紫花苜蓿发酵草粉对黑猪生长性能、血清生化指标及肉质品质的影响

梁 丹，甘信斌，戴先焙，王 杰，贺 亮，肖思敏，王前光

1.湖南省常德市畜牧水产事务中心，湖南常德 415000；2.湖南省常德市农业农村局，湖南常德 415000；3.湖南省新宁县水庙镇农业综合服务中心，湖南邵阳 422700；4.湖南省汉寿县畜牧水产事务中心，湖南常德 415000；5.湖南省常德市鼎城区畜牧水产事务中心，湖南常德 415000；6.常德职业技术学院，湖南常德 415000

紫花苜蓿有“牧草之王”的美称，是世界上栽培面积最广泛的豆科牧草之一[1]。紫花苜蓿具有很高的营养价值，粗蛋白质含量高、粗纤维含量较低、氨基酸组成平衡、各种维生素和矿物质含量丰富、含有异黄酮和大豆黄酮类物质及多种未知生长因子，适口性好，是牛、羊、猪、马、兔、禽等动物的优质饲料[2]。牧草饲料具有绿色、环保等优点，配合饲料中使用部分牧草粉，能减少畜禽粪便中氮磷的排放量，可节省粮食，减缓人畜争粮等现象。同时，紫花苜蓿可替代部分饲料，以此降低饲料成本，提高生猪养殖收益[3]。研究发现，在妊娠母猪饲粮中添加苜蓿草粉，能改善母猪的繁殖性能、增加产仔数、降低仔猪死亡率、增加断奶仔数[4]；江香猪基础日粮饲料中添加苜蓿草粉可提升生态猪品质[5]。苜蓿草产业的发展已经上升到国家战略，2019年以来，中央一号文件多次指出“合理调整粮经饲结构，发展青贮玉米、苜蓿等优质饲草料生产”“鼓励发展青贮玉米等优质饲草饲料”。湖南省农业农村厅继续推进苜蓿试种项目实施，并将“调整优化饲料配方结构，增加地方原料和新饲草饲料资源使用量”列入年度畜牧兽医工作重点。常德市“十四五”发展规划中，更明确提出要“稳步发展青贮玉米、紫花苜蓿等优质饲料作物种植，初步形成南方现代饲草料绿色产业体系”。本试验旨在研究紫花苜蓿发酵草粉替代基础日粮对黑猪生长性能、血清生化指标、猪肉品质（氨基酸组成、脂肪酸组成以及挥发性风味物质组成）的影响，为科学利用苜蓿草粉资源提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及仪器

紫花苜蓿发酵草粉购于湖南德人牧业科技有限公司；血清中总蛋白（total protein，TP）、白蛋白（albumin，ALB）、谷草转氨酶活性（glutamic oxaloacetic transaminase activity，GOT）、丙谷转氨酶（glutamic pyruvic transaminase activity，GPT）、血尿素氮（blood urea nitrogen content，BUN）、葡萄糖（D-glucose content，GLU）、肌酐（creatinine，Crea）、总胆固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、高密度脂蛋白（high density lipoprotein cholesterol content，HDL-C）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein/very low density lipoprotein content，LDL-C）、肌酸激酶活性（creatine kinase activity，CK）、乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase activity，LDH）测定试剂盒购于北京盒子生工（Boxbio）科技有限公司；盐酸、氢氧化钠、浓硫酸、甲醇、氯化钙、石油醚、苯酚、无水硫酸钠、丙酮（均为分析纯），湖南汇虹试剂有限公司；正己烷、乙腈、二氯甲烷（均为色谱纯），上海麦克林生化科技有限公司。7820A GC-5977E MSD 气相色谱-质谱仪，美国安捷伦公司；Ac-Quity H class 超高效液相色谱仪，Waters。

1.2 试验动物及分组

试验动物选用保育结束（70日龄左右）健康商品黑猪120 头，随机分为4 组，每组3 个重复，每个重复10 头猪，预饲期30 d 后饲喂150 d。

1.3 试验地点

在湖南省常德市鼎城区十美堂镇小茅村湖南旭湘农牧黑猪养殖场进行。

1.4 试验日粮

4 组日粮分别为0%紫花苜蓿发酵草粉+100%原饲料配方（对照组）、10%紫花苜蓿发酵草粉+90%原饲料配方（试验1 组）、20%紫花苜蓿发酵草粉+80%原饲料配方（试验2 组）、30%紫花苜蓿发酵草粉+70%原饲料配方（试验3 组）。原饲料配方为常德通威饲料公司生产的大猪配合饲料215。

1.5 样品采集与处理

试验最后1 d 从0%、10%、20%水平组的每个重复组中选取2 头试验黑猪，取里脊肉样0.5 kg 进行氨基酸、脂肪酸、挥发性风味物质检测；从0%、10%、20%、30%水平组每个重复随机选取10 头试验黑猪，取前腔静脉血8 mL，血样在室温静置1 h后，4 000 r/min 离心15 min，将分离出的血清置于-20 ℃保存备用。

1.6 测定项目及方法

1）黑猪生长性能测定。经预饲30 d 后，分别在饲喂第0、60、90、120 及150 天测定体重。

2）血清指标测定。TP、ALB、GOT、GPT、BUN、GLU、Crea、TC、TG、HDL-C、LDL-C、CK、LDH 的测定均按试剂盒操作规程进行。

3）氨基酸组成分析。取0.025 g 猪肉样品，置于5 mL 安醅瓶中，加3 mL 6 mol/L 盐酸溶液或40%（体积分数）氢氧化钠溶液，酒精喷灯拉丝封口，110 ℃水解24 h，样品中蛋白全部水解成氨基酸残基后，取过膜后的上清液3 mL 按照Elite-AAK 氨基酸分析系统的衍生方法进行氨基酸衍生化，高效液相色谱法测定氨基酸含量。色谱分析条件：Elite-AKK 氨基酸分析色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），柱温27 ℃，进样体积10 μL，流动相流量1.2 mL/min，检测波长360 nm。

4）挥发性风味物质萃取及分析。取黑猪里脊肉5 g 至于萃取瓶中，加入5%的NaCl 以及33 μL 内标（3.03 μg）。将萃取瓶在90 ℃水浴锅中加热熟制60 min，然后降温至60 ℃，用手动SPME 进样器，在85 ℃下通过静态顶空方法恒温萃取40 min，萃取完退出SPME，并立刻进行气相色谱-质谱（GCMS）分析[6]。

气相色谱条件：DB-5-MS 毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），载气为氦气；初始温度35 ℃，保持3 min，以10 ℃/min 速度升至200 ℃，然后以20 ℃/min 的速度升至260 ℃，保持8 min。进样体积为1.00 μL，不分流进样，流量1.5 mL/min。质谱条件：EI+离子源，温度250 ℃；扫描质量范围30～500m/z，溶剂延迟2 min；电子能量70 eV；检测器温度280 ℃[7]。根据GC-MS 中各组分相对保留时间结合N1ST14.L 质谱库进行检索定量分析。

5）脂肪酸组成分析。取里脊肉，参照文献[7]进行脂肪酸甲酯化，在气相色谱质谱仪上测定分析。色谱条件：HP-5-MS 毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），初始温度150 ℃，以15 ℃/min 速度升至200 ℃；再以2 ℃/min 的速度升至250 ℃。进样体积为1.00 μL，分流比为20∶1，载气为氦气，流量1 mL/min。质谱条件：离子源温度230 ℃，进样口温度280 ℃，采用EI+源（70 eV），选取Scan 模式，扫描范围为45～500m/z，溶剂延迟2.5 min。根据GCMS 中各组分保留时间以及质谱图，在N1ST14.L库检索鉴定，通过峰面积归一法计算各脂肪酸的百分比。

1.7 数据统计分析

采用SPSS 18.0 软件进行统计分析。所有数据均以“平均数±标准差”表示，并用单因素方差分析和Tukey’s 检验不同投饲处理之间的差异，以P＜0.05 作为判断差异显著性标准。

2 结果与分析

2.1 黑猪生长性能

对饲喂过程中黑猪的体重数据进行记录分析，结果如图1所示，在饲喂初始阶段（60～90 d），对照组体重增长快于试验组。虽然在150 d 时各组黑猪体重平均值间有差距，但差异并不显著（P>0.05）。

图1 紫花苜蓿对黑猪生长性能的影响

2.2 血清指标分析

饲粮中添加紫花苜蓿草粉后，黑猪血清各项指标如表1所示。20%添加量组TP 含量显著高于对照组，但30%组无显著区别。BUN 含量在20%组别显著降低，与TP 指标相符。GLU 含量随着紫花苜蓿添加量提升有先下降后恢复的趋势，但都不显著。ALB在20%、30%组显著提升，与TP、BUN 数据结果相符。20%添加量组的黑猪血清中Crea 显著降低。随着紫花苜蓿添加量的提高，黑猪血清中CK 先显著升高后显著降低。HDL-C 显著升高，LDL-C 则显著降低，且均在20%组达到峰值。TG 和TC 含量在10%组显著提高，而20%、30%组与对照无显著区别。试验组与对照组相比，GPT 显著降低。GOT 虽然在30%组有下降趋势但并不显著。随着紫花苜蓿添加量的提升，LDH 活性显著提高。

表1 紫花苜蓿草粉对黑猪血清指标影响

2.3 氨基酸组成分析

紫花苜蓿添加量对黑猪猪肉中总氨基酸组成的影响如表2所示，经水解并结合液相色谱法，每组各检测出18 种氨基酸，其中在10%添加量时总氨基酸含量为（502.83±31.54）mg/g，显著高于对照组的（446.72±26.30）mg/g，但与20%组无显著差异；必需氨基酸在10%添加量组含量最高，但必需氨基酸相对于对照组无显著差异，20%组显著低于10%组，但与对照组无显著差异。氨基酸组成中赖氨酸含量最高（214.95～238.52）mg/g，且各组间无显著差异；其次是色氨酸（22.14～59.48）mg/g，20%组显著低于10%组及对照组。10%添加量组的多数氨基酸含量均显著高于对照组，与20%组和对照组无显著区别。各氨基酸中最少的是半胱氨酸（1.17～1.35）mg/g，且无显著差异。据必需氨基酸与总氨基酸的比值（essential amino acid/total amino acid，EAA/TAA）提出的理想模式标准，质量较好的蛋白质其EAA/TAA 的比值为40%左右，必需氨基酸和非必需氨基酸比值（essential amino acid /nonessential amino acid，EAA/NEAA）在60%左右。各试验组的EAA/TAA 比值和EAA/NEAA 值的分布范围分别为70.91% ～73.41% 和244.09% ～276.68%，且10%组与对照组无显著差异，而20%组显著低于对照组。

表2 紫花苜蓿对黑猪猪肉中总氨基酸组成影响分析mg/g

2.4 脂肪酸组成分析

猪肉中脂肪酸组成如表3所示，在0%及10%添加量组的猪肉中各检测出9 种脂肪酸，而20%组检测出10 种脂肪酸。其中饱和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）3 种，单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acids，MUFA）4 种，多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PU-FA）在20%组检测出3 种，其余2 组各检测出2 种；20%添加量组的总SFA 仅为36.33%±2.08%，显著低于其余2 组；10%和20%添加量组的总MUFA 含量显著高于对照组；20%添加组PUFA 的含量显著高于对照组及10%组。总SFA、总MUFA 及总PUMA 中，MUFA 相对含量最高（43%～47%），而PUMA 含量最低，占10%～16%，因此在一定程度上表明，猪肉脂肪酸营养主要体现在MUFA 含量上。

表3 紫花苜蓿添加量对猪肉脂肪酸组成影响%

2.5 挥发性风味物质含量

对不同组别的黑猪猪肉的风味化合物进行分类分析，结果见表4。共检测到50 种挥发性风味化合物，其中醛类24 种，每组总含量分别为（3.794±2.201）、（5.166±1.395）、（1.763±1.171）μg/g，10%组含量最高且在脂肪香味的醛类含量上显著高于对照组和20%组；芳香族共检测出4 种，每组总含量分别为（0.428±0.104）、（0.416±0.84）、（0.285±0.1）μg/g，10%组与对照组无显著差别，20%组在种类上明显少于另外2 组；酯类3 种，3 组总含量分别为（0.071±0.006）、（0.110±0.026）和0 μg/g，10%组最高，20%组未检出；在对照组及10%试验组分别检测出烷烃类6 种，20%组只检测出2 种，总含量分别为（0.247 ±0.103）、（0.316 ±0.067）、（0.076 ±0.045）μg/g，10%含量最高；醇类共检测出10 种，对照组检测出6 种、10%组检测出9 种、20%组检测出1 种，含量分别为（0.307±0.11）、（0.610±0.149）、（0.044±0.007） μg/g，10%组含量最高，种类最多；此外，杂环类只检测出1 种，酮类在对照组及10%试验组各检测出2 种，分别为（0.074±0.021）、（0.102±0.028） μg/g，10%组含量最高，且20%组未检出。

表4 紫花苜蓿添加量对猪肉挥发性风味物质组成影响μg/g

续表4

3 讨 论

3.1 紫花苜蓿对黑猪生长性能的影响

不同的紫花苜蓿添加量在初始阶段对黑猪的体重增长有一定影响，但后期无显著差异，这与紫花苜蓿能量及纤维物质较低有关[8]，在饲喂初始阶段黑猪需要对替换后的饲料有一定的适应阶段。而最终结果显示体重无差异，说明紫花苜蓿替代基础饲料方案可行，且在20%以内的添加量无显著区别，这与王自豪等[5]的研究结果一致。

3.2 紫花苜蓿对黑猪血清指标的影响

TP 可反映机体对蛋白质的吸收代谢情况[9]，本试验结果表明20%组别显著高于对照组，但30%组别无显著区别，推测紫花苜蓿添加量过高，黑猪对其消化率可能降低。BUN 能够反映出动物机体内的蛋白质代谢与氨基酸之间的平衡，易受到饲料中蛋白类含量的影响，与体内氮沉积率、氨基酸利用率呈现负相关[10]。本试验中BUN 含量在20%添加量组显著降低，而TP 显著升高，表明此添加量下可提高生猪机体对饲料中蛋白质的吸收代谢较好，促进蛋白合成[11]。GLU 含量随着紫花苜蓿添加量提升有先下降后恢复的趋势，但都不显著。ALB 在一定程度上反映了机体的营养和免疫情况，具有调节血液胶体渗透压和运输营养物质等作用。血清ALB 在20%、30%组显著提升，说明机体的代谢和免疫能力提高[12]，与TP、BUN 数据结果相符。Crea 是肌肉代谢产生的一种毒素，主要靠肾脏清除。肌酐主要由肾小球滤过排出体外。血中肌酐来自外源性和内源性2 种，外源性肌酐是肉类食物在体内代谢后的产物；内源性肌酐是体内肌肉组织代谢的产物。本试验中20%添加量组显著降低，推测此添加比例下肌酐生成量较少或肾脏清除能力提升。CK 通常存在于动物的心脏、肌肉及脑部等组织的细胞浆和线粒体中，是一个与细胞内能量运转、肌肉收缩、ATP 再生有直接关系的重要激酶，它可逆地催化肌酸与ATP之间的转磷酰基反应，是判断动物应激、心脏和骨骼肌疾病的重要指标。试验组随着紫花苜蓿添加量的提高先显著升高后显著降低，推测紫花苜蓿在低添加量时促进心脏肌肉细胞CK 活性，高添加量意味着基础饲料比例下降，导致CK 活性降低。血清脂

质代谢指标包括TG、TC、HDL-C 和LDL-C 等，其中TG 和TC 含量反映了脂肪的合成和分解对机体的调控。LDL-C 代表经血液转运内源胆固醇到组织利用，其次是HDL-C，主要是逆向将胆固醇从外周组织运输到肝脏进行排泄和分解代谢[13]。试验组HDL-C显著升高，LDL-C 显著降低，且均在20%组达到峰值，而10%组TG、TC 含量显著提高，而20%、30%组与对照无显著区别, 以上变化说明低添加量的紫花苜蓿时促进脂肪积累，而在高浓度时促进脂肪代谢[14]。GOT 和GPT 在肝脏、心脏、骨骼肌、肾脏中含量较多，其活性高低反映了蛋白质的合成和分解代谢状况。试验组与对照组相比GPT 显著降低，蛋白分解代谢减缓，推测紫花苜蓿添加促进了蛋白的合成的同时减缓了蛋白的分解代谢[15]。GOT 虽然在30%组别有下降趋势但并不显著。以上说明，适当添加紫花苜蓿可以提升黑猪机体免疫力，促进对蛋白质吸收合成并积累脂肪。

3.3 紫花苜蓿添加量对黑猪猪肉中氨基酸组成影响

本试验中在添加10%紫花苜蓿时，总氨基酸含量显著高于对照组，且必需氨基酸含量也是最高。必需氨基酸对生物体生命活动有重要作用，能提供合成蛋白质的重要原料，同时也为生命体进行正常代谢、维持生命提供了物质基础[16-17]。各组总氨基酸中赖氨酸含量最高（214.95～238.52）mg/g，且各组间无显著差异，赖氨酸作为动物体必需氨基酸，有促进人体发育、增强免疫力的功能，并有助于提高中枢神经组织功能的作用[18]；其次是色氨酸，含量在22.14～59.48 mg/g，20%组显著低于10%组和对照组，色氨酸在免疫调节、消化调节、抗应激、蛋白质合成调节等方面具有重要作用[19-20]。此外，在天冬氨酸、精氨酸、甘氨酸、苏氨酸、脯氨酸、丙氨酸、组氨酸含量上，10%添加量组均显著高于对照组，而20%组与对照组无显著区别。在EAA/TAA 比值和EAA/NEAA 比值方面，20%组显著低于对照组，而10%组无显著差异，说明紫花苜蓿添加量会影响猪肉的蛋白质营养价值，综合以上推测10%组较为理想。

3.4 紫花苜蓿添加量对黑猪猪肉中脂肪酸组成分析

猪肉中脂肪酸组成对评价猪肉的营养结构有重要意义，其中饱和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）指含有饱和烃基的酸，碳链上只有饱和的C-C键或C-H 键。动物油脂中饱和脂肪酸较多，是构成脂质的基本成分之一。人类所需的SFA 主要来源于畜禽肉类，为人体提供能量。生猪不同部位脂肪酸种类占比差别较大[21]。本试验中，紫花苜蓿在20%添加量时显著降低了SFA 含量；单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acids，MUFA）是指碳链中只含有1 个不饱和键的脂肪酸，具有降低低密度脂蛋白（LDL）、提高高密度脂蛋白（HDL）比例的功效，而紫花苜蓿添加组的MUFA 均高于对照组，与王自豪等[5]试验结果相同，这与血清指标中HDL-C、LDL-C变化相一致。多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PU-FA）是指碳键含有2 个或2 个以上双键且碳链长度为18～22 个碳原子的直链脂肪酸，具有软化血管、健脑益智、改善视力的功效[22]，20%添加量组显著高于对照组及10%组，但因其含量只占16%，而MUFA 占48%左右。因此，黑猪猪肉中脂肪酸组成主要体现在MUFA 含量上，推测10%组最佳。

3.5 紫花苜蓿添加量对黑猪猪肉挥发性风味成分影响

对不同组别的黑猪猪肉的风味化合物进行分类分析，共检测到醛类24 种、芳香族4 种、酯类3种、烷烃6 种、醇类10 种、杂环类1 种、酮类2 种，共50 种挥发性风味化合物，其中醛类种类最多且含量最高。10%组总含量为（5.166±1.395）μg/g，且在1-辛醛、E-2-辛烯醛、正壬醛、E-2-壬烯醛、E-2-癸烯醛等含有脂肪类香气[23]的挥发性风味物质含量上，紫花苜蓿添加量为10%的试验组显著高于对照组及20%试验组，紫花苜蓿适当替代基础饲料可以提高黑猪猪肉的香气，但过高的添加量反而会降低，这与饲料的营养物质多样性有一定关联。在烷烃、酯类及醇类挥发性风味物质种类及含量上，10%试验组明显高于对照组及20%试验组，烷烃类可以赋予猪肉中清香和香甜气味[24]，因此适当添加紫花苜蓿可以赋予黑猪猪肉独特的风味。20%试验组虽然在挥发性风味物质种类及含量上少于对照组及10%试验组，但也说明紫花苜蓿添加量可以改变黑猪猪肉的风味，使风体现更集中于醛类。综上所述，10%组提高了黑猪猪肉的风味多样性，20%组使得黑猪猪肉风味更纯正。

4 结 论

在黑猪育肥阶段，使用紫花苜蓿草粉替代部分配合饲料饲喂是可行的。紫花苜蓿替代部分基础饲料提高了饲料中营养素的多样性，虽然对增重效果无影响，但对提高黑猪的代谢能力、抗病能力有一定辅助作用，且紫花苜蓿在10%的添加量下促使了猪肉品质的提升。从经济角度考虑，紫花苜蓿替代部分基础饲料，降低了饲喂成本，因此，在紫花苜蓿资源的利用上具有较大的开发价值和发展前景，值得生产上推广应用。