6月龄波尔山羊与麻城黑山羊血液指标、屠宰性能差异研究
2022-06-01韩世昌
杨 娟,郭 帅,2,韩世昌,3,张 年,张 凤,陶 虎,熊 琪
(1.湖北省农业科学院畜牧兽医研究所,动物胚胎工程及分子育种湖北省重点实验室,武汉 430064;2.长江大学动物科学学院,荆州 434025;3.华中农业大学动物科学技术学院,农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室,武汉 430070)
波尔山羊原产于南非,具有羔羊初生重高、体型大、生长发育快等优点,是著名的肉用型山羊品种[1]。中国自1995年首次从德国引入波尔山羊以来,在各地的杂交改良方面取得了显著的效果,因此,波尔山羊被称为改良本地山羊乃至全世界山羊的最佳父本[2]。麻城黑山羊主要是通过自繁自养、群选群育、长期定向选育发展形成的皮肉兼用型山羊良种[3],以毛色纯黑、肉质细嫩、营养丰富且耐粗饲、抗病能力强、繁殖力高为主要特征[4]。因此,开展山羊的种质特征及差异研究对阐述山羊的饲养管理、引种改良及品种间不同的适应性、生产性能、繁殖性能具有重要意义。
目前,对于波尔山羊的研究主要集中在杂交、改良本地品种,李廷见等[2]、唐雪等[5]、王鑫等[6]用波尔山羊分别杂交改良北川白山羊、大足黑山羊、黔北麻羊后,发现波-北杂交羊后代的繁殖性能极显著高于纯种北川白山羊,波-大杂交羊的生长速度显著高于纯种大足黑山羊,F1代波-黔杂交羊的屠宰性能和肉品质显著或极显著高于纯种黔北麻羊。对于麻城黑山羊的研究主要集中在选种、育种以及成年麻城黑山羊的胴体性状,鲜见有关6月龄波尔山羊与麻城黑山羊的血液生理生化指标、屠宰性能的对比研究,尤其是国外品种与本地品种之间的种质差异研究报道尚少。血液生理生化指标是动物在自然选择或人为干预中长期繁育进化的结果,因而具有物种特性,该指标与动物机体的健康状况、代谢水平、生产性能有着密切联系[7-8];胴体性状是反映动物生长性能、肉用性能的重要依据[9];肌纤维直径可间接影响胴体性状与肌内脂肪含量[10-11];肌内脂肪含量直接影响肉类的嫩度、风味、多汁性[11]。6月龄是羔羊生长发育较旺盛的一个重要时期,而以上指标的测定,对研究2个品种山羊的种质特征及差异具有重要意义。为阐明这2个品种山羊的种质差别,本试验以6月龄波尔山羊和麻城黑山羊为研究对象,检测这2个品种山羊的血液生理生化指标、胴体性状、肌纤维直径、肌内脂肪含量并进行对比分析,为今后山羊的饲养管理、健康状况、引种改良及杂交利用提供理论依据和数据参考。
1 材料与方法
1.1 试验动物和饲养管理
8只3月龄±5 d的波尔山羊母羊购自湖北宜都波尔山羊养殖场,平均体重为(8.53±0.44) kg;8只3月龄±5 d的麻城黑山羊母羊购自湖北金旸(麻城)畜牧有限公司,平均体重为(7.68±0.46) kg。在湖北省农业科学院畜牧兽医研究所金水试验基地统一条件下饲养3个月。试验期间自由饮水和运动,定时定量喂食。试验基础饲粮组成及其营养水平见表1。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis)%
1.2 主要试剂
4%多聚甲醛固定液(中性)、脂肪专用固定液均购自赛维尔生物科技有限公司;苏木素伊红染色试剂盒、改良油红O染色试剂盒均购自上海碧云天生物技术有限公司。
1.3 样品采集与制备
1.3.1 血液样本 采样前禁食禁水24 h,使用一次性静脉采血针和EDTA-K2抗凝采血管进行颈静脉采血,每只6 mL,4 ℃保存。将所有血样分为2份:1份用于血液生理指标的检测;1份用于血液生化指标的检测。
1.3.2 肌肉样本 试验动物屠宰放血后,用手术刀切若干块长、宽、厚均≤5 mm的背最长肌肌肉组织,立即分装于加有4%多聚甲醛固定液(中性)或脂肪专用固定液中的5 mL冻存管中固定、保存24 h。之后将肌肉组织块修剪、脱水、包埋、切片,切片厚度为4 μm。分别通过苏木素伊红染色试剂盒、改良油红O染色试剂盒对切片进行染色、封片后,在显微镜(Eclipse Ci-L、Eclipse Ti-E,Nikon)下镜检出合格的样片,分别测量肌纤维直径与肌内脂肪含量。
1.4 测定指标
1.4.1 血液生理指标 将山羊颈静脉血送华中农业大学动物医院检测山羊的血液生理指标。检测项目包括白细胞数(WBC)、红细胞数(RBC)、血红蛋白浓度(HGB)、红细胞比容(HCT)、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白含量(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)、淋巴细胞百分比(W-SCR)、单核细胞百分比(W-MCR)、中性粒细胞百分比(W-LCR)、淋巴细胞数(W-SCC)、单核细胞数(W-MCC)、中性粒细胞数(W-LCC)、红细胞分布宽度变异系数(RDW-CVRL)。
1.4.2 血液生化指标 将山羊颈静脉血送华中农业大学动物医院检测山羊的血液生化指标。检测项目包括肌酐(CRE)、总胆红素(TBIL)、尿素氮(BUN)、血糖(GLU)、总蛋白(TP)、球蛋白(GLOB)、白蛋白(ALB)、血钙(Ca)、血磷(PHOS)、钠离子(Na+)、钾离子(K+)、碱性磷酸酶(ALP)、谷丙转氨酶(ALT)、淀粉酶(AMY)。
1.4.3 胴体性状 测定指标包括体重、体高、体斜长、胸围、管围、平均日增重、背最长肌重、股二头肌重、胴体重、板油和肾重、屠宰率、眼肌面积。
屠宰率(%)=[(胴体重+板油和肾重)/体重]×100
其中,体重为空腹24 h之后的重量。
眼肌面积是测量倒数第一和第二肋骨间脊椎上的背最长肌的横切面积。
眼肌面积(cm2)=眼肌高度(cm)×眼肌宽度(cm)×0.7
1.4.4 肌纤维直径 将肌纤维切片在显微镜下采集照片,成像后每个切片随机选取5个视野,每个视野下至少有20根紧密的肌纤维,用Image-Pro Plus 6.0分析软件测定每条肌纤维的直径。
1.4.5 肌内脂肪含量 将肌内脂肪切片放到显微镜下采集照片,成像后用Image-Pro Plus 6.0分析软件,统一以像素面积pixel作为标准单位,分别测量每张切片中每个视野的肌内脂肪面积(记做A)及对应视野的组织面积(记做B)。
肌内脂肪的面积百分比(%)=A/B×100%
1.5 数据统计分析
采用SPSS 22.0软件统计分析数据,结果用平均值±标准差表示,对波尔山羊与麻城黑山羊的同项指标进行t检验,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。
2 结 果
2.1 血液生理指标
由表2可知,波尔山羊的红细胞比容、平均红细胞体积均显著低于麻城黑山羊(P<0.05),平均红细胞血红蛋白浓度显著高于麻城黑山羊(P<0.05),白细胞数、红细胞数、血红蛋白浓度、平均红细胞血红蛋白含量、淋巴细胞百分比、单核细胞百分比、中性粒细胞百分比、淋巴细胞数、单核细胞数、中性粒细胞数、红细胞分布宽度变异系数差异均不显著(P>0.05)。
表2 血液生理指标测定结果Table 2 Measurement results of blood physiological indexes
2.2 血液生化指标
2.2.1 有机物含量 由表3可知,波尔山羊的总蛋白、球蛋白含量均极显著低于麻城黑山羊(P<0.01),肌酐、总胆红素、尿素氮、血糖、白蛋白含量差异均不显著(P>0.05)。
表3 有机物含量测定结果Table 3 Determination results of organic content
2.2.2 无机物含量 由表4可知,波尔山羊的血磷含量极显著低于麻城黑山羊(P<0.01),钾离子含量极显著高于麻城黑山羊(P<0.01),血钙、钠离子含量差异均不显著(P>0.05)。
表4 无机物含量测定结果Table 4 Determination results of inorganic content
2.2.3 血清酶活性 由表5可知,波尔山羊的淀粉酶活性极显著低于麻城黑山羊(P<0.01),碱性磷酸酶活性、谷丙转氨酶活性差异均不显著(P>0.05)。
表5 血清酶活性测定结果Table 5 Determination results of serum enzyme activity U/L
2.3 胴体性状
由表6可知,波尔山羊的体重、平均日增重、背最长肌重、股二头肌重和胴体重均显著高于麻城黑山羊(P<0.05),眼肌面积极显著大于麻城黑山羊(P<0.01),体高、体斜长、胸围、管围、板油和肾重、屠宰率均差异不显著(P>0.05)。
表6 胴体性状测定结果Table 6 Determination results of carcass traits
2.4 肌纤维直径与肌内脂肪含量
在显微镜下观察波尔山羊和麻城黑山羊的横切背最长肌的肌纤维切片发现,2种羊的肌纤维分布均匀,横切时呈雪花状(图1)。在显微镜下观察波尔山羊和麻城黑山羊的横切背最长肌的肌内脂肪切片发现,波尔山羊的肌内脂肪含量丰富且分布均匀,麻城黑山羊的肌内脂肪分布较少且较集中(图2)。由表7可知,波尔山羊的肌纤维直径极显著大于麻城黑山羊(P<0.01);波尔山羊的肌内脂肪含量显著高于麻城黑山羊(P<0.05)。
图1 波尔山羊(A)和麻城黑山羊(B)背最长肌肌纤维切片(100×)Fig.1 Muscle fiber section of longissimus dorsi muscle of Boer goats (A) and Macheng Black goats (B)(100×)
图2 波尔山羊(A)和麻城黑山羊(B)背最长肌肌内脂肪切片(100×)Fig.2 Intramuscular fat section of longissimus dorsi muscle of Boer goats (A) and Macheng Black goats (B)(100×)
表7 肌纤维直径与肌内脂肪含量测定结果Table 7 Measurement results of muscle fiber diameter and intramuscular fat content
3 讨 论
3.1 波尔山羊与麻城黑山羊血液生理指标差异分析
血液生理生化特性与动物机体内营养物质代谢、组织器官生理功能有着密切联系,不仅可以客观、快速地反映不同物种或品种间的种质特性,还可以作为动物生产性能、饲养管理及健康水平的重要参考依据[8,12-13]。本试验结果表明,6月龄波尔山羊与麻城黑山羊差异较大的指标主要体现在红细胞比容、平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白浓度、总蛋白、球蛋白、磷离子、钾离子、淀粉酶等指标上,这在一定程度上反映了品种特异的生理状况。有研究发现,红细胞数量越多,红细胞比容越大,全血黏度越高,红细胞的变形能力越低,血液流速越慢[14]。本研究中,波尔山羊的红细胞比容显著低于麻城黑山羊,说明相较于麻城黑山羊而言,波尔山羊的全血黏度更低,血液流速更快,动物体内的新陈代谢更快,利用营养物质的效率更高,生长发育更旺盛。红细胞的生理功能主要是通过血红蛋白实现的,具有携带、交换氧气和二氧化碳的功能。本试验结果显示,波尔山羊的平均红细胞体积显著低于麻城黑山羊,平均红细胞血红蛋白浓度显著高于麻城黑山羊,说明波尔山羊血液中的红细胞对氧的运载能力强于麻城黑山羊,且平均单个红细胞的血红蛋白含量和携氧效率会更高[15],这体现了品种间的差异性。
3.2 波尔山羊与麻城黑山羊血液生化指标差异分析
血清总蛋白包括球蛋白和白蛋白,主要由肝脏合成[16]。血清总蛋白可以反映动物机体的营养状况,可作为山羊耐粗饲的一项指标[17]。在正常范围内,球蛋白含量的高低直接决定了机体对疾病的抵抗程度[13]。通过对比贵州水城黑山羊[15]、循化县山羊[18]、辽宁绒山羊[18]的球蛋白含量发现,贵州水城黑山羊的球蛋白含量最高,机体免疫力更强。本试验结果显示,波尔山羊血液中球蛋白含量极显著低于麻城黑山羊,说明麻城黑山羊的抗病能力比波尔山羊更强。还有研究表明,球蛋白含量与肌内脂肪含量有着一定的联系,即球蛋白含量高的羊不利于肌内脂肪的沉积[13],这也是本试验中6月龄波尔山羊的肌内脂肪含量显著高于麻城黑山羊的原因之一。另外,波尔山羊血液中总蛋白含量极显著低于麻城黑山羊,白蛋白含量无显著性差异,由此猜测麻城黑山羊血液中总蛋白含量高的原因可能是由球蛋白含量引起的。
磷元素参与骨骼、牙齿、神经等组织的构成,是生物体遗传代谢、生长发育、能量供应等重要的矿物质元素之一[19]。王志恒等[20]在保育猪的饲粮中添加无机磷后发现,与不添加无机磷组相比,保育猪的血磷浓度显著升高,平均日采食量、平均日增重、饲料转化率均升高,极大地提高了保育猪的生长性能。本试验结果显示,波尔山羊的血磷含量极显著低于麻城黑山羊,但波尔山羊的平均日增重显著高于麻城黑山羊,说明血磷浓度与生长速度不呈正相关,可能是不同品种或不同生长发育时期,动物机体对血磷的调节能力不同。 孙伟丽等[21]、胡凤明等[22]、Erickson等[23]、Hutcheson等[24]分别对梅花鹿、内蒙察哈尔羔羊、肥育犊牛、杂交羔羊饲喂不同无机磷浓度的饲粮发现,动物平均日增重均无显著性差异。血液中的钾离子对维持细胞代谢、神经肌肉的正常应激及促进机体的新陈代谢具有重要作用[25-26]。研究表明,在相同条件下,血液中钾离子含量高者,机体代谢更旺盛,体重增长的速度也就越快[26]。本试验结果显示,波尔山羊血液中钾离子含量极显著高于麻城黑山羊,说明波尔山羊生长发育的速度比麻城黑山羊快,生长性能更强。
血清淀粉酶包括唾液淀粉酶和胰淀粉酶,主要由唾液腺和胰腺分泌[27],可以催化复合糖原的水解,产生寡聚糖、麦芽糖和葡萄糖[28-29]。血清淀粉酶活性的变化可以判断脾胃功能的状态[27]。本试验结果中,波尔山羊的血清淀粉酶活性极显著低于麻城黑山羊,说明麻城黑山羊对食物中多糖的消化能力更强,即更耐粗饲。石芙蓉[30]研究发现,不同性别、日龄的野猪或杂种猪的血清淀粉酶活性无显著差异,但在2个品种间存在显著差异,由此可以猜测血清淀粉酶活性是由品种差异导致的,且可能存在较高的遗传力。
3.3 波尔山羊与麻城黑山羊胴体性状、肌纤维直径指标差异分析
胴体性状和肌纤维直径是衡量动物生长性能、肉用性能的重要指标[9,31]。研究表明,波尔山羊周岁公、母羊的体重一般分别为50~70 kg和45~65 kg[1];麻城黑山羊1周岁公、母羊的体重一般分别为27.40和25.41 kg[32]。本试验结果显示,波尔山羊的体重、背最长肌重、股二头肌重、胴体重均显著高于麻城黑山羊,眼肌面积、肌纤维直径极显著大于麻城黑山羊,进一步说明波尔山羊生长发育的速度比麻城黑山羊快,产肉性能比麻城黑山羊强。结合郭建凤等[33]和赵彦光等[34]研究发现,可以得出肌纤维直径能反映动物的生长速度,进而影响宰前活体重,导致胴体性状的差异。刘凤祥[10]研究发现,6月龄杜泊羊×湖羊杂交羊的背最长肌的肌纤维直径显著大于同月龄的纯种湖羊,两者的肌纤维直径极显著大于其初生羊。陈坤杰等[35]通过研究不同月龄杂交沃金黑牛的肌纤维特性发现,随着年龄的增大,肌纤维直径呈上升趋势。赵雷云[36]研究发现,与标准组相比,饲喂低能量低蛋白质饲粮的萨湖F1代羔羊的日增重显著降低,背最长肌的肌纤维直径显著减小。说明肌纤维直径受品种、年龄、营养水平等多种因素的影响。
3.4 波尔山羊与麻城黑山羊肌内脂肪含量差异分析
肌内脂肪包括肌纤维内的脂滴及沉积在肌纤维之间和肌纤维束之间的脂肪[37],是影响肉类嫩度、风味、多汁性的重要指标之一[11],其含量取决于脂肪的合成能力和脂肪体细胞的数量,一般在出生前或生长发育早期就已经确定[38]。研究表明,肌内脂肪含量越高,系水力越高,剪切力越低,保水性能越好,肉质越细嫩,品质越优良[39]。本试验结果显示,波尔山羊的肌内脂肪含量显著高于麻城黑山羊,说明在6月龄这个阶段,波尔山羊的肉质更佳。Hocquette等[40]研究发现,肌内脂肪的增长速度取决于肌肉的生长速度,即肌肉的生长速度越慢,肌纤维直径越小,肌内脂肪的沉积能力越强。相较于6月龄的波尔山羊而言,6月龄的麻城黑山羊肌纤维直径较小,肌内脂肪也较少,这说明麻城黑山羊肌肉生长速度和肌肉脂肪沉积能力比波尔山羊弱。
4 结 论
本研究结果表明,6月龄波尔山羊的红细胞比容、平均红细胞体积均显著低于6月龄麻城黑山羊,总蛋白、球蛋白、磷离子含量与淀粉酶活性均极显著低于麻城黑山羊;波尔山羊的平均红细胞血红蛋白浓度、活体重、背最长肌重、股二头肌重、胴体重、肌内脂肪含量均显著高于麻城黑山羊,钾离子含量、眼肌面积、肌纤维直径均极显著大于麻城黑山羊。结果可为山羊的饲养管理及选育提供一定的参考。