动物营养学报    2020, Vol. 32 Issue (12): 5932-5938    PDF    
饲粮蛋白质水平对山羊屠宰性能、肉品质和肌肉氨基酸组成的影响
朱雯 , 徐伟 , 韦聪聪 , 杜叶叶 , 张子军 , 陈兴勇     
安徽农业大学动物科技学院, 合肥 235100
摘要: 本试验旨在研究不同饲粮蛋白质水平对山羊屠宰性能、肉品质和肌肉氨基酸组成的影响。选取3~4月龄安徽白山羊公羔36只[(16.00±1.35)kg],随机分为3组,每组12只。对照组饲喂正常蛋白质水平(14.8%)饲粮,其余2组分别饲喂90%蛋白质水平(13.4%)饲粮(LPⅠ组)和80%蛋白质水平(12.0%)饲粮(LPⅡ组)。预试期2周,正试期12周。结果表明:1)LPⅡ组宰前活重、胴体重和屠宰率均低于对照组(0.05≤P < 0.10);LPⅡ组眼肌面积和GR值显著低于对照组(P < 0.05);LPⅠ组和对照组之间屠宰性能无显著差异(P>0.05)。2)pH、剪切力、滴水损失和肉色亮度值各组之间差异不显著(P>0.05);LPⅡ组蒸煮损失显著高于对照组(P < 0.05);与对照组相比,LPⅡ组肉色红度值显著降低(P < 0.05),黄度值显著升高(P < 0.05)。3)育肥山羊背最长肌必需氨基酸含量各组之间无显著差异(P>0.05);LPⅡ组丝氨酸、谷氨酸和赖氨酸含量较对照组呈下降趋势(0.05≤P < 0.10),LPⅠ组与对照组之间氨基酸含量无显著差异(P>0.05)。由此可见,12.0%的饲粮蛋白质水平可降低安徽白山羊屠宰性能,影响肉品质和肌肉氨基酸组成;13.4%的饲粮蛋白质水平对山羊屠宰性能、肉品质(蒸煮损失除外)和肌肉氨基酸组成无显著影响。
关键词: 蛋白质水平    山羊    屠宰性能    肉品质    氨基酸组成    
Effects of Dietary Protein Levels on Slaughter Performance, Meat Quality and Muscle Amino Acid Composition of Goats
ZHU Wen , XU Wei , WEI Congcong , DU Yeye , ZHANG Zijun , CHEN Xingyong     
College of Animal Science and Technology, Anhui Agricultural University, Hefei 235100, China
Abstract: This experiment was conducted to investigate the effects of dietary different protein levels on slaughter performance, meat quality and muscle amino acid composition of goats. Thirty-six Anhui white goats [(16.00±1.35) kg] aged within three to four months were randomly assigned to three groups (n=12). Goats in the control group were fed a basal diet with 14.8% crude protein, while the others in two groups were fed the diet with 90% (LPⅠ group) and 80% (LPⅡ group) crude protein levels, respectively. The experiment took place over 12 weeks after 2 weeks of adaptation. The results showed as follows: 1) compared with the control group, the live weight at slaughter, carcass weight and dressing percentage in LPⅡ group tended to decrease (0.05≤P < 0.10); the eye muscle area and GR value in LPⅡ group significantly decreased (P < 0.05); there was no significant difference in slaughter performance between LPⅠ group and control group (P>0.05). 2) pH, drip loss, shear force and brightness value were not significantly different among groups (P>0.05); cooking loss in LPⅡ group was significantly higher than that in control group (P < 0.05); compared with the control group, redness value in LPⅡ group significantly decreased (P < 0.05), while yellowness value significantly increased (P < 0.05). 3) Essential amino acid content was not different among groups (P>0.05); histidine, glutamate and lysine contents in LPⅡ group tended to be lower than that in control group (0.05≤P < 0.10), with no difference between LPⅠ group and control group (P>0.05). It is concluded that 12.0% protein level decrease the slaughter performance, affect the meat quality, and muscle amino acid composition in Anhui white goats. A diet containing 13.4% protein level is optimal for Anhui white goats fatten without any adverse effect on slaughter performance, meat quality (except for cooking loss), and muscle amino acid composition.
Key words: protein level    goat    slaughter performance    meat quality    amino acid composition    

降低反刍动物饲粮蛋白质水平不仅可以降低环境氮排放,还可以减少饲粮蛋白质原料供给的压力[1]。蛋白质作为育肥羊生长的一个重要营养素,其水平对羊的生长和产品品质具有重要影响[2]。因此,研究低蛋白质水平饲粮对育肥山羊屠宰性能和肉品质的影响,确定适宜的育肥山羊饲粮蛋白质水平,对肉羊生产和环境保护具有双重意义。反刍动物采食的饲粮蛋白质一部分在瘤胃中转化成氨,过量的氨经过瘤胃壁吸收进入血液到达肝脏,转化成尿素排出体外[3]。畜禽生产产生大量的氮排泄导致水体污染和土壤酸化等问题出现[4]。中国约有1.4亿只山羊存栏,约占世界存栏的21.4%[5]。安徽白山羊是黄淮山羊的一个地方群,其肉质鲜美、性早熟、繁殖力高,是国内地方良种之一[6]。本课题组前期研究发现,饲粮蛋白质水平较NRC(2007)[7]推荐水平低1.40%时并不影响安徽白山羊的生长与生产性能,降低2.8%时显著降低了山羊日增重与饲粮营养物质表观消化率[1]。饲粮蛋白质水平也是影响羊肉品质的重要因素之一[8]。低蛋白质水平饲粮降低了藏羊和小尾寒羊背最长肌脂肪含量,改变了肌肉氨基酸组成[9]。唐鹏等[10]研究发现,低蛋白质水平饲粮显著降低陕北绒山羊屠宰性能,但是对肉品质无显著影响。总之,低蛋白质水平饲粮对羊屠宰性能和肉品质的影响研究尚未达到一致结论,且不同品种影响不同。目前,尚未见低蛋白质水平饲粮对肉用山羊屠宰性能和肉品质影响的研究报道。因而,本研究以育肥安徽白山羊为研究对象,以期精准地研究低蛋白质水平饲粮对山羊屠宰性能、肉品质及肌肉氨基酸组成的影响,为黄淮山羊生产提供理论和实践指导。

1 材料与方法 1.1 试验时间与地点

试验于2018年3月12日至2018年6月18日在安徽省六安绿洁牧业有限公司进行,试验期14周,其中预试期2周,正试期12周。

1.2 试验设计

动物试验设计和饲养管理同本课题组前期研究报道[1]。简述如下:采用单因子随机区组设计,选取36只体重接近[(16.00±1.35) kg]的健康安徽白山羊公羊36只(3~4月龄),随机分为3组,分别饲喂正常蛋白质水平(14.8%)饲粮(对照组)、90%蛋白质水平(13.4%)饲粮(低蛋白质水平Ⅰ组,LPⅠ组)和80%蛋白质水平(12.0%)饲粮(低蛋白质水平Ⅱ组,LPⅡ组),每组12只。基础饲粮参照NRC(2007)[7]中体重20 kg、日增重150 g/d的公羊营养需要量配制。试验饲粮为全混合颗粒饲料,直径为2.5 mm,长度为8 mm,试验饲粮组成及营养水平见表 1

表 1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis)  
1.3 饲养管理

试验前对羊只进行检疫,预试期进行驱虫、防疫、定期消毒,保证羊舍干净。试验羊单栏饲喂,每天06:30和18:30各饲喂1次,确保槽内约有10%的剩料。试验期内所有羊只自由采食。

1.4 样品采集与处理

试验结束后,每组随机抽取6只羊屠宰,宰前禁食24 h,禁水2 h。屠宰采集背最长肌于4 ℃环境中。测定左侧背最长肌宰后不同时间点的pH,同时取5 g样品液氮速冻,之后转移至-80 ℃冰箱中保存用于氨基酸含量的测定。

1.5 检测指标 1.5.1 屠宰性能[11]

试验结束,将禁食禁水后的山羊颈静脉放血处死。记录宰前山羊的活重,去头、蹄、内脏,剥皮后称出胴体重,计算屠宰率:

屠宰率(%)=100×胴体重/宰前活重。

GR值:第12肋骨与第13肋骨之间,距离背脊中线11 cm的组织厚度。

眼肌面积:第12肋骨与第13根肋骨之间,背最长肌的横切面积。用硫酸绘图纸描绘出眼肌横切面的轮廓,计算眼肌面积:

眼肌面积(cm2)=眼肌高度×眼肌宽度×0.7。

1.5.2 肉品质[12]

pH测定:采用便携式pH计(Testo 205,德图,德国)分别测定宰后45 min、24 h背最长肌(第12~13脊椎)的pH45 min和pH24 h, 分别测定背最长肌上、中、下3个部位的pH,取平均值。

肉色测定:现场采用柯尼美能达CR-300色差计测定背最长肌的亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)值。

滴水损失:取宰后24 h胴体左侧背最长肌第1~2腰椎处肉块,称重后(W1)勾住其一端,将其悬挂在吹气膨胀的塑料袋中(羊肉不与袋接触),用细线将袋口扎紧,悬挂于4 ℃冰箱,静置24 h,取出样品再次称重(W2),计算滴水损失:

滴水损失(%)=100×(W1-W2)/W1

蒸煮损失:取背最长肌肉样200 g左右,称重(W1),将肉样放入蒸煮袋中80 ℃水浴30 min,将肉样取出冷却30 min后称重(W2),计算蒸煮损失:

蒸煮损失(%)=100×(W1-W2)/W1

剪切力:将蒸煮后的肉样,沿肌纤维平行方向切成条状(长3.0 cm,宽1.0 cm,厚1.0 cm),用TMS-Pro质构仪(Food Technology Corporation Co., 美国)测定肉的剪切力。触发力为100 N,剪切速度为150 mm/min。

1.5.3 肌肉氨基酸组成

背最长肌中17种氨基酸含量的检测采用全自动氨基酸分析仪(日立L-8900),参照GB 5009.124—2016测定。样品在冻干机中冷冻干燥,将肉样用研钵磨碎(加入液氮),称取100 mg样品(精确至0.000 1 g)于水解管中,加入10 mL、6 mol/L的盐酸溶解,向水解管中吹入氮气(使管中成负压),置于105 ℃烘箱中水解24 h,然后使用双蒸水定容至50 mL,作为消化液。准确移取上述制备好的消化液1 mL于离心管中,真空干燥后,用0.02 mol/L盐酸超声溶解,经过0.22 μm滤膜,约收集1 mL滤液上机测定。

1.6 数据统计与分析

采用SAS 9.3软件的PROC MIXED模型进行统计分析,AR(1)多重比较用于检验各组平均值间的差异显著性。P < 0.05表明组间差异显著,0.05≤P < 0.10表明有显著趋势。

2 结果 2.1 饲粮蛋白质水平对山羊屠宰性能的影响

表 2可知,LPⅡ组宰前活重、胴体重和屠宰率均呈低于对照组的趋势(0.05≤P < 0.10),LPⅠ组与对照组之间屠宰性能差异不显著(P>0.05)。LPⅡ组眼肌面积和GR值显著低于对照组和LPⅠ组(P < 0.05),LPⅠ组和对照组间差异不显著(P>0.05)。

表 2 不同饲粮蛋白质水平对育肥山羊屠宰性能的影响 Table 2 Effects of different dietary CP levels on slaughter performance of fattening goats
2.2 饲粮蛋白质水平对山羊肉品质的影响

表 3可知,各组背最长肌pH45 min、pH24 h、ΔpH、滴水损失和剪切力均无显著差异(P>0.05)。LPⅡ组蒸煮损失显著高于对照组(P < 0.05)。肉色亮度值各组之间无显著差异(P>0.05)。与对照组相比,LPⅡ组红度值显著降低(P < 0.05),LPⅠ组与对照组和LPⅡ组差异不显著(P>0.05)。LPⅡ组黄度值显著高于对照组(P < 0.05),LPⅠ组与对照组和LPⅡ组差异不显著(P>0.05)。

表 3 不同饲粮蛋白质水平对育肥山羊肉品质的影响 Table 3 Effects of different dietary CP levels on meat quality of fattening goats
2.3 饲粮蛋白质水平对山羊肌肉氨基酸组成的影响

表 4可见,各组之间背最长肌必需氨基酸含量无显著差异(P>0.05)。与对照组相比,LPⅡ组丝氨酸、谷氨酸和赖氨酸含量呈下降趋势(0.05≤P < 0.10),LPⅠ组与对照组之间各氨基酸含量无显著差异(P>0.05)。

表 4 饲粮不同蛋白质水平对育肥山羊背最长肌氨基酸组成的影响 Table 4 Effects of different dietary CP levels on amino acid composition in longissimus dorsi of fattening goats  
3 讨论 3.1 饲粮蛋白质水平对育肥山羊屠宰性能的影响

屠宰性能是生产者关注的重要经济指标,屠宰率越高,家畜的产肉能力越大[13]。唐越等[10]研究了不同能量和蛋白质水平饲粮对陕北绒山羊屠宰性能的影响,发现降低饲粮蛋白质水平显著降低了屠宰率、眼肌面积和GR值。本试验研究结果显示,12.0%的低蛋白质水平饲粮同样降低了安徽白山羊的屠宰率、眼肌面积和GR值。眼肌面积与胴体重呈正相关,是衡量肉羊胴体品质的重要指标之一[14]。本课题组前期研究发现,12.0%的低蛋白质水平饲粮显著降低山羊饲粮中有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率[1]。因此,本研究中低蛋白质水平组(12.0%)山羊胴体重的下降可能是由于营养物质消化率降低所致。背膘厚度即GR值是胴体脂肪含量的标志,GR值越小,表明脂肪含量越低[11]。本研究显示,与对照组相比,饲粮蛋白质水平为12.0%时显著降低山羊GR值。前期研究发现,相比饲粮蛋白质水平14.8%的对照组,12.0%的低蛋白质水平饲粮显著降低山羊血清葡萄糖含量,提高血清非酯化游离脂肪酸含量[1],说明12.0%的低蛋白质水平饲粮降低了山羊体内脂肪合成,提高了脂肪分解代谢,最终降低脂肪沉积。因此,本研究中GR值的下降主要是由于12.0%蛋白质水平饲粮引起脂肪代谢过程的改变所致。

3.2 饲粮蛋白质水平对育肥山羊肉品质的影响

肉的pH是评价肉品质的重要指标之一,其对肉色、嫩度和系水力均有较大的影响,且刚屠宰肉的pH在6.0~7.0为正常值[15]。本研究中,3组育肥山羊背最长肌的pH45 min在6.83~6.86,均符合正常的肉质标准。动物在屠宰后由于血液循环停止,肌肉细胞由有氧呼吸变成无氧呼吸,动员大量肌糖原产生乳酸,导致pH下降,且肌肉pH下降程度也是评价肉品质的重要指标之一[16]。本研究中,各组间肉羊背最长肌pH24 h及ΔpH无显著差异,且均处于羊肉pH的可接受范围(5.6~5.8)[17]

蒸煮损失是衡量肉的系水力指标之一,对肌肉的物理形态、风味、肉色等均具有重要意义,蒸煮损失越低,熟肉率越高,说明肉的保水性能和品质越好。Wang等[18]研究报道,相比17%蛋白质水平组,15%蛋白质水平饲粮显著降低海南黑山羊背最长肌系水力。本研究结果与其一致,低蛋白质水平饲粮组蒸煮损失显著高于对照组,表明低蛋白质水平饲粮降低肉羊背最长肌的系水力。肌间脂肪含量是影响肌肉系水力的重要因素[19],因此,本研究中低蛋白质水平组GR值显著降低是影响其熟肉率的重要原因之一。

肉色是根据肌肉中肌红蛋白、血红蛋白和微量的有色代谢物含量及其化学状态来评判肉品质和新鲜度的一个重要指标,同时也是决定消费者购买的一个最直观的评价指标,其受到氧化作用和光反射的综合影响[20]。本研究试验表明,亮度值差异不显著,黄度值加深,对肉色造成了不利的影响。低蛋白质水平组红度值降低,可能是由于低蛋白质水平饲粮影响了肌红蛋白的合成[21]

3.3 饲粮蛋白质水平对育肥山羊肌肉氨基酸含量的影响

氨基酸是蛋白质的基本组成单位,其种类和数量决定蛋白质的营养价值,在人类和动物营养中起重要作用[22]。联合国粮农组织(FAO)[23]指出健康的肉产品必需氨基酸含量应在40%左右,本研究各组山羊背最长肌必需氨基酸含量均在40%左右,说明安徽白山羊肉质营养价值高。游离氨基酸也是肉类重要的风味前体物质之一,影响肌肉的鲜味,且在影响羊肉鲜味的氨基酸中,谷氨酸起主导作用[24]。本试验中,与对照组相比,LPⅡ组谷氨酸含量呈下降趋势,表明12.0%蛋白质水平饲粮在一定程度上影响羊肉风味。为了保持各组之间能量水平一致,LPⅡ组饲粮玉米含量较高,而玉米中赖氨酸含量较低[25],可能是导致肉中赖氨酸含量下降的原因。Teixeira等[26]研究报道,肉牛饲粮中添加过瘤胃赖氨酸,可增加肌肉中赖氨酸含量,提高肉的系水力,改善肉品质。因此,赖氨酸含量降低可能是LPⅡ组肉羊肌肉蒸煮损失增加的原因之一。

4 结论

① 饲粮蛋白质水平在14.8%基础上降低1.4%,可增加安徽白山羊肌肉蒸煮损失,但对安徽白山羊的屠宰性能、其他肉品质指标及肌肉氨基酸组成无显著影响。

② 饲粮蛋白质水平在14.8%基础上降低2.8%,可降低安徽白山羊的屠宰性能,并影响肌肉品质和肌肉氨基酸组成。

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