2. 浙江省农业科学院, 杭州 310021
2. Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310021, China
随着我国经济水平的快速发展,居民羊肉消费需求逐年增加。但我国饲草资源,尤其冬春季的青绿饲料更加缺乏,严重制约了我国羊肉产业的生产发展。造成这一结果的一方面原因是我国大量的农作物副产品饲料资源因缺乏科学的开发、处理和研究,而没有得到充分合理的利用。其中,我国油菜种植面积辽阔,秸秆资源丰富,其含有的植物结构纤维是反刍动物优质的粗饲料资源。但是油菜秸秆作为饲料饲用的比例不足10%,且常常因缺乏科学的加工方式而直接饲给动物,造成生长性能降低,限制了油菜饲料资源的利用[1]。
近年来,饲用油菜因与传统油菜相比,具有低芥酸和低硫代葡萄糖甙等优势,得到了生产者和学者的重视[2]。研究表明,饲用油菜及通过青贮处理的饲用油菜饲喂效果好且易于推广,是优质的粗饲料资源,经青贮处理后可缓解反刍动物冬季青绿饲料不足的问题[3]。研究表明,利用全株油菜为主要原料加工制备的混合青贮饲用油菜综合品质优良,其对山羊的饲喂效果与传统青贮玉米饲料相似[4-5]。此外,赵娜等[6]研究表明,青贮饲用油菜与青贮全株玉米相比,对宜昌白山羊瘤胃发酵参数、瘤胃菌群结构无不良影响。以混合青贮饲用油菜为粗饲料饲喂湖羊,在屠宰性能和肉品质方面可以达到与饲喂青贮全株玉米相近的效果[7]。上述结果表明,青贮饲用油菜展现出与青贮玉米相似的饲喂效果。但是,与玉米相比,饲用油菜的适宜种植地域广阔,生物产量更高,在草食动物的养殖上具有较好的应用前景。同时,目前对于饲用油菜的研究多集中于其对单一指标的影响,对于科学评价青贮饲用油菜的饲喂效果缺乏整体和宏观的研究。因此,本试验拟全面研究青贮饲用油菜对湖羊生长性能、屠宰性能、肉品质、瘤胃发酵参数及器官发育的影响,以期为青贮饲用油菜在反刍动物养殖生产中的开发、应用及推广提供理论基础。
1 材料与方法 1.1 试验材料本试验选择的饲用油菜为结实期浙油50双低油菜品种,经检测,其粗蛋白质含量为19.8%,粗脂肪含量为3.8%,粗纤维含量为14.8%,无氮浸出物含量为46.3%,粗灰分含量为15.3%。
1.2 试验设计和饲养管理试验选取出生日期、胎次和体重相近的健康断奶湖羊公羔12只,随机分为2组,每组6只羊。2组分别饲喂花生秧全混合日粮(花生秧组)和青贮饲用油菜全混合日粮(油菜组)。试验饲粮组成及营养水平见表 1,试验期60 d。每日饲喂2次(08:00和16:00),每日饲喂前做好圈舍卫生工作。
试验开始和结束时,测定湖羊体重,计算始重、末重和平均日增重。
饲养试验结束后,每组随机挑选5只羊屠宰,宰前24 h禁食,宰前2 h禁水,称重后测定屠宰性能。放血,剥离皮毛,去头、蹄、内脏及睾丸并称重,测定胴体重、屠宰率、各器官重、眼肌面积,计算各器官占宰前活重比例。
肉品质(pH、滴水损失、蒸煮损失、肉色、剪切力)测定方法参照刁志成等[7]。瘤胃发酵参数测定方法参照刘理想等[8]。
肌肉常规营养成分和氨基酸含量测定。每组各取5只屠宰的湖羊背最长肌,分析常规营养成分含量。水分含量采用直接干燥法(GB/T 5009.3—2003)测定,粗灰分含量采用灼烧称重法(GB/T 5009.4—2003)测定,粗蛋白质含量采用凯氏定氮法(GB/T 5009.5—2003)测定,粗脂肪含量采用索氏抽提法(GB/T 5009.6—2003)测定。利用日立L-8800型全自动氨基酸分析仪测定肌肉氨基酸含量。称取20 g左右上述湖羊背最长肌的样品置于水解管中,加8 mL 1 mol/L盐酸(HCl),减压抽真空封管,水解管在110 ℃水解24 h,水解结束并冷却后,将水解液在水浴上蒸干,0.02 mol/L HCl定容,上机,测定氨基酸含量。其中,色氨酸含量用碱水解法测定,样品用4 mol/L氢氧化锂水解,水解过程同酸水解法。
1.4 数据处理与统计分析试验数据经Excel 2010初步整理后,应用SPSS 18.0统计软件中独立样本t检验进行分析,P < 0.05为差异显著,0.05≤P < 0.10为具有趋势。
2 结果 2.1 青贮饲用油菜对湖羊生长性能的影响如表 2所示,试验开始前,花生秧组和油菜组湖羊始重无显著差异(P>0.05)。试验结束时,与花生秧组相比,油菜组湖羊末重(P=0.043)和平均日增重(P=0.011)显著提高。
由表 3可知,与花生秧组相比,油菜组胴体重有提高的趋势(P=0.062)。花生秧组和油菜组屠宰率和眼肌面积无显著差异(P>0.05)。
由表 4可知,花生秧组和油菜组肉品质指标无显著差异(P>0.05)。
由表 5可知,与花生秧组相比,油菜组湖羊背最长肌中粗蛋白质含量有提高的趋势(P=0.062),其他常规营养成分含量无显著差异(P>0.05)。
由表 6可知,与花生秧组相比,油菜组湖羊背最长肌中苏氨酸(P=0.019)、脯氨酸(P=0.010)、甘氨酸(P=0.008)、丙氨酸(P=0.016)、缬氨酸(P=0.039)、蛋氨酸(P=0.007)、异亮氨酸(P=0.023)、亮氨酸(P=0.017)、酪氨酸(P=0.025)、苯丙氨酸(P=0.012)、赖氨酸(P=0.033)、精氨酸(P=0.024)、总氨基酸(P=0.028)、必需氨基酸(P=0.021)、非必需氨基酸(P=0.036)含量显著增加,丝氨酸(P=0.056)、谷氨酸(P=0.052)和组氨酸(P=0.055)含量有增加的趋势。
由表 7可知,与花生秧组相比,油菜组湖羊心脏重量显著提高(P=0.039),其他内脏器官重量无显著差异(P>0.05)。与花生秧组相比,油菜组湖羊肾脏占宰前活重比例有降低的趋势(P=0.070),其他内脏器官占宰前活重比例无显著差异(P>0.05)。
由表 8可知,与花生秧组相比,油菜组湖羊瘤胃(P=0.028)、皱胃(P=0.029)、空肠(P=0.008)以及小肠(P=0.013)重量显著提高,十二指肠重量有提高的趋势(P=0.055),其他肠道重量无显著差异(P>0.05)。与花生秧组相比,油菜组湖羊瘤胃占宰前活重比例显著提高(P=0.033),十二指肠(P=0.048)和盲肠(P=0.016)占宰前活重比例显著降低,其他胃肠道占宰前活重比例无显著差异(P>0.05)。
由表 9可知,与花生秧组相比,油菜组瘤胃液中乙酸(P=0.062)和总挥发性脂肪酸(TVFA) (P=0.087)含量有提高的趋势,其他挥发性脂肪酸(VFA)含量无显著差异(P>0.05)。
油菜秸秆虽具有较高的营养价值,但直接饲喂时木质素与纤维素之间存在坚固的酯键结构难以被瘤胃微生物降解,因此消化率较低。青贮处理可有效降解木质素,破坏酯键结构,促进纤维向可溶性糖类转化[9]。董瑷榕等[10]研究发现,当发酵油菜秸秆代替粗料比例为10%时,山羊平均日增重显著提高。陈宇等[11]研究发现,以发酵油菜秸秆替代20%粗料时,对山羊的采食量和各阶段的平均日增重均无显著影响。本试验中,通过用青贮饲用油菜同比例替代花生秧显著提高了湖羊末重和平均日增重,与董瑷榕等[10]报道一致。油菜对反刍动物生长性能报道不一的原因可能是与油菜的添加量和添加阶段有关,在本试验中,青贮饲用油菜同比例替代花生秧显著提高了湖羊末重和平均日增重。
3.2 青贮饲用油菜对湖羊屠宰性能和肉品质的影响李晓锋等[12]研究发现,饲喂青贮饲用油菜能显著提高山羊的屠宰率。本研究中,与花生秧组相比,油菜组胴体重有提高的趋势,但屠宰率和眼肌面积均无显著差异。其原因可能是与提高了湖羊体重有关,因而对屠宰率和眼肌面积无显著影响。肉色是评定肉品质的重要指标之一,一般认为亮度(L*)值越低,红度(a*)值越高,黄度(b*)值越低,肉色越好[13]。本试验中,2组湖羊肉品质指标均无显著差异,原因可能是:1)试验羊的肉色已处于稳定生理阶段,不同饲粮类型对肉色没有产生显著影响;2)通过用油菜同比例替代花生秧未对湖羊肉品质产生不良影响。Warriss[14]认为肉品物理性状是反映其品质优劣的比较直观而且易于测定的一类性状,且其中多数性状决定了肉品的食用品质以及经济效益,因此,物理性状是进行肉品质研究的一项重要内容。本试验中,2组湖羊肌肉水分含量均在73%以上,高于巴里坤羊的72.7%[15]、河南大尾寒羊的71.78%[16]以及滩羊的70.94%[17],表明2组湖羊羊肉水分含量均较高,肉质较细嫩,但2组间不存在显著差异。羊肉中的蛋白质是人体营养需要蛋白质的优良来源,本试验中,与花生秧组相比,油菜组湖羊背最长肌粗蛋白质含量有提高的趋势,表明青贮饲用油菜同比例替代花生秧具有提高湖羊肌肉蛋白质含量的潜力。
肌肉中氨基酸酸组成是影响肉品质的重要因素,与肉的营养价值息息相关,蛋白质在动物体内的分解和吸收是通过氨基酸来实现的,蛋白质中氨基酸的种类和含量又与肌肉的品质和风味密切相关[18-19]。大量研究表明,氨基酸中的丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、丙氨酸和脯氨酸是肉香味的前体氨基酸,尤其是谷氨酸,是肉中的主要鲜味物质。Lorenzo等[20]研究发现,必需氨基酸含量制约肌肉蛋白质的品质。本试验发现,与花生秧组相比,油菜组湖羊肌肉中苏氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、精氨酸、总氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸含量显著增加,丝氨酸、谷氨酸和组氨酸含量有增加的趋势。这表明青贮饲用油菜同比例替代花生秧不仅具有提高湖羊肌肉中蛋白质含量的潜力,同时还提高了肌肉中风味氨基酸含量,改善粮了湖羊肌肉的风味和营养价值,提高了湖羊肉品质。
3.3 青贮饲用油菜对湖羊内脏器官及胃肠道发育的影响内脏器官重量在一定程度上可以有效反映动物器官发育情况和功能强弱,影响动物机体对营养物质的消化吸收[21]。本试验发现,与花生秧组相比,油菜组湖羊心脏重量显著提高,其他脏器内脏器官重量无显著差异。心脏是维持机体血液循环、将营养物质输送至全身以及将全身代谢废物转运出来的重要器官[22],本试验中,油菜组湖羊心脏重量的显著提高可能与湖羊体重的提高有关。随着体重的增加,机体所需营养物质增多,代谢废物增加,使得心脏重量不断增加以满足这种不平衡,达到与体重相适应的比例。
反刍动物消化道发育通常由内分泌腺介导,是一个有序过程,受品种、年龄、饲粮组成和其他一些因素的调控[23]。消化器官的发育与反刍动物的年龄和饲粮有关,如初生反刍动物肠道占胃肠道的80%,随年龄增长而逐渐降低。反刍动物出生时,瘤胃和网胃容积约等于皱胃的1/2,8周后与皱胃容积相等,而4月龄时为皱胃容积的4倍[24]。据我们所知,目前尚未有关于青贮饲用油菜对湖羊湖胃肠道发育的研究。本试验中,与花生秧组相比,油菜组瘤胃、皱胃、空肠以及小肠的重量显著提高,十二指肠重量有提高的趋势;瘤胃占宰前活重比例显著提高,十二指肠和盲肠占宰前活重比例显著降低,其他肠道占宰前活重比例无显著差异,表明青贮饲用油菜促进了瘤胃的发育。花生秧组盲肠重量显著高于油菜组,原因可能是花生秧与青贮饲用油菜相比粗纤维含量更高,不易消化,而瘤胃和大肠(盲肠)是最主要的微生物消化部位。因此,花生秧可能在瘤胃未完全消化,更多地到达了盲肠。同时,饲喂青贮饲用油菜可能能更好地促进瘤胃发育,进而促进营养物质吸收。
3.4 青贮饲用油菜对湖羊瘤胃发酵参数的影响瘤胃液中VFA是反刍动物碳水化合物在瘤胃的降解产物,TVFA含量增加表明通过瘤胃微生物消化后产生了更多的能量物质[25]。赵娜等[6]研究表明,青贮饲用油菜提高了育肥期山羊瘤胃液中异丁酸含量,对其他VFA含量无显著影响。张勇等[26]研究表明,油菜秆颗粒料组瘤胃中TVFA、丙酸和丁酸含量均显著高于对照组。本试验中,与花生秧组相比,油菜组瘤胃液中乙酸和TVFA含量有提高的趋势,其他VFA含量无显著差异。上述结果表明,青贮饲用油菜同比例替代花生秧具有提高瘤胃发酵速率的作用。
4 结论青贮饲用油菜同比例替代花生秧提高了湖羊的生长性能、瘤胃发酵速率和胃肠道发育,同时具有提高肌肉中蛋白质含量的潜力,改善了肌肉的风味和营养价值,提高了肉品质。
[1] |
黎力之, 潘珂, 袁安, 等. 几种油菜秸秆营养成分的测定[J]. 江西畜牧兽医杂志, 2014(5): 28-29. LI L Z, PAN K, YUAN A. Determination of nutritional components of several rape straws[J]. Jiangxi Journal of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, 2014(5): 28-29. DOI:10.3969/j.issn.1004-2342.2014.05.012 |
[2] |
MAISON T, STEIN H H. Digestibility by growing pigs of amino acids in canola meal from North America and 00-rapeseed meal and 00-rapeseed expellers from Europe[J]. Journal of Animal Science, 2014, 92(8): 3502-3514. DOI:10.2527/jas.2014-7748 |
[3] |
王洪超, 刘大森, 刘春龙, 等. 饲料油菜及其饲用价值研究进展[J]. 土壤与作物, 2016, 5(1): 60-64. WANG H C, LIU D S, LIU C L, et al. Research progress in forage rape and its feeding value[J]. Soil and Crops, 2016, 5(1): 60-64. |
[4] |
文健, 刘桂琼, 姜勋平, 等. 饲用油菜生物量与营养成分测定及其发酵全混合日粮饲喂湖羊效果[J]. 华中农业大学学报, 2018, 37(2): 71-75. WEN J, LIU G Q, JIANG X P, et al. Biomass, nutrition of forage rape and effect of its fermented total mixed ration on growth, carcass and meat quality in Hu sheep[J]. Journal of Huazhong Agricultural University, 2018, 37(2): 71-75. |
[5] |
王凤, 向守红, 赵耀鹏, 等. 油菜混合青贮加工及其对山羊饲喂效果的研究[J]. 畜牧与饲料科学, 2017, 37(8): 16-19. WANG F, XIANG S H, ZHAO Y P, et al. Research on the processing of rape mixed silage and its feeding effect on goats[J]. Animal Husbandry and Feed Science, 2017, 37(8): 16-19. |
[6] |
赵娜, 杨雪海, 陈芳, 等. 青贮饲用油菜对育肥期山羊瘤胃发酵参数及微生物多样性的影响[J]. 草业学报, 2019, 28(9): 146-154. ZHAO N, TAN Z P, YANG X H, et al. Effects of rape silage on rumen fermentation parameters and microbial diversity of goats during fattening period[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2019, 28(9): 146-154. |
[7] |
刁志成, 曲扬华, 刘策, 等. 饲用油菜混合青贮对湖羊屠宰性能及肉品质的影响[J]. 中国畜牧兽医, 2018, 45(6): 1564-1570. DIAO Z C, QU Y H, LIU C, et al. Effects of mixed rape silage for feed on slaughter performance and meat quality of Hu sheep[J]. China Animal Husbandry and Veterinary Medicine, 2018, 45(6): 1564-1570. |
[8] |
刘理想, 孙大明, 毛胜勇, 等. 胰高血糖素样肽-2对羔羊胃肠道重量、瘤胃发酵及小肠上皮发育相关基因表达的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(3): 549-558. LIU L X, SUN D M, MAO S Y, et al. Effects of glucagon-like peptide-2 on lamb gastrointestinal weight, rumen fermentation and small intestinal epithelial development-related gene expression[J]. Journal of Animal Sciaence and Veterinary Medicine, 2018, 49(3): 549-558. |
[9] |
TUYEN D V, PHUONG H N, CONE J W, et al. Effect of fungal treatments of fibrous agricultural by-products on chemical composition and in vitro rumen fermentation and methane production[J]. Bioresource Technology, 2013, 129: 256-263. DOI:10.1016/j.biortech.2012.10.128 |
[10] |
董瑷榕, 周勇, 郭春华, 等. 发酵油菜秸秆对山羊生长性能和养分降解率的影响[J]. 中国饲料, 2019(23): 105-109. DONG A Y, ZHOU Y, GUO C H, et al. Effects of fermented rape straw on goat growth performance and nutrient degradation rate[J]. China Feed, 2019(23): 105-109. |
[11] |
陈宇, 郭春华, 徐旭, 等. 添加微生物发酵剂对油菜秸秆品质的影响及在肉山羊上的应用[J]. 中国饲料, 2018(3): 76-81. CHEN Y, GUO C H, XU X, et al. The effect of adding microbial starter on the quality of rape straw and its application in meat goats[J]. China Feed, 2018(3): 76-81. |
[12] |
李晓锋, 索效军, 杨前平, 等. 青贮饲用油菜对山羊肉用性能的影响研究[J]. 中国饲料, 2017(15): 12-14. LI X F, SUO X J, YANG Q P, et al. Study on the effect of silage rape on goat meat performance[J]. China Feed, 2017(15): 12-14. |
[13] |
陈艳珍. 羊肉品质的评定指标及影响因素[J]. 黑龙江畜牧兽医, 2011(7): 53-54. CHEN Y Z. Evaluation indexes and influencing factors of mutton quality[J]. Heilongjiang Animal Husbandry and Veterinary, 2011(7): 53-54. |
[14] |
WARRISS P D.Meat science[M]. Wallingford: CABI Publishing, 2000.
|
[15] |
王志琴, 张晓红, 托合耐, 等. 巴里坤羊肉营养成分分析[J]. 草食家畜, 2002(1): 48-49. WANG Z Q, ZHANG X H, TUO H T, et al. Analysis of nutrient composition of Barkun lamb[J]. Herbivorous Livestock, 2002(1): 48-49. DOI:10.3969/j.issn.1003-6377.2002.01.017 |
[16] |
田亚磊, 宗珊颖, 吉进卿, 等. 河南大尾寒羊屠宰性能和肉质特性研究[J]. 云南农业大学学报, 2010, 25(2): 226-229. TIAN Y L, ZONG L Y, JI J J, et al. Study on the slaughter performance and meat quality characteristics of Henan big tail Han sheep[J]. Journal of Yunnan Agricultural University, 2010, 25(2): 226-229. DOI:10.3969/j.issn.1004-390X.2010.02.014 |
[17] |
钱文熙.滩羊肉品质研究[D].硕士学位论文.银川: 宁夏大学, 2005. QIAN W X. Study on the quality of Tan sheep meat[D]. Master's Thesis.Yinchuan: Ningxia University, 2005.(in Chinase) |
[18] |
WOOD J D, RICHARDSON R I, NUTE G R, et al. Effects of fatty acids on meat quality:a review[J]. Meat Science, 2004, 66(1): 21-32. DOI:10.1016/S0309-1740(03)00022-6 |
[19] |
孙寿永, 张浩. 海门山羊不同部位肌肉中氨基酸含量的研究[J]. 中国畜牧兽医, 2012, 39(12): 77-81. SUN S Y, ZHANG H. Study on amino acid content in different parts of muscle of Haimen goat[J]. China Animal Husbandry and Veterinary Medicine, 2012, 39(12): 77-81. DOI:10.3969/j.issn.1671-7236.2012.12.019 |
[20] |
LORENZO J M, FRANCO D. Fat effect on physico-chemical, microbial and textural changes through the manufactured of dry-cured foal sausage lipolysis, proteolysis and sensory properties[J]. Meat Science, 2012, 92(4): 704-714. |
[21] |
ZHANG X Z, WU X, CHEN W B, et al. Growth performance and development of internal organ, and gastrointestinal tract of calf supplementation with calcium propionate at various stages of growth period[J]. PLoS One, 2017, 12(7): e0179940. |
[22] |
PITTMAN R N. The circulatory system and oxygen transport[M]. .
|
[23] |
VI R L B, MCLEOD K R, KLOTZ J L, et al. Rumen development, intestinal growth and hepatic metabolism in the pre-and postweaning ruminant[J]. Journal of Dairy Science, 2004, 87(Suppl.1): E55-E65. |
[24] |
OWENS F N, DUBESKI P, HANSON C F. Factors that alter the growth and development of ruminants[J]. Journal of Animal Science, 1993, 71(11): 3138-3150. |
[25] |
BROWN R E.Studies on the production of volatile fatty acids in the bovine rumen[D]. Ph.D. Thesis.Maryland: University of Maryland, 1954.
|
[26] |
张勇, 郭海明, 汤志宏, 等. 油菜秆颗粒料对湖羊生产性能、瘤胃发酵参数及血液生化指标的影响[J]. 草业学报, 2016, 25(10): 171-179. ZHANG Y, GUO H M, TANG Z H, et al. The effect of rape stalk pellets on the production performance, rumen fermentation parameters and blood biochemical indexes of Hu sheep[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2016, 25(10): 171-179. |