过瘤胃氨基酸和过瘤胃脂肪对饲喂低蛋白质饲粮滩羊生长性能、消化代谢、屠宰性能及肉品质的影响

李庆敏 周玉香 温红瑞 马步仓 沈 露

(宁夏大学农学院，银川750021)

我国饲料工业以及肉、蛋产量连续多年位居全球第一，但饲料资源长期短缺，尤其是蛋白质类饲料原料，且由于主要依赖于进口，蛋白质饲料时常出现掺假、霉变等问题，这制约着我国饲料工业和养殖业发展[1]。在养殖过程中，饲料利用率不高会加重养殖动物代谢负担，导致大量养分过度排放，带来比较严重的环境问题，这成为了环境治理的一大难题[2]。研究表明，低蛋白质饲粮可在一定范围内缓解对环境的污染。此外，不科学的饲粮配制会直接导致饲粮能氮不平衡，而且反刍动物对氮的平均利用效率只有25%左右，大量的摄入氮未被动物利用，其中超过60%的氮以尿氮的形式排出。氮的低效利用不仅降低了饲料利用率，还造成了环境污染[3]。低蛋白质饲粮是指依据NRC(1988)推荐标准将饲粮蛋白质水平加以适当降低，并通过减少蛋白质原料的用量同时添加工业合成氨基酸，来满足动物对氨基酸的需求的饲粮。氨基酸能够通过自身及其代谢产物调节机体的生命活动，影响神经及内分泌系统，调控细胞基因表达、抗应激、免疫和抗氧化等，而动物生长发育、生产以及健康状况会受到这些调节作用影响[4]。曹涵文等[5]研究发现，在牦牛饲粮中添加10 g/d过瘤胃赖氨酸(RPLys)和过瘤胃蛋氨酸(RPMet)，且RPLys与RPMet比例为3∶1时，能够提高泌乳牦牛的泌乳性能，对犊牛的生长性能有积极影响。刘凯[6]研究发现，饲粮添加2.4%过瘤胃脂肪(RPF)，提高了背最长肌n-3多不饱和脂肪酸(PUFA)含量，且试验羊只屠宰率及尾重都有提高。基于前人的研究，本试验旨在探讨在低蛋白质饲粮中添加RPLys和RPMet及RPF对滩羊生长性能、消化代谢、屠宰性能及肉品质的影响，以期为缓解蛋白质饲料缺乏，降低生态环境污染，推动畜牧业绿色健康养殖提供理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用饲粮和试验羊只均由宁夏农垦贺兰山牛羊产业(集团)有限公司提供。RPLys和RPMet由杭州某饲料有限公司提供，其中赖氨酸和蛋氨酸的含量分别为50%和75%，过瘤胃率均为85%以上；RPF(棕榈油脂肪粉)购于山东某牧业科技有限公司，其中粗脂肪含量≥99.5%。

1.2 试验设计

1.2.1 饲养试验

选择体况发育良好、健康无病、体重[(22.00±1.00) kg]相近的3月龄滩羊27只，进行编号并随机分成3个组，每组9只羊。对照组饲喂基础饲粮，试验Ⅰ组饲喂基础饲粮+7.5 g/d RPLys+4.5 g/d RPMet，试验Ⅱ组饲喂基础饲粮+2.4g/d RPF。预试期10 d，正试期60 d。羔羊在入舍前对整个羊舍和食槽进行彻底消毒，并对羊只进行驱虫。试验在全舍饲条件下进行，试验期间定期对圈舍打扫消毒。所有试验羊每天饲喂全混合饲料2次(07:00和17:00)，自由饮水。

基础饲粮参照我国《肉羊饲养标准》(NY/T 816—2004)并结合实际生产配制，各组饲粮组成及营养水平见表1。经实验室测定，饲粮中黄曲霉毒素含量<20 μg/kg、玉米赤霉烯酮含量<100 μg/kg、呕吐毒素含量<500 μg/kg，均符合国家规定标准。

表1 饲粮组成及营养水平(干物质基础)

续表1项目 Items对照组Control group试验Ⅰ组Trial group Ⅰ试验Ⅱ组Trial group Ⅱ钙 Ca0.380.330.41磷 P0.290.210.29

1.2.2 消化代谢试验

在饲养试验中期进行消化代谢试验，采用全收粪收尿法。每组随机选取试验羊3只，分别单独置于特制的消化代谢笼中饲养。试验前羊只预试期7 d，让羊只适应消化代谢笼，避免应激。试验于正试期07:00开始后，进行24 h的粪尿收集，连续5 d。试验期间饲粮不变，自由饮水。

1.3 样本采集

粪样的收集与制备：每日收集每只试验羊的粪样后进行称重，记录数值；取总量的10%，不做处理，装入自封袋中，用于后期实验室常规营养成分含量的测定；另取总量的5%，装入样品瓶中，加入10%的硫酸，收集好的粪样置于-20 ℃保存备用。

尿样的采集与制备：每日收集并准确量取每只试验羊的尿量，记录体积；取总量的10%，装入样品瓶中，并加入10%的硫酸；所有收集好的尿样置于-20 ℃保存备用。

在饲养试验结束后，每组选取4只体重接近于平均体重的试验羊屠宰，屠宰前禁食24 h、禁水2 h。屠宰当天早晨称取试验羊的空腹体重。屠宰后30 min，从每只试验羊胴体上采集背最长肌、股二头肌、腰大肌和肩部肌肉装在自封袋中，置于-20 ℃保存待测。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 生长性能指标测定

分别于饲养试验正试期第1天及结束当天晨饲前对试验羊空腹称重，作为初始体重和终末体重，并测定体尺指标(体长、体高和胸围)。生长性能指标计算如下：

干物质采食量(g/d)=总干物质采食量(g)/
试验天数(d)；
平均日增重(g/d)=1 000×[终末体重(kg)-
初始体重(kg)]/试验天数(d)；
料重比=干物质采食量(g/d)/平均日增重(g/d)。

1.4.2 营养物质表观消化率及氮代谢指标测定

粗蛋白质含量采用凯氏定氮法(K9840型半自动凯氏定氮仪，济南海能仪器有限公司)测定，中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量采用范氏洗涤纤维分析法测定，计算营养物质表观消化率。根据以下公式计算氮代谢指标：

氮消化率(%)={[进食氮(g/d)-
粪氮(g/d)]/进食氮(g/d)}×100；
粪氮(g/d)=粪中粗蛋白质含量×
每日排粪量×0.16；
尿氮(g/d)=尿中氮含量×每日排尿量；
消化氮(g/d)=进食氮(g/d)-粪氮(g/d)；
总排出氮(g/d)=粪氮(g/d)+尿氮(g/d)；
沉积氮(g/d)=进食氮(g/d)-
[粪氮(g/d)+尿氮(g/d)]；
氮利用率(%)=[沉积氮(g/d)/
进食氮(g/d)]×100；
氮生物学价值(%)=[沉积氮(g/d)/
消化氮(g/d)]×100。

1.4.3 屠宰性能指标测定

宰前活重、胴体重、净肉重、屠宰率、净肉率、骨重、骨肉比、胴体净肉率、胴体脂肪重和眼肌面积参考《绵、山羊生产性能测定技术规范》(NY/T 1236—2006)进行测定；GR值用游标卡尺量取第12～13肋骨之间、距背脊中线11 cm处的肉组织厚度。

羊肉45 min pH、滴水损失、失水率、剪切力、肉色和熟肉率的测定参照侯鹏霞[7]的方法进行；羊肉大理石纹评分采用猪肉美式标准图谱进行测定；羊肉水分、粗灰分、粗脂肪和粗蛋白质等常规营养成分含量的测定参考AOAC(1990)[8]的方法。

1.5 数据统计与分析

采用Excel 2007对试验数据进行记录并作简单处理，采用SAS 8.2软件进行方差分析，并用LSD多重比较法进行差异显著性分析，结果用“平均值±标准差”表示，P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著，P>0.05为差异不显著。

2 结果与分析

2.1 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊生长性能的影响

由表2可知，各组间滩羊初始体重、干物质采食量、平均日增重和料重比均无显著性显著(P>0.05)；试验Ⅱ组终末体重显著高于其他2组(P<0.05)。

表2 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊生长性能的影响

2.2 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊营养物质表观消化率的影响

由表3可知，各组间干物质表观消化率均无显著性差异(P>0.05)；试验Ⅰ组NDF表观消化率较对照组和试验Ⅱ组分别极显著提高了33.59%和51.91%(P<0.01)；且ADF表观消化率以试验Ⅰ组最高，为60.59%，较对照组提高了38.49%(P>0.05)，并显著高于试验Ⅱ组(P<0.05)。

表3 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊营养物质表观消化率的影响

2.3 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊氮代谢的影响

由表4可知，各组间滩羊进食氮、尿氮、粪氮、总排出氮、沉积氮、氮消化率、氮利用率和氮生物学价值均差异不显著(P>0.05)，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组沉积氮、氮生物学价值均高于对照组，较对照组分别提高了23.67%、2.67%和21.54%、2.54%。

表4 过瘤胃氨基酸和脂肪酸RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊氮代谢的影响

2.4 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊屠宰性能的影响

由表5可知，各组间滩羊头重、蹄重、胴体脂肪重、尾部脂肪重和GR值均无显著差异(P>0.05)；而试验Ⅱ组胴体重、骨重、眼肌面积和骨肉比均极显著高于对照组和试验Ⅰ组(P<0.01)，其中试验Ⅱ组眼肌面积较对照组提高了10.75%(P<0.01)；试验Ⅱ组皮毛重极显著高于对照组(P<0.01)；试验Ⅱ组净肉重和屠宰率较对照组分别显著提高了50.27%和12.33%(P<0.05)。

表5 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊屠宰性能的影响

2.5 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊肉理化性质的影响

由表6可知，各组间滩羊滴水损失、剪切力、熟肉率、大理石纹评分、肉色红度(a*)值、肉色亮度(L*)值及脂肪颜色均无显著差异(P>0.05)；试验Ⅰ组pH45 min(P<0.01)和失水率(P<0.05)显著或极显著低于对照组和试验Ⅱ组；试验Ⅱ组肉色黄度(b*)值显著高于对照组和试验Ⅰ组(P<0.05)。

表6 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊肉理化性质的影响

2.6 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊肉常规营养成分含量的影响

由表7可知，羊肉水分含量为75.23%～75.93%，各组间水分和粗脂肪含量差异不显著(P>0.05)；试验Ⅰ组粗蛋白质含量极显著高于试验Ⅱ组(P<0.01)，且较对照组和试验Ⅱ组分别提高了3.93%(P>0.05)和11.13%(P<0.01)；试验Ⅰ组粗灰分含量显著低于对照组(P<0.05)。

表7 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊肉常规营养成分含量的影响

3 讨 论

3.1 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊生长性能的影响

当反刍动物饲粮蛋白质水平降低时，会导致动物体内氨基酸含量不平衡，造成动物体不能摄取足够的营养物质而显著降低其生产性能，但额外补充氨基酸则会平衡低蛋白质水平。王菲等[9]研究发现，对照组饲喂粗蛋白质含量为12.42%的基础饲粮，且试验组分别添加0.2%、0.4%的RPMet，各组试验羊的末重、干物质采食量、平均日增重和料重比差异均不显著。王波等[10]研究表明，当饲粮蛋白质水平降低时，会直接导致羔羊的采食量下降，影响其生产性能，但额外补饲过瘤胃氨基酸时，使小肠中氨基酸含量增加，进一步使羊只机体恢复因缺乏粗蛋白质而造成的生产性能的损害。本试验中，与对照组相比，在低蛋白质饲粮中添加RPLys和RPMet，滩羊平均日增重、干物质采食量和料重比均无显著性差异。许鹏等[11]研究发现，荷斯坦奶牛饲粮中添加5%RPF，干物质、非纤维碳水化合物和粗蛋白质采食量均显著高于添加2%和4%RPF。本试验中导致干物质采食量差异不显著，可能是由于降低饲粮蛋白质水平是通过增加苜蓿的饲喂量从而替代豆粕，且额外补充RPLys和RPMet及RPF的饲喂方式。

3.2 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊营养物质表观消化率的影响

代谢蛋白质中氨基酸的缺乏或不平衡会抑制家畜的生长性能和饲料转化效率[12]。在饲粮中添加RPLys和RPMet能够为机体的生长提供所必需的氨基酸，部分未过瘤胃的赖氨酸和蛋氨酸能够刺激原虫和瘤胃微生物等的生长，促进微生物蛋白(MCP)的合成，使得进入小肠中的MCP含量增加，此外瘤胃内微生物活动的增强还能提高瘤胃NDF和ADF等物质的消化率[5]。范玉洁等[13]研究发现，粗蛋白质水平为14%的饲粮补充苏氨酸可有效提高梅花鹿仔鹿的粗蛋白质、NDF和多种氨基酸等营养物质的表观消化率。王萌[14]研究表明，随着RPMet添加量的增加，干物质表观消化率逐渐升高，而RPMet添加量对NDF和ADF表观消化率无显著影响。王杰等[15]研究表明，56日龄羔羊的饲粮粗蛋白质、粗脂肪和NDF的表观消化率随RPMet添加量的降低而降低，84日龄羔羊的营养物质表观消化率差异不显著。本试验中，添加RPLys+RPMet组(试验Ⅰ组)NDF和ADF表观消化率高于其他各组，而干物质表观消化率差异不显著。大量研究表明，胃肠道中含有多条含硫氨基酸的代谢通路，20%～25%的RPMet在肠道内代谢转换，用于维持胃肠道功能和肠道黏膜生长[16]。上述观点与本试验结果相似，而造成一些差异的原因可能是试验饲粮的粗饲料质量、原料组成及试验动物不同而影响营养物质的消化率。Behan等[17]研究发现，在绵羊饲粮中添加2%RPF对NDF、ADF表观消化率和代谢能均无影响。杨致玲等[18]研究发现，在粗蛋白质水平为10.5%的高蛋白质组和粗蛋白质水平为8.5%的低蛋白质组饲粮添加RPF的NDF降解率分别为37.25%和48.36%，由此可见提高饲粮粗蛋白质水平降低了NDF降解率。这可能是随着粗蛋白质水平的提高，氮在瘤胃中的释放速率加快，使得降解NDF的瘤胃微生物的活力与繁殖力受到影响。本试验中，添加RPF组(试验Ⅱ组)NDF和ADF表观消化率均低于对照组和试验Ⅰ组，与上述结果不相符，原因可能是饲粮粗蛋白质和添加RPF不同造成试验结果不同。

3.3 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊氮代谢的影响

低蛋白质饲粮中添加RPLys+RPMet能够很好地降低氮或氨损失。此外，它有助于减少气体排放，降低土壤或水污染，而且不会对动物的生理机能产生负面影响[19]。Kamiya等[20]研究发现，育肥荷斯坦奶牛饲粮粗蛋白质水平从17.2%下降到14.5%时，添加RPLys+RPMet后随着饲粮粗蛋白质水平的降低，总氮排泄量显著下降，且不会影响产肉力。马姜静等[21]研究表明，荷斯坦奶牛对照组饲喂粗蛋白质水平为17.5%的全混合日粮，同时补充赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸，结果显示，与对照组相比，试验组奶牛氮沉积量显著提高了63.95%。李媛[22]研究表明，基于氮沉积含量，赖氨酸为第一限制性氨基酸，其次分别为蛋氨酸和苏氨酸，且适宜氨基酸模式比例为100∶32∶57；扣除饲粮30%的赖氨酸及蛋氨酸则会引起氨基酸含量失衡，使得血清尿素氮含量升高，增加尿氮排放量，最终使氮沉积含量下降。研究发现，给奶牛补充RPLys可以提高蛋白质转化效率，降低氮的排出，氮利用率提高的原因可能是由于瘤胃内氨气(NH3)浓度减少，进而减少了门静脉对NH3的吸收以及肝脏中尿素的生成[23]。本试验中，添加RPLys+RPMet组沉积氮和氮生物学价值高于其他2组，与上述研究相符。晋南牛在低蛋白质水平(营养需要量的85%)饲粮中，随着RPF添加量的增加，氮沉积率呈降低的趋势[18]。本试验中，添加RPF组沉积氮和氮生物学价值均高于对照组，与上述研究结果不完全一致。其原因可能是，反刍动物形成长链脂肪酸的效率较低，而在小肠中可显著提高机体合成长链脂肪酸的效率，从而减少生糖氨基酸转化为葡萄糖的代谢途径，使进入小肠的蛋白质较多转化为体蛋白，从而显著提高了氮的利用效率[24]。

3.4 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊屠宰性能和肉品质的影响

GR值是胴体脂肪含量的标志，随着饲喂水平的提高，萨福克羊空腹体重、宰前活重和胴体重均提高[25]。郭俊强[26]研究报道，在滩羊饲粮中添加RPLys+RPMet的试验组，其GR值显著高于未添加组，这可能是由于饲粮中RPMet添加量过多会造成多余的蛋白质转化为能量，最后沉积为体脂。Teixeira等[27]研究发现，与育肥阉牛不添加RPLys的饲粮相比，含40 g/d RPLys的饲粮会使眼肌面积增加。本试验中，添加RPLys+RPMet组眼肌面积高于对照组，与上述研究结果相符。Bakker等[28]研究发现，在肥育期肉牛饲粮中添加RPF，使得宰前活重和胴体重均有所提高。Sutter等[29]研究报道，在育肥肉牛饲粮中添加RPF，在胴体性状方面主要是增加了内脏脂肪，且皮下脂肪增厚。Da Silva等[30]研究报道，在肉牛饲粮中添加RPF，其皮下脂肪和臀部脂肪厚度均增加；添加RPF组胴体重显著高于其他组，其眼肌面积也显著高于其他组。本试验中，添加RPF组滩羊宰前活重、胴体重、胴体脂肪重和屠宰率均高于添加RPLys+RPMet组，与上述结果相似。这说明添加RPLys和RPMet及RPF均能够改善屠宰性能。

动物的种类、年龄、性别、肌肉分布、遗传特性、运动程度、饲粮营养水平和肌纤维类型等都会对羊肉品质造成影响[31]。肉色L*值随着肉样放置时间的增长而增加，这与屠宰后残留在肌肉内的线粒体呼吸深度和进入裸露肌肉表面的氧气穿透深度有关[32]。a*反映肉品质中肌肉的新鲜程度，其主要受肌红蛋白的影响。随着储存时间的延长，肌肉表面寄生细菌的和其他微生物进行新陈代谢时产生硫化氢和氧气，进而与肌红蛋白结合形成肌红蛋白硫化物，使肌肉肉色b*值提高，肌肉的质量降低[33]。Ma等[34]研究发现，在公牦牛饲粮中，低过瘤胃氨基酸添加组(基础饲粮中添加30.0 g/d RPLys和7.5 g/d RPMet)和高过瘤胃氨基酸添加添加组(基础饲粮中添加70.0 g/d RPLys和17.5 g/d RPMet)肉色L*值和b*值随过瘤胃氨基酸添加量的增加呈线性降低，且过瘤胃氨基酸添加组b*值低于不添加组；肉色a*值随过瘤胃氨基酸添加量的增加呈线性提高，且过瘤胃氨基酸组a*值高于不添加组；添加过瘤胃氨基酸降低了肉的24 h滴水损失。本试验中，添加RPLys+RPMet组肉色L*和b*值低于对照组，肉色a*值高于对照组，失水率显著低于对照组，说明添加RPLys和RPMet可以提高羊肉的肉色表现，提高保水性，与上述报道基本相符。本试验中，添加RPF组剪切力为25.45 N，低于其他2组，嫩度最佳。因此可以认为，在低蛋白质饲粮条件下，可以通过添加添加RPLys和RPMet，达到改善滩羊肉品质的作用。RPF组肌肉嫩度的效果较好，这也可能是因为脂肪含量的增加使得肉质变嫩。

3.5 过瘤胃氨基酸和RPF对饲喂低蛋白质饲粮滩羊肉常规营养成分含量的影响

羊肉的适口性和嫩度取决于脂肪含量，所以，羊肉中营养成分的含量是评价营养价值指标之一。水分是由肌肉中的结合水和自由水组成，本试验中，羊肉初水分含量为75.23%～75.93%，属于正常范围。殷溪瀚[35]研究发现，荷斯坦奶公牛饲粮中同时添加RPLys和RPMet可以有效提高肌肉中粗蛋白质含量；而单独添加RPLys或RPMet时，则无显著性差异，奶公牛无法达到最大生产性能，且除粗蛋白质外，各组间粗脂肪、水分和粗灰分含量均差异不显著。闫金玲等[36]研究发现，在低蛋白质饲粮中补充55 g/d RPLys+9 g/d RPMet组的荷斯坦公牛肌肉粗蛋白质和粗脂肪含量均高于其他各组。本试验中，添加RPLys+RPMet组粗蛋白质含量高于对照组，粗脂肪含量也高于对照组，与上述报道相符。此外，对照组粗灰分含量显著高于添加RPLys+RPMet组和添加RPF组，可能是由于氨基酸和脂肪粉对肉中矿物质的沉积无明显作用。

4 结 论

① 在低蛋白质饲粮中添加RPLys和RPMet能够提高滩羊NDF和ADF表观消化率。

② 在低蛋白质饲粮中添加RPF能够改善滩羊屠宰性能。