谷饲饲粮粗蛋白质水平对荷斯坦公牛屠宰性能和肉品质的影响

2020-02-27赵洋洋李妍韩永胜王晓玲李建国高艳霞曹玉凤李秋凤

中国农业科学 2020年2期

赵洋洋，李妍，韩永胜，王晓玲，李建国，高艳霞，曹玉凤，李秋凤

赵洋洋1，李妍2，韩永胜3，王晓玲4，李建国1，高艳霞1，曹玉凤1，李秋凤1

（1河北农业大学动物科技学院，河北保定 071001；2河北农业大学动物医学院，河北保定 071001；3黑龙江省畜牧研究所，黑龙江齐齐哈尔 161000；4黑龙江奥耐尔牧业有限公司，黑龙江齐齐哈尔 161000）

【】研究谷饲饲粮不同粗蛋白质水平对荷斯坦奶公牛屠宰性能和肉品质的影响，为改善牛肉品质的研究提供借鉴。选取90头体重197 kg左右和体况相近的荷斯坦公牛，随机分为3组，每组30头。试验Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组分别饲喂低粗、中和高粗蛋白质水平的饲粮，各试验组饲粮的综合净能水平相同，精粗比（干物质基础）均为90﹕10。预试期10 d，正试期193 d。（1）试验Ⅲ组的眼肌面积比试验Ⅰ组提高了6.69%（＜0.05），各试验处理对屠宰率、肉骨比、净肉率及胴体产肉率无影响（＞0.05）。（2）试验Ⅲ组失水率比试验Ⅰ组显著降低了9.01%（＜0.05）；剪切力及蒸煮损失随着饲粮粗蛋白质水平的升高有所降低，但差异不显著（＞0.05），各试验组肉pH、肉色、色度及色相角度均无显著性差异（＞0.05）。（3）饲粮粗蛋白质水平对背最长肌常规成分无显著影响（＞0.05）。（4）试验Ⅲ组的背最长肌饱和脂肪酸（SFA）含量分别比试验Ⅰ、Ⅱ组降低了14.58%（＜0.01）和9.68%（＜0.05），且试验Ⅲ组的棕榈酸（C16:0）含量显著低于试验Ⅰ组（＜0.05）；试验Ⅱ、Ⅲ组的背最长肌单不饱和脂肪酸（MUFA）含量分别比Ⅰ组增加了14.16%和17.42%（＜0.01），油酸（C18:1n9c）含量分别试验Ⅰ组提高了28.89%和30.19%（＜0.01）；试验Ⅱ组单不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值（M/S）显著高于Ⅰ组（＜0.05），试验Ⅲ组M/S极显著高于Ⅰ组（＜0.01）。在本试验条件下，高粗蛋白质水平的饲粮，能够提高荷斯坦奶公牛眼肌面积，增加背最长肌MUFA含量，降低SFA含量，对奶公牛肉品质有一定的改善。

粗蛋白质；奶公牛；屠宰性能；肉品质

0 引言

【研究意义】小牛肉细嫩多汁，脂肪含量低，富含蛋白质和人体所需的各种氨基酸[1-2]。荷兰是利用奶公犊育肥生产的小牛肉产量最大的国家，每年约有大于200万头的奶公犊用于小牛肉生产；日本利用奶公犊生产的牛肉占来自奶牛群生产牛肉的80.3%[3-4]。我国奶公犊资源丰富，但利用奶公犊生产优质小牛肉的技术尚不成熟，因此探索适合我国国情的营养调控技术来提高小牛肉的品质非常重要。【前人研究进展】谷饲饲粮用于犊牛育肥，目的是获得最大增重和较高的屠宰率[5-7]。在国外，对育肥牛的谷饲育肥进行了大量研究。BEACOM等[8]试验表明，与阉牛饲喂粗料型饲粮（94.23%苜蓿）相比，饲喂谷饲饲粮（88.3%大麦谷物）可显著提高阉牛的胴体重和屠宰率。DUCKETT等[9]也证实，与饲喂干草相比，谷饲育肥阉牛可提高热胴体重、屠宰率、背膘厚度、眼肌面积和大理石花纹评分，并且胴体脂肪比例、肌肉肉色的亮度、多汁性和单不饱和脂肪酸（MUFA）显著增加；而胴体骨重比例、肌肉pH及皮下脂肪色的黄度显著降低。可见，谷饲育肥可以改善肉牛的屠宰性能和肉品质。然而，国内有关谷饲饲粮对6—12月龄奶公犊屠宰性能和肉品质影响的研究未见报道。饲粮中蛋白质水平会影响机体新陈代谢，蛋白质与脂肪的沉积，从而影响肉牛的屠宰性能和肉品质。国内外对不同饲粮粗蛋白质（CP）水平对不同品种育肥牛屠宰性能和肉品质的影响进行了许多研究，李凌岩等[10]对用11.9%和14.3% CP饲粮饲喂湘中黑牛进行了育肥试验，结果表明，高蛋白质水平组湘中黑牛的屠宰率显著提高，但对肉质特性及肌肉中风味物质含量无影响。ROBERTSON等[11]报道，海福特与荷斯坦杂交牛的胴体重和屠宰率不受饲粮CP水平的影响。而HORTON等[12]研究发现，婆罗门杂交阉牛的胴体重、眼肌面积及背膘厚度随饲粮CP水平（7.9%、10.6%）的升高而显著增加，但对屠宰率也无显著影响。也有研究表明，提高饲粮CP水平能够增加牛背最长肌肌肉中亚油酸和亚麻酸的含量，改善牛肉品质，但肉色和脂肪色不受饲粮CP水平的影响[13]。【本研究切入点】目前关于谷饲饲粮条件下，饲粮CP水平对奶公牛育肥屠宰性能和肉品质的研究未见报道。【拟解决的关键问题】研究基于谷饲饲粮不同CP水平对奶公牛育肥后屠宰性能和肉品质的影响，为奶公牛育肥生产小牛肉提供理论和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验动物、时间与地点

饲养试验选择出生日期和体重接近、健康的荷斯坦奶公牛90头，屠宰试验每组随机选取5头试验期末重接近平均值的牛只共计15头进行屠宰。

饲养试验在齐齐哈尔市奥耐尔牧业有限公司进行。屠宰试验在北京雪龙牧业有限公司完成。试验时间为2017年12月至2018年7月。

1.2 试验设计

试验采用单因素完全随机区组设计，将90头、6月龄左右的荷斯坦奶公牛随机分为3组，每组30头，每组初始平均体重一致（＞0.05），试验Ⅰ、Ⅱ、和Ⅲ组分别饲喂低、中和高CP水平饲粮。每100 kg体重为一个阶段，各阶段综合净能水平一致，CP水平不同。每组饲粮由蒸汽压片玉米、浓缩颗粒饲料和羊草组成，精粗比为90﹕10。三组不同体重阶段试验牛饲粮营养水平见表1。预试期10 d，正试期193 d。

表1 试验饲粮组成及营养水平（干物质基础）

1)浓缩颗粒料均由不同比例的玉米、麸皮、豆粕等原料组成，各组各阶段浓缩饲料均按照不同阶段营养水平单独配制The concentrated pellets were composed of different proportions of corn, bran, soybean meal and other raw materials in the above table, the concentrated feeds in each stage of each group were prepared separately according to the nutritional levels of different stages.2)综合净能为计算值，其他为实测值 NEmfwas a calculated value, while the others were measured values

1.3 饲养管理与运输管理

试验牛饲养方式分群散养，每群10头，每组3群，自由活动。日投料两次，分别在早晨7：00和下午14：00，自由采食和饮水。每天清扫食槽和水槽，水质清洁卫生。浓缩颗粒料和蒸汽压片玉米混合投喂，羊草单独投喂。试验前牛舍进行清洁和消毒，试验牛只进行驱虫、疫苗注射等。及时清粪，保持牛舍的卫生。定期对牛舍进行消毒。

饲养试验结束后，每组随机选取试验期末活重接近平均值的5头牛，利用专用运输车（单层、带顶棚）运输，运输前采用消毒液给予运输车消毒灭菌，车辆干燥后铺设垫草防滑。运输前饲喂饲粮，并口服补液盐及电解多维，运输途中每8 h给牛适量饮水。运输时间21 h，到达屠宰场后充分休息后屠宰。

1.4 样品采集与指标测定

1.4.1 肉样屠宰完成后，于0—4℃排酸库中排酸72 h后进行胴体分割并采样。取12—13肋骨间背最长肌横切面处肉样1 kg，一部分用于现场测定肉品质，另一部分分装放入自封袋中-20℃冰箱保存，用于测定肉常规及脂肪酸含量。

1.4.2 屠宰性能指标试验牛宰前禁食24 h、禁水8 h，并于屠宰前测定宰前活重，屠宰后测定胴体重，计算屠宰率[14]。胴体分割后测定骨重，计算胴体肉重、肉骨比、净肉率、胴体产肉率、眼肌面积、背膘厚度及脂肪色[15]。

1.4.3 肉品质指标使用手持式UB-7型酸度计（美国）多位点测定肉pH，每个肉样测定3次，最后求取平均值即为肉pH。剪切力与蒸煮损失参照农业部行业标准NY/T 1180—2006[16]测定。将待测肉样放置于空气中氧化45 min，然后用CR-10型色差仪（日本）多位点测定肉色，所取平均值作为肉色最终值。失水率使用A7209型压力仪（中国苏州）测定。

1.4.4 脂肪酸组成及含量测定取冷冻干燥后背最长肌肉粉0.5 g，采用国标GB5009.168—2016[17]利用美国Agilent 7890A气相色谱检测仪测定肉中脂肪酸组成及含量。

1.5 数据统计处理

试验数据用分析统计软件SPSS 19.0进行单因素ANOVA方差分析，并作Duncan氏法进行各组间多重比较。试验结果用“平均值±标准误”表示，＜0.05为差异显著，＜0.01为差异极显著。

2 结果

2.1 不同饲粮CP水平对奶公牛屠宰性能的影响

由表2可知，宰前活重随饲粮CP水平的提高而有所增加，但差异不显著（0.06），各试验组热胴体重、骨重、胴体肉重、屠宰率、肉骨比、净肉率、胴体产肉率、背膘厚度及脂肪色差异亦不显著（＞0.05）。试验Ⅲ组眼肌面积比试验Ⅰ组显著提高了6.69%（＜0.05）。

2.2 不同饲粮CP水平对奶公牛肉品质的影响

由表3可知，饲粮CP水平对牛肉pH无影响（＞0.05）。剪切力和蒸煮损失均出现随饲粮CP水平升高而有所降低，但差异不显著（0.95、0.59）。试验Ⅲ组失水率比试验Ⅰ组显著降低了9.01%（＜0.05）。肉色、色度及色相角度不受饲粮CP水平的影响。

表2 不同粗蛋白质水平饲粮对奶公牛屠宰性能的影响

同行数据标不同小写字母表示差异显著（＜0.05），不同大写字母表示差异极显著（＜0.01），相同或无字母表示差异不显著（＞0.05）。下同

In the same row, values with different small letter mean significant difference (＜0.05), values with different capital letter mean extremely significant difference (＜0.01), while with the same or no letter mean no significant difference (＞0.05). The same as below

表3 不同饲粮粗蛋白质水平对奶公牛肉品质的影响

2.3 不同饲粮CP水平对奶公牛背最长肌肉常规成分的影响

由表4可知，饲粮CP水平对奶公牛背最长肌水分、粗蛋白质、粗脂肪及粗灰分含量无显著性影响（＞0.05）。

2.4 不同饲粮CP水平对奶公牛背最长肌脂肪酸组成的影响

由表5可知，SFA含量试验Ⅲ组分别比试验Ⅰ、Ⅱ组降低了14.58%（＜0.01）和9.68%（＜0.05），且试验Ⅲ组C16:0含量显著低于试验Ⅰ组（＜0.05）。饲粮CP水平对C4:0、C6:0、C11:0、C15:0及C18:0含量无影响。MUFA总含量试验Ⅱ、Ⅲ组分别比Ⅰ组增加了14.16%和17.42%（＜0.01），C18:1n9c含量分别试验Ⅰ组提高了28.89%和30.19%（＜0.01），MUFA中其余各FA差异不显著（＞0.05）。PUFA总含量和其中各FA含量不受饲粮CP水平的影响（＞0.05）。试验Ⅱ组M/S显著高于Ⅰ组（＜0.05），试验Ⅲ组M/S极显著高于Ⅰ组（＜0.01）。各组P/S差异不显著（＞0.5）。

表4 不同饲粮粗蛋白质水平对奶公牛背最长肌常规成分的影响（鲜重基础）

表5 不同饲粮粗蛋白质水平对奶公牛背最长肌脂肪酸组成的影响（干物质基础）

1)M/S：单不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸之比M/S: the ratio of monounsaturated fatty acids to saturated fatty acids

2)P/S：多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸之比P/S: the ratio of polyunsaturated fatty acids to saturated fatty acids

3 讨论

3.1 CP水平对奶公牛屠宰性能的影响

屠宰性能影响牛肉的产量及牛肉等级。MAHMOUDZADEH等[18]研究表明，对公水牛饲喂粗蛋白质9.2%、10.22%和11.24%的饲粮对其胴体重、肉重及骨重无影响。BOONSAEN等[19]报道，给阉牛饲喂12%和14%粗蛋白质饲粮对背膘厚度、屠宰率及大理石花纹评分无显著影响。本试验也研究证实，相对于低粗蛋白质水平组而言，高粗蛋白质水平组试验牛热胴体重、骨重、胴体肉重、屠宰率、净肉率、肉骨比及胴体产肉率略有提升，宰前活重呈增加趋势，但差异皆不显著。其原因可能是整个育肥试验处于早期生长阶段，体重增加以肌肉和骨骼为主，因此未对屠宰率和净肉率造成显著影响。

本试验发现，饲喂高粗蛋白质水平的饲粮，奶公牛的眼肌面积显著高于饲喂低粗蛋白水平饲粮者。这与HORTON等[12]在对婆罗门杂交阉牛的试验结论和王晓玲等[20]在代乳料中营养水平对奶公犊屠宰性能及肉品质影响的研究结果相一致。这可能是由于饲粮高粗蛋白质水平加快了奶公牛生长，促进了机体蛋白质和脂肪的沉积，从而使眼肌面积增加。而SOLOMON等[21]研究表明，安格斯阉牛的眼肌面积随饲粮CP水平（8%、14%）的增加呈上升趋势，但无显著差异。这说明饲粮蛋白质水平对眼肌面积的影响还可能与试验牛的品种、试验饲粮中蛋白质平衡程度和氨基酸含量有关。

3.2 CP水平对奶公牛肉品质的影响

牛肉pH与肌肉中糖原降解程度有直接联系。肌肉中糖原转化为乳酸，导致pH降低，随着排酸时间的延长，pH又缓慢上升[22]。本试验研究结果表明，饲粮粗蛋白质水平对牛肉pH没有显著影响，这与李晓蒙[23]研究结论相一致。试验Ⅲ组肉剪切力值最小，但三组差异不显著。这与李妍等[24]研究结论相似，随着饲粮蛋白质能量水平的升高，剪切力有所降低，但差异不显著。可能是高粗蛋白质水平饲粮会使牛肉中可溶性胶原蛋白比例增加，从而使牛肉的剪切力降低。

失水率和蒸煮损失是鉴定牛肉品质的重要指标，衡量肌肉在不同条件下保持其水分的能力。肌肉失水率越小，说明肌肉组织保水性强，多汁性好。高粗蛋白质水平的试验Ⅲ组失水率显著低于低蛋白质的试验Ⅰ组，这与马铁伟等[25]的研究相似，随着饲粮粗蛋白质浓度从12.84%提高至15.33%，失水率显著降低，熟肉率增加。失水率也受肉中PUFA含量的影响。黄攀等[26]发现，PUFA通过促进肉中脂质的氧化来破坏肌细胞膜的结构功能，导致细胞内液外渗，降低了肌肉系水力。系水力主要通过失水率、熟肉率及滴水损失等指标评定，且失水率与肌肉系水力呈负相关关系[27]。这与本试验研究结果相似，随着粗蛋白质水平的升高，失水率与PUFA含量的变化趋势相似。提高饲粮粗蛋白质水平，也有可能通过降低肉中PUFA含量来降低失水率。在蒸煮损失方面，本试验与王晓玲等[20]报道相一致，提高饲粮粗蛋白质水平，肌肉的蒸煮损失呈降低趋势。由此可见，适当提高饲粮粗蛋白质水平能够改善肌肉组织的保水能力。

肉色能够直接影响消费者对牛肉的可接受度。影响肉色的因素较多且复杂，如宰前刺激、宰后放置的环境、肉pH以及氧分压等[28]。本试验结果表明，各组奶公犊的肉色差异不显著，这与李妍、李东光等[24,29]研究结果相似，提高饲粮营养水平对肉色的影响并不明显。本试验中肉色L*平均值31.73远小于胡东伟等[30]所报道的L*值41.48，可能是由于两个试验的饲粮类型和育肥阶段不同所致。

3.3 CP水平对奶公牛背最长肌常规成分含量的影响

肌肉常规成分含量的变化能够直接且客观地反映肉的品质。有关饲粮蛋白质和能量水平对肉质营养成分影响的研究结论不尽一致。据报道[31-32]，提高饲粮中粗蛋白质和能量水平对肌肉中水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量没有影响。这与本试验结果相似，各试验组背最长肌中常规成分含量差异不显著，但粗蛋白质含量高于韩云胜等[33]报道的荷斯坦奶公牛背最长肌肉中粗蛋白质含量。这可能与试验牛屠宰月龄及体重的差异有关。本试验奶公牛屠宰月龄在12月龄，育肥期处于早期生长阶段，增重主要以粗蛋白质沉积为主，而上述报道中试验牛屠宰月龄在18月龄左右，脂肪沉积能力增强，粗蛋白质沉积能力降低。因此，奶公牛背最长肌肌肉中粗蛋白质含量略低于本试验研究结果。胡常红等[34]也通过研究不同月龄及品种牛肉品质的差异，发现10月龄牛肌肉中粗蛋白质含量显著高于18月龄牛。而李晓蒙等[35]研究发现，肌肉中粗蛋白质及粗脂肪含量随饲粮中蛋白质能量水平升高而显著增加。这与本试验结果不一致，可能与饲粮结构及蛋白能量水平有关。本试验牛是谷饲条件下，各组饲粮能量水平较高并且相同，而上述试验研究中低蛋白能量水平组，饲粮能量水平较低，可能不能够满足粗蛋白质利用所需，因此导致高蛋白能量水平组肌肉中粗蛋白质沉积效果显著高于低蛋白能量水平组。其次，还可能与试验环境不一致有关。

3.4 CP水平对奶公牛背最长肌脂肪酸含量的影响

肉品质与肉中饱和脂肪酸及不饱和脂肪酸种类及含量密切相关。一般而言，肉中不饱和脂肪酸种类越多，比例越高，对人体健康越有利。饲粮营养水平对肉中不饱和脂肪酸的相对含量影响较大。而李秋凤等[36]报道，肉牛背最长肌肌肉中SFA和MUFA含量不受饲粮蛋白质能量水平的影响。这与本试验结果不一致，可能与饲粮中谷饲饲料种类、NDF水平等因素有关。在本试验条件下，随着饲粮粗蛋白质水平升高，饲粮中饼粕类蛋白质饲料的比例增加，而饼粕饲料残留脂肪中不饱和脂肪酸含量较高，到达小肠中的植物不饱和脂肪酸含量增加，在瘤胃中未被氢化的不饱和脂肪酸在小肠中重新吸收利用，进而增加了其在肌肉组织中的沉积。郝丹等[37]也证实，在蛋白源主要为豆粕的饲粮中，随着饲粮粗蛋白质水平的增加，MUFA和不饱和脂肪酸（UFA）含量显著增加。在本试验中，提高饲粮粗蛋白质水平，极显著提高了C18:1n9c、M/S，显著降低了C16:0，PUFA总含量无显著影响。DAVID等[38]报道，肉牛肉中饱和脂肪酸含量与肉的风味呈极显著负相关，不饱和脂肪酸含量与肉的风味呈极显著正相关，其中C16:0含量也与肉的风味呈极显著负相关。黄攀等[26]通过研究PUFA与肉风味的关系时，也发现肉的风味随肉中PUFA含量的增加而变差，且不利于肉的贮藏。因此，可能通过提高奶公牛饲粮蛋白水平，从而降低牛肉中SFA及C16:0含量，提高MUFA及C18:1n9c含量，从而改善牛肉的风味。

4 结论

在本试验条件下，高粗蛋白质水平的饲粮，能够提高荷斯坦奶公牛眼肌面积，增加背最长肌MUFA含量，降低SFA含量，对奶公牛肉品质有一定的改善。

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The Slaughter Characteristics and Meat Quality of Holstein Bulls Grain-fed Under Different Dietary Crude Protein Levels

ZHAO YangYang1, LI Yan2, HAN YongSheng3, WANG XiaoLing4, LI JianGuo1, GAO YanXia1, CAO YuFeng1, LI QiuFeng1

(1College of Animal Science and Technology, Hebei Agricultural University, Baoding 071001, Hebei;2College of Veterinary Medicine, Agricultural University of Hebei, Baoding 071000, Hebei;3Heilongjiang Institute of Animal Husbandry, Qiqihaer 161000, Heilongjiang;4Heilongjiang Honneur Animal Husbandry Co.Ltd., Qiqihaer 161000, Heilongjiang)

【】The purpose of this experiment was to study the slaughter characteristics and meat quality of Holstein bulls grain-fed under different dietary crude protein levels. To provide a reference for improving beef quality research.【】Ninety Holstein bulls with body weight of about 197 kg and similar body condition were randomly divided into three groups with 30 calves in each group. Group I, II and III were fed diets with low, medium and high crude protein level, respectively. The dietary comprehensive net energy level in each group was the same, and the ratio of concentrate to roughage (dry matter basis) was 90﹕10. The pre-trial period lasted 10 d and the formal trial period lasted 193 d. 【】The results showed as follows: (1) The longissimus muscle area in group III was significantly increased by 6.69% (＞0.05) compared with group I, while there were no effects on dressing, meat-bone ratio, net meat percentage and carcass yield among the groups (＞0.05). (2) The dehydration rates in group Ⅲ were significantly lower than those in group I by 9.01% (＜0.05); with the increasing of dietary crude protein level, the shear stress and cooking loss decreased slightly, but the difference was not significant (＞0.05), and there were no significant differences in meat pH, meat color, chroma and hue angle among groups (＞0.05). (3) Dietary crude protein levels had no significant effect on conventional ingredients of longissimus muscle (＞0.05). (4) The concentration of saturated fatty acid (SFA) of longissimus dorsi in group III was 14.58% (＜0.01) and 9.68% (＜0.05) lower than that in group I and group II, respectively, and the palmitic acid (C16:0) concentration in group III was significantly lower than that in group I (＜0.05). Compared with groupⅠ, the concentration of monounsaturated fatty acid (MUFA) in group II and group III was increased by 14.16% and 17.42% (＜0.01), respectively, and the oleic acid (C18:1n9c) concentration was increased by 28.89% and 30.19% (＜0.01), respectively; the ratio of monounsaturated fatty acids to saturated fatty acids (M/S) in group II was significantly higher than that in groupⅠ(＜0.05), and the M/S in group III was significantly higher than that in groupⅠ(＜0.01).【】In conclusion, under the experimental conditions, diets with high crude protein level could increase longissimus muscle area of Holstein bulls, increase MUFA content and decrease SFA content of longissimus dorsi, and improve meat quality in dairy bulls.

crude protein; dairy bulls; slaughter characteristics; meat quality

10.3864/j.issn.0578-1752.2020.02.017