饲粮中添加枸杞多糖对羔羊生长性能、屠宰性能和肉品质的影响

2022-03-30郝小燕张宏祥项斌伟张建新

动物营养学报 2022年3期

剧浩郝小燕刘森张宏祥项斌伟张建新*

(1.山西农业大学动物科学学院，晋中030801；2.山西祥和岭上农牧开发有限公司，右玉037200；3.山西省右玉县畜牧兽医中心，右玉037200)

随着我国畜牧业的蓬勃发展与不断创新，抗生素在畜牧业生产中的大量使用给食品安全及环境安全带来了巨大威胁。为维护我国动物源性食品安全和公共卫生安全，我国已进入养殖业“禁抗、减抗”新时代，因此，饲用抗生素替代物的开发在维持畜禽机体健康、保证畜禽生长性能和畜产品品质方面意义重大。董金金等[1]研究发现，在荷斯坦犊牛的饲粮中添加不同剂量的酵母多糖后，发现中剂量组的平均日增重以及粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、干物质的表观消化率显著高于对照组，由此可知，荷斯坦犊牛的饲粮中添加酵母多糖可以促进犊牛生长发育和营养物质消化吸收。李文嘉等[2]在肉鸡的饲粮中添加龙须菜多糖后，发现添加龙须菜多糖组的终末体重和平均日增重显著高于对照组，料重比显著低于对照组。刘祝英等[3]研究发现，在育肥猪的饲粮中添加复合多糖后，与对照组相比，添加复合多糖组的平均日增重、屠宰率、眼肌面积、瘦肉率显著提高，料重比、背膘厚、背最长肌滴水损失显著降低。

植物提取物提纯于天然植物或果实中，是具有绿色无污染无公害的饲料添加剂，取代了传统抗生素应用于动物后所残留的抗药性和耐药性。植物提取物种类较多，包括多糖类、多酚类、皂苷类和氨基酸类等[4]。植物提取物可以提高动物的抗氧化活性，清除多余的自由基，缓解氧化应激对动物的损伤作用[5]。此外，植物提取物还可以抑制和清除肠道病原菌，改善动物肠道的内环境[6]，促进肠道发育[7]，提高肠道机能，进而改善动物生长性能[8]。因此，在提高动物生长性能、改善肉品质等方面，植物提取物有着较高的研究价值。

枸杞属茄科落叶灌木，广泛分布于我国西北部地区。枸杞富含类黄酮、花青素、硫胺素及胡萝卜素等物质，是一种名贵的中药材。枸杞多糖(Lyciumbarbarumpolysaccharide，LBP)是从枸杞中提取得到的一种水溶性多糖[9]，主要由葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖、甘露糖和半乳糖6种单糖组成[10-11]。从食材或是中草药中提取的多糖会对动物的肠道产生重要的影响，如促进肠道脂肪的排除、调节肠道消化酶活性、促进粪便中有毒代谢物的排出等[12-14]。王鑫纯等[15]在野皂荚多糖氧化降解产物的体外代谢研究中发现，经过不同体积分数的过氧化氢(H2O2)预处理的野皂荚半乳甘露聚糖代谢过程中在肠道菌群的作用下会产生短链脂肪酸和支链脂肪酸，发酵液pH下降到5.01～5.16，而未经H2O2预处理的野皂荚半乳甘露聚糖发酵液pH则下降至5.39，这主要是因为pH的变化与代谢产物短链脂肪酸和支链脂肪酸含量有关，随时间的变化，短链脂肪酸和支链脂肪酸含量增加，致使pH降低。pH适当的降低能够促进结肠一些有益微生物菌群的增殖，同时抑制一些有害菌群的增殖[16]。王鑫纯等[15]研究发现，乙酸和丙酸是半乳糖和甘露糖在分解过程中的次级代谢产物，代谢中间产物在甘露糖酶系以及半乳糖酶系的作用下生成磷酸化的半乳糖和甘露糖，再通过相关作用的酶进行异构和转化进入糖代谢途径，为动物的生长提供能量。潘晓东[17]研究发现，寡糖在乳酸菌的代谢过程中依赖ATP的运输系统，是菌体内少量酶的作用底物，其生成的产物可以促进菌体的生长，从而促进动物的生长。也有研究表明，甘露寡糖在动物体内可以促进肠道有益菌的增殖，减少病原菌的增殖，调节动物的免疫反应，从而提高动物的生长性能[18-19]。

枸杞多糖具有促进动物生长、增强免疫力以及提高机体抗氧化能力等作用，而且绿色高效，在动物生产中广泛的应用。马吉锋等[20]研究发现，在饲喂肉牛自制枸杞多糖增效剂后，血清中免疫球蛋白含量升高，同时也促进了体内细胞因子的分泌，从而提高了肉牛的免疫力。研究发现，断奶大鼠饲粮中添加枸杞多糖可以显著提高其平均日增重，同时能够提高血清中总抗氧化能力和谷胱甘肽过氧化物酶活性，降低血清中丙二醛含量[21]。同时，李方舟等[22]研究发现，冻融后的山羊精液稀释液中添加枸杞多糖以及海带多糖后，能够提高精子的存活率、质膜完整率等。目前，我国关于枸杞多糖的研究大多是在猪、鸡等单胃动物上，研究内容主要集中在枸杞多糖改善动单胃物生长性能、机体抗氧化能力和精液品质等方面。关于枸杞多糖对反刍动物生长性能的影响研究很少，其作为反刍动物绿色饲料添加剂的潜力尚且未知。因此，本研究以杜泊×小尾寒羊杂种二代公羔为试验动物，研究枸杞多糖对舍饲羔羊生长性能、屠宰性能和肉品质的影响，为枸杞多糖在肉羊生产中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用枸杞多糖为红色粉末状，纯度为50%，购自西安某生物有限公司，主要成分为葡萄糖、葡萄糖醛酸、核糖、半乳糖醛酸、甘露糖、阿拉伯糖、岩藻糖等。

1.2 试验设计

试验选取4月龄、体重[(18.90±0.76) kg]相近的杜泊羊×小尾寒羊杂交二代公羔48只，随机分为4组，每组12只。各组分别在基础饲粮中添加0(对照组)、0.1%(Ⅰ组)、0.3%(Ⅱ组)和0.5%(Ⅲ组)的枸杞多糖。试验全期90 d，其中预试期15 d，正试期75 d。基础饲粮参照NRC(2007)羔羊营养需要量进行配制，饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.3 饲养管理

于试验开始前将羊舍进行打扫和消毒处理，确保羊舍干净整洁，同时给试验羊进行小反刍兽疫、羊痘等疫苗的注射。在预试期对试验羊进行编号及分组。试验羊每天于07:00和19:00各饲喂1次，保证试验羊饮水充足，并且每日记录试验羊采食量。

1.4 样品采集及测定方法

1.4.1 生长性能

正试期第1天晨饲前对所有试验羊进行称重，作为初始体重。正试期第37天进行第2次称重，正试期第75天进行第3次称重，记录数据，并计算平均日采食量、平均日增重和料重比。

1.4.2 屠宰性能

正试期结束当天，各组随机选取6只试验羊，禁食12 h，于次日07：00准备屠宰，记录试验羊宰前活体重。将试验羊屠宰后，准确记录屠宰时间，同时记录试验羊头、蹄、皮等重量。试验羊胴体称重后，肌肉与骨头分离，各自称重，记录数据，相关指标计算公式如下：

屠宰率(%)=100×(胴体重/宰前活重)；
净肉重(kg)=胴体重-全骨重-肾脏重；
净肉率(%)=100×(净肉重/宰前活重)；
骨肉比(%)=100×(全骨重/净肉重)；
器官指数(g/kg)=器官重/宰前活重。

1.4.3 肉品质

肉色：取试验羊的背最长肌肉样，将其中段切面放在分光测色计(CM-5，日本Konica Minolta公司)上进行测定，分别测定试验羊背最长肌宰后1和24 h的亮度(L*)、黄度(b*)和红度(a*)值，测定3次并记录数据，最终结果取平均值。

pH：取试验羊的背最长肌肉样，将准备好的仪器金属探头插入到羊背最长肌中段的横切面中进行测定，分别测定试验羊宰后1和24 h(肉样需4 ℃保存)的pH，测定3次并记录数据，最终结果取平均值。

熟肉率：取试验羊的背最长肌肉样，将其放在操作台，用刀将其表面的皮以及肉中的筋膜尽可能的剔除。之后将背最长肌肉样均分成50 g左右的3份，记录每块肉样的重量(m1)，并在每块肉样上加装标签。将肉样放在干净的蒸笼上，沸水锅上蒸30 min。待加热停止后将肉样取出并冷却至室温，吸水纸擦干表面水分，去掉曲别针和防水签后称量每块肉样的重量(m2)，计算熟肉率：

熟肉率(%)=100×(m1-m2)/m1。

剪切力：取试验羊的背最长肌肉样2.5 cm，将其放在高温烤箱中。当中心温度达到70 ℃后，取出样品。自然冷却到室温，然后在1 ℃环境下冷却24 h，使用TMS-PRO质构仪测量每块样品的6个圆柱形核心(直径=1.27 cm)的剪切力。

系水力：用分析天平取各试验羊的背最长肌肉样1 g左右并记录肉样的重量(m3)，将其放在测试台上，肉样的上方以及下方分别放置16和18层滤纸。打开仪器(TMS-PRO质构仪)在电脑上选取35 kg的压力数据库，同时设置位移零点和回程距离为40 mm，待测定结束后用分析天平测量压后肉样的重量(m4)，计算系水力：

系水力=100×(m3-m4)/m3。

常规营养成分分析：将-20 ℃保存的各试验羊的背最长肌肉样取出，用电子秤称量肉样的重量并记录数据，放在冷冻干燥机上72 h后肉样中的水分吸干，取出后称量肉样的重量并记录数据，计算肉样水分含量；采用凯氏定氮仪测量肉样粗蛋白质含量；采用索氏提取法测定肉样粗脂肪含量；采用茂福炉灼烧法测定肉样粗灰分含量。

1.5 数据统计与分析

使用Excel 2010进行数据的整理，应用SPSS 23.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著时用Duncan氏法进行多重比较，并采用正交多项式进行线性和二次曲线效应分析。结果用平均值和均值标准误(SEM)表示，P≤0.05表示差异显著，0.05

2 结果

2.1 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊生长性能的影响

由表2可以看出，各组之间的初始体重差异不显著(P>0.05)。Ⅱ组的终末体重显著高于对照组(P<0.05)，提高了8.65%；Ⅰ组和Ⅲ组的终末体重与对照组差异不显著(P>0.05)。Ⅱ组的平均日增重显著高于对照组(P=0.05)，提高了18.52%；Ⅰ组和Ⅲ组的平均日增重与对照组差异不显著(P>0.05)。各组之间的平均日采食量差异不显著(P>0.05)。Ⅱ组的料重比显著低于对照组(P=0.05)，降低了23.59%；Ⅰ组和Ⅲ组的料重比与对照组差异不显著(P>0.05)。

表2 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊生长性能的影响

2.2 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊屠宰性能和器官指数的影响

由表3可以看出，Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组的胴体重相比对照组分别提高了0.96%、10.17%、3.89%(P=0.082)。Ⅱ组的净肉重显著高于对照组、Ⅰ组和Ⅲ组(P<0.05)；同时，Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组的净肉重相比对照组有不同程度地提高，分别提高了2.19%(P>0.05)、13.70%(P<0.05)、4.60%(P>0.05)。Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组的净肉率相比对照组有线性提高的趋势(P=0.087)。Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组的眼肌面积相比对照组有不同程度地提高，分别提高了1.8%、9.3%和3.4%，但差异不显著(P>0.05)。

表3 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊屠宰性能的影响

由表4可以看出，各组之间的器官指数均差异不显著(P>0.05)。

表4 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊器官指数的影响

2.3 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊肉品质的影响

由表5可以看出，各组之间的背最长肌pH1 h和pH24 h均差异不显著(P>0.05)。Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组的背最长肌宰后24 h的a*值显著高于对照组(P<0.05)，分别提高了4.79%、12.44%和7.93%。Ⅱ组的背最长肌宰后1 h的b*值显著低于对照组(P<0.05)，降低了10.98%。各组之间的背最长肌宰后1和24 h的L*值均差异不显著(P>0.05)。Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组的背最长肌系水力均显著高于对照组(P<0.05)，分别提高了3.86%、9.13%和3.69%。各组之间的背最长肌剪切力和熟肉率均差异不显著(P>0.05)。

表5 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊肉品质的影响

由表6可以看出，各组之间的背最长肌水分和粗蛋白质含量差异不显著(P>0.05)；Ⅱ组的背最长肌粗蛋白质含量相较对照组提高了0.5%。Ⅱ组的背最长肌粗灰分含量显著高于对照组和Ⅰ组(P<0.05)，但与Ⅲ组差异不显著(P>0.05)。Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组的背最长肌粗脂肪含量相比对照组有线性提高的趋势(P=0.098)。

表6 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊背最长肌常规营养成分的影响

3 讨论

3.1 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊生长性能的影响

多糖类物质作为植物天然提取物的一种，是由多个相同或不同结构的单糖通过糖苷键结合而成的化合物，具有安全性高、毒副作用小的特点。同时，多糖类物质在提高动物的生长性能、免疫功能、抗氧化功能、抗炎症应激等方面有着很大的作用，但高水平的多糖类物质也会影响动物的采食，以至于限制了动物的消化代谢和生长发育。马吉锋等[23]在滩羊的饲粮中分别添加0.1%、0.2%和0.3%的酵母细胞壁多糖后，发现0.2%组的平均日增重和饲料转化效率显著高于0.3%组。赵伟鑫[24]在肉仔鸡的饲粮中分别添加0.025%、0.050%和0.100%的山药粗多糖后，发现28和48 d后，0.050%组和0.100%组的体重相较于对照组分别提高了30.26%、10.53%和18.03%、11.00%，平均日采食量和平均日增重分别提高了22.89%、10.89%和10.79%、9.00%。冯会利等[25]在断奶羔羊的饲粮中添加不同比例的黄芪多糖，结果发现，饲粮中添加黄芪多糖可以显著提高羔羊的平均日增重，降低料重比。孙亚波等[26]将10%的枸杞调制成中草药，与玉米按照1∶3的比例混入饲粮中饲喂绒山羊，发现其能够显著提高绒山羊的射精量、精子密度以及精子的顶体完整性。李燕平等[27]研究在饲粮中添加β-葡聚糖对肉兔生长性能的影响，结果表明，各试验组的平均日增重和平均日采食量较对照组均有不同程度地提高。韩占兵等[28]研究发现，在蛋鸡饲粮中添加枸杞渣后，各试验组的平均日采食量相较于对照组均极显著降低，蛋品质相较于对照组也极显著提高。

在本试验中，Ⅱ组的终末体重和平均日增重相比对照组显著提高。原因可能是枸杞多糖是天然的中草药枸杞的提取物，可以促进动物的免疫器官以及免疫细胞的发育，从而提高动物的生长性能[29]。枸杞多糖具备极强的抗氧化功能，可以清除动物体内的氧化自由基[30]，减少了动物在饲养过程中受到的应激反应，从而达到提高动物生长性能的目的。此外，有研究表明，枸杞多糖可以提高动物肠道抗氧化能力及营养物质吸收效率[31]。肠道对于维持和改善动物机体的健康至关重要。其中，肠道的抗氧化能力直接影响肠道健康[32]。Ren等[31]报道，在大鼠饲粮中添加枸杞多糖可以提高空肠黏膜中总抗氧化能力，降低丙二醛含量，有效清除自由基，抑制脂质过氧化，从而提高大鼠肠道的抗氧化能力，提高大鼠平均日增重。本试验中，Ⅱ组的平均日增重显著高于其他试验组的原因可能是枸杞多糖改善了机体的抗氧化能力和肠道对于营养物质吸收的能力，也可能是促进了羊瘤胃中微生物的发酵，有关枸杞多糖对瘤胃微生物组成的影响后续将进一步研究。

3.2 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊屠宰性能的影响

对于肉用动物来说，屠宰性能能够直接评价动物的产肉性能是否理想。赵倍莹等[33]研究发现，獭兔饲粮中添加枸杞多糖未对全净膛率和半净膛率产生显著影响，但随着枸杞多糖添加水平的升高，屠宰性能有所提高。同样，刘亚娟等[34]研究发现，獭兔饲粮中添加不同水平的枸杞多糖后对屠宰率无显著影响，同时也发现试验组相比对照组全净膛率和半净膛率有所提高，但差异不显著。在本试验中，饲粮中添加枸杞多糖对羔羊的屠宰率和净肉率没有产生显著影响，但Ⅱ组的净肉重显著高于对照组和其他2个试验组，可能与枸杞多糖提高了羔羊生长性能有关。眼肌面积是指猪或羊在屠宰后背最长肌肉的横断面积，一般情况下动物的产肉性能受眼肌面积影响，即眼肌面积越大，动物的产肉性能越高，但在本试验中，各组之间的眼肌面积差异不显著，可能是因为动物的机体差异大，同时，各组之间的胴体重差异不显著也说明了眼肌面积不显著的问题。

有研究发现，动物机体各内脏器官随着动物的生长发育，其体积、重量等指标的不同与动物接受的营养水平相关，内脏器官在动物体内占据重要的组成部分，补偿生长对于内脏的影响涉及动物全身各组织[35-36]。在正常情况下，动物机体内脏器官的发育和动物的生长相协调[37]。本试验结果表明，饲粮中添加不同水平的枸杞多糖后，各组之间器官指数没有显著差异，说明动物内脏器官的发育与动物的生长相协调。

3.3 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊肉品质的影响

肉品质通常体现在肉的感官以及营养价值上，肉品质越高，肌肉给人的感官以及营养价值就会越高[38]。pH是评价肉品质的一项重要指标。动物屠宰后，由于血液供氧活动停止，细胞的呼吸作用由有氧呼吸变为无糖酵解，肌肉中的肌糖原经无氧酵解会产生大量乳酸蓄积，造成体内pH降低[39]。大量研究表明，pH下降会对肉的系水力、肉色以及嫩度等指标产生影响[40]。萨茹丽等[41]研究发现，在舍饲肉羊的饲粮中添加手掌参多糖对屠宰后1和24 h的pH没有显著影响。在本试验中，各组之间屠宰后1和24 h的pH没有显著差异，但各试验组相较于对照组都有降低的趋势。本试验结果表明饲粮中添加不同水平枸杞多糖对屠宰后羊背最长肌pH没有产生显著影响，可能是因为枸杞多糖具有较强的抗氧化功能，可以降低肌肉中糖原的酵解，减少了肌肉中乳酸的积累，使得肌肉的pH下降缓慢。

系水力、熟肉率以及剪切力与肉品质有关[42]。系水力在一定程度深可以反映肌肉的保水性能，进而影响肌肉的颜色、风味和营养价值。在本试验中，各试验组的系水力显著高于对照组，表明饲粮中添加枸杞多糖能够显著提升肌肉的系水力。其原因可能是枸杞多糖具有抗氧化功能，以此改善细胞膜的完整性和通透性，阻止细胞内环境中液体流出[41]。肉的剪切力可以判断肌肉嫩度的高低，肌肉嫩度与剪切力呈负相关，即剪切力越小，肌肉嫩度越高，肉品质越好[37,43]。本试验中，各组之间的肌肉剪切力没有显著差异，表明枸杞多糖未对肌肉的剪切力产生显著影响，但各试验组的剪切力相较于对照组都有了不同程度地下降。这与前人的研究结果一致。

肌肉中肌红蛋白和氧气结合就会变成氧合肌红蛋白，肌肉则呈现鲜红色，若变成高铁肌红蛋白，肌肉则呈现褐色[37,44]。肌肉L*值受肌肉厚度、色泽饱和度、测定时光线的强弱等影响[45]。肌肉a*值受肌肉中肌红蛋白和血红蛋白含量的影响，反映肌肉中肌红蛋白含量[34]。在本试验中，饲粮中添加不同水平的枸杞多糖后，背最长肌的L*值相比对照组都有所提高，其原因可能是枸杞多糖的抗氧化性能够延缓肌肉中肌红蛋白含量的氧化，提高肌肉中肌红蛋白的含量，以此提高背最长肌肉的a*值。刘素贞等[46]研究表明，在三黄鸡雏鸡的饲粮中添加蝉花多糖可以显著改善雏鸡腿肌肉的肉色和提高腿肌肉的嫩度。孙波等[47]研究发现，在乌蒙乌鸡饲粮中添加黄芪多糖后能够提高乌蒙乌鸡胸肌的a*值，同时降低b*值，这与本试验结果一致。

有研究显示，枸杞多糖可以通过与促进生长相关激素的合成与分泌来促进脂类的代谢，同时可以提高机体氨基酸和蛋白质的合成，以达到促生长的目的[18]。在本试验中，Ⅱ组和Ⅲ组的背最长肌粗蛋白质含量相比对照组有不同程度地提高，但差异不显著。枸杞多糖中含有多种微量元素，动物机体中的矿物质元素一部分会沉积在肌肉中，另一部分则沉积在骨骼之中以保证骨骼的发育。在本试验中，Ⅱ组的背最长肌粗灰分含量显著高于Ⅲ组，有关与此的研究还未见报道，有待于进一步研究。肌肉剪切力与肌肉粗脂肪含量呈负相关[48]。本研究发现，随着饲粮枸杞多糖水平的增加，背最长肌粗脂肪含量呈现线性提高的趋势，肌肉剪切力也有一定程度地降低，说明适量添加枸杞多糖可以改善肉品质。