日粮添加蚕豆皮对湖羊生长性能、屠宰性能、器官发育和肉品质的影响

王钊，刘静，于昊，李鹏，牛伟强，万永杰，张艳丽，茆达干*

（1. 南京农业大学动物科技学院，江苏 南京 210095；2. 启东瑞鹏牧业有限公司，江苏 启东 226200）

我国市场对羊肉需求逐年增加，但饲料资源的短缺制约肉羊产业的发展。近年来非常规饲料在肉羊生产中取得了明显的应用效果，对生长性能、器官发育和肉品质等也有不同程度的改善［1］。研究表明，日粮添加发酵豆渣可提高湖羊的平均日增重且改善肉品质［2］；发酵木薯（Manihot esculenta）渣替代玉米（Zea mays）饲喂可提高湖羊平均采食量、宰前活重、胴体重、肝、瓣胃和肾的重量［3］；日粮添加青贮杂交构树（Cudrania tricuspidata）对肉羊生长性能虽无显著影响，但能提高肉羊免疫力，改善肌肉品质［4］。

蚕豆（Vicia faba）作为江苏南通地区四青作物之一，已形成规模化种植和品牌化经营，其副产物蚕豆秸秆替代小麦（Triticum aestivum）秸秆可提高绵羊体重、屠体重和背膘厚度，降低生产成本［5］。蚕豆皮是蚕豆粒破碎除豆瓣后所得到的外皮，含有粗纤维、粗蛋白和粗脂肪等营养成分，已被添加到山羊、猪、鸡和鲤鱼的配合饲料中，且日粮添加蚕豆皮饲喂山羊的平均日增重高于青草组［6-8］。然而，日粮添加蚕豆皮对绵羊的生长发育和肉品质等的影响还未见报道。

原产于苏浙沪地区的湖羊因四季发情、产多羔、早期生长快、耐湿热等优点，已成为我国南方地区乃至全国发展肉羊产业的首选母本。因此，本试验以不同比例的蚕豆皮基于等能等氮原则配置日粮，研究其对湖羊生长性能、屠宰性能、器官发育和肉品质的影响，可为开发利用蚕豆皮促进肉羊产业发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验时间与试验动物

本试验于2020 年12 月-2021 年1 月在江苏省启东市瑞鹏牧业有限公司开展。选取4 月龄体重［（27.00±2.00） kg］和体况接近的健康湖羊公羊60 只用于试验。

1.2 试验设计与饲养管理

试验日粮参照《肉羊饲养标准》（NY/T816-2004）基于等能等氮原则设计，精粗比约5∶5，具体组成见表1。蚕豆皮为启东地区蚕豆的副产物，经实验室检测，粗蛋白含量4.50%，粗脂肪1.92%，粗纤维42.88%，无氮浸出物38.54%，粗灰分2.78%，水分10.17%。

表1 基础日粮组成及营养水平（风干基础）Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets （air-dry basis）

60 只湖羊随机分为4 组，每组15 只，每组3 个重复，每个重复5 只羊。对照组（control，C）饲喂基础日粮，组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ蚕豆皮添加量分别为10%、20%和30%，试验期60 d（包括预试期10 d）。试验期每天定时饲喂两次日粮，自由采食、饮水，每天收集料槽中剩余饲料，记录采食量。

1.3 样品的采集与指标测定

1.3.1 生长性能测定 试验期每天记录日粮的饲喂量和剩余量，确定干物质采食量（dry matter intake，DMI）；试验开始（1 d）、中期（30 d）和结束（60 d）时分别称重、记录试验羊体质量（body weight，BW），计算平均日增重（average daily gain，ADG）和料重比（feed to gain ratio，F/G）。

1.3.2 屠宰性状测定 试验结束后，在对照组和试验组Ⅲ（n=15）中各选取5 只中位体重的羊屠宰，参照赵亚星等［9］的方法测定胴体重、胴体脂肪含量（GR 值）和眼肌面积，计算屠宰率。

胴体重：去皮、头、内脏及前肢膝关节和后肢趾关节以下部分，整个躯体（包括肾脏及其周围脂肪）静置0.5 h后的重量。

GR 值：第12～13 根肋骨之间距离背脊中线11 cm 处组织的厚度。

眼肌面积：第12～13 根肋骨之间脊椎上眼肌的横切面积。用硫酸纸绘图后计算，眼肌面积（cm2）=眼肌高度（cm）×眼肌宽度（cm）×0.7。

屠宰率：胴体重占宰前活重的百分比。

对心、肝、脾、肺、肾、胃、小肠和大肠进行称重，按照公式“脏器系数=脏器重量/宰前活重”计算脏器系数。

1.3.3 肌肉品质测定 取第5～12 根肋骨间背最长肌，参照赵亚星等［9］的方法测定pH45min、pH24h、肉色、失水率和剪切力。

肌肉pH：用pH 计（PHB-5，上海）测定宰后45 min 和1 h 的pH，取3 个不同位置的平均值。

肉色：宰后1～2 h 取中段肌肉，自然光线下用肉色测定仪（Opto-STAR，德国）测定红度（redness，a*）、黄度（yellowness，b*）和亮度（lightness，l*）。结果取3 次测量的平均值。

失水率：待测肉样（W1）上下覆一层纱布，外各垫18 层滤纸，再各垫一层硬质塑料板，置于压力仪（MAEC-18，南京）平台，匀速缓慢摇动摇把使平台上升至相当于35 kg 为止，5 min 后松动摇把，待指针复位后取出肉样称重（W2）。失水率（%）=（W1-W2）/W1×100。结果取3 次测量的平均值。

剪切力：取1 cm3的肌肉，用嫩度仪（C-LM3B，北京）自带的直径为1.27 cm 的圆形取样器沿与肌纤维平行的方向钻取肉样，每块肉样钻取3 个进行剪切力测定，结果取其平均值。

1.3.4 肌纤维特性测定 肌纤维组织经4%多聚甲醛溶液固定，石蜡包埋、切片5 μm 厚、苏木素-伊红染色，用Image-ProPlus 6.0 测定肌纤维横截面积、直径和密度。每个样本选取3 个视野，每个视野选取20 根肌纤维统计横截面积和直径，肌纤维直径=（长径+短径）/2，密度为单位面积内的肌纤维根数，横截面积=长径×短径×0.7。

1.3.5 肌肉氨基酸含量测定 参照《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》GB 5009.124-2016，采用全自动氨基酸自动分析仪（L-8900，日本）测定肌肉氨基酸含量。0.1 g 肌肉放入水解瓶，加6 mol·L-1盐酸溶液10 mL，-20 ℃放置2～3 min，使用氮吹仪（YDCY-12AL，上海）通入氮气2 min，用防爆气体罐封口；将水解瓶置110 ℃处理22～24 h 后，溶液转移至50 mL 容量瓶加超纯水定容；取1 mL 溶液至5 mL 离心管中，氮吹仪吹干，加0.02 mol·L-1盐酸2 mL 溶解残渣，以0.22 μm 孔径滤器过滤，得到的澄清液体用全自动氨基酸分析仪测定氨基酸含量。

1.4 数据统计与分析

采用Excel 2016 整理试验数据，结果以平均值±标准差表示。使用SPSS 22.0 软件中单因素方差分析（oneway ANOVA），2 组数据比较进行独立样本t检验，4 组数据用Duncan 氏进行多重比较检验，P＜0.05 为差异显著，P＜0.01 为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 日粮添加蚕豆皮对湖羊生长性能的影响

由表2 可知，试验第30 和60 天，蚕豆皮组的体重较对照组均极显著提高（P＜0.01），各蚕豆皮组间无显著差异（P＞0.05）。与对照组相比，蚕豆皮组试验1～30 d 和1～60 d 的平均日增重均极显著提高（P＜0.01）；而31～60 d 各组平均日增重无显著差异（P＞0.05）。分阶段（1～30 d、1～60 d、31～60 d）比较干物质采食量，蚕豆皮组均极显著高于对照组（P＜0.01）。试验1～30 d，蚕豆皮组Ⅱ和组Ⅲ的料重比极显著低于对照组（P＜0.01），蚕豆皮组Ⅰ与其他各组无显著差异（P＞0.05）。

表2 日粮添加蚕豆皮对湖羊生长性能的影响Table 2 Effect of dietary broad bean skin on growth performance of Hu sheep

2.2 日粮添加蚕豆皮对湖羊屠宰性能的影响

由表3 可知，与对照组相比，蚕豆皮组Ⅲ的宰前活重和胴体重均极显著提高（P＜0.01），眼肌面积显著提高（P＜0.05），屠宰率和GR 值无显著变化（P＞0.05）。

表3 日粮添加蚕豆皮对湖羊屠宰性能的影响Table 3 Effects of dietary broad bean skin on slaughter performance of Hu sheep

2.3 日粮添加蚕豆皮对湖羊器官发育的影响

由表4 可知，与对照组相比，蚕豆皮组Ⅲ的肝脏重量有提高趋势（P=0.071），其他器官重量及占宰前活重比例均无显著变化（P＞0.05）。由表5 可知，与对照组相比，蚕豆皮组Ⅲ的瘤胃重量和小肠重量显著提高（P＜0.05），其他胃肠道重量及其占宰前活重比例均无显著变化（P＞0.05）。

表4 日粮添加蚕豆皮对湖羊器官发育的影响Table 4 Effect of dietary broad bean skin on organ development of Hu sheep

表5 日粮添加蚕豆皮对湖羊胃肠道发育的影响Table 5 Effect of dietary broad bean skin on gastrointestinal development of Hu sheep

2.4 日粮添加蚕豆皮对湖羊肉品质的影响

与对照组相比，蚕豆皮组Ⅲ的背最长肌pH、肉色、剪切力和失水率无显著变化（P＞0.05，表6）。

表6 日粮添加蚕豆皮对湖羊肌肉品质的影响Table 6 Effect of dietary broad bean skin on muscle quality of Hu sheep

2.5 日粮添加蚕豆皮对湖羊肌纤维组织特性的影响

肌纤维切片染色结果如图1，结合表7 可知，与对照组相比，蚕豆皮组Ⅲ肌纤维横截面积极显著降低（P＜0.01），肌纤维密度有上升趋势（P=0.08），肌纤维直径无显著变化（P＞0.05）。

图1 湖羊背最长肌HE 染色Fig.1 HE staining of longissimus dorsi of Hu sheep

表7 日粮添加蚕豆皮对湖羊肌纤维特性的影响Table 7 Effect of dietary broad bean skin on muscle fiber of Hu sheep

2.6 日粮添加蚕豆皮对湖羊肌肉氨基酸组成的影响

由表8 可知，在羊肉样品中共检测到17 种氨基酸，其中蚕豆皮组Ⅲ湖羊背最长肌肌肉中谷氨酸含量极显著高于对照组（P＜0.01），精氨酸和非必需氨基酸合计含量显著高于对照组（P＜0.05），缬氨酸（P=0.086）和必需氨基酸（P=0.071）合计含量较对照组有上升趋势。

表8 日粮添加蚕豆皮对湖羊肌肉氨基酸组成的影响（鲜样基础）Table 8 Effect of dietary broad bean skin on muscle amino acid composition in Hu sheep （fresh basis，mg·g-1）

3 讨论

3.1 日粮添加蚕豆皮对湖羊生长性能的影响

采食量是影响生长性能的重要因素，受到饲粮适口性、动物自身、环境条件和饲喂技术等影响，料重比能反映畜禽对饲料的消化利用能力。本研究按等能等氮原则配制日粮，经检测蚕豆皮组的洗涤纤维含量随添加比例的上升逐渐升高，但总体低于对照组。研究表明，饲料纤维含量高低反映了饲料质量的差别。中性洗涤纤维与饲料的适口性相关，含量越低，家畜采食量越高；酸性洗涤纤维影响反刍动物对饲料的消化能力，含量越低，消化率越高［10］。日粮纤维水平含量增加会降低瘤胃微生物对营养物质的消化利用［11］。罗阳［12］以桑树（Morus alba）叶替代羊草（Leymus chinensis）饲喂小尾寒羊，随着桑叶替代比例的提高，洗涤纤维含量下降，干物质和有机物等营养成分的消化率均有不同程度的提高。樊懿萱等［3］以发酵木薯渣替代20%的玉米饲喂湖羊提高了平均日增重和采食量，郭云霞等［5］用蚕豆秸秆替代小麦秸秆的日粮饲喂绵羊提高干物质采食量、增重和饲料效率，赵亚星等［9］以全株玉米替代羊草的日粮饲喂肉羊降低干物质采食量和料重比。本研究蚕豆皮组的湖羊体重增加可能是由于饲料中相对较低的纤维含量尤其是酸性洗涤纤维含量使湖羊采食量和饲料消化率提高。比较两个阶段的应用效果，试验前期（1～30 d）蚕豆皮组平均日增重的提高和料重比的降低达到极显著水平，说明在饲养期1～30 d 湖羊对日粮的消化吸收效率可能比30～60 d 更高，提示蚕豆皮的饲喂时长可能影响应用效果。

3.2 日粮添加蚕豆皮对湖羊屠宰性能的影响

屠宰性能是衡量反刍动物经济性状的重要指标［13］，眼肌面积反映胴体产肉能力，与胴体质量呈正相关，GR值代表胴体脂肪含量。本研究蚕豆皮组Ⅲ湖羊宰前活重、胴体重和眼肌面积的提高说明日粮添加蚕豆皮可提高湖羊的屠宰性能。华金玲等［14］研究表明，用构树作为粗饲料饲喂山羊可提高胴体重，王玉［15］研究发现添加50%和75%水平发酵豆秸可使肉羊眼肌面积分别提高21.8%和20.1%，本试验与其研究结果一致。胴体脂肪沉积受到饲粮的营养水平、动物的生理状态特别是动物肝脏合成脂肪能力等的影响。郭云霞等［5］用蚕豆秸秆替代小麦秸秆的日粮饲喂绵羊提高了背膘厚度，赵亚星等［9］以全株玉米替代羊草饲喂肉羊降低了胴体GR 值。本研究各组日粮能氮水平相当，但纤维含量不同致使蚕豆皮组湖羊生产性能提高，然而蚕豆皮组Ⅲ屠宰率和GR 值无显著变化，说明蚕豆皮日粮饲喂并未影响机体脂肪沉积。

3.3 日粮添加蚕豆皮对湖羊器官发育的影响

动物内脏器官的重量可以体现器官功能的强弱和发育情况，很大程度上影响动物机体对营养物质的消化吸收。樊懿萱等［3］以发酵木薯渣替代20%的玉米提高了湖羊的肝、肾和肺的重量。肝脏是重要的贮能器官，具有分泌、代谢和解毒的功能，还参与蛋白质的合成［16］。本研究蚕豆皮组Ⅲ肝脏重有提高的趋势，表明饲喂蚕豆皮可能提高湖羊贮能和代谢能力。但肝脏占宰前活重比例没有变化，可能是随着采食量的提高，被消化的营养物质增多，代谢能力增强，使肝脏质量不断增加以承担起新陈代谢作用。

胃肠道是反刍动物充分发挥生长性能，提高饲料转化效率的基础。从动物出生到成年，胃肠道重量和体积发生巨大变化。饲粮纤维能够刺激胃肠道发育，同时胃肠道发育状况与饲料营养物质含量、机体消化吸收和代谢密切相关［17］。樊懿萱等［3］以发酵木薯渣替代玉米的日粮饲喂湖羊提高了瓣胃重，郭云霞等［5］用蚕豆秸秆替代小麦秸秆的日粮饲喂绵羊提高了肾脏和大肠重。本研究蚕豆皮组Ⅲ瘤胃和小肠重量的提高可能是饲喂蚕豆皮后动物对营养物质的吸收水平更高，饲粮进入消化道后促进瘤胃和小肠的发育。瘤胃和小肠是反刍动物消化系统中最重要的器官，饲粮进入瘤胃经过充分发酵和微生物消化后，送入小肠进行吸收，发育良好的胃肠道可促进饲粮消化吸收、提高饲粮转化利用，充分发挥动物生产潜力［18］。本试验表明，日粮添加蚕豆皮可促进湖羊瘤胃和小肠的发育，对营养物质的消化吸收有一定促进作用。

3.4 日粮添加蚕豆皮对湖羊肉品质的影响

羊肉品质与pH、肉色、剪切力和系水力等有关［19］。影响肌肉pH 的因素主要是屠宰后肌肉糖原代谢产生的乳酸，而饲料类型、年龄、品种和屠宰处理方式等均会影响肌肉糖原代谢［20］。刚屠宰后的羊肉通常呈中性，pH 在5.8～6.8 的羊肉都较为优质。罗阳［12］研究发现桑叶与羊草组合（6∶4）的日粮饲喂绵羊提高了背最长肌和股外侧肌的pH24h。本研究日粮添加蚕豆皮并未改变屠宰后45 min 和24 h 的肌肉pH；与pH45min相比，两组pH24h平均值从7.05 下降到6.27，但仍属于正常的生理肉，这是由于屠宰后肌肉细胞无氧呼吸代谢产生乳酸使pH 下降。侯川川等［21］研究发现不同饲料类型并未影响肌肉pH，pH24h降低到5 左右反而有利于肉的成熟，本试验结果基本与其一致。

肉色直观反映肉品质优劣，一般认为L*值和b*值越低，a*值越高，肉色越好。影响肉色的外在因素主要是饲养水平、饲粮类型、品种、年龄和屠宰工艺等，内在因素主要是遗传因素及肌红蛋白状态和还原酶活性。肉色随着胴体重的增加有加深的趋势，当畜禽生长到一定年龄阶段肉色趋于稳定［22］。研究表明，日粮添加桑叶可降低羊肉的L*值和b*值，提高羊肉的a*值［12，23］。本研究日粮添加30%蚕豆皮并未影响湖羊肌肉的L*、a*和b*值，可能是由于试验羊生理阶段趋于稳定，同时屠宰后的胴体迅速放入4 ℃冷却处理，保证了色泽的稳定性。

剪切力反映肌肉嫩度，值越大表明肉质越硬，嫩度越小。系水力是影响肉色、风味和嫩度的重要因素，通常用失水率来表示，失水率越低，肉质越好。pH 较低可使肌原纤维蛋白变性，导致与肌原纤维蛋白结合的水分减少［24］。许多研究表明滴水损失和剪切力与动物宰后早期的pH 密切相关［25］。研究表明，饲粮中添加桑树叶能提高羊肉的系水力，桑树叶与羊草6∶4 组合时背最长肌和股外侧肌的剪切力降低［12，23］。本试验中日粮添加蚕豆皮并未改变肌肉的剪切力和失水率，这与屠宰后两组间的肌肉pH 相当一致。

3.5 日粮添加蚕豆皮对湖羊肌纤维组织特性的影响

肌纤维是肌肉组织的基本组成单位，其密度、直径、横截面积与肉品质密切相关，肌纤维直径越小、面积越小、密度越大，肉质越好［24，26］。研究表明，高蛋白水平相比于低蛋白水平肌纤维面积略有增大，高蛋白水平可以更好地促进肌肉生长［27］。本试验中日粮添加30%蚕豆皮后，肌纤维横截面积降低，密度有上升趋势，提示日粮添加蚕豆皮改变了湖羊肌纤维组织特性，有利于改善肉质。

3.6 日粮添加蚕豆皮对湖羊肌肉氨基酸组成的影响

羊肉是一种蛋白质含量丰富、脂肪含量较少并且有特殊风味的畜产品。肌肉各类氨基酸的含量和比例影响风味和鲜香味。肉中必需氨基酸的量越多，营养价值越高［28］。肌肉中氨基酸含量受到饲养方式、饲料组成和营养水平等因素的影响。

自然放牧采食紫茎泽兰（Ageratina adenophora）的建昌黑山羊背最长肌中必需氨基酸（EAA）、非必需氨基酸（NEAA）、总氨基酸（total amino acid，TAA）和风味氨基酸含量减少［29］。日粮中添加10%通脉颗粒药渣可提高羊肉中NEAA、鲜味氨基酸和TAA 水平［30］。贵州白山羊饲喂精粗比为60∶40（C6）的日粮时肌肉EAA、鲜味氨基酸和TAA 含量高于精粗比为30∶70（C3）、40∶60（C4）和50∶50（C5）组［31］。高蛋白质水平饲喂羔羊可提高肌肉EAA含量［32］。本试验中各组日粮精粗比相同，能氮水平相当，蚕豆皮组羊肉NEAA 和EAA 的含量较多，表明蚕豆皮组Ⅲ羊肉蛋白质营养价值较好，这可能是由于日粮中添加30%蚕豆皮后改变了日粮组成，湖羊对蛋白质利用效率提高所致。

日粮中适宜的精粗比可提高大足黑山羊肉中鲜味氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸）以及赖氨酸的含量［33］。饲粮精粗比为3∶7 时显著增加青海黑藏羊背最长肌中甲硫氨酸和组氨酸含量［34］，精粗比5∶5 组贵州白山羊肌肉精氨酸含量显著低于6∶4 组，日粮添加发酵麸皮多糖影响羊肉氨基酸组成［35］。本研究发现蚕豆皮组羊肉谷氨酸和精氨酸含量上升，缬氨酸有上升的趋势。研究表明，谷氨酸和天冬氨酸是影响肌肉风味的主要鲜味物质。缬氨酸通过Strecker 降解反应生成的2-甲基丙醛具有清香味、花香味和辛辣味［36］。精氨酸不仅是蛋白质合成的重要原料，也可调节动物机体的营养代谢［37］。因此，日粮添加30%蚕豆皮可以改善羊肉营养价值和风味。

4 结论

日粮添加蚕豆皮可提高湖羊的生长性能和屠宰性能，促进湖羊胃肠道发育，提高羊肉品质。