植物甾醇和胍基乙酸复合物对育肥肉牛生长性能、屠宰性能、胴体品质和血清生化指标的影响

2023-01-03张翼刘继根曹娜肖灿辉赵易艺

饲料博览 2022年6期

张翼，刘继根，曹娜，肖灿辉，赵易艺

（长沙道勤生物科技有限公司，长沙 410126）

作为畜牧业的重要组成部分，肉牛养殖业在促进农民增收、农村经济发展中起到了日益重要的作用。随着人们生活水平的提高，具有瘦肉多、蛋白高、脂肪和胆固醇低等特点的牛肉被作为一种营养品质高、维生素和微量元素丰富的保健型肉类食品，成为人们理想的肉品之一，在肉类产品中所占比例逐渐增大。且随着膳食结构的调整，人们对牛肉产品的营养和质量的要求不断提高[1-2]。近年来高度集约化的饲养模式使育肥牛脂肪沉积增加，背膘厚增大，皮下脂肪等显著增多，给肉牛养殖造成了较大的经济损失。因此如何降低畜禽体背膘厚、提高畜产品品质越来越受到人们重视。植物甾醇被作为动物促生长剂添加到饲料中，能起到促进动物生长、提高产量、增进健康、降低成本的作用[3]，植物甾醇对于育肥猪生长性能及肉品质的影响、奶牛乳品质和产奶量的研究有很多[4-6]，但植物甾醇在育肥肉牛生产中应用的研究鲜有报道。胍基乙酸（GAA）作为新型饲料添加剂，在提高动物生产性能、提高饲料利用率、改善肉质、抗氧化应激以及机体能量代谢方面具有一定的促进作用[7-8]。本试验以育肥肉牛为研究对象，研究了植物甾醇和胍基乙酸对肉牛的生长性能、屠宰性能和胴体品质和血清生化指标的影响，以期为降低肉牛皮下脂肪沉积、改善牛肉品质以及提高养殖效益奠定一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验动物及试验设计

肉牛育肥试验于2021年4月10日—10月8日在湖南省慈利县杨柳铺镇湖南振怀牧业科技公司进行。选取平均体重为（350±24.18）kg、健康无病的西门塔尔牛杂交后代牛20头，随机分为对照组和试验组，每组各10头，对照组饲喂基础TMR日粮，试验组每天在基础TMR日粮中添加植物甾醇胍基乙酸复合物30 g·头-1（含植物甾醇0.9 g、胍基乙酸3 g），试验期180 d，180 d后每组随机选取3头牛于2021年10月10日在慈利肉类加工有限公司进行屠宰。

1.2 添加剂

植物甾醇和胍基乙酸复合物，由长沙某生物科技有限公司提供，其中植物甾醇脂≥30 g·kg-1，胍基乙酸≥100 g·kg-1。

1.3 饲养管理

试验期间将植物甾醇和胍基乙酸复合物均匀混合于精补料中进行饲喂，试验牛每天饲喂2次，分别于每天上午6:00和下午15:00各投喂1次，饲喂TMR基础日粮，喂后自由饮水。试验牛全部采用拴系式饲养，牛群的日常驱虫、健胃和疫苗注射等健康维护均按照牛场统一标准执行。试验期间每日观察牛体健康状况，牛舍每天清粪并定期消毒。TMR日粮组成及营养水平见表1。

表1 试验基础日粮组成及营养水平（风干基础）

1.4 生长性能测定

分别于试验开始和试验结束时测定试验牛体重并记录，并根据测定的体重计算出试验牛的平均日增重（ADG），ADG=（末重-初重）/试验天数。试验期间记录每头试验牛每天的精料、粗料实际饲喂量和剩余量，计算干物质采食量（DMI）和料重比（F/G），F/G＝DMI/ADG。

1.5 屠宰性能测定

试验结束后，试验牛禁食24 h，断水8 h，每组随机选择3头肉牛统一按照标准工艺屠宰[9]，测定供试牛屠宰前活重、胴体重、脂肪重、眼肌面积和背膘厚；测定牛肉pH、滴水损失、蒸煮损失、剪切力和大理石花纹评分及肉色；测定背最长肌样品的营养成分（水分、粗蛋白、肌内脂肪和粗灰分）。

1.5.1 屠宰指标

胴体重：试验牛电击晕屠宰放血后剥去毛皮，去除头部、内脏及前后肢膝关节以下的部分后称重。

屠宰率：屠宰后胴体质量与活畜宰前禁食24 h的质量比值，即屠宰率（%）=（胴体重/活体重）×100%。

眼肌面积：采集左侧胴体的第12～13肋间背最长肌，用透明硫酸纸绘制下眼肌横断面图形，用方格透明卡片（每格1 cm）计算眼肌面积。

背膘厚度：使用游标卡尺测定左右两侧胴体的第12～13肋处垂直于背部的皮下脂肪厚度，每处重复测量3次，取测量平均值。

非胴体脂肪和胴体脂肪：分别取非胴体脂肪和胴体脂肪进行称重。

1.5.2 肌肉物理指标

pH：宰后45 min内取背最长肌的3个不同位置用pH计测定pH，取平均值。

蒸煮损失：水浴锅预热至75℃后，将切好的肉样（5 cm×5 cm×5 cm）放入加热，用水银温度计插入肉样的中心进行实时监测，待肉样中心温度到达70℃后取出肉样冷却。记录肉样加热前后的重量分别作为m1和m2。蒸煮损失（%）=（m1-m2）/m1×100%。

剪切力：测完蒸煮损失后的肉块，用直径为10 mm的圆形取样器顺着肌纤维的方向平行钻取肉样，使用嫩度仪测定每个样块的剪切力大小各3次，取平均值。

肉色：采用色差仪测定肉样亮度系数（L*）、红度系数（a*）、黄度系数（b*）值，每个样品测3次取平均值。

大理石纹评定：分5个等级，评分等级按照大理石纹丰富程度由1级到5级逐级递增。于宰后1 h取最大眼肉横断面，对照标准牛肉大理石纹等级标准图片评定大理石纹等级。

肌肉脂肪含量：参照GB/T 5009.6—1985《食品中脂肪的测定方法》中索氏抽提法测定背最长肌肌内脂肪含量。

1.5.3 肌肉营养指标

粗蛋白参照GB/T 24318—2009《杜马斯燃烧法测定饲料原料中总氮含量及粗蛋白质的计算》和灰分参照GB/T 5009.4—2010《食品安全国家标准食品中灰分的测定》进行肌肉常规营养成分的测定。

1.6 血清生化指标

在试验第180天时，每组随机选取接近平均体重的5头试验牛，于清晨空腹条件下颈静脉采血20 mL，于4℃下3 500 r·min-1离心15 min，分离血清后-20℃保存待测[10]。采用兽用全自动生化分析仪测定血清中血清总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、尿素氮（UN）、葡萄糖（GLU）、谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST)活性。

1.7 仪器设备

pH计（PHS-3C型），上海仪电科学仪器股份有限公司产品；嫩度测定仪（RH-N50型），广州润湖仪器有限公司产品；兽用全自动生化分析仪（PE-6800VET型），深圳普康生物医疗电子股份有限公司产品；色差仪（NR60CP型），深圳三恩时科技有限公司产品；氮素分析仪（Rapid-N），德国Elemntar Analysensysteme GmbH公司产品。

1.8 统计分析

试验数据用Excel 2007软件进行处理，采用SPSS 21.0软件进行one-way ANOVA分析，数据用“平均值±标准误”的形式表示。P＜0.05表示具有显著差异。

2 结果与分析

2.1 植物甾醇和胍基乙酸复合物对肉牛生产性能的影响

试验肉牛生产性能测定结果见表2。由表2可知，对照组和试验组肉牛育肥期初始体重差异不显著（P＞0.05），试验组末重比对照组高2.07%，差异不显著（P＞0.05）；试验组的平均日增重和干物质采食量比对照组分别提高了7.32%和0.32%，差异不显著（P＞0.05）；试验组料肉比相比对照组降低了3.62%，差异不显著（P＞0.05）。

表2 植物甾醇和胍基乙酸复合物对肉牛生产性能的影响

2.2 植物甾醇和胍基乙酸复合物对肉牛屠宰性能的影响

试验肉牛屠宰性能测定结果见表3。经180 d的育肥后，试验组胴体重、屠宰率分别比对照组提高2.07%和0.74%，但未达到显著水平（P＞0.05）；从脂肪沉积来看，试验组胴体脂肪和非胴体脂肪比对照组分别显著降低了29.63%和31.70%（P＜0.05）；试验组眼肌面积较对照组提高了3.90%（P＞0.05），背膘厚度显著降低了37.66%（P＜0.05）。

表3 植物甾醇和胍基乙酸复合物对肉牛屠宰性能的影响

2.3 植物甾醇和胍基乙酸复合物对肉牛肌肉品质的影响

试验肉牛肌肉品质测定结果见表4。由表4可知，两组之间背最长肌pH值、剪切力、肉色L*、a*和b*差异均不显著（P＞0.05）。与对照组相比较，试验组的肌肉剪切力提高了0.48%（P＞0.05），大理石花纹评分显著升高了10.43%（P＜0.05）；肌肉的滴水损失和蒸煮损失分别下降了14.61%（P＜0.05）和5.25%（P＞0.05）；肌内脂肪含量和粗蛋白含量分别增加了6.84%和6.66%（P＞0.05）；肌肉亮度L*、红度a*和黄度b*值分别提高了2.49%、2.45%和1.93%（P＞0.05）。

表4 植物甾醇和胍基乙酸复合物对肉牛肌肉品质的影响

2.4 植物甾醇和胍基乙酸复合物对肉牛血清生化指标的影响

试验肉牛血清生化指标测定结果见表5。试验组西门塔尔牛血清中葡萄糖（GLU）活性较对照组下降4.65%（P＞0.05），两组间谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）和尿素氮（UN）均无显著差异（P＞0.05）；与对照组相比，试验组的总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）分别降低了5.70%（P＞0.05）、28.57%（P＜0.0.5）和3.70%（P＞0.05），高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）提高了4.42%（P＞0.05）。

表5 植物甾醇和胍基乙酸复合物对肉牛血清生化指标的影响

3 讨论

3.1 植物甾醇和胍基乙酸对肉牛生产性能的影响

研究表明，植物甾醇促进动物生长的作用机理表现在以下几个方面[11]：呈现水溶质状态的植物甾醇会形成生长激素、植物甾醇、核糖核蛋白体三者复合体，其稳定的结构通过延长生长激素的半衰期和作用时间而促进动物生长；作为类固醇激素前体物质，能与靶细胞受体结合，激活基因转录活性，促进mRNA合成与蛋白质翻译，诱导蛋白质的合成从而调节生长；另外有助于调节垂体与肝脏功能，通过刺激类胰岛素样生长因子的分泌来促进机体发育。在日粮中添加15～30 mg·kg-1植物甾醇具有提高生长猪生产性能和改善胴体品质的趋势，具体表现在提高生长猪的平均日增重、胴体瘦肉率和饲料转化率等方面[12]。另外，在猪日粮中分别添加15 mg·kg-1和30 mg·kg-1植物甾醇，植物甾醇组ADG和饲料转化率（FCR）在饲喂56 d后较对照组分别提高12.16%、7.10%和2.56%、7.10%，每头猪毛利润分别提高了24.38%和25.97%[13]。舍饲滩羊日粮中添加不同水平GAA 85 d后，饲粮中添加0.08%和0.12%GAA相比于对照组显著提高了平均日增重，显著降低了料重比[14]。张建新等[15]研究表明饲粮中添加900 mg·kg-1GAA，羔羊的ADG、胴体重、净肉重均显著高于对照组和其他试验组，料重比显著降低。本试验中，饲粮中添加植物甾醇和胍基乙酸复合物后肉牛的平均日增重和干物质采食量比对照组牛分别高了7.32%和0.32%；料肉比相比对照组降低3.62%，但都差异不显著。说明植物甾醇和胍基乙酸复合物对育肥牛的生长性能有促进作用，从而可提高肉牛养殖的经济效益。

3.2 植物甾醇和胍基乙酸对肉牛产肉性能的影响

胴体重和屠宰率是反映肉牛产肉性能以及判断养殖效益和经济价值的关键指标。眼肌面积与肉牛产出紧密相关，可作为评定肉牛屠宰后胴体品质的重要指标。本试验中，试验组比对照组胴体重、屠宰率和眼肌面积分别提高了2.07%、0.74%和3.90%。在脂肪沉积方面，背膘厚度的数值大小与瘦肉率成反比，背膘厚度越大说明瘦肉率就越低[16]。研究发现，在生长猪日粮中添加25 mg·kg-1植物甾醇能够显著改善饲料转化率（FCR），并能提高ADG和胴体瘦肉率[17]。陈颋等[18]以肥育猪为试验对象，研究发现150 mg·kg-1植物甾醇能提高屠宰率和瘦肉率，降低背膘厚，同时显著提高大理石纹评分，改善肉色、系水力及嫩度，表明植物甾醇能提高肥育猪生长性能，并且改善肉质性状，植物甾醇具有重新分配体内脂肪的效果。在肥育猪日粮中添加植物甾醇能显著提高瘦肉率并有提高平均日增重和胴体瘦肉率的趋势[19]。滩羊饲粮中添加0.08%的和0.12%GAA能显著提高屠宰率，添加0.08%GAA显著提高了净肉率，并显著降低了胴体脂肪含量和尾脂胴体重比值[14]。研究结果与本研究结果相似。本次试验中，试验组比对照组背膘厚下降了37.66%。试验组胴体脂肪和非胴体脂肪较对照组均明显下降，说明日粮中添加植物甾醇和胍基乙酸会减少胴体与非胴体脂肪的沉积，能显著降低肉牛的体脂率，提高产肉率和瘦肉率。

3.3 植物甾醇和胍基乙酸对育肥牛肌肉品质的影响

pH是衡量牛肉品质的一个关键参数，肉品质指标同时包括适口性、货架期、持水力和肉色等等。本研究中，两组间牛肉pH均无显著差异，说明植物甾醇和胍基乙酸的添加对牛肉的pH影响不大。牛肉的滴水损失、蒸煮损失与牛肉的系水力紧密相关，而系水力又密切影响肉的口感和风味等[20]。肌肉失水率和滴水损失率越高，说明肌肉组织的系水力越低，从而导致肉的持水性和多汁性差；反之表明肉的系水力高、持水性能强以及多汁性好。本研究发现，植物甾醇和胍基乙酸能降低牛肉滴水损失及蒸煮损失，说明添加植物甾醇和胍基乙酸时牛肉的多汁性更好。剪切力值是反映肉的嫩度及品质的重要指标。剪切力值越低说明牛肉越嫩，肉牛剪切力值的大小受多方面因素的影响，包括牛的品种、年龄及饲料、牛肉本身的结缔组织含量、肌内脂肪含量等因素[21]。本研究中植物甾醇和胍基乙酸的处理对牛肉剪切力值的高低无明显影响。肉色是评价肉品质的重要指标之一，其中L*、a*和b*值大小分别代表了肉的明亮度、红度以及黄度的高低。Li Z.M.等[22]在晋江公牛日粮中添加0.20%GAA，ADG比对照组提高0.44%，并且有增加肌肉b*值和a*值以及背最长肌中肌酸激酶、肌酐含量的趋势，可改善肉质。本研究中，两组牛肉间的肉色值指标均无显著差异，试验组较对照组肉色指标稍有提高，说明添加植物甾醇和胍基乙酸对肉牛的肉色有改善的趋势。大理石花纹是与牛肉的嫩度和风味密切相关的衡量牛肉品质的重要指标，大理石纹越丰富，肉相对越嫩，肉品质越好[23]。本试验中，添加植物甾醇和胍基乙酸能提高牛肉大理石花纹等级，改善牛肉品质。水分、粗蛋白和粗脂肪含量决定了肉品质[24]。肌内脂肪是肌肉组织中的重要组成部分，肌内脂肪含有大量磷脂，磷脂具有丰富的能提高肉品风味的饱和脂肪酸和较高的单不饱和脂肪酸[25]。牛肉中脂肪含量越高则肉的适口性、多汁性、嫩度和风味越佳[26]。本试验中试验组背最长肌的脂肪含量高于对照组，说明添加植物甾醇和胍基乙酸对肉质的多汁性、嫩度和风味有明显的提升作用，与晁雅琳等[14]的研究结果一致。

3.4 植物甾醇和胍基乙酸对肉牛血清生化指标的影响

血清生化指标是动物体生命活动的物质基础，不仅是衡量动物机体物质代谢和健康状况的重要指标，还能反映动物体内营养物质沉积的状况[27]。血浆中的GLU是衡量动物机体能量平衡的重要指标，也是机体能量供应的主要来源。本试验中，试验组血清GLU含量较对照组有下降趋势，这说明植物甾醇和胍基乙酸具有调节动物血糖的功能，该功能可能与植物甾醇和胍基乙酸能通过提高机体抗氧化能力而抑制脂质过氧化反应途径有关。AST和ALT是广泛存在于动物线粒体中的2种氨基酸转移酶，是反映心脏和肝脏功能健康状况的关键指标，血清AST和ALT活性会在肝细胞受损后迅速升高。本试验中，添加植物甾醇和胍基乙酸复合物对育肥肉牛血清AST和ALT活性无显著影响。血清中TC和TG含量反映了机体脂质代谢的状况，是机体脂肪组织发育和脂肪沉积的重要指标[27]。高密度脂蛋白（HDL）能将胆固醇从肝脏外组织转运至肝脏进行代谢；低密度脂蛋白（LDL）的主要作用是运载胆固醇至外周组织，血清LDL-C含量与疾病发生率呈正相关。本试验中，试验组TG含量显著低于对照组，血清HDL-C含量有所提高，且降低了肉牛血清LDL-C含量，表明植物甾醇和胍基乙酸能够改善肉牛血脂状况。这是因植物甾醇与胆固醇化学结构相似会引起两者在消化道内竞争性吸收，从而达到明显降低TC或LDL-C的水平，增加HDL-C/TC和HDL-C/LDL-C的值，改善血脂异常并降低动脉硬化指数的作用[28]。血清TP、ALB与机体蛋白质代谢密切相关，具有维持血管内渗透压、酸碱度和运输营养代谢物的功能[29]。血清ALB是运输营养物质的主要载体，血清UN作为蛋白质和氨基酸代谢的终产物，能反映动物机体含氮物质的代谢和蛋白质利用效率，其含量越低机体蛋白质的利用效率越高，若反刍动物体内能量不足或能氮比失衡，部分氨基酸会用于葡萄糖的合成，导致血清UN浓度升高[30]。本试验中，植物甾醇和胍基乙酸对肉牛血清TP、ALB和UN含量均无显著影响，而血清UN含量试验组比对照组有降低的趋势。本试验中，各组的血清TP含量稳定，无显著差异，说明试验动物在试验期相对健康，机体蛋白质代谢未受到影响。