40 mg,Fe 600 mg,Cu 260 mg,Mn 750 mg,Zn 680 mg,Se 15 mg,Co 10 mg,VA 117 000 IU,VE 180 IU。
2)非纖維性碳水化合物為計算值,其余為實測值。NFC was a calculated value, while the others were measured values.
表2 沙棘果渣營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 2 Nutrient levels of SBP (DM basis) %
試驗前對羊群進行檢疫,預(yù)試期進行驅(qū)蟲、防疫,定期消毒,保證羊舍干凈。每天08:00和16:00進行飼喂,自由采食和飲水。
1.4.1 生長性能
于正試期第1天對所有試驗羊進行空腹稱重,作為始重,飼喂期間每隔2周進行空腹稱量試驗羊的體重。正試期最后1天20:00時對所有試驗羊進行禁食禁水12 h,次日08:00進行空腹稱重,作為末重。準(zhǔn)確記錄每只試驗羊的喂料量、剩料量,計算每只羊的干物質(zhì)采食量(DMI)、平均日增重(ADG)和料重比。
1.4.2 屠宰性能
稱量末重后屠宰,屠宰前進行稱重,去頭、蹄、內(nèi)臟、剝皮,稱量各器官的重量。并進行骨肉分離,分別稱量出骨重、凈肉重,稱重后立即采集肌肉、內(nèi)臟和睪丸等樣品,并準(zhǔn)確記錄重量。
胴體重=宰前活重-頭、蹄、尾重;屠宰率=100×胴體重/宰前活重;凈肉重=胴體重-骨重;凈肉率=100×凈肉重/宰前活重;骨肉比=骨重/凈肉重。
1.4.3 肉品質(zhì)
試驗羊屠宰時,取左側(cè)背最長肌,測定pH、GR值、肉色、系水力、熟肉率、剪切力及常規(guī)養(yǎng)分。
pH:肉樣取好后,放置1 h,用pH計測定pH1 h,再將肉樣放入4 ℃冰箱熟化24 h后測定pH24 h。
GR值:在第12與13肋骨之間,距離背脊中線11 cm處組織厚,其代表胴體脂肪含量
采用TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀測定系水力和剪切力。按照蒸煮試驗相關(guān)步驟測定熟肉率。將背最長肌肉切成大小、形狀相近,質(zhì)量在50 g左右的肉塊,置于80 ℃水浴鍋中,蒸煮30 min,冷卻至室溫,稱量肉重,進行計算熟肉率。
常規(guī)養(yǎng)分:將-20 ℃保存的肌肉樣品進行稱量,放入冷凍干燥機中72 h,稱量干燥后的重量,計算其水分含量。按照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》[4]測定干燥處理后樣品的CP、EE及粗灰分含量。
1.4.4 消化道內(nèi)容物pH
屠宰后取瘤胃液、皺胃液及十二指腸、空腸、回腸內(nèi)容物,用pH計測定pH。
采用Excel 2007軟件對試驗數(shù)據(jù)進行初步整理,再采用SAS 9.2軟件處理,用Mixed模型進行統(tǒng)計分析。P<0.05表示差異顯著。
由表3可以看出,試驗羊的始重差異不顯著(P>0.05)。16SBP組的末重顯著高于對照組和8SBP組(P<0.05),體重增加量也最大,8SBP組的末重與對照組差異不顯著(P>0.05)。16SBP和24SBP組的平均日增重和DMI均顯著高于對照組和8SBP組(P<0.05),8SBP組與對照組的無顯著差異(P>0.05)。各組料重比無顯著差異(P>0.05)。
由表4可以看出,16SBP組的宰前活重顯著高于對照組(P<0.05),16SBP和24SBP組的凈肉重顯著高于對照組(P<0.05),且16SBP組凈肉重最大。24SBP組的肌肉GR值顯著低于對照組和8SBP組(P<0.05)。胴體重、屠宰率、凈肉率、骨重、骨肉比在4組之間無顯著差異(P>0.05)。
表3 沙棘果渣對育肥羊生長性能的影響Table 3 Effects of SBP on growth performance of fattening sheep
同行無字母表示差異不顯著(P>0.05),不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),下表同。
In the same row , values with no letter mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.
表4 沙棘果渣對育肥羊屠宰性能的影響Table 4 Effects of SBP on slaughter performance of fattening sheep
由表5可以看出,各試驗組在肌肉水分、CP、粗灰分含量上與對照組均無顯著性差異(P>0.05)。肌肉粗脂肪含量隨著SBP添加比例的增加而增加,且16SBP和24SBP組顯著高于對照組和8SBP組(P<0.05)。
表5 沙棘果渣對肌肉常規(guī)養(yǎng)分含量的影響Table 5 Effects of SBP on routine nutrient contents of muscle of fattening sheep %
表6 沙棘果渣對育肥羊肉品質(zhì)的影響Table 6 Effects of SBP on meat quality of fattening sheep
由表7可以看出,瘤胃液pH隨SBP添加比例的增加有下降的趨勢,但各組之間沒有顯著性差異(P>0.05);皺胃液pH隨著SBP添加比例的增加而降低,試驗組顯著低于對照組(P<0.05)。16SBP和24SBP組的十二指腸內(nèi)容物pH顯著低于對照組(P<0.05);24SBP組的空腸內(nèi)容物pH顯著低于對照組(P<0.05)。各組回腸內(nèi)容物pH沒有顯著差異(P>0.05)。
表7 沙棘果渣對育肥羊消化道內(nèi)容物pH的影響Table 7 Effects of SBP on pH in digestive tract contents of fattening sheep
糟渣類非常規(guī)飼料資源已被廣泛用于養(yǎng)殖業(yè),據(jù)不完全統(tǒng)計我國糟渣類飼料資源總量約16 000萬t[7],其中果渣類占1/3。果渣類飼料含有大量可消化蛋白質(zhì)和可消化碳水化合物,是良好的飼料資源。另外,果渣類飼料中富含有益的活性成分,可以提高動物的免疫力。楊志峰等[8]研究表明,飼糧中添加發(fā)酵蘋果渣使?fàn)倥5钠骄赵鲋靥岣?4.14%。盧珍珍等[9]研究了葡萄渣對羔羊生長性能、屠宰性能和養(yǎng)分消化代謝的影響,并確定了葡萄皮渣的適宜添加比例,其試驗結(jié)果表明隨著葡萄皮渣的添加比例的增加,羔羊的采食量、日增重和胴體脂肪含量均顯著提高,羔羊的CP、NDF和ADF表觀消化率則逐漸降低。本試驗中,試驗組的末重、DMI和平均日增重高于對照組,其原因是SBP具有特殊的果香味和酸性物質(zhì),刺激動物的嗅覺,進而提高采食量。另外,SBP的添加降低了飼糧中粗飼料(燕麥秸和土豆秧)的比例,飼糧體積物理特性發(fā)生變化;且不易被消化的土豆秧比例降低有利于飼糧在瘤胃中降解,進一步提高動物采食量。
屠宰性能可以直接反映出動物的經(jīng)濟價值,其中胴體重、屠宰率和凈肉率等指標(biāo)是經(jīng)濟收益的重要影響因素[10]。吳華等[11]研究了沙棘果渣對放牧條件下嶺南黃雞肉品質(zhì)及屠宰率的影響,飼料中添加不同劑量沙棘果渣提高了肌肉CP含量,對屠宰率、全凈膛率和水分含量沒有顯著影響。本試驗結(jié)果顯示,育肥羊飼糧中添加不同比例的SBP對屠宰率、凈肉率和骨肉比沒有顯著影響。GR值是反映胴體脂肪含量的指標(biāo),GR值越高胴體脂肪的含量越高[12]。陳仁偉[13]研究發(fā)現(xiàn),在飼糧中添加沙蔥黃酮可以通過改變動物營養(yǎng)代謝途徑,顯著提高肉羊生產(chǎn)性能、屠宰率、眼肌面積和GR值。而本研究結(jié)果顯示,試驗羊GR值隨著SBP的增加而降低,24SBP組最低,即24SBP組胴體脂肪含量最低。造成GR值下降的原因有2個:一是沙棘果渣含有降血糖、降血脂、降低膽固醇的藥效成分,從而降低體內(nèi)脂肪沉積。二是SBP中某些功能性成分可能改變了動物代謝過程中養(yǎng)分的沉積途徑。
肉品質(zhì)的評定指標(biāo)包括感官特征、理化特性及營養(yǎng)價值等,這些指標(biāo)在不同程度上反映著肉的品質(zhì)[14]。肌肉的常規(guī)養(yǎng)分可以客觀地評價肉質(zhì)量,肌肉中的主要化學(xué)成分包括水分、蛋白質(zhì)、脂肪和灰分。有研究表明,動物肌肉組織的化學(xué)成分與生長階段有關(guān),隨著年齡和體重的增加,水分含量有所下降,脂肪含量升高,蛋白質(zhì)含量較穩(wěn)定[15]。馬鐵偉等[16]研究表明,飼糧營養(yǎng)水平對湖羊背最長肌常規(guī)化學(xué)成分含量無顯著影響。本研究結(jié)果表明,試驗組與對照組的肌肉內(nèi)水分、CP和粗灰分含量沒有顯著差異,與前人研究結(jié)果一致。肌肉內(nèi)脂肪含量的與肉的多汁性和風(fēng)味有密切聯(lián)系,二者呈現(xiàn)正相關(guān)性[17],16SBP和24SBP組的肌肉EE含量顯著高于對照組,說明SBP的添加增加了脂肪在肌肉內(nèi)的沉積,其具體的影響機理,需進一步研究。
pH是肉品質(zhì)的一項重要指標(biāo),Watanabe等[18]認為新鮮的肌肉在衰老的過程中pH的正常范圍在5.4~7.2,新鮮的肌肉pH接近中性,隨著時間的推移,肌肉利用糖原產(chǎn)生能量維持一些耗能反應(yīng),同時會生產(chǎn)出大量乳酸導(dǎo)致pH下降。本研究中肌肉pH結(jié)果均在正常范圍內(nèi),對照組與試驗組沒有產(chǎn)生顯著性差異,說明SBP的添加對肌肉pH沒有顯著影響。肉色也是評價肉品質(zhì)的重要指標(biāo),肉色主要取決于肌肉中所含的色素物質(zhì)——肌紅蛋白和血紅蛋白的含量[19]。在鮮肉的貯藏期間,由于肌紅蛋白、氧合肌紅蛋白和高鐵肌紅蛋白的相互轉(zhuǎn)換從而導(dǎo)致了肉色的改變[20]。本試驗數(shù)據(jù)顯示,對照組和試驗組在L*、a*和b*值均無顯著差異,并且熟化24 h后也無顯著差異,說明飼糧中添加SBP對肉色無顯著的影響。
肌肉的嫩度是肌肉品質(zhì)評價的重要感官指標(biāo),系水力、剪切力和熟肉率都與肌肉的嫩度有關(guān),有研究報道牛肉的熟肉率與飼糧營養(yǎng)水平有關(guān),隨著飼糧營養(yǎng)水平的提高,熟肉率提高、嫩度和肌肉內(nèi)的脂肪含量增加,從而改善肌肉品質(zhì)[21]。剪切力越大,肉的嫩度越差。剪切力的大小一定程度上也可以反映出肌肉內(nèi)脂肪的含量[22],熟肉率則反映了肌肉蛋白質(zhì)的保水能力,熟肉率越低說明肌肉的保水性越差。本試驗中各組的系水力和熟肉率在統(tǒng)計學(xué)上無顯著性差異,但隨著SBP增加,系水力和熟肉率的數(shù)值呈現(xiàn)出上升趨勢,說明SBP可能改善了肌肉的保水性;8SBP和16SBP組的剪切力顯著小于對照組,而24SBP組與對照組無顯著差異,其原因可能是添加適宜比例的SBP可以顯著降低羊肉的剪切力,改善肉品質(zhì),當(dāng)添加比例過高時效果則不理想,其影響機理還需要進一步研究。
畜禽的胃腸道酸堿度是影響消化內(nèi)環(huán)境的重要因子,也是調(diào)節(jié)體內(nèi)酸堿平衡和電解質(zhì)平衡的基礎(chǔ),適宜的酸堿度對于維持消化系統(tǒng)正常的生理功能是十分必要的。瘤胃液的pH是衡量瘤胃發(fā)酵狀況的一項重要指標(biāo),瘤胃內(nèi)pH正常范圍在5.5~7.0,pH主要受飼糧結(jié)構(gòu)、唾液分泌、瘤胃發(fā)酵產(chǎn)物利用和吸收效率的影響[23],唾液中的鈉、鉀及磷酸鹽在瘤胃內(nèi)形成一種緩沖體系,維持瘤胃內(nèi)的酸堿度。有關(guān)研究報道,飼糧性質(zhì)的變化不會影響瘤胃內(nèi)pH平均值,但采食后瘤胃內(nèi)pH隨著時間變化而變化[24]。本試驗的瘤胃液pH在正常范圍內(nèi),各組無顯著差異,24SBP組瘤胃液pH在數(shù)值上低于對照組。這說明飼糧中SBP的添加比例達到16.0%時不會對瘤胃的酸堿度造成負面影響,當(dāng)添加比例達到23.5%時則提高瘤胃酸度。本試驗中,盡管SBP的添加降低了粗飼料比例,但同時降低了玉米比例,因此飼糧淀粉含量大幅下降。另外,果渣飼料中通常含有較高比例的果膠,果膠對瘤胃內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定具有調(diào)節(jié)作用[25-26]。但24SBP組飼糧可能由于較高含量的NFC,它在瘤胃內(nèi)發(fā)酵較快,且較低的粗飼料比例可能減少動物的反芻時間,造成瘤胃液pH有所下降。皺胃內(nèi)pH隨生理狀態(tài)變化而變化,pH正常范圍在3~4。當(dāng)動物處于饑餓狀態(tài)或采食量較低時,pH會升高。當(dāng)瘤胃產(chǎn)生大量揮發(fā)性脂肪酸(VFA)進入皺胃時,刺激皺胃釋放更多的鹽酸,進一步降低皺胃內(nèi)的pH[27]。本研究皺胃液pH在正常范圍內(nèi),隨SBP添加比例的增加而降低,可能是由于飼糧中添加SBP后促進飼糧在瘤胃內(nèi)的降解,VFA產(chǎn)量提高并部分進入皺胃,刺激皺胃壁分泌更多的鹽酸,進而使pH降低。
小腸內(nèi)pH由小腸自身分泌功能和神經(jīng)體液共同調(diào)節(jié)。當(dāng)食糜進入十二指腸,胰腺受神經(jīng)的調(diào)節(jié)而分泌胰液進入小腸,中和食糜中的酸性物質(zhì),使小腸pH升高。小腸本身分泌各種酶、黏液和碳酸氫根離子混合成小腸液,保護小腸黏膜不受胃酸的侵蝕。十二指腸和空腸內(nèi)容物的pH在6.30~6.69,空腸后段內(nèi)容物pH在7.22~7.73[28]。本試驗組各消化道內(nèi)容物pH在正常范圍內(nèi),十二指腸和空腸內(nèi)容物的pH隨SBP的添加而降低,可見SBP可以改變腸道內(nèi)容物的酸堿度。
飼糧中添加SBP可以提高育肥羊的平均日增重、DMI和凈肉重等生長性能指標(biāo),增加肌肉EE含量,改善肌肉的嫩度和腸道內(nèi)環(huán)境,SBP可以作為育肥羊的新型飼料資源開發(fā)應(yīng)用,且在本試驗條件下,飼糧中SBP的添加比例為16%時效果最好。