2. 宁夏回族自治区畜牧工作站, 银川 750004
2. Ningxia Animal Husbandry Workstation, Yinchuan 750004, China
抗生素作为动物饲料添加剂使用已经有很多年了,其在动物疾病的防治和动物生产中发挥了重大作用,与此同时,抗生素的滥用给食品安全和环境造成了很大的隐患。随着抗生素在动物饲料中的全面禁用,寻找安全、高效、绿色的抗生素替代品迫在眉睫。甘露寡糖(mannan oligosaccharides, MOS)是从酵母培养细胞中提取的一类新型抗原活性物质,具有绿色、安全、高效的性质,作为功能性寡糖的一种,其是最有希望的抗生素代替品之一。有研究表明,MOS能够改变肠道菌群的组成,促进有益菌落的定植,抑制有害菌落增殖,增强肠道机能,提高营养物质消化率,促进动物生长[1-2]。徐晓锋等[3]在中国荷斯坦奶牛饲粮中添加MOS,发现其对提高瘤胃对纤维素的降解率有一定的作用,还能够降低产酸菌属的丰度,对稳定瘤胃pH具有积极的作用。熊阿玲等[4]发现,在肉仔鸡饲粮中添加适宜的MOS可提高肉仔鸡的生长性能,并能提高其天然免疫防御功能。李玉欣等[5]在妊娠后期和哺乳期母猪饲粮中添加毕赤酵母甘露寡糖(pichia guilliermondii mannan oligosaccharide, PG-MOS),发现其可提高仔猪的初生重,并能缩短母猪的再次发情间隔。对于MOS的研究现在主要集中于单胃动物,在反刍动物中以幼龄反刍动物和奶牛居多,在滩羊方面的研究相对较少。本试验在本课题组成员王萌[6]和高昌鹏等[7]研究的基础上,将经纤维素酶处理过的荞麦秸秆和玉米青贮按照40 ∶ 60的比例组合作为粗饲料配制荞麦秸秆饲粮,并在该荞麦秸秆饲粮中添加不同水平的MOS进行滩羊饲养试验,评价MOS对滩羊消化代谢、屠宰性能和肉品质的影响,并得出MOS的适宜添加量,以期为MOS在滩羊生产中的应用提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 试验时间与地点本次试验的饲养和采样部分于2019年6—9月在暖泉羊场完成。实验室分析于2019年10月至2020年1月在宁夏大学农学院动物营养实验室完成。
1.2 试验设计及饲养管理试验开始前对羊只圈舍进行清扫、消毒,供试羊进行驱虫等常规防疫,并进行布病筛查。选择出生日期相近、体重相近且健康的3月龄的滩羊断奶后羯羊20只,随机分为4组,分别为对照组及试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组,每组5只,独笼饲养。对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮的基础上分别添加1.0%、2.0%、3.0%的MOS(纯度≥95%)。MOS随精料进行饲喂,每天每只羊额外补充4.5 g过瘤胃蛋氨酸(RPMet)和7.5 g过瘤胃赖氨酸(RPLys)。预试期15 d,正试期60 d。每日早晚各饲喂1次,精料在早晨粗饲料饲喂完2 h后饲喂,自由饮水。每天早上收集剩料,并记录剩料量。
1.3 饲粮配制 1.3.1 纤维素酶处理荞麦秸秆的制作纤维素酶处理荞麦秸秆的制作方法:在粉碎后的荞麦秸秆中按比例加入0.1%纤维素酶(活性≥10 000 U/g)、1.0%的麦麸和适量的水,用秸秆裹包机进行裹包处理30 d。荞麦秸秆处理前后营养成分含量如表 1所示。
基础饲粮精粗比设为30 ∶ 70,粗饲料由上述纤维素酶处理荞麦秸秆和玉米青贮以40 ∶ 60的比例组成。基础饲粮参照《肉羊饲养标准》(NY/T 816—2 004)和羊场实际进行配制,其组成及营养水平见表 2。
每天准确记录羊只的剩料量,计算干物质采食量。在试验中期进行为期5 d的消化代谢试验,试验羊只在消化代谢笼中采用全收粪收尿法进行,期间保持饲粮不变,自由饮水。在每个组中随机选取4只试验羊,置于消化代谢笼中,独笼饲养,在试验开始前羊只预饲7 d,使羊只适应新环境,避免出现应激。预饲结束后进入消化代谢试验,于第2天07:00收集前1天的粪尿,共收集5次。
屠宰试验在饲养试验结束后进行,从每组试验羊中随机选取4只羊进行屠宰,宰前禁食24 h、禁水2 h。屠宰之前对待宰羊只称重并记录,屠宰过程中测定试验羊的胴体重、净肉重、眼肌面积、GR值等屠宰性能指标,屠宰结束后测定羊肉pH、肉色、蒸煮损失、剪切力、失水率等肉品质指标。
1.5 样品采集粪样的采集与制备:首先对总粪量进行称重并记录,然后取总量的10%,将粪球中的羊毛、饲料残渣等污染物捡出,装进取样瓶中,并加入硫酸进行固氮,硫酸的量浸住粪球,用于粪氮含量的测定。另取总粪量的20%,捡出羊毛等污染物,装入自封袋,用于常规营养成分含量的测定。将采集的粪样置于-20 ℃保存待测。试验结束后将样品置于(65±2) ℃烘箱中烘24~48 h,冷却后进行粉碎,过40目筛。硫酸固氮的粪样用同样的方法制备后测定粪氮含量。
尿样的采集与制备:每天准确收取全部尿量,测量总尿量的体积并记录,在混匀后取总尿量的1/20,装入试验用的取样瓶并标号,按每毫升10%~20%的量加入10%的硫酸进行固氮,用于尿氮的测定。
屠宰当天称取背最长肌、腰大肌、肩部肌肉、股二头肌,挑去肌肉表皮、筋膜及脂肪后,于-20 ℃冷冻保存。
1.6 测定指标与测定方法在正试期开始后,于早晨空腹称重,记录为初始体重,正试期结束后,于第2天早晨空腹称重,记录为终末体重。每天早上收集全部剩料并记录剩料量。生长性能指标计算公式如下:
饲粮及粪样的常规营养物质含量参照《饲料分析及饲料质量检测技术(第2版)》中的方法测定。氮(粗蛋白质)含量采用凯氏定氮法测定,干物质(DM)含量采用烘箱干燥法测定,中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量采用范氏洗涤纤维分析法测定,钙含量的测定采用高锰酸钾法,磷含量的测定采用分光光度计法。
干物质、NDF和ADF表观消化率按照下式计算:
氮代谢指标测定参照高昌鹏等[7]的方法进行测定,肉品质指标测定参照侯鹏霞[8]的方法进行测定,屠宰性能指标参照陈仁伟[9]的方法进行。
1.7 数据统计与分析采用SAS 8.2对试验数据进行方差分析,LSD法对结果进行多重比较,结果用平均值±标准差表示,以P < 0.05为差异显著。
2 结果与分析 2.1 荞麦秸秆饲粮中添加MOS对滩羊生长性能的影响由表 3可知,初始体重和终末体重各组间均无显著差异(P > 0.05)。总增重、平均日增重各组之间也无显著差异(P > 0.05),但是各试验组均高于对照组,其中以试验Ⅰ组的总增重、平均日增重最高,分别为6.98 kg、116.33 g/d,比对照组均提高了22.03%;同时,试验Ⅰ组的料重比最低,分别比对照组及试验Ⅱ、Ⅲ组降低了18.90%、19.41%、16.68%,但差异不显著(P > 0.05)。
由表 4可知,各试验组滩羊的DM、NDF表观消化率均显著高于对照组(P < 0.05),各试验组之间无显著差异(P > 0.05),其中试验Ⅰ组的DM、NDF表观消化率分别比对照组提高了8.02%、18.19%。滩羊的ADF表观消化率各组间均无显著差异(P > 0.05)。
由表 5可知,各组间的进食氮、粪氮排出量、尿氮排出量、可消化氮、沉积氮、氮表观消化率均无显著差异(P > 0.05)。粪氮排出量以对照组最高,试验Ⅰ组最低,且各试验组均低于或者等于对照组,同时对照组尿氮排出量均高于试验组。4组的沉积氮在7.54%~8.50%,且各试验组均高于对照组。试验Ⅰ组的氮表观消化率最高,且试验组之间随着MOS添加量的增加呈降低趋势。与对照组相比,试验Ⅰ、Ⅱ组的总排出氮极显著降低(P < 0.01),且试验Ⅰ组总排出氮在4组试验羊中最低。各试验组氮利用率显著或极显著高于对照组(P < 0.05或P < 0.01),且试验组之间随着MOS的添加量的增加呈降低趋势,以试验组Ⅰ最高, 为55.43%,比对照组提高了15.67%。氮的生物学价值各试验组均显著高于对照组(P < 0.05)。
由表 6可知,在荞麦秸秆饲粮中添加不同比例的MOS对滩羊宰前活重、胴体重、净肉重、骨重、胴体脂肪重、尾部脂肪重、屠宰率均无显著影响(P > 0.05)。试验Ⅰ、Ⅱ组的眼肌面积与对照组和试验Ⅲ组相比显著增加(P < 0.05)。以对照组的GR值最高,但对照组与各试验组的差异均不显著(P > 0.05)。骨肉比各组间差异不显著(P > 0.05),以试验Ⅰ组最低,为0.36。胴体净肉率各组间差异不显著(P > 0.05),但以试验Ⅰ组最高(49.03%),分别比对照组及试验Ⅱ、Ⅲ组高出4.01%、5.17%、9.05%。
由表 7知,对照组羊肉的剪切力最高,随着MOS添加量的提高,羊肉的剪切力随之降低,试验Ⅱ、Ⅲ组羊肉的剪切力极显著低于对照组(P < 0.01),显著低于试验Ⅰ组(P < 0.05)。羊肉的熟肉率各组间差异均不显著(P > 0.05),但各试验组均高于对照组。试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组羊肉的大理石花纹评分均优于对照组,但各组间均无显著差异(P > 0.05)。饲粮中添加不同水平MOS对羊肉的失水率、pH45 min无显著影响(P > 0.05)。试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组羊肉的滴水损失较对照组分别降低了20.00%、34.55%、20.00%,试验Ⅱ组与对照组的差异达到显著水平(P < 0.05)。饲粮中添加不同水平MOS对肉色中的红度(a*)值无显著影响(P > 0.05),但对黄度(b*)和亮度(L*)值产生了极显著影响(P < 0.01)。对照组的b*值极显著高于试验Ⅱ、Ⅲ组(P < 0.01),显著高于试验Ⅰ组(P < 0.05);同时,对照组的L*值也极显著高于试验Ⅱ、Ⅲ组(P < 0.01)。
平均日增重和料重比都是评价动物生产水平的重要因素。有研究发现,肉仔鸡饲粮中添加酵母多糖(yeast polysaccharide, YPS)提高了肉仔鸡的平均日增重,降低了料重比[10]。邵亚群等[11]在犊牛精料补充料中添加适量酵母细胞壁,发现可提高犊牛的平均日增重,并降低料重比,这与本试验结果相同。在本试验中,各试验组的平均日增重均高于对照组, 出现这样的结果可能是因为MOS进入动物肠道后,会被肠道微生物分解为短链脂肪酸,使肠道的pH降低,酸性条件和短链脂肪酸的同时作用,使肠道上皮细胞增殖,提高了肠道的吸收功能,从而促进动物生长[12]。
3.2 荞麦秸秆饲粮中添加MOS对滩羊营养物质表观消化率的影响饲粮中营养物质的表观消化率是评定饲粮营养价值高低的重要指标[13]。饲粮中的纤维可在反刍动物瘤胃微生物的作用下发酵产生挥发性脂肪酸,是反刍动物的主要能量来源,并且纤维还可以增加饱腹感、改善胴体品质、增加肠胃蠕动,而NDF、ADF的表观消化率直接影响动物对纤维的利用率。邵亚群等[11]通过在犊牛饲粮中添加MOS发现,MOS可降低犊牛腹泻,提高营养物质表观消化率。本试验中,荞麦秸秆饲粮中添加不同水平的MOS均能显著提高NDF、DM的表观消化率,与郑琛[14]的结论类似,这可能是因为,MOS可以促进双歧杆菌的定植,与有害菌如肠杆菌、拟杆菌的外源凝集素结合,使其不能在肠道寄存,促进有害菌的排出,继而促进肠道发育,改善肠道结构,增强肠道机能,提高肠道对营养物质的利用效率[1-2]。吴峰洋等[15]在獭兔上的研究发现魔芋甘露寡糖(konjac mannose oligosaccharide, KON-MOS)对生长獭兔ADF的表观消化率无显著影响,本试验中荞麦秸秆饲粮中添加不同水平的MOS对ADF的表观消化率也没有产生显著影响,并且试验Ⅰ、Ⅱ组ADF的表观消化率低于对照组,出现这样的情况可能是因为,瘤胃是纤维类营养物质最主要的消化部位,添加MOS可以提高食糜通过瘤胃的速度,从而降低了纤维类物质的消化率,但是未被瘤胃降解的MOS随着吸水而膨胀的纤维类食糜到达后消化道,运行速度减慢,再加上MOS可以促进肠道有益菌的定植,在肠道后部分,大部分纤维类营养物质可以被吸收,试验Ⅰ、Ⅱ组MOS的添加量相对较少,可能促进了食糜通过瘤胃的速度,但是未被降解的部分又很少,导致在肠道的吸收率也不高,所以总体结果偏低。
3.3 荞麦秸秆饲粮中添加MOS对滩羊氮代谢的影响饲粮蛋白质水平要适宜,过高易造成氮污染,增加养殖成本,过低会导致蛋白质摄入量不足,影响动物正常的生长发育。在生产实践中,需要合理满足动物蛋白质、氨基酸需要,缓解蛋白质饲料短期,降低氮污染[16]。郑琛[14]研究发现添加MOS,可提高羊只的沉积氮。本试验中通过荞麦秸秆饲粮添加MOS,氮的利用率在47.92%~55.43%之间,处于较高的水平。在MOS添加量为1.0%时,氮表观消化率最高,氮利用率也最高,总排出氮和粪氮排出量最低,说明MOS添加量为1.0%时滩羊能够更好地利用氮,减少氮排出,降低氮损失。
3.4 荞麦秸秆饲粮中添加MOS对滩羊屠宰性能和肉品质的影响家畜的屠宰性能能够反映其经济价值的高低,其中胴体重、屠宰率、胴体净肉率以及眼肌面积是反映家畜产肉能力的指标,与养殖户的经济效益息息相关。本试验结果显示,在饲粮中添加MOS能提高滩羊的眼肌面积,与对照组和试验Ⅲ组相比,试验Ⅰ、Ⅱ组眼肌面积显著升高,这与宋晓春[17]研究结果一致。在饲粮中添加MOS对滩羊的宰前活重、胴体重、净肉重、骨重、脂肪重、GR值和屠宰率均无显著影响,与对照组相比,试验Ⅰ组滩羊的净肉重升高,骨重降低,骨肉比、胴体净肉率在4组中分别达到最低、最高,说明MOS添加量为1.0%时屠宰性能最佳。羊肉的嫰度严重影响肉的口感和食用价值,是最受消费者关注的问题。嫰度能反映出肉中肌原纤维、结缔组织、脂肪的组成以及肉的含水量,一般来说,肉质越嫩,其结缔组织含量越低[18]。本试验中,各试验组羊肉的剪切力均低于对照组。与对照组相比,添加MOS后羊肉的熟肉率均有提高,添加2.0% MOS时熟肉率最高(60.28%),表明滩羊饲粮中添加MOS对羊肉的熟肉率有一定的改善作用。滴水损失也是反映肉品质的重要指标之一,滴水损失越少则肉的保水性越好[19]。熟肉率、系水力和滴水损失这3项指标共同体现出肉品的多汁性,能直接影响肉的食用品质。Cheng等[20]研究表明,在肉鸡饲粮中添加MOS能显著减少宰后48 h内的滴水损失,进而改善肉品质。本试验结果显示,饲粮中添加MOS对羊肉的失水率的影响不显著,而与对照组相比,MOS的添加能降低羊肉的滴水损失,其中试验Ⅱ组显著低于对照组,这与上述研究结果一致,说明添加2.0%的MOS能降低滩羊羊肉的滴水损失,提高羊肉的保水性和多汁性,能改善滩羊的肉品质。
肌肉的pH是评价肉品质的一个重要指标,pH的高低对肉的系水力、肉色、熟肉率和贮藏期等均有影响。本试验结果表明,饲粮中添加不同水平MOS对羊肉pH45 min无显著影响,其保持在正常范围,这与吴峰洋等[15]、宋涛[21]的试验结果一致。肉色是影响肉品外观和经济价值的重要指标,良好的色泽往往能激发消费者的购买欲。一般认为,肉色中a*值越高,b*、L*值越低,则肉品质越好[22]。陈倩妮[23]试验表明,与对照组相比,添加低聚木糖能显著提高肉仔鸡的肉色。本试验中,饲粮中添加不同水平MOS对滩羊肉色中a*值的影响不显著,对b*、L*值产生了极显著影响,对照组的b*、L*值极显著高于试验Ⅱ、Ⅲ组,说明添加MOS能改善羊肉色泽,提高滩羊的肉品质。
4 结论① 荞麦秸秆饲粮中添加适量MOS可以提高滩羊的DM和NDF表观消化率,并能增加氮沉积,减少氮排放,提高氮利用率。
② 荞麦秸秆饲粮中添加1.0%、2.0%的MOS可以显著提高滩羊眼肌面积,添加2.0%的MOS还可以降低羊肉的剪切力、滴水损失,改善羊肉色泽。
③ 本试验条件下,滩羊荞麦秸秆饲粮中MOS的适宜添加量为1.0%~2.0%。
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