复合化学处理稻草饲粮中添加甘露寡糖对滩羊生产性能及抗氧化能力的影响

2021-05-20李庆敏周玉香

动物营养学报 2021年4期

王甜王雪李庆敏周玉香

(宁夏大学农学院，银川 2750021)

甘露寡糖(MOS)是一种功能性寡糖，其糖苷键的空间结构可被大肠微生物分解，转变成短链脂肪酸和气体，为机体间接提供能源[1]，且在动物体内具有无残留、用量少、稳定性强等特点。研究表明，MOS可抑制有害菌在机体的定植，利于有益菌的生长繁殖，并可改善肠道微生态平衡，加快营养物质的吸收利用，增强动物机体免疫功能，保证动物健康[2-5]。MOS作为一种新型饲料添加剂，其在畜牧业生产中可用于替代抗生素。研究发现，饲粮中添加MOS能提高动物的抗氧化能力，改善机体脂类代谢与蛋白质合成等[6-8]。李新明[9]研究发现，MOS通过增加过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性和谷胱甘肽(GSH)的含量，增强小鼠的总抗氧化能力(T-AOC)。谢明欣等[10]研究发现，饲粮添加MOS能显著提高饲喂高精料蒙古绵羊的体重和平均日增重，显著降低料重比。本研究拟以复合化学处理的稻草为粗饲料，于精料中分别添加不同梯度的MOS饲喂滩羊，在改善稻草适口性的同时，研究MOS对滩羊生产性能及抗氧化能力的影响，以期为MOS在反刍动物生产中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

选择体况良好、健康无病、出生日期及体重相近的3月龄断奶宁夏滩羊羯羊20只，随机分为4组(对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组)，每组5只，单笼饲养。对照组饲喂基础饲粮，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组在基础饲粮配方条件下分别添加1.0%、2.0%、3.0%的MOS(纯度≥95%)，随精料进行饲喂。每天每只羊额外补充4.5 g过瘤胃蛋氨酸。

1.2 基础饲粮

1.2.1 复合化学处理稻草的制作

将稻草进行称重并切短，长度为3～5 cm，取相同重量的水然后加入4%尿素、2%氧化钙和1%氯化钠，充分搅拌溶解后与稻草混合，采用全自动青贮打捆包膜一体机进行裹包，裹包完成后检查是否压实密封无破损，将裹包好的稻草放置于阴凉处30 d，使其充分发酵后方可使用。处理前后稻草营养成分变化见表1。

表1 处理前后稻草营养水平(干物质基础)

1.2.2 基础饲粮的配制

基础饲粮参照我国《肉羊饲养标准》(NY/T 816—2004)和羊场生产实际配制，精粗比为30∶70，粗饲料由经复合化学处理的稻草和苜蓿以60∶40的比例组成。基础饲粮组成及营养水平见表2。

表2 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础)

1.3 饲养管理

饲养试验于2019年6—9月在宁夏农垦贺兰山牛羊产业有限公司进行，预试期15 d，正试期60 d；样品分析及数据整理于宁夏大学动物营养实验室完成。试验开始前对圈舍进行消毒通风，对试验羊进行驱虫等常规防疫。每日饲喂2次，自由饮水。

1.4 样品采集

试验开始和结束时，早晨空腹称重、测定体尺指标。每天记录每只羊的投料量、剩料量。

饲养试验结束后，每组选取与组内平均体重相近的3只试验羊进行屠宰，屠宰前禁食24 h，禁水2 h。屠宰当天取背最长肌、腰大肌、肩部肌及股四头肌，挑去肌肉表皮、筋膜及脂肪后，于-20 ℃冷冻保存。其中，背最长肌用于失水率、滴水损失、肉色和大理石花纹评分的测定；腰大肌用于熟肉率的测定；股四头肌用于剪切力的测定；肩部肌肉和其余各部位剩余的肉混合用于羊肉营养成分指标的测定。

分别在正试期第1天、第30天、第60天对每组选取4只试验羊颈静脉采血10 mL。采集后的血液静置45 min，在3 800 r/min下离心10 min，每个样品取4份0.5 mL血清，于-20 ℃低温保存。

1.5 测定指标与方法

生长性能指标：体高、体长、胸围、体重、平均日增重、干物质采食量、料重比，以上指标参考张继伟等[11]所述方法进行测量和计算。

血清抗氧化指标：丙二醛(MDA)含量、T-AOC、SOD与GSH-Px活性。以上指标委托沈阳万类生物科技有限公司采用相应试剂盒进行检测，其中MDA含量与SOD、GSH-Px活性测定试剂盒由沈阳万类生物科技有限公司生产，T-AOC测定试剂盒由北京索莱宝科技有限公司生产。

屠宰性能指标：宰前活重、胴体重、屠宰率、净肉重、骨重、胴体脂肪重、尾部脂肪重、GR值、眼肌面积、骨肉比、净肉率。

羊肉理化性质指标：pH、失水率、熟肉率、滴水损失、剪切力、肉色和大理石花纹评分。

羊肉营养成分指标：水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分含量。

屠宰性能、羊肉理化性质与营养成分指标参考孙劲松等[12]的方法测定。

1.6 数据统计与处理

采用SAS 8.2软件对试验数据进行方差分析，并采用LSD法进行多重比较，结果用平均值±标准差表示，以P<0.05为差异显著判定标准。

2 结果与分析

2.1 MOS对滩羊体重变化的影响

由表3可知，试验羊的初始及结束体重各组间均无显著差异(P>0.05)；平均日增重和总增重各组间差异也不显著(P>0.05)，但试验Ⅰ组的平均日增重和总增重均高于其他各组，分别为125.50 g/d、7.53 kg。干物质采食量及料重比各组间差异均不显著(P>0.05)，但以试验Ⅰ组的料重比最低。

表3 MOS对滩羊体重变化的影响

2.2 MOS对舎饲滩羊体尺变化的影响

由表4可知，试验开始和结束时，各组试验羊的体高、体长、胸围均无显著差异(P>0.05)，且其增长量也无显著差异(P>0.05)，但试验Ⅰ组的体高增长量、体长增长量以及胸围增长量均高于其他各组。

表4 MOS对滩羊体尺变化的影响

2.3 MOS对滩羊血清抗氧化指标的影响

由表5可知，在试验第30天和第60天时，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、饲养Ⅲ组血清MDA含量均显著低于对照组(P<0.05)，其中第30天时以试验Ⅱ组最低，为5.40 nmol/mL，比对照组低47.01%；第60天时以试验Ⅰ组最低，为4.86 nmol/mL，比对照组低50.61%。对于滩羊血清T-AOC，在试验第30天时，对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组之间差异不显著(P>0.05)；试验Ⅲ组滩羊在试验第30天和第60天时均显著低于对照组(P<0.05)；在试验第60天时，试验Ⅰ组与对照组差异不显著(P>0.05)，而试验Ⅱ组则显著高于对照组(P<0.05)，为0.53 U/mL，比对照组高12.77%。在试验第1天、第30天、第60天时，滩羊血清GSH-Px和T-SOD活性各组间差异均不显著(P>0.05)。

表5 MOS对滩羊血清抗氧化指标的影响

2.4 MOS对滩羊屠宰性能的影响

由表6可知，4组滩羊的宰前活重、胴体重、屠宰率、净肉重、骨重、胴体脂肪重、尾部脂肪重、GR值、眼肌面积、骨肉比以及净肉率均无显著差异(P>0.05)。

表6 MOS对滩羊屠宰性能的影响

2.5 MOS对羊肉理化性质的影响

由表7可知，4组羊肉pH、熟肉率、滴水损失均差异不显著(P>0.05)，4组舍饲滩羊间的肉色红度(a*)和亮度(L*)值均无显著差异(P>0.05)。试验Ⅰ组和试验Ⅱ组舍饲滩羊的羊肉剪切力显著低于对照组和试验Ⅲ组(P<0.05)，试验Ⅰ组失水率和肉色黄度(b*)值显著低于对照组(P<0.05)。

表7 MOS对羊肉理化性质的影响

2.6 MOS对羊肉营养成分的影响

由表8可知，各组羊肉水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量均无显著差异(P>0.05)，但添加MOS的各试验组羊肉粗蛋白质含量均高于对照组，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组分别比对照组高出0.21%、4.25%和5.64%。

表8 MOS对羊肉营养成分的影响

3 讨论

3.1 MOS对滩羊生长性能的影响

动物的生长性能是衡量育种价值的重要指标，主要表现在平均日增重和料重比2个方面。本试验结果表明，虽然滩羊的平均日增重、总增重、干物质采食量以及料重比各组间差异均不显著，但添加1.0% MOS的试验Ⅰ组的平均日增重和总增重高于其他各组，料重比低于其他各组。谢明欣等[10]研究发现，精料中添加0.1%酵母甘露寡糖和0.015%瘤胃素能够显著提高蒙古绵羊的平均日采食量、平均日增重和体重，且能显著降低料重比。康坤等[13]指出，犊牛饲粮中添加MOS之后其平均日增重和干物质采食量均极显著提高。以上研究结果与本试验结果存在差异，原因可能是动物品种、饲粮或MOS添加量不同，也可能是MOS对瘤胃菌群结构的影响不同，从而导致生长性能的变化。有研究表明饲粮添加MOS能够改善奶牛瘤胃中纤维素降解菌的丰度和活性，调控瘤胃微生物组成[14-15]。冶文兴等[16]在哺乳期犊牛开食料中添加MOS，结果显示MOS对瘤胃菌群结构产生了影响，其中发挥瘤胃蛋白质降解作用和淀粉降解作用的琥珀酸弧菌科-UCG-001属、利用乳酸的新月形单胞菌属(Selenomonas)的丰度提高，利用乳糖的优杆菌属(Eubacterium)和降解半纤维素的小杆菌属(Dialister)的丰度降低。MOS还可抑制胃肠道内腐败菌和病原菌的繁殖，减少其产生的吲哚、氨、胺、毒素等有毒有害代谢产物，降低动物发病率。此外，胃肠道内钙化合物因寡糖发酵产生的酸性物质而溶解性增加，使肠道对钙的吸收变得更加容易，肠道菌群平衡，生长性能随着动物采食量、饲料消化率等不同程度增加而提高[17]。

体尺性状是动物遗传育种中重要的表型性状及体型外貌的量化指标[18]，同时与家畜的生理机能、生产性能、抗病力以及对环境的适应能力等密切相关[19]。本试验中滩羊的体高增长量、体长增长量及胸围增长量各组间差异均不显著，但是添加MOS的各试验组较对照组均有一定程度的提高，说明饲粮中添加适量MOS促进了滩羊的生长。这与金亚东等[20]研究结果一致，这可能是因为饲粮添加MOS可以提高瘤胃中食糜向后推送的速度，使食糜在瘤胃中停留的时间减少，胃区养分消化率降低，部分未被降解的MOS流入后消化道，促进了小肠区的消化吸收和大肠区的微生物发酵，养分的大部分在此消化吸收[21]。由此可见，饲粮添加MOS后改变了饲粮养分的消化部位，减少了瘤胃的消化作用，提高了小肠和大肠的消化作用。

3.2 MOS对滩羊抗氧化能力的影响

动物机体自身存在着抗氧化系统，在机体的抗氧化系统中，起到重要作用的是抗氧化酶，血清中存在有天然的抗氧化酶，主要有SOD和GSH-Px。梁金逢等[22]研究表明，在育成牛饲粮中添加MOS配合益生菌，其血清中的SOD和GSH-Px的活性显著提高，说明MOS配合益生菌的添加可以提高育成牛机体的抗氧化能力；邵良平等[23]研究发现，给仔猪口服MOS能明显改善其自身血液中GSH-Px和SOD的活性。以上研究结果与本试验得出的滩羊血清SOD、GSH-Px活性各组间差异不显著的结果不同，分析原因可能是添加MOS提高了机体的免疫能力，进而使机体对细菌脂多糖(LPS)反应更迅速，由此导致机体氧化应激水平升高，但详细机制有待进一步研究以及与试验动物、饲养环境、饲粮组成等因素也有关。

本试验中，给滩羊投喂MOS第30天和第60天时，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组的血清MDA含量均显著低于对照组；试验Ⅲ组的血清T-AOC在投喂MOS第30天和第60天时均显著低于对照组，且随着天数的增加而逐渐下降，这可能与MOS添加量过大有关，说明过量添加MOS对滩羊的抗氧化能力产生了不利影响，MOS添加量为3.0%时滩羊的抗氧化能力不但得不到改善且随饲喂时间的延长呈减弱的趋势。给滩羊投喂MOS第60天时，试验Ⅱ组血清T-AOC显著高于对照组，这与郑琛等[24]研究得出的外源MOS能提高绵羊机体抗氧化能力的结果相一致，说明MOS的添加量为2.0%时可以提高滩羊的抗氧化能力。

3.3 MOS对滩羊屠宰性能的影响

屠宰性能与动物的胴体品质、产肉力密不可分。动物的产肉性能取决于净肉率、屠宰率与眼肌面积。张罕星等[25]在肉鸭饲粮在添加300 mg/kg MOS，结果显示对屠宰率无显著影响。田文生[26]研究发现，饲粮中添加含有大量寡糖的酵母培养物对猪的宰前活重、胴体重、屠宰率和眼肌面积无显著影响。本试验中，饲粮中添加不同水平的MOS对滩羊的屠宰指标均无显著影响，与上述研究结果一致，但试验Ⅰ组的屠宰率、净肉率和眼肌面积均高于其他3组，可能是添加1.0%的MOS提高了滩羊对营养物质的消化率，从而提高了滩羊的产肉能力。GR值是反映胴体脂肪含量的重要指标。本试验中各组间GR值无显著差异，说明添加MOS对滩羊胴体脂肪含量的影响较小，或者也可能是因为饲养天数太短导致脂肪沉积不明显。

3.4 MOS对羊肉理化性质的影响

羊屠宰后会发生糖酵解，胴体pH可反映肌糖原的酵解速度和强度，影响肉的食用品质[27]。由于糖酵解，屠宰后羊肉中乳酸堆积，使得pH下降。有研究报道，肉的嫩度、系水力和熟肉率受pH直接影响，在一定范围内，pH越大，肌肉剪切力越低，系水力和熟肉率越高[28-29]。吴峰洋等[30]研究发现，饲粮添加魔芋甘露寡糖(KON-MOS)对生长獭兔屠宰后45 min和24 h时兔肉的蒸煮损失、pH、剪切力以及肉色均无显著影响，但对照组pH(45 min、24 h)的下降幅度和肉色中的a*值均高于添加KON-MOS的各试验组。本试验中，MOS添加量为1.0%时，相比对照组，羊肉的pH升高，熟肉率提高，失水率、滴水损失下降，且剪切力显著降低，说明饲粮添加MOS对羊肉嫩度有改善作用。一般认为，肉的L*值越低，a*值越高，b*值越低，肉色越好[31]。本试验中试验Ⅰ组羊肉的b*值显著低于对照组，说明添加1.0% MOS可改善羊肉的色泽。大理石花纹评分与肌肉嫩度呈高度正相关，是衡量肉多汁性和脂肪含量的重要指标。本试验中，4组羊肉的大理石花纹评分无显著差异，这可能是由于MOS对滩羊肌内脂肪的沉积作用不明显，也可能是滩羊的脂肪沉积先后顺序为内脏、皮下、肌内、肌间，试验羊屠宰时日龄尚小，肌内脂肪沉积的还不完全，导致大理石花纹评分没有出现显著差异。

3.5 MOS对羊肉营养成分的影响

羊肉的水分、粗灰分、粗脂肪和粗蛋白质含量是评价羊肉营养价值的重要指标。肉的营养价值与肉中的粗蛋白质含量有着密不可分的关系，二者呈高度正相关。粗蛋白质含量越高，肉的营养价值就相对越高，而且肉的口感和风味就相对越好[32-33]。本试验中，未添加MOS的对照组羊肉中粗蛋白质含量为19.51%，添加MOS的各试验组羊肉中粗蛋白质含量整体处于19.55%～20.61%，均高于对照组，说明在饲粮中添加MOS有利于羊肉中蛋白质的沉积。水分含量是衡量羊肉好坏的又一重要指标，肉的水分含量一般指肉中自由水与结合水的含量，本试验中羊肉水分含量在73.56%～75.88%，属于正常范围。粗灰分含量可反映肉中的矿物质含量，肉中粗灰分含量的高低对于肉品的营养价值起着非常重要的作用，本试验中各组羊肉中粗灰分含量无显著差异，可能是因为MOS对羊肉中矿物质沉积的影响比较缓慢。羊肉的感官特性及营养价值主要取决于肉中粗脂肪和粗蛋白质含量[34]，适当的粗脂肪含量能保证肉的多汁性和适口性，改善肉的风味，而较高的粗蛋白质含量可以保证人们日常对蛋白质的摄入需求。有研究表明苹果果胶寡糖有提高育肥猪背最长肌肌内脂肪含量的趋势[35]。本试验中各组羊肉粗脂肪含量差异不显著，可能是因为MOS对滩羊肌内脂肪沉积的影响缓慢，在本试验设定的饲养天数内没有出现明显作用。