产γ-氨基丁酸乳酸杆菌发酵饲料对育肥猪生产性能和肉品质的影响

2018-11-30沈雪娇尹鹏鹏

中国饲料 2018年21期

沈雪娇，宋艳，朱宇，尹鹏鹏

（1.四川金科药业有限责任公司，四川成都 610000；2.四川省农业科学院生物技术核技术研究所，四川成都 610000；3.四川特驱投资集团有限公司，四川成都 610000）

γ-氨基丁酸（GABA）是广泛分布于哺乳动物中枢神经系统的起神经镇定作用的非蛋白质氨基酸，具有镇静安神、降血压、抗应激等作用，也可通过影响神经内分泌系统，调节代谢促进生长（周晓容等，2016；Klueva 等，2013）。研究发现，乳酸杆菌（Shan 等，2015；Klueva 等，2013）、大肠杆菌（闫红梅，2017）以及曲霉菌（张园林，2014）都可以通过菌株分泌谷氨酸脱羧酶生物合成GABA，其中乳酸杆菌是国内公认的安全益生菌之一，用以合成GABA安全性较高，同时乳酸杆菌本身也能够提高动物生产性能，防止腹泻，帮助应激状态的动物渡过应激反应期，提高养殖动物的成活率（孙健广，2011），所以利用乳酸杆菌进行发酵生产GABA具有广阔前景。徐毓琴等（2016）研究发现，产GABA植物乳杆菌GA8能显著提高小鼠生长性能，调节肠道有益菌和致病菌。关青龙等（2017）在热应激蛋鸡日粮中添加143 mg/kg产GABA乳酸菌，对蛋鸡的生产性能和机体的抗氧化能力均有所提高，对由热应激造成的不利影响有缓解作用。目前，只有乳酸杆菌微生物制剂或GABA添加使用的研究，利用产GABA乳酸杆菌发酵饲料的应用还鲜见报道。饲料或饲料原料经过乳酸杆菌发酵后，可以产生多种消化酶、生物活性肽和有机酸等物质，能将大分子物质分解转化为小分子物质，对饲料预消化，促进养殖动物对营养物质吸收，同时还能消除抗营养因子，发酵饲料中大量的活性益生菌也可以有效抑制肠道病原菌，强化肠道免疫系统（石青松，2016），所以发酵饲料应用比微生物制剂更具优势。本试验在筛选得到产GABA乳酸杆菌的基础上，通过发酵全价饲料，使发酵而成的饲料含有大量活菌、细菌代谢产物（有机酸、酶类、GABA等）以及发酵终产物（小肽、氨基酸等）的情况下，研究其对育肥猪生产性能和肉品质的影响，为产GABA乳酸杆菌发酵饲料在猪日粮中的合理应用提供基础依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料乳酸杆菌P-14为四川省农业科学院生物技术与核技术研究所提供，该菌分离筛选自四川泡菜，具有高产GABA特性，鉴定为短乳杆菌（Lactobacillus brevis），2014 年 4 月 9 日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.9029，使用改良MRS肉汤对其进行优化液体发酵，通过浓缩或稀释制成活菌数为1.5×109cfu/mL的全菌液，GABA含量335 mg/100 mL。

1.2 试验动物及分组试验动物为体重（59.43±0.81）kg的健康“杜×长×大”杂交育肥猪 300头，随机分为3个处理组，分别为对照组、30%发酵组和50%发酵组，每个处理组5个重复，每个重复20头。

1.3 试验日粮及饲喂管理基础日粮及营养水平参照中国瘦肉型猪饲养标准和NRC（1994）标准配制，为玉米-豆粕型普通全价饲料。对照组饲喂100%基础日粮；30%发酵组饲喂70%基础日粮+30%发酵饲料；50%发酵组饲喂50%基础日粮+50%发酵饲料。发酵饲料的制备方法为：0.1%乳酸杆菌全菌液发酵添加30%水分的基础日粮，密封常温发酵3～7 d，活菌数达到5.33×108cfu/g，GABA含量为0.015%。基础日粮组成及各组日粮营养水平见表1。试验期间按照猪场常规饲养方法管理每天观察猪群的采食、饮水与健康情况，记录耗料量及发病死亡情况。试验期为47 d。

1.4 生产性能的测定试验开始和结束时空腹称重，计算平均日增重，记录整个阶段耗料量，计算平均日采食量，根据公式计算料重比（料重比=平均日采食量/平均日增重）。

1.5 肉品质测定试验结束，分别在每个重复中选取1头体重相似的试验猪进行屠宰，采集背最长肌进行测定。

肌肉pH、肉色、滴水损失、肌肉脂肪按照中华人民共和国农业行业标准NY/T821-2004.猪肌肉品质测定技术规范进行测定；水分按照国家标准GB/T 9695.15-2008测定；蛋白质按照国家标准GBT9695.11-2008测定；脂肪按照国家标准GBT9695.1-2008测定；胆固醇按照国家标准GB/T9695.24-2008测定；肌肉脂肪酸按照国家标准GB/T 9695.2-2008测定。

表1 基础日粮组成及各组日粮营养水平（风干基础）

1.6 统计分析测定结果以“平均值±标准误”表示。采用SPSS 19.0统计软件One-way ANOVA Duncan氏法进行组合平均数间的多重比较。

2 结果

2.1 产GABA乳酸杆菌对育肥猪生产性能的影响由表2可知，发酵组平均日采食量分别比对照组降低了6.67%和10.21%（p＜0.05），发酵组之间差异不显著（P＞0.05）；发酵组料重比分别比对照组降低了1.77%和4.95%（p＜0.05），发酵组之间差异同样显著（p＜0.05）；各组平均日增重差异不显著（P＞0.05）。

表2 产GABA乳酸杆菌对育肥猪生产性能的影响

2.2 产GABA乳酸杆菌对育肥猪肉质感官和理化性质的影响由表3可知，50%发酵组红度比对照组提高了13.31%（p＜0.05）；30%发酵组黄度（b*）比对照组降低了34.54%，50%发酵组黄度（b*）比对照组降低了 44.39%（P ＜ 0.05），发酵组之间差异不显著（P＞0.05）；50%发酵组滴水损失比对照组降低了19.45%（p＜0.05）。

2.3 产GABA乳酸杆菌对育肥猪肌肉脂肪酸组成的影响由表4可知，发酵组C16∶1含量分别比对照组增加了72.73%和45.45%（p＜0.05），发酵组C18∶1/C18：2比例分别比对照组增加了19.95%和 21.92%（P ＜ 0.05），发酵组 C18∶0/C18：2 比例分别比对照组降低了6.54%和7.84%（p＜0.05），发酵组之间差异不显著（P＞0.05）。

表3 产GABA乳酸杆菌对育肥猪肉品质的影响

表4 产GABA乳酸杆菌对育肥猪肌肉脂肪酸的影响mg/100 g肌肉

3 讨论

3.1 产GABA乳酸杆菌对育肥猪生产性能的影响 GABA作为新型抗应激饲料添加剂具有增加食欲、促进生长、提高产品品质的作用，同时周晓容等（2016）研究发现，育肥前期猪只日粮中添加GABA对生产性能无改善作用，育肥后期可不同程度提高采食量和日增重。乳酸杆菌作为益生菌在动物养殖中也具有改善饲料品质、提高饲料报酬、促进动物生长的作用，李涛等（2014）研究也发现，乳酸杆菌发酵饲料对育肥期猪的生产性能影响优于生长阶段。本试验针对育肥猪，通过在日粮中添加产GABA乳酸杆菌发酵的全价饲料，对其促生长作用进行研究，结果表明，产GABA乳酸杆菌发酵饲料能显著降低育肥猪料重比，50%发酵饲料添加量效果优于30%发酵饲料添加量，但是发酵饲料对育肥猪日增重没有影响，同时饲喂发酵饲料的猪只平均日采食量低于对照组，这与周晓容等（2016）、孙健广（2011）的研究结果 GABA和乳酸杆菌能够增加采食量，促进生长的观点不同，原因一方面可能是发酵饲料的酸味造成日粮适口性下降，影响采食量，从而影响生长；另一方面，GABA通过抑制位于下丘脑内侧核饱中枢的活动引起动物采食，一定剂量范围的GABA可促进采食和生长，过量可能产生副作用（柯岩，2017），这可能与GABA兴奋动物的采食中枢和作为中枢神经的抑制性介质的双重功能有关，合适剂量的GABA能够提高动物的日增重和日采食量，降低料重比，剂量偏高，则会抑制促甲状腺激素的分泌，使甲状腺分泌激素减少，影响动物生长（周晓容等，2016）。GABA对猪只采食量和日增重的影响也存在剂量差异，韦习会等（2004）在育肥猪基础日粮中添加10 mg/kg与20 mg/kg GABA可显著增加猪的采食量，提高日增重，但达到40 mg/kg添加量时，采食量改善强度有下降趋势。刘振军（2006）研究表明，高剂量的GABA对猪只采食量和日增重的改善程度较低剂量降低，日粮中添加50 mg/kg的GABA提高了断奶仔猪的采食量和日增重，添加100 mg/kg的GABA对采食量和日增重改善程度降低，而添加150 mg/kg的GABA却降低了采食量和日增重，但是都没有影响饲料利用率，与本研究结果相似。本试验中发酵饲料中的GABA含量为0.015%，30%发酵组日粮中GABA含量相当于45 mg/kg，50%发酵组日粮中GABA含量相当于75 mg/kg，剂量可能偏高，影响了猪只的采食量和日增重，但是GABA最适添加剂量也会因试验对象的品种、性别、个体和环境因素变化而不同（柯岩，2017），究其原因还需进一步研究。综合料重比数据可以看出，产GABA乳酸杆菌发酵饲料能在一定程度上提高饲料报酬率，改善育肥猪的生产性能，50%发酵饲料组成效果更好。

3.2 产GABA乳酸杆菌对育肥猪肉品质的影响肉品质的评定包括感官特征、营养价值和风味物质等，这些在不同程度上影响着肉的品质。肉色是肌肉外观评定的重要内容，主要决定于肌肉中的肌红蛋白和血红蛋白的含量，乳酸杆菌能够抑制细胞膜脂质过氧化反应，延缓肌肉中的肌红蛋白被氧化为高铁血红蛋白，从而减慢肉色变暗的速度，提高肉色的亮度（李涛等，2014）。红度（a*值）是影反映肉颜色的主要因素，（a*值）越高，肌肉品质越好，而亮度（L*值）和黄度（b*值）是衡量肉色的辅助性指标。本试验结果显示，50%产GABA乳酸杆菌发酵饲料能够显著提高猪肉红度a*值，降低猪肉b*值，改善肉色，同时乳酸杆菌发酵饲料有降低L*值的趋势。L*值受肉色饱和度、表面液体渗出量以及测试环境光线的影响，当肉样的系水力较差时。表面较多的渗出液会导致L*值升高，所以L*值越低表明肌肉系水力越高，滴水损失越小，这与本研究结果中滴水损失结果一致。马青竹（2011）研究发现，饲喂益生菌复合饲料的猪肉色更鲜艳，肌肉滴水损失降低，持水性能增强，粗蛋白质和脂肪含量明显提高，肉品质得到了明显的改善。尹佳佳等（2012）也发现，日粮中添加GABA有降低L*值的趋势，能够缓解生长育肥猪由于运输应激带来的滴水损失增加的现象，适量添加GABA对肉质无负面影响。肉中挥发性物质如氨基酸、脂肪酸等是形成香味的前体物质，而肌肉脂肪会影响挥发性物质的成分，是影响风味的主要原因，如果肌内脂肪含量增加，脂肪味道也会增加，肌束易于分离和咀嚼，能提高肌肉的多汁性和嫩度。本试验结果也显示，产GABA乳酸杆菌发酵饲料有提高脂肪含量，增加猪肉多汁性和风味的趋势，与马青竹（2011）研究结果一致。脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，饱和脂肪酸中中最主要的是C16∶0和C18∶0，不饱和脂肪酸是影响肌肉风味的主要物质，当肉样在加热时，不饱和脂肪酸中的双键会发生氧化反应，生成氧化物，并进一步分解为很低香气阈值的羧基化合物（孙健广，2011）。肉中脂肪酸组成除了影响肉品质风味外，也是日常饮食中脂肪酸的主要来源，尤其是饱和脂肪酸，其能影响到生活中的许多疾病，包括癌症和心血管疾病等；而不饱和脂肪酸则可以降低这些疾病的风险（谷英等，2013）。产GABA乳酸杆菌发酵饲料有增加不饱和脂肪酸，降低饱和脂肪酸的趋势，同时，产GABA的杆菌发酵饲料还显著提高肌肉中具有慢性疾病治疗作用的C16∶1的含量，这与李菊等（2007）研究结果相同，在其研究中，饲用乳酸菌肉仔鸡肌肉中C16∶1含量显著高于对照组。本试验中，产GABA乳酸杆菌发酵饲料还提高了肌肉脂肪C18∶1/C18∶2的比例，肌肉脂肪C18∶1/C18∶2的比例也是反映肉品质风味的一项指标，比例越高，特殊风味就浓（Dryden等，1970）。本研究结果显示，产GABA乳酸杆菌发酵饲料能够从改善肉色、优化营养成分和肌肉脂肪酸组成方面提高猪肉品质，但究其为乳酸杆菌的通性还是产GABA乳酸杆菌的特性还需进一步研究。