饲粮能量水平对荷斯坦阉牛生产性能、血液指标、屠宰性能及肉品质的影响

张美琦，李妍，李树静，高艳霞，李建国，曹玉凤✉，李秋凤✉

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河北天和肉牛养殖有限公司，石家庄 050200

0 引言

【研究意义】近年来，随着人们生活水平的提高，消费者更加注重对牛肉质量的需求。我国奶公牛资源丰富，但利用奶公牛生产高档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奶公牛牛肉品质具有重要的现实意义。【前人研究进展】杜柳柳等[1]、闫向民[2]、郭同军等[3]研究发现，去势可以增加体内脂肪沉积量，提高大理石花纹等级，改善牛肉品质。孙芳等[4]报道，在相同饲养条件下，阉割奶公牛的屠宰率和肾周脂肪率与和杂牛的相近，而且背部肌肉的大理石纹相似，这说明利用对去势的奶公牛进行育肥，可改善牛肉品质。在育肥期间用低蛋白质、高能量饲料能促进牛肉的脂肪沉积，有利于形成大理石花纹[5]。MERCHEN等[6]研究发现饲喂高能量日粮可以提高西门塔尔阉牛的平均日增重（ADG）和饲料转化效率。柏峻等[7]报道，提高饲粮能量水平对锦江阉牛的胴体重和屠宰率无显著差异，但随着饲粮综合净能水平的提高，眼肌面积逐渐增大，背最长肌的嫩度提高；NAVARRETE等[8]研究发现，能量水平对荷斯坦杂交阉牛的平均日增重影响较小，高能组的干物质采食量、料重比极显著低于低能组。WANG[9]给23月龄和26月龄的荷斯坦-弗里斯兰公牛饲喂中能量和高能量饲粮，改善了干物质采食量和平均日增重，且随着饲粮能量水平提高，增加了肌内脂肪和持水量。由此可见，日粮的能量水平对牛肉的大理石花纹等级具有显著影响[10]，但不同品种牛的生长育肥阶段对营养的需求不同，因此，保障生长肥育阶段的营养需求, 是提高高档牛肉生产质量和数量的基本要求[11]。【本研究切入点】目前，有关利用荷斯坦阉牛生产大理石花纹牛肉的饲养模式不尽相同，对于体重650 kg的荷斯坦阉牛进行前、后两个阶段的能量调控以提高荷斯坦阉牛牛肉品质的研究未见报道。【拟解决的关键问题】以体重650 kg左右的荷斯坦阉牛为对象，探讨相同粗蛋白水平下，不同能量水平饲粮对荷斯坦阉牛生长性能、血液指标、屠宰性能及肉品质的影响，为荷斯坦阉牛育肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

试验于2019年1—9月在国家肉牛牦牛产业技术体系石家庄综合试验站（河北天和肉牛养殖有限公司）进行。

1.2 试验设计

本试验选用健康、体重相近的荷斯坦阉牛39头，采用单因子完全随机区组试验设计，将试验牛随机分为3组，每组13头牛。试验期为255 d（预试期10 d、正试期245 d）。试验前期（1—87 d）3组分别为低能量组（LE组）、中能量组（ME组）、高能量组（HE组），NEmf分别为 6.10、6.30、6.50 MJ·kg-1，CP 水平均为11.6%；后期（88—245 d）分为Ⅰ（88—130 d）、Ⅱ（131—188 d）、Ⅲ（189—245 d）阶段，NEmf分别为6.70、7.20、7.29 MJ·kg-1，各试验组在不同阶段的饲粮能量水平相同，CP水平均为11.5%。饲粮的组成及营养水平见表1。

表1 饲粮组成及营养水平（干物质基础）Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (dry matter basis, %)

1.3 饲养管理

各组荷斯坦阉牛的管理条件一致，试验期采用全混合日粮（TMR）饲喂方式，自由采食和饮水，散栏饲养。每7 d对牛舍进行消毒，随时观察牛群健康状况。

1.4 指标测定与方法

1.4.1 生产性能 测定试验初始体重、前期末重和试验末重，计算平均日增重（ADG）。每隔30 d连续记录3 d各组TMR的投料量和剩料量，共测定33次。计算平均干物质采食量（ADMI）及干物质采食量与日增重比值（F/G）。其中ADMI计算公式如下：

ADMI=（连续3 d每组TMR干物质采食量/组内试验牛头数）/连续3 d测定的次数。

1.4.2 血液生化指标 在试验前期末和试验结束时，分别从各试验组随机选取5头牛，早晨空腹颈静脉无菌采血30 mL，37℃水浴30 min后放入离心机中3 000 r/min离心15 min，将上清液分装到1.5 mL小离心管中，置于-20℃冰箱保存待测生化指标。β-羟丁酸（β-HB）、脂蛋白酯酶（LPL）检测方法均为酶联免疫吸附法；甘油三酯（TG）使用GPO-PAP法测定，游离脂肪酸（NEFA）用比色法测定，试验所用试剂盒均购自于南京建成生物工程研究所。

1.4.3 屠宰指标 试验结束后，每个试验组随机选取接近平均体重的6头牛进行屠宰（空腹24 h），并记录宰前活重、胴体重，计算屠宰率[12]，并测定眼肌面积、背膘厚度[13]，并根据日本胴体分级进行大理石花纹等级评定[14]。

1.4.4 肉品质 排酸24 h后，采集12—13肋间背最长肌横切面处肉样1 kg，使用手持式UB-7型酸度计（美国）测定pH，每个样品测定3次，最后取平均值作为该肉样的pH；蒸煮损失、剪切力和失水率参照农业部行业标准NY/T1180-2006测定[15]；将肉样放置于空气中氧化45 min，用CR-10型色差仪（日本）进行肉色的测定，并取平均值为肉色值；剩余肉样放入-20℃保存，用于实验室内营养成分测定。

1.4.5 背最长肌肉常规营养成分 将采集的肉样剁碎，置于Coolsafe110-4pro型冷冻干燥器中干燥48 h，室温回潮24 h，记录干燥前后样品重量，计算各肉样中水分含量；最后将肉样粉碎后放置于封口袋中保存，用于粗蛋白和粗脂肪测定[16]。

1.5 统计分析

试验数据采用 SPSS19.0中的 ANOVA 程序对进行单因素方差分析和 Duncan’s多重比较，以P＜0.05为差异显著性判断标准，0.05≤P＜0.1为有显著性趋势的判断标准。

2 结果

2.1 饲粮能量水平对荷斯坦阉牛生产性能的影响

由表2可知，各试验组试验前期末重和后期末重差异不显著（P＞0.05）。试验前期ADG以HE组最高，较LE组和ME组分别提高了21.50%（P＜0.05）和17.12%（P＜0.05）；试验后期和全期的ADG无显著差异。试验前期、后期和全期，各试验组间的干物质采食量、料重比差异不显著（P＞0.05）。

2.2 饲粮能量水平对荷斯坦阉牛血液指标的影响

由表 3可知，试验前期血清中的 LPL、TG含量随着饲粮能量的水平提高而增加，高低次序均表现为HE组＞ME组＞LE组（P＜0.05），其中HE组血清中LPL含量最高，较LE组、ME组分别提高了 35.17%（P＜0.05）、9.92%；HE组血清中 NEFA含量最高，较LE组显著提高了13.16%（P＜0.05），与ME组无显著差异。后期LE组血清中LPL含量较ME组、HE组显著提高18.47%（P＜0.05）、26.17%（P＜0.05）；其他指标均未达到显著水平（P＞0.05）。

表3 饲粮能量水平对荷斯坦阉牛血清指标的影响Table 3 Effects of energy levels in diets on Holstein steers serum indexes

2.3 饲粮能量水平对荷斯坦阉牛屠宰性能的影响

由表4可知，试验前期不同能量水平显著提高了荷斯坦阉牛胴体重，HE组最高，较LE组和ME组提高了6.26%、5.26%；HE组屠宰率极显著LE组和ME组，分别提高了4.86%（P＜0.05）、4.10%（P＜0.05），而 LE组和 ME组之间的屠宰率无显著差异（P＞0.05）。HE组的眼肌面积、背标厚度均高于LE组和ME组（P＞0.05）。HE组大理石花纹等级最高，其次为LE组，ME组最低。由表5可知，大理石花纹等级占比由高到低依次为 3级（51.85%）＞3+级（33.33%）＞4-级（11.11%）＞2级以下（3.70%），其中ME组和HE组占3级的比例最高，均为18.52%；HE组的 4-级的比例最高，占全体的 7.41%，其次是ME组，占全体的3.70%，LE组为0；由此可见，试验前期高能量水平可以提高后期荷斯坦阉牛的大理石花纹等级。

表4 饲粮能量水平对荷斯坦阉牛屠宰指标的影响Table 4 Effects of energy levels in diets on Holstein steers slaughtering indicators

表5 饲粮能量水平对荷斯坦阉牛大理石花纹等级的影响Table 5 Effects of energy levels in diets on beef marbling score of Holstein steers

2.4 饲粮能量水平对荷斯坦阉牛肉品质及背最长肌常规成分的影响

由表6可知，饲粮能量水平对pH、蒸煮损失、剪切力、失水率以及色差无影响（P＞0.05）；HE组背最长肌粗脂肪含量最高，较LE组和ME组分别显著提高了52.54%（P＜0.05）、57.45%（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 饲粮能量水平对荷斯坦阉牛生产性能的影响

饲粮能量水平会影响动物的采食量，而动物的采食量是影响动物生产性能的重要因素。其中，关于饲粮能量水平对不同品种牛育肥期 ADG、ADMI及F/G的研究报道较多，但试验所得出的结论却不尽一致。武婷婷等[17]报道，随着饲粮能量水平的提高，肉牛的ADG以高能组最高（1.31 kg·d-1），中能组次之（1.21 kg·d-1），低能组最低（0.96 kg·d-1），高能组ADMI显著高于中能组和低能组，而F/G显著降低。柏峻等[18]也发现，给锦江阉牛饲喂不同能量水平的饲粮（NEmf：6.02、6.38、6.74、7.10、7.46 MJ·kg-1）时，ADG随着饲粮能量水平的提高而呈逐渐增加的趋势，F/G显著降低。而LI[19]研究报道，对于安格斯与湘西黄牛杂交牛，饲喂高能饲粮组ADG最高，但与饲喂低能饲粮组的ADG差异不显著，而饲喂高能饲粮组的 ADMI、F/G显著低于饲喂低能饲粮组。本研究与武婷婷等[17]研究结果相似，随着饲粮能量水平的提高，试验前期 HE组 ADG最高，较LE组和ME组提高了21.50%和17.12%，HE组采食量高于LE组和ME组，原因可能是HE组ADG较高，体重大，动物会增加DMI以满足机体增重需要。各试验组后期的ADG、ADMI和F/G无显著差异，原因可能是试验后期饲粮能量水平一致，故生产性能出现趋同效应，但LE组ADG最高，是因为统一饲粮能量水平后 LE的饲粮能量水平较试验前期 NEmf增加了 0.6 MJ·kg-1，比 ME组、HE组分别多增加 0.2 MJ·kg-1、0.4 MJ·kg-1，在采食量无显著差异的前提下，增加了后期 LE组机体对能量摄入，促进了机体生长。HE组的全期ADG最高，说明提高试验前期饲粮能量水平可以改善荷斯坦阉牛全期生产性能。

表6 饲粮能量水平对荷斯坦阉牛肉品质及背最长肌肉常规成分的影响Table 6 Effects of energy levels in diets on the quality of Holstein steers beef and conventional components of longest back muscles

3.2 饲粮能量水平对荷斯坦阉牛血液指标的影响

甘油三酯是动物机体贮存能量的主要形式，是体内含量最多的脂类，可在肝脏和脂肪等组织中合成与贮存[20]。王鸿泽等[21]研究发现，随着日粮能量水平的提高，牦牛血清中 TG浓度显著提高。上述报道与本试验结果一致，本试验前期HE组TG含量最高，显著高于 ME组和 LE 组，后期各组间 TG含量虽然差异不显著，但 HE组含量最高。说明提高试验前期饲粮能量水平有利于促进后期机体能量贮存。

在脂质代谢和转运过程中脂蛋白脂肪酶发挥着重要的作用，能够催化水解血液中循环的乳糜微粒和极低密度脂蛋白的三酰甘油成分，并将脂蛋白传递至肌肉或脂肪组织中储存利用[22-24]。廉红霞等[25]研究发现，LPL基因的表达量随能量水平升高而升高，体重也随之增加。这一结论与本研究结果相一致，提高饲粮能量水平显著提高了试验前期HE组LPL活性，促进了机体发育，显著提高了日增重。而后期LE组LPL活性显著高于ME组和HE组，这可能是由于各试验组在调整为同一高能饲喂过程中，LE组的饲粮能量水平提升速度高于其他两组，使得机体短期内从饲粮中快速获得大量能量，LPL是脂肪合成的关键物质，故血液中的LPL活性被快速激活，从而提高了机体脂肪合成储存速率。

游离脂肪酸（NEFA）是重要能量来源的营养物质[26]，可以在心脏、肌肉等组织进入氧化过程并为组织提供能量，也可重新被酯化形成 TG 后贮存于脂肪组织[27]。康婧鹏等[28]报道，血清中NEFA随着饲粮能量水平升高呈现线性降低（P＜0.05），而本试验研究发现试验前期HE组血清中NEFA含量最高，这与上述试验结果不一致，原因可能是高浓度NEFA使肝细胞内脂分解作用减弱，脂合成作用增强，这也符合高浓度NEFA使肝细胞内TG含量增加的结果[29]。

3.3 饲粮能量水平对荷斯坦阉牛屠宰性能的影响

胴体重和屠宰率是评定屠宰性能的主要指标。王鸿泽等[21]报道，随着日粮能量水平的提高，牦牛宰前活重、胴体重、屠宰率、背膘厚度及眼肌面积均显著增加；岳康宁等[30]报道，高能组淘汰荷斯坦母牛的屠宰率最高，较低能组和中能组分别提高了 4.83%和2.58%；张辉等[31]用西门塔尔牛研究发现，高能组的日增重、胴体重和屠宰率均显著高于中能组，极显著高于低能组。本研究也证实了这一结论，试验前期能量供给差异不仅影响了各组试验牛的体重差异，而且也影响育肥牛后期的生产性能，如宰前活重、胴体重和屠宰率等，说明提高试验前期的饲粮能量水平可以提高荷斯坦阉牛的生长性能，促进其胴体重的增加，最终提高屠宰率。

大理石花纹与胴体脂肪含量具有一定相关性，而胴体总脂肪含量与皮下脂肪厚度之间存在正相关关系[32]。在本研究中，HE组皮下脂肪厚度和大理石花纹等级略微高于LE组和 ME组，说明提高试验前期饲粮能量水平也有利于促进后期胴体脂肪组织沉积；当采用日本评分标准对本试验阉牛12—13肋之间的眼肌进行大理石花纹等级评分时，发现HE组的大理石花纹等级评分在 4-级等级占比最高，占全体的 7.41%，其次是 ME组，占全体的 3.70%，LE组为0%，进一步说明提高试验前期饲粮能量水平，可以提高后期牛肉的大理石花纹等级，改善牛肉品质。

3.4 饲粮能量水平对荷斯坦阉牛肉品质及背最长肌常规成分的影响

活体牛肉pH保持中性（7.0—7.2），由于宰后肌肉组织进行糖原酵解，所以宰后的热鲜牛肉随着乳酸生成pH下降较快，24 h后即到达终值[33]，而最终的pH也会影响肉的嫩度，正常的嫩肉的 pH为 5.4—5.8[34]，本研究牛肉pH24h的范围在5.56—5.58之间，说明各试验组牛肉均处于嫩肉范围之内。剪切力是评定肌肉嫩度的重要指标，剪切力值越小，肉的嫩度越好。本试验研究发现，剪切力随着饲粮能量的提高略微下降，LE组、ME组和HE组的剪切力分别为3.54、3.46、3.39 kg，而高档牛肉剪切力值一般在3.62 kg 以下[14]，说明本研究的牛肉属于高档牛肉。郭亮等[10]研究表明，大理石花纹与脂肪沉积呈正相关, 脂肪沉积越好大理石花纹越明显。这一结论在本试验中得到了有效的验证，提高试验前期饲粮能量水平，发现HE组背最长肌中粗脂肪含量显著高于ME组和LE组，同时HE组4-级的占比最高，为7.41%，说明提高试验前期的能量水平，有利于脂肪的沉积，提高大理石花纹等级。

4 结论

在本试验条件下，提高650—770 kg体重阶段饲粮能量水平，显著提高了阉牛平均日增重和血清中甘油三酯、游离脂肪酸含量及脂蛋白酯酶活性，降低了后期脂蛋白酯酶活性；胴体重、屠宰率和背最长肌中粗脂肪含量随着试验前期能量水平提高而增加。综合分析表明，奶公牛采取直线高能育肥模式较好，荷斯坦阉牛在650—770 kg体重阶段，饲粮综合净能水平为6.50 MJ·kg-1，粗蛋白水平为11.6%饲喂效果最佳。