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低蛋白质日粮添加N-氨甲酰谷氨酸、维生素A对育肥猪肉品质的影响

2017-01-11何立荣李金林张桂杰

中国饲料 2016年21期
关键词:甲酰精氨酸胴体

赵 元, 何立荣, 李金林, 许 迟, 张桂杰

(1.宁夏大北农科技实业有限公司,宁夏银川 750200;2.宁夏大学动物科学系,宁夏银川 750021)

科学实验研究

低蛋白质日粮添加N-氨甲酰谷氨酸、维生素A对育肥猪肉品质的影响

赵 元1, 何立荣1, 李金林1, 许 迟1, 张桂杰2

(1.宁夏大北农科技实业有限公司,宁夏银川 750200;2.宁夏大学动物科学系,宁夏银川 750021)

试验旨在研究低蛋白质日粮添加N-氨甲酰谷氨酸(NCG)、维生素A、N-氨甲酰谷氨酸+维生素A对育肥猪生长性能、胴体品质、肌肉脂肪的影响。选取192头健康状态良好、平均体重(79.90±3.32)kg的三元杂交育肥猪,进行3批次动物试验。每批次试验中每个处理4个重复,每个重复6头育肥猪。试验结果表明:低蛋白质日粮中分别添加0.1%、0.2%N-氨甲酰谷氨酸,3000、6000 IU/kg维生素A,0.1%N-氨甲酰谷氨酸+3000 IU/kg维生素A对育肥猪生长性能、屠宰率无显著影响(P>0.05)。0.1%、0.2%N-氨甲酰谷氨酸试验组与对照组相比,育肥猪肌肉脂肪含量、大理石花纹评分、血清中精氨酸含量分别提高14.3%、15.9%,16.0%、17.7%,12.6%、20.4%,差异显著 (P<0.05),第10肋背膘厚度、背最长肌滴水损失、血清尿素氮含量分别下降13.0%、11.5%,11.5%、14.6%,20.4%、16.7%,差异显著(P<0.05),而两试验组间各指标无显著差异。3000、6000 IU/kg维生素A试验组与对照组相比,育肥猪第10肋背膘厚度、背最长肌中饱和脂肪酸含量分别下降11.9%、13.2%,4.1%、4.0%,差异显著(P<0.05),两试验组间各指标无显著差异。0.1%N-氨甲酰谷氨酸+3000 IU/kg维生素A试验组与对照组相比,眼肌面积、大理石花纹评分、背最长肌中精氨酸含量、背最长肌中多不饱和脂肪酸含量分别提高6.1%、24.4%、12.5%、17.6%,差异显著(P<0.05),育肥猪第10肋背膘厚、背最长肌滴水损失分别下降10.2%、7.0%,差异显著(P<0.05)。

育肥猪;低蛋白质日粮;N-氨甲酰谷氨酸;维生素A;胴体品质

育肥猪采食低蛋白质日粮对降低畜禽粪便中氮排放具有积极作用,但对生猪胴体品质及肌肉脂肪的影响一直存在争议。低蛋白质日粮添加合成氨基酸会造成猪背膘增厚、胴体变肥及肉质滴水损失过大等。Tuitoek等(1997)发现,日粮蛋白质水平降低4个百分点,并补充合成氨基酸以满足理想氨基酸比例,饲喂该日粮猪的胴体脂肪增加,平均日增重和饲料利用率降低。Knowles等(1998)研究结果显示,当日粮蛋白质水平降低3.1、3.5或3.8个百分点时,第10肋背膘、背最长肌面积和瘦肉率均不受影响。

饲喂低蛋白质且氨基酸平衡日粮,动物代谢日粮过剩氨基酸脱氨基所需能量支出减少以及尿能排出减少(Kerr等,1995;Stahly等,1979)。动物长期采食低蛋白质日粮,氮代谢负担减轻,代谢氨基酸的器官重量减轻,相应地代谢器官所需要的维持能量降低(Chen等,1999)。虽然目前对于猪胴体变肥的原因不得而知,但现有的解释都表明低蛋白质日粮增加了日粮的有效能值,可能导致猪胴体品质下降(Bellego和Noblet,2002)。

精氨酸通过产生NO参与调控动物能量物质的代谢过程。周招洪等(2013)研究发现,日粮中添加1%的精氨酸,能显著提高育肥猪背最长肌中肌肉脂肪及降低胴体的脂肪含量,胴体肌肉含量也显著上升。N-氨甲酰谷氨酸(NCG)作为尿素循环中鸟氨酸生成瓜氨酸中间体N-乙酰谷氨酸(NAG)的类似物,是精氨酸合成途径中的必需辅助因子和限制性因素之一,在理论上,通过饲粮添加NCG可有效促进内源性精氨酸的合成。

维生素A(VA)是视黄酸的主要来源之一,视黄酸与脂肪酸结合蛋白5(FABP5)形成复合物,从而激活PPARδ通路,从而诱导与脂肪分解相关基因的表达,提高脂肪分解,利用维生素A对脂肪代谢的调控作用,可达到提高低蛋白质体系下生猪胴体品质和肉质的目的。

本试验通过在育肥猪低蛋白日粮下添加NCG、VA,研究其对育肥猪生长性能、胴体品质、肌肉脂肪的影响,筛选出NCG、VA适宜的添加水平。

1 材料与方法

1.1 试验动物 在宁夏贺兰县淇霖生态养殖园,随机选择遗传背景一致、健康状态良好、平均体重为(79.90±3.32)kg的育肥猪(杜×长×大)192头,通过3批次动物试验完成本试验研究。预试验7 d,做好试验日粮的良好过渡,正式试验45 d。

1.2 试验日粮 基础日粮参考NRC(2012)猪营养标准设计(表1),日粮粗蛋白质(CP)在正常日粮基础上降低2.5个百分点,CP、粗脂肪(CF)、钙、磷的水平根据AOAC(1990)测定,中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)根据Van Soest等(1991)的方法测定。

表1 试验日粮组成及营养水平

根据试验方案,日粮中添加N-氨甲酰谷氨酸、维生素A及N-氨甲酰谷氨酸+维生素A,通过等量替代日粮中麦麸进行添加。

1.3 试验设计 以80~120 kg育肥猪为研究对象,研究净能体系下,日粮粗蛋白质在正常水平(14%)下降低2.5个百分点(11.5%),参照理想氨基酸模型,配制低蛋白质水平日粮。研究低蛋白质日粮中添加不同水平N-氨甲酰谷氨酸、维生素A及N-氨甲酰谷氨酸+维生素A对育肥猪生长性能、胴体品质及肌肉脂肪的影响。

1.4 检测指标与方法

1.4.1 日粮成分 日粮干物质 (DM)、粗蛋白质、钙(Ca)和总磷(TP)分别参照中华人民共和国国家标准GB/T 6435-1986、GB/T 6432-1994、GB/T 6436-2002和GB/T 6437-2002推荐的方法测定。

1.4.2 生长性能 分别于正式试验开始和结束当天早晨进行空腹称重,以重复(栏)为单位记录耗料量,计算平均日增重、平均日采食量和增重耗料比。

1.4.3 血液指标 在每个试验结束时,每圈按耳标固定2头猪(每个处理12头猪),用真空采血管分别从前腔静脉采血9 mL,真空采血后,室温下倾斜放置30 min,3500 r/min离心10 min,分离血清,置于-20℃冷冻保存。

采用试剂盒(南京建成生物科技有限公司)测定血清尿素氮。采用经典的茚三酮柱后衍生法原理,应用氨基酸分析仪(Sykam S-433D,德国)锂柱系统测定血清氨基酸。取0.5 mL血清于高速离心机专用离心试管中,加入1.5 mL磺基水杨酸(10%)的锂缓冲溶液,充分振荡摇匀,置于0℃冰浴中存放10min,取出后4℃下50000 r/min离心30min,取上清液,通过锂离子交换色谱柱并与茚三酮130℃下进行衍生反应,测定血清游离氨基酸浓度(Jones和Gilligan,1983)。

1.4.4 胴体品质 试验结束后,每个重复选取1头猪(每个处理6头猪),在贺兰县生猪屠宰场按常规屠宰法去头、蹄,剥皮,开膛。测量胴体指标:热胴体重、眼肌高和宽、第10肋背膘厚、皮重和骨重。计算屠宰率、眼肌面积和无脂瘦肉率。胴体性状指标测量及计算方法参照 《种猪生产性能测定规程》(NY/T 822-2004)。

1.4..5 肌肉品质 参照 《猪肌肉品质测定技术规范》(NY/T 821-2004)操作测定pH值和失水率。采用色差计(CHROMA METER CR-400型,日本)测定眼肌色差,其中L*表示亮度,取值0~100,值越大,亮度越大;a*表示红度,b*表示黄度。根据所测的L*、a*和b*值判断不同肉色的差别。

1.4.6 肌肉相关指标测定

1.4.6.1 肌肉水分 将40 g肌肉切成片状,置于铝盒中,精确称重,然后放入冻干机(FreeZone 6,Labconco,USA)中冻干,直至两次称量重量之差小于0.05 g为止。肌肉损失的重量即为水分含量。

1.4.6.2 肌肉蛋白质及脂肪含量测定 每头猪取背最长肌样品100 g,在真空冷冻干燥机中冻干7 d(东富龙冷冻干燥系统,上海),检测肌肉样品的水分。在干物质基础上,检测肌肉样品的粗蛋白质和粗脂肪含量,分别参照中华人民共和国国家标准GB/T 6432-1994和GB/T 6433-2006推荐的方法测定。

1.4.6.3 肌肉氨基酸含量测定 测定干物质基础下的背最长肌氨基酸含量。15种氨基酸和含硫氨基酸:日粮样品经40目粉碎后,在110℃下6mol/L盐酸水解24 h和0℃下过甲酸氧化16 h后,采用氨基酸自动分析仪测定;色氨酸:日粮样品经40目粉碎后,在110℃下4 mol/L氢氧化钠水解22 h后,使用反向高效液相色谱仪(Waters 2690,Milford,MA)测定。

1.4.6.4 肌肉脂肪酸含量测定 测定干物质基础的背最长肌脂肪酸含量。准确称取一定量样品于水解管中,加入4mL氯乙酰甲醇溶液,再加入1mL C11∶0(1 mg/mL)内标溶液,盖紧瓶盖置于80℃水浴中反应2 h,取出冷却后加入7%碳酸钾,振荡均匀,以1200 r/min的速度离心5min,过0.2μm滤膜装入进样小瓶,气相色谱仪上机检测,色谱柱为DB-23,检测器为FID。

1.5 统计方法 采用SAS 9.1GLM模型进行单因素方差分析。P<0.05为差异显著,P<0.1为有差异显著趋势。

2 试验结果

2.1 低蛋白质日粮添加NCG对育肥猪生长性能的影响 由表2可知,低蛋白质日粮中添加0.1% 或0.2%NCG对育肥猪日增重、平均日采食量及FCR均无显著影响(P>0.05),但有提高育肥猪平均日增重的趋势(P=0.08)。

表2 NCG对育肥猪生长性能的影响

2.2 低蛋白质日粮添加NCG对育肥猪胴体品质及肉质的影响 由表3可知,两处理组与对照组相比,育肥猪屠宰率无显著变化 (P>0.05)。0.1%、0.2%N-氨甲酰谷氨酸组与对照组相比,第10肋背膘厚度分别下降13.0%、11.5%,差异显著 (P<0.05),肌肉滴水损失降低11.5%、14.6%,差异显著(P<0.05),肌内脂肪含量提高14.3%、15.9%,差异显著(P<0.05),大理石花纹评分提高16.0%、17.7%,差异显著(P<0.05)。两处理组间各指标差异不显著。

表3 NCG对育肥猪胴体品质及肉质的影响

表4 NCG对育肥猪血清尿素氮及游离氨基酸的影响

2.3 低蛋白质日粮添加NCG对育肥猪血清尿素氮及游离氨基酸的影响 由表4可知,0.1%、0.2%N-氨甲酰谷氨酸组与对照组相比,育肥猪血清尿素氮含量分别下降20.4%、16.2%,差异显著(P<0.05),表明日粮中添加NCG提高了育肥猪体内氨基酸的利用效率;同时,血清中精氨酸含量分别提高12.6%、20.4%,差异显著(P<0.05),表明NCG作为内源性精氨酸合成促进剂,可显著提高体内精氨酸生成量,从而发挥营养调控作用。

2.4 低蛋白质日粮添加NCG对育肥猪背最长肌脂肪酸组成的影响 由表5可知,NCG对育肥猪背最长肌脂肪酸组成无显著影响(P>0.05)。

表5 NCG对育肥猪背最长肌脂肪酸的影响(干物质基础)g/100 g总脂肪酸

2.5 低蛋白质日粮中维生素A水平对育肥猪生长性能的影响 由表6可知,日粮中添加不同水平维生素A对育肥猪生长性能无显著影响(P>0.05)。

2.6 低蛋白质日粮中不同维生素A水平对育肥猪胴体品质及肉质的影响 由表7可知,3000 IU/kg、6000 IU/kg维生素A组与对照组相比,育肥猪第10肋背膘厚度分别下降11.9%、13.2%,差异显著(P<0.05),并且有降低肌内脂肪含量的趋势 (P= 0.09),背最长肌中蛋白质含量提高7.7%、5.8%,差异显著(P<0.05),两处理组间指标无显著差异。

表6 低蛋白质日粮中维生素A添加水平对育肥猪生长性能的影响

2.7 低蛋白日粮中不同维生素A水平对育肥猪背最长肌脂肪酸组成的影响 由表8可知,3000 IU/kg、6000 IU/kg维生素A组与对照组相比,背最长肌中饱和脂肪酸含量分别下降4.0%、4.1%,差异显著(P<0.05),单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、ω-3及ω-6含量无显著影响(P>0.05)。

2.8 低蛋白日粮中添加NCG+维生素A对育肥猪生长性能的影响 由表9可知,低排日粮中添加NCG+维生素A,对育肥猪生长性能无显著影响(P>0.05),但有改善育肥猪平均日增重趋势(P=0.07)。

2.9 低蛋白质日粮中添加NCG+维生素A对育肥猪胴体品质及肉质的影响 由表10可知,处理组与对照组相比,育肥猪第10肋背膘厚下降10.2%,差异显著(P<0.05),眼肌面积提高6.1%,差异显著 (P<0.05);背最长肌蛋白质含量提高7.0%,差异显著(P<0.05),大理石花纹评分提高24.4%,差异显著(P<0.05),背最长肌滴水损失下降7.0%,差异显著(P<0.05)。

表7 低蛋白质日粮中维生素A添加水平对育肥猪胴体品质及肉质的影响

表8 低蛋白质日粮中维生素A添加水平对育肥猪背最长肌脂肪酸的影响(干物质基础)g/100g总脂肪酸

表9 日粮中添加NCG+VA对育肥猪生产性能的影响

2.10 低蛋白质日粮中添加NCG+维生素A对育肥猪背最长肌氨基酸含量的影响 由表11可知,处理组与对照组相比,背最长肌中精氨酸含量提高12.5%,差异显著(P<0.05),由于NCG提高了内源精氨酸合成,从而提高了精氨酸在育肥猪体内的沉积。

表10 日粮中添加NCG+维生素A对育肥猪胴体品质及肉质的影响

表11 日粮中添加NCG+维生素A对育肥猪背最长肌氨基酸含量的影响

2.11 低蛋白质日粮中添加NCG+维生素A对育肥猪背最长肌脂肪酸组成的影响 由表12可知,处理组与对照组相比,育肥猪背最长肌中多不饱和脂肪酸含量提高17.6%,差异显著 (P<0.05),ω-3和ω-6的含量有提高的趋势,但差异不显著(P=0.08;P=0.07)。

表12 日粮中添加NCG+维生素A对育肥猪背最长肌脂肪酸的影响(干物质基础)g/100 g总脂肪酸

3 讨论

3.1 低蛋白质日粮对育肥猪生长性能的影响研究表明,降低育肥猪日粮中粗蛋白质水平,并依据理想氨基酸模型平衡补充合成氨基酸,能够显著降低畜禽粪便中氮的排放。Kerr等(1995)报道,日粮蛋白质水平每降低1个百分点,氮的排出量就降低8.4%。本试验参照NRC(2012)猪营养标准,在育肥猪日粮正常蛋白质水平(14%)情况下降低2.5个百分点(11.5%),结果表明,低蛋白质水平日粮并不影响猪的生长性能。因此,低蛋白质日粮在节约蛋白质原料的使用,降低饲养成本,改善环境污染等方面具有积极作用。

3.2 N-氨甲酰谷氨酸对改善育肥猪肉品质的影响 L-精氨酸在动物体内是合成NO的唯一前体物质。NO作为信号分子,能够抑制骨骼肌、心脏、肝脏及脂肪组织内葡萄糖和脂肪酸的氧化,抑制目标组织内(肝脏及脂肪组织等)葡萄糖、糖原和脂类的合成,促进皮下脂肪分解。NCG可以促进动物机体精氨酸的内源合成,从而起到改善育肥猪肉品质的作用。研究发现,日粮中添加1%的精氨酸,可显著提高育肥猪胴体肌肉及背最长肌中肌内脂肪含量。本试验通过在育肥猪低蛋白质日粮中添加不同水平NGG,育肥猪血清尿素氮含量下降18.9%,差异显著(P<0.05),表明日粮中NCG提高了育肥猪体内氨基酸的利用效率;同时血清中精氨酸含量提高14.1%,差异显著(P<0.05),表明NCG作为内源性精氨酸合成促进剂,可显著提高体内精氨酸生成量,从而发挥营养调控作用。肉品质改善方面,处理组与对照组相比,第10肋背膘厚度下降13%,肌肉滴水损失下降14.6%,差异显著(P<0.05),肌肉脂肪含量提高14.6%,大理石花纹评分提高16.9%,差异显著(P<0.05)。

3.3 维生素A对改善育肥猪肉品质的影响 维生素A是视黄酸的主要来源,视黄酸与脂肪酸结合蛋白5(FABP5)形成复合物,视黄酸结合蛋白Ⅱ(CRABPⅡ)与复合物绑定后,激活视黄酸受体,从而激活PPARδ通路,PPARδ通路的激活诱导与脂肪分解相关基因的表达,从而提高脂肪分解,利用维生素A对脂肪代谢的调控作用,达到提高低蛋白质体系下生猪胴体品质和肉质的目的。本试验在低蛋白质日粮中添加不同水平维生素A,与对照组相比,育肥猪背最长肌中蛋白质含量提高7.7%,差异显著 (P<0.05),背最长肌中饱和脂肪酸含量下降4%,差异显著(P<0.05)。

4 结论

本研究结果表明,低蛋白质日粮中添加0.1% N-氨甲酰谷氨酸+3000 IU/kg维生素A对育肥猪生长性能无显著影响,对猪肉胴体、肌肉品质改善具有显著影响。

[1]周招洪,陈代文,郑萍,等.饲粮能量和精氨酸水平对育肥猪生长性能、胴体品质和肉品质的影响[J].中国畜牧杂志,2013,49(15):40~44.

[2]Chen H Y,Lew is A J,M iller P S,et al.The effect of excess protein on grow th performance and protein metabolism of finishing barrows and gilts[J]. Journalof Animal Science,1999,77(12):3238~3247.

[3]Kerr B J,Easter R A.Effect of feeding reduced protein,am ino acidsupplemented dietson nitrogen and energy balance in grower pigs[J].Journal of Animal Science,1995,73:3000~3008.

[4]Know les T A,Southern L L,Bidner T D,et al.Effect of dietary fiber or fat in low-crude protein,crystalline am ino acid-supplemented diets for finishing pigs[J].Journalof Animal Science,1998,76:2818~2832.

[5]Le Ballego L,Noblet J.Performance and utilization of dietary energy and am ino acids in piglets fed low protein diets[J].Livest Sci,2002,76:45~58.

[6]Tuitoek,K,Young L G,De Lange C F M,et al.The effect of reducing exedss dietary ammo acids on grow ing-finishing pig performance:An evaluation of the ideal protein concept[J].Journal of Animal Science,1997,75:1575~1583.■

This study was conducted to investigate the effects of N-carbamylglutamate,vitamin A (VA),N-Carbamylglutamate+VA on fattening pork quality under the conditon of low protein diet.A total of 192 fattening pigs(Duroc× Landrace×LargeWhite)with an average body weight of(79.90±3.32)kg and good health condition were random ly assigned to 3 groups with 4 replicates of 6 each.The results showed that compared with control group,0.1%,0.2%N-carbamylglutamate,3000 IU/kg,6000 IU/kg VA and 0.1%N-carbamylglutamate+3000 IU/kg VA experimental groups had no significant effects on fattening pigs growth and slaughter performance(P>0.05).Compared with control group,0.1%,0.2%N-carbamylglutamate adding level increased muscle fat,marbling score and arginine content in blood significantly(P<0.05),the rising ratio were 14.3%,15.9%,16.0%,17.7%,12.6%,20.4%respectively.The tenth rib backfat thickness, drip loss of longissimusmuscle,serum urea nitrogen contentwere decreased significantly(P<0.05),the reduction ratio was 13%,11.5%,11.5%,14.6%,20.4%,16.7%respectively.There was no significant difference between the two treatment groups.Compared with control group,3000 IU/kg,6000 IU/kg VA adding level decreased tenth rib backfat thickness,fatty acid contentsignificantly(P<0.05),the reduction ratio were 11.9%,13.2%,4.1%,4.0%respectively,there was no significant difference between the two treatment groups.Compared with control group,3000 IU/kg,6000 IU/kg VA adding level decreased tenth rib backfat thickness,fatty acid content significantly(P<0.05),the reduction ratiowere 12.9%,4.1%respectively,therewas no significant difference between the two treatment groups.Compared with control group,0.1%N-carbamylglutamate+3000 IU/kg VA adding level increased eye muscle area,marbling score,arginine content in longissimus muscle,unsaturated fatty acid content in longissimusmuscle significantly(P<0.05),the rising ratio respectivewere 6.1%,24.4%,12.5%,17.6%.The tenth rib backfat thickness,drip lossof longissimusmuscle decreased significantly(P<0.05),the reduction ratiowere10.2%,7%respectively.

fattening pigs;low protein diet;N-carbamylglutamate;vitamin A;carcass quality

S816.7

A

1004-3314(2016)21-0012-06

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20162104

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