微囊包被干酵母對肉牛生長性能和肉品質(zhì)的影響

吳寶云 李悅銘 張民哲 周振明 孟慶翔 吳 浩

(中國農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院，動物營養(yǎng)學國家重點實驗室，北京 100193)

飼料添加劑是飼料工業(yè)的技術(shù)核心，隨著飼料工業(yè)的發(fā)展，其種類日益增多，是現(xiàn)代畜牧業(yè)養(yǎng)殖中提高畜禽產(chǎn)品數(shù)量與質(zhì)量的有力推動劑之一。其中，益生素是一類有益的活性微生物或其培養(yǎng)物，又稱為微生態(tài)制劑或飼用微生物添加劑，可通過調(diào)節(jié)消化道的微生態(tài)菌群結(jié)構(gòu)，來建立和改善畜禽腸道的微生物區(qū)系[1]，提高畜產(chǎn)品質(zhì)量，且不會讓畜禽產(chǎn)生耐受[2]。活性干酵母作為我國農(nóng)業(yè)部允許使用的飼用微生物添加劑，其含有多種酶及維生素，可調(diào)節(jié)畜禽胃腸道微生物區(qū)系的平衡，直接或間接抑制腸道有害微生物繁殖，調(diào)控胃腸發(fā)酵，提高pH穩(wěn)定性，促進營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，促進畜禽生長[3]。許多研究結(jié)果表明，活性干酵母能夠通過調(diào)控瘤胃微生態(tài)來改善反芻動物生長性能[4-6]，但是由于瘤胃的降解作用，探究酵母制劑在后腸道的作用機制一直都是研究難點。有報道提出酵母等益生素可能會作用于反芻動物后腸道消化、腸道微生物系統(tǒng)平衡[7]。因此，本試驗通過微囊保護技術(shù)來研究包被干酵母對肉牛生長性能和肉品質(zhì)的影響，旨在探究活性干酵母在肉牛生產(chǎn)上的作用效果，為進一步研究酵母制劑在反芻動物后腸道消化中的作用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

微囊包被干酵母(RPDY)使用硬脂酸30%包被，主要成分是干酵母培養(yǎng)物，干酵母培養(yǎng)物購自河南某生物科技有限公司。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗采用單因子完全隨機設(shè)計，選用體況良好、體重[(413±50) kg]相近、健康無病的30頭西門塔爾雜交肥育牛(12月齡左右)，根據(jù)體重隨機分為對照組(CON組)和試驗組(RPDY組)，每組15頭，隨機接受1組飼糧處理。CON組飼喂全混合日糧(TMR)，RPDY組在TMR的基礎(chǔ)上每頭牛每天補充20 g RPDY。預試期21 d，正試期159 d。其中包括預試期在內(nèi)的前70 d為第1階段，后110 d為第2階段。根據(jù)NRC(2001)肉牛飼養(yǎng)標準配制TMR，TMR組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 TMR組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗開始前對試驗牛進行驅(qū)蟲、打耳標并稱重，試驗過程中單欄栓系飼養(yǎng)。每天稱取100 g混合料，按照4∶1比例與RPDY均勻混合，提前飼喂給試驗牛，確保每頭試驗牛采食等量的添加劑。每天06:00和17:30各飼喂1次TMR，于10:00定時給水1次。每天人工清糞1次，定期消毒，保證圈舍衛(wèi)生。

1.4 樣品采集

每7 d連續(xù)采集3 d的TMR和剩料樣本，65 ℃烘干至恒重，粉碎過1 mm篩用于測定干物質(zhì)含量。

在正試期結(jié)束后，每組隨機挑選10頭試驗牛進行屠宰。試驗牛屠宰前24 h禁食、禁水。屠宰后，排酸48 h后進行胴體分割，測定凈肉重。采集背最長肌第12～13肋間肉樣，用于測定牛肉理化指標。

1.5 測定指標與方法

1.5.1 干物質(zhì)含量

根據(jù)AOAC(1990)標準，將采集的飼糧混合樣本在烘箱中105 ℃烘干至恒重，測定干物質(zhì)含量。

1.5.2 生長性能指標

在正試期第0(試驗開始當天)、60、120天及結(jié)束前連續(xù)2 d稱重，取2 d平均體重作為試驗牛的初始體重、中期體重(第60、120天)和終末體重，并以此計算平均日增重(ADG)；根據(jù)每天供給料量及剩余料量計算干物質(zhì)采食量(DMI)；利用DMI和ADG計算料重比(F/G)。參照NY/T 2660—2014《肉牛生產(chǎn)性能測定技術(shù)規(guī)范》測定凈肉重。計算公式如下：

ADG(kg/d)=(終末體重-初始體重)/試驗天數(shù)；
DMI(kg)=(給料量-剩料量)×飼糧干物質(zhì)含量；
F/G=DMI/ADG。

1.5.3 肉品質(zhì)指標

主要測定肉樣的物理指標和化學指標，包括pH、滴水損失、蒸煮損失、剪切力及肉色等物理指標和水分、粗灰分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量等化學指標。采集肉樣后立即使用pH計(上海雷磁儀器廠，顯示精度0.01)測定其pH；使用手持式色差儀CR400在平整的肌肉表面直接測定亮度(L*)、紅度(a*)和黃度(b*)值，每個樣品選取3個位置，并利用a*和b*值計算色度(C)和色調(diào)(H)值。計算公式如下：

C=(a*2+b*2)0.5；
H=a*/b*。

滴水損失和蒸煮損失參照NY/T 1333—2007《畜禽肉質(zhì)的測定》方法測定；剪切力參照NY/T 1180—2006《肉嫩度的測定》方法測定；肌肉水分、粗灰分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量均參照GB 5009—2016《食品安全國家標準》方法測定。

1.6 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進行初步整理，采用SAS 9.0的一般線性模型(GLM)對初步整理的數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，并進行Duncan氏多重比較檢驗，計算均值標準誤(SEM)和P值。P<0.05表示差異顯著，0.05

2 結(jié) 果

2.1 飼糧補充RPDY對肥育牛生長性能的影響

由表2可知，2組間試驗牛的初始體重、中期體重、終末體重、ADG、DMI和凈肉重均沒有顯著差異(P>0.05)。與CON組比，RPDY組肥育牛的試驗第60天體重增加了1.20%(P=0.78)，第120天體重增加了1.32%(P=0.75)，終末體重增加了3.14%(P=0.32)，同時各階段的ADG均有所增加，凈肉重提高了8.72%(P=0.15)。CON組試驗第120～180天的F/G顯著高于RPDY組(P<0.05)。

表2 飼糧補充RPDY對肥育牛生長性能的影響

續(xù)表2項目Items試驗時間Test time組別 GroupsCONRPDYSEMP值P-value第0～119天 Days 0 to 1198.939.080.120.54第0～180天 Days 0 to 1808.969.100.130.59第0～69天 Days 0 to 6910.318.900.410.13第70～119天 Days 70 to 11912.0111.410.940.87料重比 F/G第120～180天 Days 120 to 18013.33a8.96b1.340.03第0～119天 Days 0 to 11910.849.330.430.12第0～180天 Days 0 to 18011.139.420.490.10凈肉重 NMW/kg261.94284.787.850.15

2.2 飼糧補充RPDY對牛肉品質(zhì)的影響

2.2.1 牛肉物理指標

由表3可知，CON組的肉色a*、C和H值均顯著高于RPDY組(P<0.05)，pH、L*、b*值及滴水損失、蒸煮損失和剪切力均沒有顯著差異(P>0.05)，其中RPDY組的pH為5.68，高于CON組(P=0.15)。

表3 飼糧補充RPDY對牛肉物理指標的影響

2.2.2 牛肉化學成分

由表4可知，2組間牛肉水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分含量無顯著差異(P>0.05)，其中，CON組肉樣的粗脂肪含量比RPDY組低14.36%(P=0.53)。

表4 飼糧補充RPDY對牛肉化學成分的影響

3 討 論

3.1 RPDY對肥育牛生長性能的影響

反芻動物瘤胃中的微生物將飼糧中的營養(yǎng)物質(zhì)降解后形成微生物蛋白，伴隨未消化的成分進入后腸道，之后被腸道分泌的消化酶消化成小分子物質(zhì)，然后經(jīng)腸壁吸收用于機體生長[8]。研究發(fā)現(xiàn)，活性干酵母可以提高體內(nèi)淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等消化道酶的活性[9]，從而促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。李寧等[10]研究發(fā)現(xiàn)，酵母制劑可以顯著提高犢牛的ADG，汪成等[11]的研究也表明，活性干酵母對西門塔爾雜交肉牛的ADG也有顯著提高。在育肥期肉牛中添加活性干酵母可以增加凈肉重[12-13]。本試驗中，RPDY組DMI、ADG和凈肉重與CON組相比差異不顯著，但數(shù)值上略有升高，原因可能與試驗牛的選擇有關(guān)，本試驗中并未使用單一品種的雜交牛，而是按照體重和月齡相近原則選擇。焦培鑫[14]研究表明，RPDY對安格斯閹牛的末重、DMI、ADG和胴體品質(zhì)均沒有顯著差異，這與本試驗結(jié)果相似。王磊等[15]研究表明，添加活性干酵母對肉牛增重有降低作用，這也說明酵母制劑對肉牛增重的作用效果還不一致，可能與肉牛年齡、肉牛品種、飼糧組成和產(chǎn)品類型不同有關(guān)。本試驗中，RPDY組試驗第120～180天的F/G顯著低于CON組，飼料轉(zhuǎn)化率更高?；钚愿山湍冈谌庋蜓芯恐心軌蚪档虵/G，提高飼料轉(zhuǎn)化率[16]，對斷奶犢牛[17]和育肥奶公犢[18]的飼料轉(zhuǎn)化率也有顯著提高作用。酵母制劑能夠通過減少瘤胃中乳酸生成來促進纖維分解菌的生長[14,19]，增加纖維素酶的表達[20]，使機體可以充分利用纖維分解產(chǎn)生的能量，影響畜禽生長[21]，本試驗結(jié)果中，F(xiàn)/G的降低說明酵母制劑可能會對反芻動物后腸道中營養(yǎng)物質(zhì)消化起到促進作用。

3.2 RPDY對牛肉品質(zhì)的影響

活性干酵母內(nèi)含有多種B族維生素，這些維生素作為體內(nèi)酶的組成部分，參與體內(nèi)碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪的代謝和生物氧化過程[22]。在奶牛生產(chǎn)上，活性干酵母可以顯著提高4%校正乳、乳脂及乳蛋白產(chǎn)量[23-26]，說明酵母制劑能夠作用于反芻動物的脂肪和蛋白質(zhì)代謝過程，而其對牛肉品質(zhì)影響的研究鮮有報道。pH作為最重要的肉質(zhì)測定性狀，與肉色、嫩度和系水力密切相關(guān)。本試驗中，RPDY組牛肉pH和剪切力高于CON組，滴水損失和蒸煮損失低于CON組，但在統(tǒng)計上沒有顯著差異。酵母有減少瘤胃乳酸生成的作用，改善瘤胃pH[27]，對宰后羊肉pH也有顯著提高作用[16]。有報道稱，酵母制劑能夠顯著降低24月齡西門塔爾雜交育肥牛肉樣的剪切力[28]，對肉羊的剪切力也有顯著降低作用[16]，試驗中剪切力的增加可能與牛只年齡、屠宰部位和肌肉氧化時間有關(guān)。Geng等[13]在育肥期西門塔爾雜交牛研究中表明，活性干酵母對牛肉蒸煮損失和滴水損失沒有顯著影響，在數(shù)值上有所降低，與本試驗結(jié)果一致。而活性干酵母對羊肉滴水損失和蒸煮損失有明顯的降低[16]，對公羔羊肉保水性也有顯著提高作用[29]。肉色是評價肉質(zhì)外觀最直接的感官特性，其中，L*值表示肌肉亮度；a*值表示肌肉紅度；b*值表示肌肉黃度；C值是色度值，H值是色調(diào)值[30]。本試驗中，RPDY組顯著降低了肉色a*、C和H值，肉色根據(jù)牛肉本身生理生化反應的不同而呈現(xiàn)不同的表象，變化范圍很大[31]，肉色a*值在正常變化范圍內(nèi)不會影響肉品質(zhì)[32]。C值的降低可能與b*值降低有關(guān)。本試驗中，添加RPDY對牛肉水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分含量均沒有顯著影響，其中，粗脂肪含量與CON組相比提高了14.36%。Geng等[13]的研究也表明，活性干酵母對肌內(nèi)脂肪含量有增加作用，但差異不顯著。脂肪消化主要發(fā)生在小腸上段，水解后產(chǎn)生甘油、脂肪酸等物質(zhì)，脂肪酸轉(zhuǎn)化為甘油三酯后被吸收入血，研究發(fā)現(xiàn)，酵母制劑能增加血液中脂肪酸和甘油三酯含量，說明酵母制劑能促進脂肪水解，影響脂肪吸收及其在機體內(nèi)的沉積[22]。Milewski等[29]研究表明，添加酵母制劑可以顯著增加公羔羊的肌內(nèi)脂肪含量，也可以顯著增加哺乳羔羊肉中的脂肪含量[33]。此外，在飼喂相同飼糧的基礎(chǔ)上研究安格斯肉牛肉品質(zhì)發(fā)現(xiàn)，隨著肉牛日齡的增加，肉中的脂肪越多，剪切力值也越高[34]，與本試驗中牛肉中粗脂肪含量和剪切力的變化相似，說明試驗中添加劑的添加并沒有影響肉牛本身的脂肪消化和沉積，RPDY與未包被酵母制劑的作用機制存在差異。

4 結(jié) 論

本研究表明，補充RPDY可以顯著降低肥育牛的F/G，改善肉牛的生長性能和肉色，對屠宰性能和肉品質(zhì)影響不顯著。