有机微量元素减量替代无机微量元素对肉羊生长性能、屠宰性能和肉品质的影响

2023-11-01魏启恒杨代毅刁其玉成述儒

饲料工业 2023年20期

■ 魏启恒徐聪杨代毅杨东刁其玉徐焕马涛成述儒

（1.甘肃农业大学动物科学技术学院，甘肃兰州 730070；2.中国农业科学院饲料研究所，农业农村部饲料生物技术重点实验室，北京 100081；3.长沙兴嘉生物工程股份有限公司，湖南长沙，410000；4.巴彦淖尔市农牧业科学研究所，内蒙古巴彦淖尔 015000）

矿物质是动物生长所需的基本营养素之一，其中微量元素是畜禽机体代谢不可或缺的物质，例如铜在动物体内参与代谢反应，包括细胞呼吸、组织色素沉着、血红蛋白信息传递和相关组织发育[1-2]；铁元素则与动物的血红蛋白密不可分，其中血红素部分的功能是将氧气从肺部带到组织，线粒体铁酶通过克雷布斯循环氧化产生细胞能量，而肌红蛋白是向细胞和肌肉组织输送氧气的关键[3]；锌则是许多重要金属酶的成分。主要参与细胞复制和软骨、骨骼的发育[4]，参与蛋白质合成、碳水化合物代谢以及许多其他生化反应[5-6]。微量元素的添加形态直接影响畜禽对矿物元素的吸收和利用，它在畜禽饲料中的添加形态主要有无机盐类（包括硫酸盐和氧化物等）、有机酸盐类（如富马酸锌、葡萄糖酸锌等）和微量元素氨基酸螯合物。无机形式的微量元素在储存过程中容易受潮发生粘连变质现象，导致饲料中营养成分受到一定的破坏，影响动物机体的吸收效果；有机酸盐类虽然稳定性好，但流动性一般，生物学利用率较低[7]。近年来，有机微量元素用于动物饲粮中的研究较多[8]，李生莲等[9]研究发现，通过对动物补饲复合微量元素能明显促进动物能量代谢，从而提升胴体质量、屠宰率及净肉率等，使得屠宰性能获得明显改善。肉品质方面，马志远等[10]研究认为有机微量矿物质的摄入会增加肉质的保水性和熟肉率。相对于其他动物，有机微量元素在肉羊中的应用研究较少，本文旨在研究有机微量元素减量替代无机微量元素对肉羊生长性能、屠宰性能和肉品质的影响，为在肉羊生产中合理使用有机微量元素提供依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验设计与试验动物

挑选断奶后体重（22±1） kg 杜寒杂交公羔羊84 只为试验用羊，采用单因素试验设计将试验用羊随机分为3组（对照组、处理Ⅰ组、处理Ⅱ组），每组4个重复，每个重复7 只羊。其中对照组羊只采食的基础饲粮中添加无机微量元素，有机试验组羊只则在基础饲粮中均匀添加不同含量的有机微量元素，试验期100 d，预试期10 d，正试期90 d。在正试期0～49 d 所有试验羊采食精粗比为65∶35 的前期饲粮，50～90 d采食的后期饲粮精粗比为70∶30。对照组羊只体重接近55 kg后，3个试验组每个重复挑选3只，总计36只羊进行屠宰用于分析屠宰性能及肉品质。

1.2 试验材料

1.2.1 有机微量元素

有机微量元素由长沙兴嘉生物工程股份有限公司提供，每千克产品含铁（Fe）30.00 g、铜（Cu）10.00 g、锌（Zn）80.00 g、锰（Mn）70.00 g、碘（I）1.20 g、硒（Se）0.50 g、钴（Co）0.80 g。

1.2.2 基础饲粮

饲粮配方依据《肉羊营养需要量》（NY/T 816—2021）[11]中育肥羊日增重为300 g/d 的标准进行配制（颗粒料），育肥前期与后期饲粮精粗比分别为65∶35和70∶30。基础饲粮的组成及其营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平（干物质基础）

3组试验羊分别饲喂在基础饲粮中添加1 000 g/t无机微量元素（对照组）、300 g/t（处理Ⅰ组）和550 g/t（处理Ⅱ组）有机微量元素的饲粮，各组微量元素组成及含量见表2。

表2 微量元素含量（mg/kg）

1.3 试验方法

1.3.1 试验时间与地点试验于2022 年6 月至9 月在内蒙古巴彦淖尔市农牧业科学研究所试验基地展开。

1.3.2 饲养管理

饲养试验正式开始前，对每个试验所用圈舍进行全面消毒，各组试验羊打好耳标，进行疫苗注射后称重记录体重、随后分栏。每个圈舍为一栏进行饲喂。每天分别在07：00和18：00进行两次饲喂。试验羊自由采食、饮水，由每个圈舍试验羊的采食量来对饲喂量做出调整以确保每天各个圈舍都有剩料，剩料量保持在饲喂量的10%为最佳。次日早晨饲喂前将各圈剩料收集并记录重量。

1.3.3 屠宰试验

饲养试验结束后，对试验羊进行空腹称重以选择屠宰用羊。每圈选择3 只，总计36 只，于屠宰前16 h禁食。

1.4 样品采集与指标测定

1.4.1 饲料干物质含量测定

将样品置于105 ℃烘箱中烘至恒重，样品的失重即为水分的含量，进而计算饲料干物质含量。

干物质（DM，%）=100-水分含量

1.4.2 生长性能测定

每日记录各圈饲料的饲喂量以及剩料量。以30 d为期进行称重，记录体重的变化。试验第1天、第98天早晨饲喂前所有试验羊空腹称重记录初重和末重；计算每个处理组的干物质采食量（DMI）、平均日增重（ADG）以及料重比（F/G），计算公式如下[12]。

DMI（g）=（饲喂量-剩料量）×DM

ADG（g）=（末重-始重）/天数

F/G=平均日采食量/平均日增重

1.4.3 屠宰性能测定

饲养试验结束后，每个重复选择3 只羊进行屠宰，测定试验羊的屠宰性能，屠宰前羊只禁食16 h，颈静脉放血屠宰。随后去除头、蹄、内脏称重得到胴体重。

GR 值：在肉羊第11和12根肋骨之间距背脊中线处使用游标卡尺测量组织厚度，每只羊需重复测量3 次，取平均值。

眼肌面积：在肉羊第11和12根肋骨之间脊椎处用硫酸纸和铅笔描出眼肌横切面轮廓，计算眼肌面积。

胴体重、屠宰率和眼肌面积的计算公式参考赵友章[13]方法。

胴体重（kg）=宰前活重-头、蹄、皮、内脏（除肾脏及肾周脂）重

屠宰率（%）=（胴体重/宰前活重）×100

眼肌面积（cm2）=眼肌长度×眼肌宽度×0.7

器官占比（%）=（器官重量/胴体重）×100

1.4.4 肉品质的测定

试验羊屠宰后采规格为5 cm×3 cm×2 cm 的肉羊眼肌两块。

使用柯尼卡美达CR-10 型号的比色测定试验羊肉的亮度（L*）、红度（a*）、黄度（b*）。并且用pH 测定仪测定肉样的pH，计为pH0h；将肉样置于4 ℃冰箱，24 h后测定肉样pH，计为pH24h，计算ΔpH[12]。

取部分眼肌肉样，进行称重，再用细线进行捆绑编号，放入锅中煮熟后去掉细线进行称重，计算熟肉损失率。

熟肉损失率（%）＝（煮前重量-煮后重量）/煮前重量×100

1.5 数据处理分析

试验数据记录在Excel 表格中进行初步整理，将整理结果输入SPSS 26.0 统计软件进行数据结果分析，统计结果以“平均值±标准差”表示。选择ANOVA程序Duncan’s 法进行单因素方差分析，以P<0.05 作为判断差异是否显著的标准。

2 结果与分析

2.1 有机微量元素添加剂对肉羊生长性能的影响

由表3可知，各组间平均日增重（ADG）、干物质采食量（DMI）以及料重比（F/G）均无显著差异（P>0.05）。

表3 有机微量元素添加剂对肉羊生长性能的影响

2.2 有机微量元素添加剂对肉羊屠宰性能的影响

由表4 可知，处理Ⅱ组屠宰率显著高于对照组与处理Ⅰ组（P<0.05），处理Ⅱ组胴体重显著高于处理Ⅰ组（P<0.05），处理Ⅰ组、处理Ⅱ组消化系统占比显著高于对照组（P<0.05）。各组眼肌面积、GR 值、肝占比、肺占比、胃占比差异不显著（P>0.05）。

表4 有机微量元素添加剂对肉羊屠宰性能的影响

2.3 有机微量元素添加剂对肉羊肉品质的影响

由表5 可知，处理Ⅱ组b*值显著小于对照组（P≤0.05）；各组试验羊L*、a*值以及熟肉损失率均无显著差异（P>0.05）。

表5 有机微量元素添加剂对肉羊肉品质的影响

3 讨论

3.1 有机微量元素添加剂对肉羊生长性能的影响

微量元素指微量添加到生产和伴侣动物饮食中的营养元素。它们是参与动物的结构、生理、催化和调节功能的添加剂[3]，且混合均匀，适口性好，成本低，使用方便，在反刍动物饲养，特别是放牧饲养中有广泛的开发和利用。研究发现，微量元素中的铜元素能够刺激下丘脑分泌神经肽Y（一种已被证实的强烈促进猪采食的激素），进而提高动物的采食量。同时，铜元素能够促进机体分泌生长因子或相关激素，进而提高蛋白质的合成量，最终提高动物的生长性能[14-15]。对于反刍动物，目前国内关于有机微量元素对肉羊生长性能的影响报道较少，而添加量与羊体重之间关系的研究更为少见[16]。陈清平等[17]研究发现，以合适的剂量在肉羊日粮中添加氨基酸螯合形式的微量元素对肉羊生产性能有促进作用，同时还能够降低微量元素的添加量，显著提高肉羊日增重以及料重比，证明氨基酸螯合微量元素通过提高肉羊对营养物质的消化利用率而提高生产性能。本试验在肉羊的基础饲粮中添加富含铜、铁、锌、锰等的有机微量元素，饲粮中添加550 g/t有机微量元素肉羊各时期日增重水平优于无机组，育肥后期阶段，添加量为550 g/t组肉羊平均日增重最高且保持在413.3 g左右。与前人对于有机微量元素的研究结果相符。众多研究结果中有机微量元素对畜禽机体的作用效果均优于无机微量元素，其原因可能是由于有机微量元素独特的螯合结构，将矿物分子内的电荷区域保持在中性，机体在吸收矿物元素时，由离子吸收通道转变为氨基酸吸收通道，因此矿物元素由小肠的氨基酸通道直接进入体内，不再受到其他微量元素吸收带来的影响，最终微量元素能够准确地作用于机体的某个部位，使肉羊更加有效地吸收利用[18-22]。

3.2 有机微量元素添加剂对肉羊屠宰性能的影响

通过屠宰性能养殖户能够判断出畜禽机体组织中营养物质的积累情况，同样也是产肉性能的直观体现，直接关系着养殖的经济效益[23-26]。姚小凤等[27]研究证明有机微量元素能够显著降低白羽肉鸡的腹脂率；同样黄璇等[28]对肉鸭的研究也发现摄入有机微量元素后可获得较高的屠宰性能，与添加无机微量元素相比，采食有机微量元素的肉鸭屠宰率、半净膛率以及全净膛率均得到显著提高。对于反刍动物来说，李生莲等[9]对藏羊的研究结果表明，复合微量元素对其屠宰率，眼肌面积均具有显著提高作用。朱玲[29]对藏羊的研究结果也表明，添加微量元素添砖可以显著提高藏羊的屠宰率以及净肉率。添加有机微量元素的添加剂饲料，可以全面提升肉羊养殖经济效益。本研究表明，饲粮中添加550 g/t有机微量元素肉羊屠宰率显著高于1 000 g/t添加量无机组与300 g/t添加量有机组。类比上文姚小凤等[27]对白羽肉鸡的研究结果，表明有机微量元素可能与机体脂肪代谢有关，具体的作用方式还有待进一步研究。在本次研究过程中，发现无机组肉羊出现肾结石现象，而有机组羊均未发现。无机组与有机组所用基础饲粮精粗比相同，因此推测本次试验所用有机微量元素对肉羊钙磷吸收有促进作用，具体机制还有待进一步研究。

3.3 有机微量元素添加剂对肉羊肉品质的影响

肉品质通常体现在肉的感官以及营养价值上[30]，肉的pH 是影响持水能力和嫩度的直接因素，可以反映屠宰后肌肉糖酵解的速度和强度。pH 越高，肌糖原厌氧糖酵解速度越慢，肉品保水能力的高低影响其蛋白质结构的稳定性，进而影响肉品质的保鲜力[31]。经过屠宰后，畜禽机体内血液不再为生命活动提供氧气，肌肉细胞开始进行无糖酵解导致肌糖原产生乳酸导致机体pH 降低[32]。已有的众多研究证明，肉品的保水力、肉色等指标都会因pH 的降低而受影响[33]。Van等[34]研究结果表明，畜禽胃肠道中的pH往往会被无机形式的微量元素影响，而有机微量元素在机体内pH 范围下有较高的溶解度，可促进畜禽对蛋白质、脂肪以及维生素的吸收，并且几乎不会对畜禽机体造成负面刺激。王标等[35]的研究中采用色度仪对待测肉样直接测定，结果显示，饲料中添加有机微量元素对腿肌和眼肌的肉色有显著影响，与无机组相比，添加有机微量元素后可以降低眼肌和腿肌的亮度值L*、黄度值b*，增加肌肉的红度值，改善了猪肉肉色。本次试验结果表明，各试验组羊的L*、熟肉损失率差异均不显著，有机组L*均小于无机组，各组的pH 都在合理范围内，550 g/t 添加量有机组的黄度（b*）值显著小于1 000 g/t 添加量无机组，与之前的研究结果略有偏差。但赵陆原等[36]对肉鸭的研究结果表示，不同水平的有机和无机微量元素对于肉鸭肉品质的影响并不显著，这与Sirri等[37]对肉鸡的研究结果相符；Zhu 等[38]的研究结果也指出，微量元素的添加量与剂型不同的铁、铜、锰、锌对于肉鸡的pH、肉色、滴水损失以及熟肉率均无明显差异。分析原因可能由于不同试验条件下有机微量元素的剂型和添加量有差异，故对肉羊肉品质的作用效果有所偏差。