动物营养学报    2021, Vol. 33 Issue (10): 5908-5916    PDF    
引用本文
罗鹏, 李爱科, 任慧慧, 何贝贝, 王丽, 成俊林, 丁斌鹰, 王薇薇. 合生元对生长育肥猪生长性能、胴体品质和肉品质的影响[J]. 动物营养学报, 2021, 33(10): 5908-5916.  
LUO Peng, LI Aike, REN Huihui, HE Beibei, WANG Li, CHENG Junlin, DING Binying, WANG Weiwei. Effects of Synbiotics on Growth Performance, Carcass Quality and Meat Quality of Growing-Finishing Pigs[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2021, 33(10): 5908-5916.  
合生元对生长育肥猪生长性能、胴体品质和肉品质的影响
罗鹏1 , 李爱科2 , 任慧慧3 , 何贝贝2 , 王丽2 , 成俊林2 , 丁斌鹰1 , 王薇薇2     
1. 武汉轻工大学动物科学与营养工程学院, 武汉 430023;
2. 国家粮食和物资储备局科学研究院, 北京 100037;
3. 青岛康尔生物工程有限公司, 青岛 266100
收稿日期: 2021-03-13
基金项目: 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（ZX1924）；国家自然科学基金项目（32002192）；国家重点研发计划（2017YFD0500505）
作者简介: 罗鹏(1993-), 男, 湖北咸宁人, 硕士研究生, 动物营养与饲料科学专业。E-mail: 302957236@qq.com.
通信作者: 丁斌鹰, 教授, 硕士生导师, E-mail: dbying7471@126.com;
王薇薇, 副研究员, E-mail: www@ags.ac.cn.
摘要: 本试验旨在研究由植物乳杆菌、屎肠球菌和壳寡糖组成的合生元（SYN）对生长育肥猪生长性能、胴体品质、肉品质和肉质感官评定的影响。试验选用90头（50±2）日龄、体重[（33±6）kg]相近、窝龄相近、健康状况良好的"杜×长×大"三元杂交生长猪，根据体重随机分为3个组，每组6个重复（公母各占1/2，其中公猪为去势公猪），每个重复5头猪。3个组分别为：1）对照组（CON组），饲喂基础饲粮；2）抗生素组（ANT组），生长期阶段（30~60 kg）饲喂基础饲粮+0.002%维吉尼亚霉素，育肥期阶段（61 kg至出栏）饲喂基础饲粮；3）合生元组（SYN组），饲喂基础饲粮+合生元（0.05%植物乳杆菌+0.05%屎肠球菌+0.05%壳寡糖）。试验预试期7 d，正试期120 d。结果表明：1）与CON组相比，ANT组和SYN组公猪或母猪的生长性能（包括平均日增重、平均日采食量和料重比）均无显著差异（P>0.05），但死亡率有所降低。2）与CON组相比，ANT和SYN组生长育肥猪的胴体品质（包括屠宰率、胴体长、背膘厚、眼肌面积和腿臀比例等）均无显著差异（P>0.05），但背膘厚有降低趋势（0.05≤P < 0.10）。3）SYN组生长育肥猪背最长肌剪切力显著低于CON组（P < 0.05），与ANT组差异不显著（P>0.05），即饲粮添加合生元显著改善了猪肉的嫩度。各组其他肉品质指标（pH45 min、滴水损失、宰后45 min和24 h的肉色以及大理石纹评分等）之间无显著差异（P>0.05）。4）猪肉感官评定中，SYN组里脊肉嫩度显著高于ANT组（P < 0.05），后腿肉嫩度显著高于CON组（P < 0.05）。由此可见，饲粮中添加由植物乳杆菌、屎肠球菌和壳寡糖组成的合生元，虽然对30 kg至出栏阶段生长育肥猪的生长性能无显著影响，但是有降低生长育肥猪背膘厚的趋势，并且可显著改善猪肉嫩度、降低死亡率。
关键词: 合生元    胴体品质    肉品质    生长育肥猪    
Effects of Synbiotics on Growth Performance, Carcass Quality and Meat Quality of Growing-Finishing Pigs
LUO Peng1 , LI Aike2 , REN Huihui3 , HE Beibei2 , WANG Li2 , CHENG Junlin2 , DING Binying1 , WANG Weiwei2     
1. School of Animal Science and Nutritional Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China;
2. Academy of National Food and Strategic Reserves Administration, Beijing 100037, China;
3. Qingdao Care Bioengineering Co., Ltd., Qingdao 266100, China
Corresponding author: DING Binying, professor, E-mail: dbying7471@126.com;
WANG Weiwei, associate professor, E-mail: www@ags.ac.cn.
Abstract: This experiment was conducted to investigate the effects of synbiotics, composed of Lactobacillus plantarum, Enterococcus faecium and chitosan oligosaccharide, on the growth performance, carcass quality, meat quality and meat sensory evaluation of growing-finishing pigs. Ninety Duroc×Landrace×Yorkshire crossbred growing pigs aged of (50±2) days, with similar body weight of (33±6) kg, litter age and good health, were randomly divided into 3 groups with 6 replicates per group (half male and half female, and the boars were castrated) and 5 pigs per replicate. The three groups were as follows: 1) the control group (CON group), pigs were fed a basal diet; 2) the antibiotic group (ANT group), pigs were fed the basal diet+0.002% virginiamycin during growing period (30 to 60 kg), and fed the basal diet during fattening period (61 kg to slaughter); 3) the synbiotics group (SYN group), pigs were fed the basal diet+synbiotics (0.05% Lactobacillus plantarum+0.05% Enterococcus faecium+0.05% chitosan oligosaccharide). The pre-test period lasted for 7 days, and the experimental period lasted for 120 days. The results showed as follows: 1) compared with CON group, there were no significant differences in growth performance (including average daily gain, average daily feed intake and feed to gain ratio) of boars or sows in ANT group and SYN group (P>0.05), but the mortality was reduced. 2) Compared with CON group, there were no significant differences in carcass quality (including dressing percentage, carcass length, backfat thickness, loin eye area and percentage of ham of growing-finishing pigs in ANT group and SYN group (P>0.05), but the backfat thickness had a decreasing trend (0.05 ≤ P < 0.10). 3) The shear force in longissimus dorsi of growing-finishing pigs in SYN group was significantly lower than that in CON group (P < 0.05), but there was no significant difference between SYN group and ANT group (P>0.05), that was to say, the supplementation of synbiotics significantly improved the tenderness of pork. There were no significant differences in the other meat quality indexes (including pH45 min, drip loss, meat color at 45 min and 24 h after slaughter, marbling score, etc.) among all groups (P>0.05). 4) In sensory evaluation of pork, the tenderness of underback in SYN group was significantly higher than that in ANT group (P < 0.05), and the tenderness of hindquarter was significantly higher than that in CON group (P < 0.05). In conclusion, dietary synbiotics composed of Lactobacillus plantarum, Enterococcus faecium and chitosan oligosaccharide have no significant effects on the growth performance of growing-finishing pigs from 30 kg to market stage, but have a tendency to reduce the backfat thickness, and can significantly improve the pork tenderness and reduce the mortality of growing-finishing pigs.
Key words: synbiotics    carcass quality    meat quality    growing-finishing pigs    

我国是猪肉消费第一大国。近些年，随着人民生活水平的提高，消费者对猪肉品质的要求也不断提高。因此，如何在保证猪肉产能的前提下提高猪肉品质显得尤为重要。此外，随着农业部第194号公告的颁布，畜禽饲料中抗生素的禁用也带来一定的生产水平下降、养殖成本增加等问题。因此，开发安全且高效的绿色饲料添加剂越来越引起养殖和饲料从业者的关注。

益生菌和益生元(主要指寡糖)是目前公认的安全的饲用抗生素替代品，具有改善生猪生长性能、提高免疫性能、促进肠道健康和调节肠道微生物菌群等有益作用[1-4]。近年来，也有学者开始关注益生菌和益生元对猪肉胴体品质和肉品质的影响。孟祥宇[5]报道，饲粮中添加0.5%的复合益生菌制剂可显著提高猪的胴体重。刘金阳[6]报道，饲粮中添加640 mg/kg益生菌菌剂(含屎肠球菌活菌数1.2×1010 CFU/g和枯草芽孢杆菌活菌数2×1010 CFU/g)，可提高苏淮猪的屠宰率，且提高肌内脂肪含量。蔡巧利等[7]报道，饲粮中添加0.05%德氏乳杆菌(活菌数2×1010 CFU/g)或0.02%低聚木糖可改善环江香猪的胴体性状、肉品质和肌肉营养成分，且二者同时添加时效果更佳。然而，李宗凯等[8]研究发现，饲粮中添加0.05%由乳酸杆菌和芽孢杆菌组成的混合益生菌菌剂(活菌数1×1010 CFU/g)，对“杜×长×大”三元育肥猪的肉质有一定的负面作用，会造成猪肉剪切力提高，肉色亮度值降低。由此看来，有关益生菌或益生元对生长育肥猪生长性能、胴体品质和肉品质作用效果的报道结果并不一致。前期研究发现，饲粮中添加植物乳杆菌可显著改善断奶仔猪的肠道微生物结构[9]，添加壳寡糖可显著改善猪肉的风味[10]；另外，有研究报道，饲粮中添加屎肠球菌(活菌数1×107 CFU/g)，可促进无特定病原(SPF)鸡的生长，显著提高SPF鸡的屠宰率和腿肌的脂肪含量[11]。然而，植物乳杆菌、屎肠球菌和壳寡糖是否影响生长育肥猪胴体品质和肉品质目前尚未报道。因此，本研究旨在研究由植物乳杆菌、屎肠球菌和壳寡糖组成的合生元(synbiotics, SYN)对生长育肥猪生长性能、胴体品质、肉品质和肉质感官评定的影响，为开发安全且高效的抗生素替代品提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料

植物乳杆菌LP15-1和屎肠球菌RS047为本实验室分离并保存，采用本实验室专利技术乳化凝胶化微胶囊包被工艺生产，活菌数为1×1010 CFU/g。壳寡糖(含量≥85%，分子质量为1 422 u)由青岛某生物工程有限公司提供。

1.2 试验动物、分组与饲养管理

动物试验在天津市畜牧兽医研究所武清养殖试验基地开展。试验选用90头(50±2)日龄、体重[(33±6) kg]相近、窝龄相近、健康状况良好的“杜×长×大”三元杂交生长猪，根据体重随机分为3个组，每组6个重复(公母各占1/2，其中公猪为去势公猪)，每个重复5头猪。3个组分别为：1)对照组(CON组)，饲喂基础饲粮；2)抗生素组(ANT组)，生长期阶段(30~60 kg)饲喂基础饲粮+0.002%维吉尼亚霉素，育肥期阶段(61 kg至出栏)饲喂基础饲粮；3)合生元组(SYN组)，饲喂基础饲粮+合生元(0.05%植物乳杆菌+0.05%屎肠球菌+0.05%壳寡糖)。基础饲粮为参照我国《仔猪、生长育肥猪配合饲料》(GB/T 5915—2020)和NRC(2012)猪营养需要配制的颗粒型配合饲料，分为生长期(SYN组饲料制粒前和制粒后，测得饲粮中总乳酸菌数量分别为1.4×107 CFU/g和8.5×106 CFU/g；即饲料制粒后，乳酸菌存活率为61%)和育肥期(SYN组饲料制粒前和制粒后，测得饲粮中总乳酸菌数量分别为9.8×106 CFU/g和6.6×106 CFU/g；即饲料制粒后，乳酸菌存活率为67%)2个阶段，基础饲粮组成及营养水平见表 1。试验预试期7 d，正试期120 d。试验第1~40天饲喂生长期猪料，第41~120天饲喂育肥期猪料。试验期间，猪只自由采食和饮水，免疫程序与饲养管理严格按照规范操作。

表 1 基础饲粮组成及营养水平(饲喂基础) Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (as-fed basis)  
1.3 检测指标与方法 1.3.1 生长性能

分别于试验开始和试验结束时称重，称重前禁食12~16 h，充分饮水至宰前3 h停止。记录并计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.3.2 胴体品质

于试验结束时，从每个重复中随机选取1头接近平均体重的去势公猪，按照我国农业行业标准《瘦肉型猪胴体性状测定技术规范》(NY/T 825—2004)屠宰分割，并进行胴体品质测定。测定宰前活重、胴体重、胴体长、背膘厚和眼肌面积，并计算屠宰率和腿臀比例。

屠宰率(%)=100×胴体重/宰前活重；

腿臀比例(%)=100×左边腿臀重/左边胴体重。

1.3.3 肉品质

按照我国农业行业标准《猪肉品质测定技术规程》(NY/T 821—2019)，宰后20 min内取背最长肌，用于肉品质测定。宰后45 min，用色差计(KONICA MINOLTA CM-600D)测定肉色评分，用肉色亮度(L*)45 min、红度(a*)45 min和黄度(b*)45 min表示；4 ℃保存至宰后24 h测定肉色评分，用肉色L24 h*、a24 h*和b24 h*表示。利用大理石纹(marbling，MD)评分示意图进行大理石纹评分(MD45 min和MD24 h)。宰后45 min，用肉块测定法，采用Testo 205便携式pH计测定pH，记为pH45 min。肉样4 ℃存放过夜后，用C-LM3B数显式肌肉嫩度仪测定嫩度。另外，参照NY/T 821—2019测定猪肉滴水损失以及肌内脂肪和水分含量。

1.3.4 猪肉感官评定

每头猪分别选取相同位置的背最长肌和后腿肌肉2个部位的肉块样品，按照《肉与肉制品感官评定规范》(GB/T 22210—2008)进行猪肉样品制备，用于感官评定。

选取具有专业基础人员44名，经过筛选去除不敏感个体，并对最终筛选出24名感官评定人员进行培训。试验在国家粮食和物资储备局科学研究院粮食品质营养研究所感官评价室进行。准备好矿泉水、牙签等，每次品评后漱口以消除口中味道。样品用字母进行盲标，随机分发给感官评定员。感官评定人员对猪肉色泽、嫩度、气味、滋味弹性和总体可接受性进行打分：4~5分为好，2~3分为一般，1分为差；评定标准参照表 2。

表 2 感官评定标准 Table 2 Criterion for sensory evaluation
1.4 数据处理与统计分析

采用JMP 10统计软件对试验数据进行统计分析。其中，生长性能数据以性别和处理为影响因子进行两因素方差分析；其他数据采用one-way ANOVA进行方差分析，并采用Student-Newman-Keuls(SNK)法进行组间多重比较。试验结果用平均值±标准差(SD)表示，P < 0.05为差异显著，0.05≤P < 0.10为有显著差异趋势。

2 结果与分析 2.1 合生元对生长育肥猪生长性能的影响

本试验分别针对不同性别猪在生长和育肥期间(共120 d)的生长性能数据进行了统计与分析(表 3)。由表可知，性别对生长育肥猪的平均日增重没有显著影响(P>0.05)，但可显著影响平均日采食量和料重比(P < 0.05)，母猪的平均日采食量和料重比均显著低于去势公猪(P < 0.05)。然而，与对照组相比，无论是去势公猪还是母猪，在生长期饲喂抗生素(抗生素组)或在生长期和育肥期全程饲喂合生元(合生元组)均对其生长性能无显著影响(P>0.05)。但是，全程饲喂添加合生元的饲粮可有效降低生长育肥猪死亡率；在本试验中，合生元组生长育肥猪无论公母全程无死亡(死亡率为0)，而对照组有1头公猪死亡(死亡率为3.33%)，抗生素组有2头母猪死亡(死亡率为6.67%)。

表 3 合生元对生长育肥猪生长性能的影响 Table 3 Effects of synbiotics on growth performance of growing-finishing pigs
2.2 合生元对生长育肥猪胴体品质的影响

由表 4可知，与对照组相比，在生长期饲喂抗生素或在生长期和育肥期全程饲喂合生元对生长育肥猪的胴体品质均无显著影响(P>0.05)。不过，与对照组相比，合生元组生长育肥的背膘厚有降低的趋势(0.05≤P < 0.10)。

表 4 合生元对生长育肥猪胴体品质的影响 Table 4 Effects of synbiotics on carcass quality of growing-finishing pigs
2.3 合生元对生长育肥猪肉品质的影响

由表 5可知，与对照组相比，合生元组生长育肥猪背最长肌剪切力显著降低(P < 0.05)，即饲粮添加合生元显著改善了猪肉的嫩度。各组其他肉品质指标(pH45 min、滴水损失、宰后45 min和24 h的肉色以及大理石纹评分等)之间均无显著差异(P>0.05)。

表 5 合生元对生长育肥猪肉品质的影响 Table 5 Effects of synbiotics on meat quality of growing-finishing pigs
2.4 合生元对生长育肥猪肉感官评定的影响

本试验分别针对里脊肉(背最长肌)和后腿肉开展猪肉的食用品质感官评定(表 6)。由表可知，合生元组生长育肥猪里脊肉的嫩度显著优于抗生素组(P < 0.05)，与对照组相比差异不显著(P>0.05)；合生元组生长育肥猪后腿肉的嫩度显著优于对照组(P < 0.05)，与抗生素组相比差异不显著(P>0.05)。3个组里脊肉和后腿肉的其他感官评定指标(色泽、气味、滋味、弹性和总体可接受性)之间均无显著差异(P>0.05)。

表 6 合生元对生长育肥猪肉感官评定的影响 Table 6 Effects of synbiotics on meat sensory evaluation of growing-finishing pigs
3 讨论

近年来，随着饲料中禁止使用促生长类抗生素指令的颁布，益生菌或益生元作为最重要的抗生素替代品之一，对猪肠道健康和免疫性能的有益作用已得到公认，它们是否能提高猪的生长性能也是大家关注的问题。然而，益生菌对提高猪生长性能的作用效果一直存在争议。Zimmermann等[12]进行了益生菌对猪平均日增重和饲料转化率影响的Meta分析研究，结果发现，通过67个试验、4 122头猪的试验数据，研究得到饲粮添加益生菌可显著提高猪的平均日增重达29.9 g/d；研究通过60个试验、4 011头猪的试验数据，得到饲粮添加益生菌可显著降低9.6%的料重比。该研究也考察了不同菌种对猪生长性能的影响，其中，乳酸杆菌可显著提高34.02 g/d的平均日增重(n=25，95%的试验研究平均日增重为8.645~59.395 g/d)；肠球菌可显著提高33.32 g/d的平均日增重(n=14，95%的试验研究平均日增重为16.263~50.382 g/d)。张飞等[3]研究发现，与对照组相比，在饲粮中添加800 mg/kg猪源植物乳杆菌LPZ(冻干粉活菌数1×1010 CFU/g)能显著提高断奶仔猪[(26±2)日龄、体重为(7.92±0.16) kg]的平均日增重和饲料转化效率。张娟等[13]研究发现，与对照组相比，在饲粮中添加3种不同水平(108、109和1010 CFU/kg)的植物乳杆菌可改善断奶仔猪的生长性能，且添加水平越高生长性能越好；饲粮中添加1010 CFU/kg植物乳杆菌可起到与抗生素相似的饲喂效果。在本试验中，饲粮中添加含有植物乳杆菌LP15-1的合生元对生长育肥猪的平均日增重、平均日采食量和料重比均无显著影响，这可能是因为所含菌株、菌种添加剂量、猪的品种和日龄以及饲养管理(如营养、饲粮类别和养殖环境等)等的不同而导致的结果差异[14]。

乳酸菌和壳寡糖对猪胴体品质的影响研究较少，多见于在肉鸡胴体品质上的影响研究。张天阳[15]研究发现，试验猪每头每天饲喂100 mL乳酸菌菌液(含植物乳杆菌和戊糖片球菌1×109 CFU/g)，可显著提高生长育肥猪胴体重，提高眼肌面积，降低背膘厚，对胴体长影响不显著。有研究报道，饲粮中添加屎肠球菌显著提高肉鸡的胸肌率，并显著降低其腹脂率[16]。饲粮中添加低分子质量(< 5 000 u)的壳聚糖可降低怀乡鸡的肝脂率和腹脂率，对屠宰率、胸肌率和腿肌率等无显著影响[15]。本试验结果表明，饲喂由植物乳杆菌、屎肠球菌和壳寡糖组成的合生元，有降低生长育肥猪背膘厚的趋势，但对生长育肥猪屠宰率、胴体长、眼肌面积和腿臀比例均无显著影响，这与以上研究结果有异。与本试验结果类似，Han等[18]在生长育肥期(30~110 kg)的三元(“杜×长×大”)杂交猪饲粮中添加壳寡糖，发现其对屠宰率、背膘厚等胴体性状影响不显著。以上研究结果异同，可能是动物品种、饲喂阶段、合生元内菌种和寡糖添加量等不同导致。

有关乳酸菌和壳寡糖对猪肉品质性状影响的研究结果也多有争议。Han等[18]研究发现，生长育肥猪饲粮中添加壳寡糖对猪肉色泽和大理石花纹评分无显著影响，但可改善猪肉在4 ℃贮藏10 d后的滴水损失和猪肉色泽，且可降低贮藏后猪肉的脂质氧化。程皇座[19]用含有复合益生菌制剂(含乳酸菌1×105 CFU/g)的饲粮饲喂出栏前60 d左右的二元杂交(“长×大”)育肥猪，结果发现，其对育肥猪肉品质，如滴水损失、剪切力和肉色等影响不显著。张天阳等[15]研究发现，试验猪(“杜×长×大”三元杂交)每头每天饲喂50、100和150 mL乳酸菌菌液(含植物乳杆菌和戊糖片球菌1×109 CFU/g)对猪肉的肉色、大理石纹、失水率、滴水损失、蒸煮损失和拿破率等肉品质性状均无显著影响；然而，饲喂乳酸菌菌液与对照组相比，剪切力值均有所降低，表明其有改善嫩度的趋势。上述研究结果与本试验所得结果类似，本试验结果发现由乳酸菌和壳寡糖组成的合生元对“杜×长×大”三元杂交猪的肉色、大理石纹评分和滴水损失等肉品质性状无显著影响，但可显著降低剪切力值，即显著改善猪肉嫩度。并且，这一结果也在后续的猪肉感官评定试验中得到进一步证明，饲喂添加有合生元饲粮的生长育肥猪，其里脊肉和后腿肉的嫩度优于其他2组。肌肉嫩度与其肌纤维状态、肌肉中结缔组织的含量和其中胶原蛋白的种类与交联程度、肌内脂肪含量以及肌肉内组织蛋白酶等因素有关[20]。本试验测定了猪肉的肌内脂肪含量发现，饲粮添加合生元并没有显著增加猪肉的肌内脂肪含量，也对肌肉的大理石纹评分(与肌内脂肪含量高度相关)没有显著影响。因此，可以推测，在本试验条件下，合生元改善猪肉嫩度并不是通过提高肌内脂肪含量实现的，其调控机理还需进一步深入研究。

4 结论

本试验条件下，饲粮中添加由植物乳杆菌、屎肠球菌和壳寡糖组成的合生元，虽然对30 kg至出栏阶段生长育肥猪的生长性能无显著影响，但是有降低生长育肥猪背膘厚的趋势，并且能显著改善猪肉嫩度、降低死亡率。

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