半胱胺(cysteamine,CS)又称β-巯基乙胺,在猪生产中主要用于生长和育肥阶段,可以促进增长和提高饲料效率。CS分子中含有的巯基和氨基等活性基团可以破坏生长抑素(somatostatin,SS)的二硫键,诱导其生物学和免疫学活性丧失,以提高动物机体中的生长激素(GH)水平,从而促进生长[1]。GH通过提高胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的产生,然后刺激蛋白质合成并降低肌肉中蛋白质降解速率,以改善动物生长性能[2]。然而,CS若过量添加于动物饲粮中还会造成一系列副作用,使动物体温下降、消化道出现溃疡、厌食以及生长缓慢。如高水平(150 mg/kg)的CS添加则会使肉鸡生长性能下降[3]。
半胱胺螯合锌(cysteamine chelated zinc,Zn-CS)作为一种新型饲料添加剂,既克服了CS性质上的不稳定与适口性差的缺点,又间接补充了部分锌元素。余成蛟等[4]研究发现饲粮中添加Zn-CS可提高营养限制型发育迟缓猪的生长性能,并显著提高干物质、粗蛋白质和粗脂肪的表观消化率,促进养分的消化吸收。目前,有关Zn-CS对育肥猪生产与肉品质影响的研究较为少见。本试验通过测定生长性能、养分表观消化率与肉品质相关指标,研究饲粮中添加不同水平Zn-CS对于育肥猪的促生长和肉品质的影响效果,并筛选出适宜添加水平,为其在育肥猪生产中的应用提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料试验所用Zn-CS购自上海旭牧联生物科技有限公司,产品形态为粉状,其中CS含量为20%,锌含量为8%。将产品均匀混在粉料中用于饲养试验。
1.2 试验设计试验选择90头体重(64.67±1.15) kg的健康“杜×长×大(Duroc×Landrace×Yorkshire)”三元杂交猪,随机分为5组,每组3个重复(圈),每个重复6头,公母各占1/2。Ⅰ组为基础饲粮对照组,Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组和Ⅴ组为试验组,分别在基础饲粮中添加60、90、120和150 mg/kg的Zn-CS。
1.3 基础饲粮试验用基础饲粮为玉米-豆粕型,参照我国《猪饲养标准》(NY/T 65—2004)配制,其组成及营养水平见表 1。
试验猪饲喂粉料,自由采食和饮水,试验开始前按照猪场常规程序进行消毒、驱虫和免疫。栏舍每天清扫1次,保持圈舍卫生,每天观察猪群健康状况。预试期为7 d,正试期为60 d。
1.5 检测指标 1.5.1 生长性能指标试验猪分别在第1天和第60天08:00空腹称个体重,以计算平均日增重(ADG);以重复(圈)为单位记录整个试验过程的耗料量,以计算平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.5.2 养分表观消化率采用内源指示剂法测定各饲粮中养分的表观消化率,采用盐酸不溶灰分(AIA)作为内源指示剂。于试验期第50天开始,每天不定期收集部分新鲜粪样,以重复(圈)为单位,将每天每一重复的鲜粪混匀,按每100 g样品加5 mL 10%硫酸固氮。60~65 ℃条件下烘干制备风干样,置室温条件下回潮24 h,称重、记录、粉碎,分装于样品袋中备用。饲粮和粪中的干物质、粗蛋白质、钙和总磷含量分别参照中华人民共和国国家标准GB/T 6435—2014[5]、GB/T 6432—2018[6]、GB/T 6436—2018[7]和GB/T 6437—2018[8]测定。
试验结束时,以与平均体重相近为原则,每个重复随机抽取1头猪,即每组随机抽取1公2母或2公1母进行屠宰测定,按照《生猪屠宰操作规程》(GB/T 17236—2008)[9]、《瘦肉型猪胴体性状测定技术规范》(NY/T 825—2004)[10]中的方法测定试验猪的胴体重、屠宰率、平均背膘厚度、眼肌面积、腿臀比例、瘦肉率和胴体长。
按照《猪肌肉品质测定技术规范》(NY/T 821—2004)[11]中所规定的方法测定肌肉pH(45 min和24 h)、肉色和剪切力等。
取约10 g新鲜背最长肌样品,并使用真空冷冻干燥机得到肉的冻干样进行干物质含量的测定。将所得冻干样粉碎并通过索氏抽提法按试验规程用石油醚提取进行肌内脂肪含量的测定。
肉样中氨基酸含量使用盐酸水解法,通过L-8900全自动氨基酸分析仪(日本日立公司)进行检测。
1.5.5 肌肉脂肪酸组成肉样中脂肪酸组成由青岛海润农大检测有限公司进行检测。
1.6 数据统计分析试验数据用Excel 2016进行预处理,采用SPSS 22.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并用Duncan氏法多重比较检验组间差异显著性,以P < 0.05表示差异显著,结果以平均值±标准差表示。
2 结果与分析 2.1 Zn-CS对育肥猪生长性能的影响由表 2可知,Ⅲ组育肥猪平均日增重比Ⅰ组提高了5.33%,差异显著(P < 0.05);Ⅳ组、Ⅴ组育肥猪平均日增重比Ⅰ组分别提高了4.58%、3.84%,均差异显著(P < 0.05);Ⅱ组与Ⅰ组相比育肥猪平均日增重差异不显著(P>0.05);4个试验组间,Ⅲ组育肥猪平均日增重比Ⅱ组提高了3.79%,差异显著(P < 0.05)。Zn-CS对育肥猪其他生长性能指标无显著影响(P>0.05)。
由表 3可知,Ⅴ组育肥猪粗蛋白质表观消化率比Ⅰ组提高了3.47%(P>0.05),各组之间无显著差异(P>0.05);各组育肥猪干物质、钙和磷表观消化率均不显著差异(P>0.05)。
由表 4可知,Ⅲ组、Ⅳ组育肥猪胴体瘦肉率比Ⅰ组分别提高了6.14%、5.51%(P>0.05),各组育肥猪胴体瘦肉率之间差异均不显著(P>0.05)。饲粮中添加Zn-CS对育肥猪胴体重、屠宰率、平均背膘厚度、腿臀比例和眼肌面积等胴体性状无显著影响(P>0.05)。
由表 5可知,各组育肥猪肌肉剪切力、失水率、肌内脂肪含量、pH45 min、pH24 h以及肉色指标之间差异均不显著(P>0.05)。
由表 6可知,Ⅲ组育肥猪肌肉天门冬氨酸含量比Ⅰ组提高了7.65%(P>0.05),Ⅲ组比Ⅴ组提高了6.49%(P>0.05),各组之间差异均不显著(P>0.05);Ⅲ组、Ⅳ组育肥猪肌肉异亮氨酸含量比Ⅰ组分别提高了9.09%、7.95%(P>0.05),Ⅱ组、Ⅴ组比Ⅰ组均提高了4.55%(P>0.05);Ⅲ组、Ⅳ组、Ⅴ组育肥猪肌肉组氨酸含量比Ⅰ组分别提高了7.22%、8.25%、7.22%(P>0.05);添加Zn-CS的4个试验组育肥猪肌肉中苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸含量与对照组相比差异均不显著(P>0.05)。
由表 7可知,Ⅲ组、Ⅳ组育肥猪肌肉硬脂酸含量比Ⅰ组分别降低了7.67%、7.99%(P>0.05),各组育肥猪肌肉硬脂酸含量之间差异均不显著(P> 0.05);Ⅲ组、Ⅳ组育肥猪肌肉亚油酸含量比Ⅰ组分别提高了5.29%、5.50%(P>0.05),Ⅲ组、Ⅳ组分别比Ⅱ组提高了5.06%、5.27%(P>0.05)。各试验组其他脂肪酸含量与对照组相比差异均不显著(P>0.05)。
据报道,在鱼类、猪和肉鸡等动物的饲粮中添加适量的CS会使动物生长性能和料重比之间呈正相关性。蒋志疆等[12]在育肥猪的饲粮中添加500 g/t的Zn-CS(CS含量20%),可使其平均日增重显著提高,料重比显著降低。王洪才等[13]发现,300 mg/kg的CS可显著提高试验组育肥猪的平均日增重,料重比有降低的趋势但差异不显著。而王彩玲等[14]在育肥猪饲粮中添加CS产品后,却发现试验组料重比显著降低,平均日增重提高但并不显著。本试验所得结果与蒋志疆等[12]和王洪才等[13]人的研究结果基本一致,究其原因,可能在于CS能够使畜禽本身借助神经内分泌调节提高其对于养分的消化吸收与利用,增强蛋白质的沉积速率,促进畜禽的生长,从而能提高平均日增重,降低料重比。
3.2 Zn-CS对育肥猪养分表观消化率的影响CS对畜禽胃肠道消化的影响是通过直接消耗体内的SS,增强胃肠道内蛋白酶以及淀粉酶等消化酶的活性,刺激胃液等消化液的分泌,促进胃肠道蠕动进而促进粗蛋白质、钙和磷等养分在动物体内的代谢从而加快动物生长[15]。朱宇旌等[16]使用48 mg/kg的Zn-CS饲喂仔猪,发现干物质、粗蛋白质、粗脂肪与钙消化率均显著升高。孙占田等[17]在饲粮中添加120 mg/kg的CS也能够显著提高仔猪对于粗蛋白质的消化率,本试验中,Zn-CS的添加对于育肥猪干物质、钙和磷的表观消化率的影响均不显著,而添加150 mg/kg的Zn-CS有提高粗蛋白质表观消化率的趋势。养分表观消化率的高低可能与SS水平有关,SS能够减少胃液、促胰液素、胃泌素以及胆囊收缩素产生[18],而猪饲粮中添加CS能够减少SS的分泌,进而降低SS对相关消化液及激素分泌的抑制作用,能够促进养分在动物体内的的消化及吸收。
3.3 Zn-CS对育肥猪胴体性状及肉品质的影响饲粮中添加CS能够在保证质量的前提下提高育肥猪的屠宰率,增加出肉量,使瘦肉率得以提高进而提高猪养殖的经济效益。王彩玲等[14]研究发现,在三元杂交育肥猪饲粮中添加200 g/t的CS产品,试验组瘦肉率提高了13.01%,脂肪率减少了26.08%。陈安国等[19]报道,250 mg/kg的CS能够使试验组育肥猪屠宰率有升高的趋势,瘦肉率显著升高,脂肪率显著下降。张献新等[20]在育肥猪饲粮中添加CS产品显著提高了臀腿比例、眼肌面积及瘦肉率。Miller等[21]发现使用半胱胺盐酸盐能够显著降低生长育肥猪背膘厚度,而其他指标无显著变化。本试验结果与上述的研究结果类似。究其原因,饲粮中添加CS一方面提高了皮下脂肪激素敏感脂酶的活力,加快脂肪的分解,阻止脂肪沉积[19];另一方面促进了GH的分泌,促使蛋白沉积,提高瘦肉率。
陶勇等[22]在育肥猪饲粮中添加150 mg/kg的CS,提高了试验组猪肉pH、肉色,降低嫩度,但影响不显著。秦龙山等[23]研究发现,添加80 mg/kg的CS会降低宁乡猪肌肉ΔpH、提高红度(a*)值和剪切力。韦习会等[24]在育肥猪饲粮中添加300和600 mg/kg的CS后发现了猪肉肉色的改善,而肌肉嫩度、pH、系水力等没有发现显著变化。本试验所得结果与上述研究结果有出入,或许是由于猪品种、饲养条件以及添加量的不同等差异导致。
3.4 Zn-CS对育肥猪肌肉氨基酸含量的影响氨基酸组成被认为是能够衡量食物营养价值的重要指标之一。大量研究证实,通过膳食补充额外的氨基酸可以诱导组织,特别是肌肉组织中的氨基酸分布[25]。测定肌肉中氨基酸的组成和代谢可以评估肌肉蛋白质营养对促进畜禽肉质的生物学价值。Zhou等[26]在育肥猪饲粮中添加CS,表明其能够通过上调空肠中氨基酸转运蛋白的表达来增强蛋白质的消化和吸收。Bai等[27]研究表明,饲喂包被半胱胺盐酸盐能够增加育肥猪背最长肌异亮氨酸、组氨酸、苯丙氨酸和天冬酰胺含量。本试验饲粮中添加Zn-CS能够提高育肥猪肌肉天门冬氨酸、异亮氨酸和组氨酸含量,与Bai等[27]研究结果基本一致,显示出肌肉氨基酸含量与肠道的营养吸收之间可能存在相关性。在饲粮中添加高水平Zn-CS的效果不显著可能与Yang等[28]研究发现较高剂量的CS诱导胃黏膜损伤有关。
3.5 Zn-CS对育肥猪肌肉脂肪酸组成的影响动物脂肪和脂肪酸组成是肉类营养价值的核心,脂肪酸作为动物体的主要能量来源之一,在肝和肌肉等组织中一般通过β-氧化分解且伴有大量能量的产生[29]。本试验结果与秦龙山等[23]所述CS能够显著降低宁乡猪肌肉中硬脂酸、反油酸、亚麻酸和二十碳烯酸含量,显著提高亚油酸和二十碳三烯酸的研究结果有相似之处。不饱和脂肪酸很容易发生氧化,此过程的产物的累积会使畜禽肉的风味变差。CS对脂肪酸组成的影响或许是通过增加GH的分泌,从而进一步影响到硬脂酰辅酶A去饱和酶的生成造成的[30],这种酶是一种能将饱和脂肪酸转变为单不饱和脂肪酸的限速酶,可以将硬脂酸转变为油酸,而饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸可以影响肉的风味,其含量与肉的感官评定成正比。
4 结论① 饲粮中添加Zn-CS能够改善育肥猪的生长性能,提高粗蛋白质表观消化率。
② 饲粮中添加Zn-CS能够提高育肥猪的瘦肉率,并提高肌肉亚油酸、组氨酸、天门冬氨酸与异亮氨酸含量,从而改善肉品质。
③ 在本试验条件下,综合各项结果,在育肥猪饲粮中添加90 mg/kg Zn-CS为宜。
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