动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 10: 6941 - 6956

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.565

研究论文

破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊生长性能、屠宰性能、肉品质及瘤胃微生物区系的影响

  • 别雪 , 1 ,
  • 卢艳芳 1 ,
  • 王超 2 ,
  • 王泳 2 ,
  • 刘学文 3 ,
  • 玉荣 4 ,
  • 陈钟玲 4 ,
  • 胡亚娜 4 ,
  • 白雪 4 ,
  • 马驰 2 ,
  • 李明月 2 ,
  • 张耀支 2 ,
  • 李长青 , 1, 2, * ,
  • 周玉香 , 1, *
展开
  • 1 宁夏大学动物科技学院,银川 750021
  • 2 内蒙古自治区农牧业科学院,呼和浩特 100030
  • 3 内蒙古杜美牧业生物科技有限公司,乌兰浩特 137500
  • 4 兴安盟农牧科学研究所,乌兰浩特 137499
*李长青,研究员,E-mail: ;
周玉香,教授,博士生导师,E-mail:

别 雪(1999—),女,宁夏固原人,硕士研究生,从事动物营养与饲料科学研究。E-mail:

Office editor: 靳 爽

收稿日期: 2025-03-11

  网络出版日期: 2025-10-15

基金资助

国家重点研发计划(2022YFD1601207)

收起

Effects of Cell-Wall Disrupted Mixed Fermented Corn Stalk on Growth Performance, Slaughter Performance, Meat Quality and Rumen Microflora of Meat Sheep

  • BIE Xue , 1 ,
  • LU Yanfang 1 ,
  • WANG Chao 2 ,
  • WANG Yong 2 ,
  • LIU Xuewen 3 ,
  • YU Rong 4 ,
  • CHEN Zhongling 4 ,
  • HU Yana 4 ,
  • BAI Xue 4 ,
  • MA Chi 2 ,
  • LI Mingyue 2 ,
  • ZHANG Yaozhi 2 ,
  • LI Changqing , 1, 2, * ,
  • ZHOU Yuxiang , 1, *
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Ningxia University, Yinchuan 750021, China
  • 2 Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Hohhot 100030, China
  • 3 Inner Mongolia Dumei Animal Husbandry Biotechnology Co., Ltd., Ulanhot 137500, China
  • 4 Xingan League Institute of Agriculture and Animal Husbandry Science, Ulanhot 137499, China
*LI Changqing, professor, E-mail: ;
ZHOU Yuxiang, professor, E-mail:

Received date: 2025-03-11

  Online published: 2025-10-15

Fold

摘要

本试验旨在研究破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊生长性能、屠宰性能、肉品质及瘤胃微生物区系的影响。选取20只健康、体重[(26.35±3.76) kg]相近的东寒湖杂交羊(东弗里生羊×小尾寒羊×湖羊)公羔,随机分为2组,每组10只羊。全株玉米青贮组饲喂以全株玉米青贮为粗饲料的饲粮,破壁混合发酵玉米秸秆组饲喂以破壁混合发酵玉米秸秆为粗饲料的饲粮。试验期85 d,其中预试期10 d,正试期75 d。结果表明:1)与全株玉米青贮相比,破壁混合发酵玉米秸秆的粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量极显著降低(P<0.01)。2)与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组的料重比显著降低(P<0.05);屠宰率、GR值和眼肌面积均显著提高(P<0.05),背膘厚极显著降低(P<0.01);肾周脂肪重量极显著提高(P<0.01),肾周脂肪指数和睾丸脂肪重量显著提高(P<0.05)。3)与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组背最长肌pH45 min极显著降低(P<0.01),红度(a*)值和熟肉率显著提高(P<0.05),剪切力显著降低(P<0.05);背最长肌苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、谷氨酸、酪氨酸、精氨酸、非必需氨基酸和鲜味氨基酸含量显著提高(P<0.05),半胱氨酸、苯丙氨酸、必需氨基酸和甜味氨基酸含量极显著提高(P<0.01);背最长肌山萮酸、亚油酸、γ-亚麻酸和多不饱和脂肪酸含量极显著提高(P<0.01),二十碳一烯酸含量显著提高(P<0.05)。4)与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组瘤胃微生物Ace指数、Chao1指数显著提高(P<0.05);纤维杆菌门和酸杆菌门相对丰度显著降低(P<0.05),瘤胃杆菌属、普雷沃氏菌属9和拟杆菌属相对丰度极显著提高(P<0.01),普雷沃氏菌科UCG-001相对丰度显著提高(P<0.05),UCG-004和纤维杆菌属相对丰度极显著降低(P<0.01)。综上所述,以破壁混合发酵玉米秸秆作为粗饲料,有利于提高肉羊产肉性能和肉品质,并可改善瘤胃微生物丰富度,提高有益菌属的相对丰度。

关键词： 破壁混合发酵玉米秸秆; 肉羊; 生长性能; 屠宰性能; 肉品质; 瘤胃微生物

本文引用格式

别雪 , 卢艳芳 , 王超 , 王泳 , 刘学文 , 玉荣 , 陈钟玲 , 胡亚娜 , 白雪 , 马驰 , 李明月 , 张耀支 , 李长青 , 周玉香 . 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊生长性能、屠宰性能、肉品质及瘤胃微生物区系的影响[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(10) : 6941 -6956 . DOI: 10.12418/CJAN2025.565

Abstract

This experiment aimed to investigate the effects of cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk on growth performance, slaughter performance, meat quality and rumen microflora of meat sheep. Twenty healthy male Donghanhu crossbred lambs (East Friesian sheep×small-tailed Han sheep×Hu sheep) with similar body weight [(26.35±3.76) kg] were randomly divided into 2 groups, with 10 sheep in each group. The whole-plant corn silage group was fed a diet with whole-plant corn silage as the roughage, and the cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk group was fed a diet with cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk as the roughage. The experiment lasted for 85 days, including a 10-day pre-test period and a 75-day formal test period. The results showed as follows: 1) compared with whole-plant corn silage, the contents of crude fiber, neutral detergent fiber and acid detergent fiber in cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk were extremely significantly decreased (P<0.01). 2) Compared with the whole-plant corn silage group, the feed-to-gain ratio in the cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk group was significantly decreased (P<0.05); the slaughter rate, GR value and eye muscle area were significantly increased (P<0.05), while the backfat thickness was extremely significantly decreased (P<0.01); the weight of perirenal fat was extremely significantly increased (P<0.01), and the perirenal fat index and testicular fat weight were significantly increased (P<0.05). 3) Compared with the whole-plant corn silage group, the pH45 min of longissimus dorsi in the cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk group was extremely significantly decreased (P<0.01); the redness (a*) value and cooked meat rate were significantly increased (P<0.05), and the shear force was significantly decreased (P<0.05); the contents of threonine, valine, isoleucine, leucine, lysine, glutamic acid, tyrosine, arginine, non-essential amino acids and umami amino acids of longissimus dorsi were significantly increased (P<0.05); the contents of cysteine, phenylalanine, essential amino acids and sweet amino acids were extremely significantly increased (P<0.01); the contents of behenic acid, linoleic acid, γ-linolenic acid and polyunsaturated fatty acids of longissimus dorsi were extremely significantly increased (P<0.01), and the content of eicosenoic acid was significantly increased (P<0.05). 4) Compared with the whole-plant corn silage group, the Ace index and Chao1 index of rumen microbiota in the cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk group were significantly increased (P<0.05); the relative abundances of Fibrobacterota and Acidobacteriota were significantly decreased (P<0.05); the relative abundances of Ruminobacter, Prevotella_9, and Bacteroides were extremely significantly increased (P<0.01); the relative abundance of Prevotellaceae_UCG-001 was significantly increased (P<0.05); and the relative abundances of UCG-004 and Fibrobacter were extremely significantly decreased (P<0.01). In conclusion, using cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk as roughage is beneficial to improving the meat production performance and meat quality of meat sheep, as well as enhancing the richness of rumen microbiota and increasing the relative abundance of beneficial bacterial genera.

Key words： cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk; meat sheep; growth performance; slaughter performance; meat quality; rumen microbiota

在我国,每年产生的玉米秸秆占各类秸秆总和的1/3,饲料化玉米秸秆的利用率约占总秸秆的35.18%。玉米秸秆是反刍动物粗饲料的主要来源之一,但其含有木质素、纤维素和半纤维素[1],导致其中的营养物质难以释放,适口性差且饲喂效率低。因此,如何破坏玉米秸秆的纤维结构成为提高其饲用价值的关键。全株青贮和破壁发酵技术均能够破坏玉米秸秆的纤维结构,但相较于全株青贮,破壁发酵后的玉米秸秆纤维更柔软,表面有明显的沟壑和纤维细化,包裹在外的木质素的复杂结构也被破坏[2]。这是由于破壁发酵技术在高压、高温作用下通过喷化爆破使秸秆细胞壁破裂,从而提高了秸秆的降解速度和消化率。同时,适量的乳酸菌在发酵过程中会产生酸性环境,能有效抑制有害微生物的生长繁殖;适量的纤维素酶或半纤维素酶可降解秸秆中的纤维素和半纤维素,部分微生物产生的木质素过氧化物或酚氧化酶(漆酶)可以溶解秸秆中的木质素。有研究表明,膨化处理玉米秸秆能够降解玉米秸秆的木质纤维结构,释放更多的水溶性碳水化合物[3]。与饲喂玉米青贮相比,饲喂蒸汽爆破发酵棉花秸秆可使5月龄绵羊的日增重和干物质采食量分别提高3.29%和13.68%[4]。目前,国内对破壁发酵玉米秸秆饲喂效果的研究较少。为探究破壁发酵玉米秸秆在实际生产中的应用价值,本研究选择肉羊养殖中广泛使用的全株玉米青贮作为对照,由于破壁发酵玉米秸秆的营养价值略低于全株玉米青贮,采用在玉米秸秆中添加适量玉米细粉进行破壁混合发酵的处理方式,使其营养水平与全株玉米青贮相近。在此基础上,探究破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊生长性能、屠宰性能、肉品质及瘤胃微生物区系的影响,旨在为玉米秸秆破壁发酵技术在肉羊养殖中的应用提供数据支撑,并为合理化处理玉米秸秆提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

全株玉米青贮的处理方法:选择处于蜡熟期、籽粒表面出现凹坑、植株基部有4~6片黄叶且乳线达1/2的全株玉米(干物质含量约35%),将其铡碎至0.5~1.0 cm,水分含量保持在65%~75%,然后装入80 cm×100 cm的发酵袋中,使其在厌氧环境中发酵30 d。
破壁混合发酵玉米秸秆的处理方法:将玉米秸秆(3~5 cm)与玉米细粉按照73∶27的比例混合(即每吨混合料含730 kg玉米秸秆和270 kg玉米细粉),置于特定耐高温高压设备中进行泄压喷化破壁处理。在喷化罐内以高温高压蒸汽处理5~10 min;在挤压腔内高温(110~200 ℃)、高压(25~100 kg/cm2)及高水分(30%)环境中经连续混合、调质、升温、增压、熟化及骤然降压完成破壁;随后添加发酵剂[每吨底物添加1 kg乳酸菌制剂(109 CFU/mL)和20 kg糖蜜,用150 L水稀释后混匀],将其装入80 cm×100 cm的发酵袋中厌氧发酵30 d。

1.2 试验动物与试验设计

试验于2024年8—10月在内蒙古杜美牧业生物科技有限公司进行。所有试验程序均经宁夏大学动物科技学院动物福利与伦理审查委员会批准(批准号:NXU-A-2024-113)。
选取20只健康、体重[(26.35±3.76) kg]相近的东寒湖杂交羊(东弗里生羊×小尾寒羊×湖羊)公羔,随机分为2组,每组10只羊。全株玉米青贮组饲喂以全株玉米青贮为粗饲料的饲粮,破壁混合发酵玉米秸秆组饲喂以破壁混合发酵玉米秸秆为粗饲料的饲粮。试验期85 d,其中预试期10 d,正试期75 d。

1.3 饲养管理

试验饲粮参考NY/T 816—2021并结合生产实际配制,其组成及营养水平见表1。2组试验羊的饲养管理水平相同,精粗饲料混合均匀后,每日于07:00和17:00各饲喂1次,羊只自由采食和饮水。饲养试验开始前,对试验羊进行编号、驱虫及布病筛查等处理,并对圈舍进行彻底清理与消毒。
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) %

项目
Items		 全株玉米青贮组
Whole-plant corn silage group		 破壁混合发酵玉米秸秆组
Cell-wall disrupted mixed
fermented corn stalk group
原料Ingredients
全株玉米青贮Whole-plant corn silage 30.00
破壁混合发酵玉米秸秆
Cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk		 30.00
玉米细粉Corn fine power 38.50 38.50
豆粕Soybean meal 7.70 7.70
膨化尿素Expanded urea 0.70 0.70
干酒糟及其可溶物DDGS 4.20 4.20
喷浆玉米皮Sprayed corn bran 5.60 5.60
玉米胚芽粕Corn germ meal 5.60 5.60
麸皮Wheat bran 3.50 3.50
膨润土Bentonite 0.70 0.70
氯化钠NaCl 0.70 0.70
磷酸氢钙CaHPO4 0.28 0.28
氯化铵NH4Cl 0.21 0.21
细石粉Fine limestone 0.91 0.91
小苏打NaHCO3 0.70 0.70
预混料Premix1) 0.70 0.70
合计Total 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
代谢能ME/(MJ/kg) 10.90 10.73
粗蛋白质CP 13.74 14.17
中性洗涤纤维NDF 28.57 24.91
酸性洗涤纤维ADF 12.07 10.25
粗灰分Ash 8.34 8.95
钙Ca 1.02 1.02
总磷TP 0.58 0.58

1)每千克预混料含有 One kilogram of premix contained the following:VA 400 000 IU,VE 2 000 IU,VD3 30 000 IU,Fe 1 000 mg,Zn 3 000 mg,Mn 2 000 mg,Cu 1 000 mg,Se 10 mg,I 25 mg,Co 20 mg。2)代谢能为计算值[5],其余为实测值。ME was a calculated value[5], while the others were measured values.

1.4 样品采集与指标测定

1.4.1 营养成分指标

全株玉米青贮、破壁混合发酵玉米秸秆及试验饲粮的粗蛋白质、粗灰分、总磷、钙、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量分别参照GB/T 6437—2018、GB/T 6438—2007、GB/T 6432—2018、GB/T 13885—2017、GB/T 20806—2022、NY/T 1459—2022的方法进行测定,全株玉米青贮和破壁混合发酵玉米秸秆的粗纤维含量参照GB/T 6434—2006的方法进行测定。

1.4.2 生长性能

在正试期第1天和第75天,对羊只进行空腹称重,分别记为初重和末重,并计算平均日增重。每天准确记录各组投喂量和剩料量,计算平均日采食量。根据平均日增重和平均日采食量计算料重比。计算公式如下:

平均日增重(g/d)=(末重-初重)/试验天数;

平均日采食量(kg/d)=总采食量/(试验天数×每组试验羊只数);

料重比=平均日采食量/平均日增重。

1.4.3 屠宰性能

饲养试验结束后,每组随机选择6只羊进行屠宰,屠宰前禁食24 h、禁水2 h。参照《绵、山羊生产性能测定技术规范》(NY/T 1236—2006)测定宰前活重、胴体重、GR值、背膘厚,并计算屠宰率和眼肌面积。相关计算公式如下:

屠宰率(%)=[胴体重(kg)/宰前活重(kg)]×100;

眼肌面积(cm2)=眼肌高度(cm)×眼肌宽度(cm)×0.7。

1.4.4 脂肪指数

羊只放血屠宰后,剥离皮下肾周、胃肠、睾丸和心脏脂肪进行称重,并计算脂肪指数。计算公式如下:
脂肪指数(%)=[脂肪重(g)/宰前活重(g)]×100。

1.4.5 肉品质

屠宰后取200 g背最长肌,装入自封袋并于-20 ℃保存,参照NY/T 1333—2007的方法测定肉样的熟肉率、失水率、剪切力、肉色、pH45 min,分别参照GB 5009.3—2016、GB 5009.5—2016、GB/T 9695.7—2008、GB 5009.4—2016的方法测定水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量;另取2 g背最长肌放入冻存管并于液氮中保存,分别参照GB/T 22223—2008、GB 5009.124—2016的方法测定脂肪酸和氨基酸含量。相关计算公式如下:

熟肉率(%)=[蒸煮后肉样重(g)/蒸煮前肉样重(g)]×100;

失水率(%)={[挤压前肉样重(g)-挤压后肉样重(g)]/挤压前肉样重(g)}×100。

1.4.6 瘤胃微生物区系

采集1.4.3中屠宰羊只的瘤胃液,分装至5 mL冻存管后放入液氮中保存待测。瘤胃微生物区系的测定及分析由百迈克生物科技有限公司完成,测定方法如下:提取样品总DNA,根据保守区设计引物,在引物末端添加测序接头后进行PCR扩增;对PCR产物进行纯化、定量及均一化处理,构建测序文库;文库构建完成后先进行质检,合格的文库采用Illumina NovaSeq 6000平台进行测序。高通量测序获得的原始图像数据文件,经碱基识别(Base calling)分析转化为原始测序序列,结果以FASTQ(fq)文件格式存储,其中包含测序序列的序列信息及其对应的测序质量信息。瘤胃菌群结构的数据处理步骤如下:首先利用Trimmomatic v0.33软件对测序获得的原始序列(raw reads)进行质量过滤,再通过Cutadapt 1.9.1软件识别并去除引物序列,得到不含引物的纯净序列(clean reads);随后使用QIIME2 2020.6中的dada2方法进行去噪处理[6-7],包括双端序列拼接及嵌合体序列去除,最终获得高质量的非嵌合有效序列(non-chimeric reads)。

1.5 数据统计与分析

试验数据经Excel 2024简单处理后,使用SAS 8.2软件进行独立样本t检验分析;微生物群落相对丰度的组间差异利用Metastats软件进行t检验分析。结果用“平均值±标准差”表示,P<0.01表示差异极显著,P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 营养成分分析

由表2可知,与全株玉米青贮相比,破壁混合发酵玉米秸秆的粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量极显著降低(P<0.01)。
表2 全株玉米青贮和破壁混合发酵玉米秸秆的营养成分(干物质基础)

Table 2 Nutrients of whole-plant corn silage and cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk (DM basis) %

项目
Items		 全株玉米青贮
Whole-plant corn silage		 破壁混合发酵玉米秸秆
Cell-wall disrupted mixed
fermented corn stalk		 P值
P-value
粗蛋白质CP 6.12±0.10 7.56±0.04 0.321
粗灰分Ash 4.46±0.13 6.48±0.09 0.524
粗纤维CF 20.80±0.12A 16.45±0.38B <0.001
中性洗涤纤维NDF 49.90±0.81A 37.73±0.38B <0.001
酸性洗涤纤维ADF 27.20±0.19A 24.44±0.27B <0.001
钙Ca 2.56±0.43 2.58±0.29 0.944
总磷TP 0.08±0.00 0.09±0.00 0.468

同行数据肩标无字母表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。下表同。

In the same row, values with no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01). The same as below.

2.2 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊生长性能的影响

由表3可知,与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组的料重比显著降低(P<0.05),初重、末重、平均日增重和平均日采食量无显著变化(P>0.05)。
表3 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊生长性能的影响

Table 3 Effects of cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk on growth performance of meat sheep

项目
Items		 全株玉米青贮组
Whole-plant corn silage group		 破壁混合发酵玉米秸秆组
Cell-wall disrupted mixed
fermented corn stalk group		 P值
P-value
初重IBW/kg 26.63±4.57 26.06±2.94 0.744
末重FBW/kg 44.35±7.22 45.07±3.48 0.780
平均日增重ADG/(g/d) 236.27±46.19 253.47±23.34 0.307
平均日采食量ADFI/(kg/d) 1.70±0.09 1.76±0.12 0.635
料重比F/G 7.20±1.06a 6.75±0.53b 0.010

2.3 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊屠宰性能的影响

由表4可知,与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组屠宰率、GR值和眼肌面积均显著提高(P<0.05),背膘厚极显著降低(P<0.01)。
表4 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊屠宰性能的影响

Table 4 Effects of cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk on slaughter performance of meat sheep

项目
Items		 全株玉米青贮组
Whole-plant corn silage group		 破壁混合发酵玉米秸秆组
Cell-wall disrupted mixed
fermented corn stalk group		 P值
P-value
宰前活重Live weight before slaughter/kg 46.90±4.78 47.05±3.03 0.949
胴体重Carcass weight/kg 23.92±2.57 25.18±1.60 0.331
屠宰率Dressing percentage/% 50.98±0.98b 53.54±1.84a 0.013
GR值GR value/mm 12.83±1.68b 16.31±3.21a 0.041
背膘厚Back fat thickness/mm 5.27±0.81A 3.47±0.51B <0.001
眼肌面积Eye muscle area/cm2 11.62±2.90b 15.76±3.25a 0.042

2.4 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊脂肪沉积的影响

由表5可知,与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组肾周脂肪重量极显著提高(P<0.01),肾周脂肪指数和睾丸脂肪重量显著提高(P<0.05)。
表5 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊脂肪沉积的影响

Table 5 Effects of cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk on fat deposition of meat sheep

项目
Items		 全株玉米青贮组
Whole-plant corn silage group		 破壁混合发酵玉米秸秆组
Cell-wall disrupted mixed
fermented corn stalk group		 P值
P-value
肾周脂肪Perirenal fat
重量Weight/g 174.67±5.46B 209.17±28.17A <0.001
指数Index/% 0.37±0.05b 0.45±0.11a 0.043
胃肠脂肪Gastrointestinal fat
重量Weight/g 828.74±18.46 840.43±20.01 0.871
指数Index/% 1.78±0.22 1.80±0.23 0.819
睾丸脂肪Testis fat
重量Weight/g 152.23±19.43b 159.98±5.57a 0.017
指数Index/% 0.33±0.79 0.34±0.05 0.393
心脏脂肪Heart fat
重量Weight/g 50.50±2.79 52.84±10.28 0.126
指数Index/% 0.11±0.03 0.11±0.03 0.659

2.5 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊背最长肌肉品质的影响

由表6可知,与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组背最长肌pH45 min极显著降低(P<0.01),红度(a*)值和熟肉率显著提高(P<0.05),剪切力显著降低(P<0.05)。
表6 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊背最长肌肉品质的影响

Table 6 Effects of cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk on meat quality of longissimus dorsi of meat sheep

项目
Items		 全株玉米青贮组
Whole-plant corn silage group		 破壁混合发酵玉米秸秆组
Cell-wall disrupted mixed
fermented corn stalk group		 P值
P-value
水分Moisture/% 70.91±2.32 71.19±2.10 0.834
粗蛋白质CP/% 22.72±3.51 23.07±4.06 0.567
粗灰分Ash/% 3.11±0.45 3.04±0.40 0.699
粗脂肪EE/% 4.76±1.24 5.21±1.30 0.300
pH45 min 6.65±0.20A 6.28±0.39B 0.001
亮度L* 35.01±2.18 33.90±2.32 0.148
红度a* 7.94±1.35b 9.61±2.00a 0.012
黄度b* 8.57±1.76 8.03±1.32 0.308
熟肉率Cooked meat rate/% 63.71±1.53b 66.28±3.52a 0.030
剪切力Shear force/N 20.63±2.42a 17.72±3.94b 0.012
失水率Water loss rate/% 55.31±9.35 50.94±5.26 0.334

2.6 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊背最长肌氨基酸含量的影响

由表7可知,与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组背最长肌苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、谷氨酸、酪氨酸、精氨酸、非必需氨基酸和鲜味氨基酸含量显著提高(P<0.05),半胱氨酸、苯丙氨酸、必需氨基酸和甜味氨基酸含量极显著提高(P<0.01)。
表7 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊背最长肌氨基酸含量的影响

Table 7 Effects of cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk on amino acid contents in longissimus dorsi of meat sheep mg/g

项目
Items		 全株玉米青贮组
Whole-plant corn silage group		 破壁混合发酵玉米秸秆组
Cell-wall disrupted mixed
fermented corn stalk group		 P值
P-value
必需氨基酸EAA
苏氨酸Thr 9.05±0.32b 9.59±0.34a 0.018
缬氨酸Val 7.89±0.71b 9.06±0.78a 0.021
蛋氨酸Met 3.63±0.28 3.86±0.28 0.182
异亮氨酸Ile 7.11±0.69b 8.37±0.80a 0.016
亮氨酸Leu 15.66±0.53b 16.73±0.66a 0.012
苯丙氨酸Phe 6.78±0.40B 7.55±0.29A 0.004
赖氨酸Lys 17.13±0.66b 18.33±0.69a 0.012
半胱氨酸Cys 2.41±0.13B 2.71±0.12A 0.002
非必需氨基酸NEAA
天冬氨酸Asp 18.01±0.42 18.58±0.66 0.105
丝氨酸Ser 7.60±0.23 7.76±0.21 0.258
甘氨酸Gly 8.79±0.36 9.06±0.43 0.268
谷氨酸Glu 30.60±1.06b 32.21±1.36a 0.046
丙氨酸Ala 11.71±0.41 11.90±0.37 0.416
酪氨酸Tyr 6.07±0.36b 6.64±0.26a 0.010
组氨酸His 8.94±0.33 9.27±0.22 0.069
精氨酸Arg 11.56±0.41b 12.34±0.51a 0.015
必需氨基酸EAA 69.65±3.21B 76.19±2.25A 0.002
非必需氨基酸NEAA 103.28±2.94b 107.75±2.45a 0.017
甜味氨基酸SAA1) 63.16±2.06B 66.98±1.45A 0.004
鲜味氨基酸DAA2) 69.11±1.92b 71.75±1.70a 0.031

1)甜味氨基酸包括苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸和异亮氨酸。Sweet amino acids included Thr,Ser,Glu,Gly and Ile.2)鲜味氨基酸包括天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸。Delicious amino acids included Asp,Glu,Gly and Ala.

2.7 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊背最长肌脂肪酸含量的影响

由表8可知,与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组背最长肌山萮酸、亚油酸、γ-亚麻酸和多不饱和脂肪酸含量极显著提高(P<0.01),二十碳一烯酸含量显著提高(P<0.05)。
表8 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊背最长肌脂肪酸含量的影响

Table 8 Effects of cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk on fatty acid contents in longissimus dorsi of meat sheep

项目
Items		 全株玉米青贮组
Whole-plant corn silage group		 破壁混合发酵玉米秸秆组
Cell-wall disrupted mixed
fermented corn stalk group		 P值
P-value
饱和脂肪酸SFA/(mg/g) 1.07±0.46 0.93±0.18 0.478
肉豆蔻酸C14∶0/(mg/g) 0.05±0.03 0.04±0.01 0.657
十五碳酸C15∶0/(mg/g) 0.01±0.01 0.01±0.01 0.389
棕榈酸C16∶0/(mg/g) 0.55±0.28 0.52±0.16 0.813
十七碳酸C17∶0/(mg/g) 0.04±0.02 0.03±0.01 0.776
硬脂酸C18∶0/(mg/g) 0.42±0.15 0.32±0.08 0.166
花生酸C20∶0/(mg/g) 0.01±0.00 0.01±0.01 0.108
山萮酸C22∶0/(mg/g) 0.02±0.01B 0.04±0.01A <0.001
木蜡酸C24∶0/(mg/g) 0.01±0.00 0.01±0.00 0.342
单不饱和脂肪酸MUFA/(mg/g) 0.80±0.33 0.97±0.32 0.373
十四碳烯酸C14∶1/(mg/g) 0.03±0.01 0.04±0.01 0.088
油酸C18∶1n-9c/(mg/g) 0.74±0.31 0.91±0.30 0.378
棕榈油酸C16∶1/(mg/g) 0.04±0.03 0.05±0.02 0.502
二十碳一烯酸C20∶1/(mg/g) 0.01±0.00b 0.02±0.00a 0.040
芥酸C22∶1n-9/(mg/g) 0.01±0.00 0.02±0.00 0.332
二十四碳一烯酸C24∶1/(mg/g) 0.02±0.00 0.03±0.01 0.835
多不饱和脂肪酸PUFA/(mg/g) 0.23±0.02B 0.32±0.05A <0.001
亚油酸C18∶2n-6c/(mg/g) 0.15±0.22B 0.23±0.02A <0.001
α-亚麻酸C18∶3n-3/(mg/g) 0.03±0.00 0.04±0.01 0.105
γ-亚麻酸C18∶3n-6/(mg/g) 0.01±0.00B 0.02±0.00A 0.006
二十碳三烯酸C20∶3n-6/(mg/g) 0.01±0.01 0.01±0.00 0.104
二十碳四烯酸C20∶4n-6/(mg/g) 0.06±0.01 0.07±0.02 0.370
二十二碳二烯酸C22∶2/(mg/g) 0.02±0.01 0.02±0.01 0.725
多不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸PUFA/SFA 0.24±0.08 0.36±0.11 0.075

2.8 破壁混合发酵处理玉米秸秆对肉羊瘤胃微生物区系的影响

2.8.1 Shannon稀释曲线

由图1可知,随着测序数量的不断增加,Shannon稀释曲线趋向平坦,说明本试验测序数据量足够大,已足够反映瘤胃样品中的微生物多样性,特征种类不会再随测序量增加而增长。随着测序量增加发现的物种增多,直到物种饱和后,增加抽样条数也并不能发现新的特征。
图1 Shannon稀释曲线

a:全株玉米青贮组 whole-plant corn silage group;b:破壁混合发酵玉米秸秆组 cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk group。下图同 The same as below。

Fig.1 Shannon dilution curve

2.8.2 操作分类单元(OTU)分析

由图2可知,全株玉米青贮组和破壁混合发酵玉米秸秆组共有483个OTU。其中,全株玉米青贮组特有2 248个OTU,破壁混合发酵玉米秸秆组特有2 750个OTU。
图2 Venn图

Fig.2 Venn plot

2.8.3 主坐标分析

如图3所示,瘤胃微生物经主坐标分析后,第1主坐标(PCo1)的贡献率为11.49%,第2主坐标(PCo2)的贡献率为9.61%,2组之间样品分布较为分散,表明2组间瘤胃微生物群落结构存在差异。
图3 主坐标分析图

Fig.3 PCoA plot

2.8.4 alpha多样性分析

由表9可知,与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组瘤胃微生物的Ace指数和Chao1指数显著提高(P<0.05),Simpson指数、Shannon指数、PD_whole_tree指数和覆盖度无显著变化(P>0.05)。
表9 肉羊瘤胃微生物alpha多样性

Table 9 Rumen microbiota alpha diversity of meat sheep

项目
Items		 全株玉米青贮组
Whole-plant corn silage group		 破壁混合发酵玉米秸秆组
Cell-wall disrupted mixed
fermented corn stalk group		 P值
P-value
Ace指数Ace index 599.37±86.10b 692.09±156.50a 0.016
Chao1指数Chao1 index 595.10±85.67b 688.00±156.10a 0.015
Simpson指数Simpson index 0.97±0.02 0.95±0.04 0.499
Shannon指数Shannon index 6.28±0.42 6.18±0.76 0.801
PD_whole_tree指数PD_whole_tree index 19.44±1.45 20.33±2.67 0.491
覆盖度Coverage 0.99±0.00 0.99±0.00 0.601

2.8.5 瘤胃微生物组成及差异分析

2.8.5.1 瘤胃微生物门水平组成分析

由图4可知,在门水平上,2组瘤胃微生物菌群相似度较高,相对丰度排行前10位的菌门分别为拟杆菌门(Bacteroidota)、厚壁菌门(Firmicutes)、螺旋体门(Spirochaetota)、纤维杆菌门(Fibrobacterota)、变形菌门(Proteobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobiota)、脱硫菌门(Desulfobacterota)、互养菌门(Synergistota)、迷踪菌门(Elusimicrobiota)、未分类细菌(Unclassified_bacteria)。
图4 瘤胃微生物门水平相对丰度图

Bacteroidota:拟杆菌门;Firmicutes:厚壁菌门;Spirochaetota:螺旋体门;Fibrobacterota:纤维杆菌门;Proteobacteria:变形菌门;Verrucomicrobiota:疣微菌门;Desulfobacterota:脱硫菌门;Synergistota:互养菌门;Elusimicrobiota:迷踪菌门;Unclassified_bacteria:未分类细菌;Others:其他;Unassigned:未命名。

Fig.4 Relative abundance plot of rumen microbiota at phylum level

2.8.5.2 瘤胃微生物属水平组成分析

由图5可知,在属水平上,2组瘤胃微生物菌群相似度较高,相对丰度排行前10位的菌属分别为普雷沃氏菌属(Prevotella)、密螺旋体属(Treponema)、未培养瘤胃细菌(Uncultured_rumen_bacterium)、纤维杆菌属(Fibrobacter)、普雷沃氏菌属7(Prevotella_7)、普雷沃氏菌科UCG-001(Prevotellaceae_UCG-001)、未分类普雷沃氏菌科(Unclassified_Prevotellaceae)、琥珀酸弧菌科UCG-001(Succinivibrionaceae_UCG-001)、UCG-004、理研菌科RC9肠道群(Rikenellaceae_RC9_gut_group)。
图5 瘤胃微生物属水平相对丰度图

Prevotella:普雷沃氏菌属;Treponema:密螺旋体属;Uncultured_rumen_bacterium:未培养瘤胃细菌;Fibrobacter:纤维杆菌属;Prevotella_7:普雷沃氏菌属7;Prevotellaceae_UCG-001:普雷沃氏菌科UCG-001;Unclassified_Prevotellaceae:未分类普雷沃氏菌科;Succinivibrionaceae_UCG-001:琥珀酸弧菌科UCG-001;Rikenellaceae_RC9_gut_group:理研菌科RC9肠道群;Others:其他;Unclassified:未分类;Unassigned:未命名。

Fig.5 Relative abundance plot of rumen microbiota at genus level

2.8.5.3 瘤胃微生物门水平差异分析

由表10可知,与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组瘤胃微生物中纤维杆菌门和酸杆菌门(Acidobacteriota)相对丰度显著降低(P<0.05)。
表10 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊瘤胃微生物门水平相对丰度的影响

Table 10 Effects of cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk on relative abundance of rumen microbiota at phylum level of meat sheep %

项目
Items		 全株玉米青贮组
Whole-plant corn silage group		 破壁混合发酵玉米秸秆组
Cell-wall disrupted mixed
fermented corn stalk group		 P值
P-value
拟杆菌门Bacteroidota 54.60±3.88 53.00±4.57 0.797
厚壁菌门Firmicutes 19.80±1.79 15.40±2.34 0.136
螺旋体门Spirochaetota 8.19±2.32 15.70±4.18 0.113
纤维杆菌门Fibrobacterota 12.10±2.56a 3.64±1.85b 0.010
变形菌门Proteobacteria 2.48±0.99 9.05±4.11 0.117
疣微菌门Verrucomicrobiota 1.27±0.95 0.28±0.13 0.314
脱硫菌门Desulfobacterota 0.23±0.08 0.68±0.36 0.210
互养菌门Synergistota 0.29±0.11 0.53±0.07 0.063
迷踪菌门Elusimicrobiota 0.36±0.23 0.38±0.10 0.881
酸杆菌门Acidobacteriota 0.002±0.001a 0.000±0.000b 0.039

2.8.5.4 瘤胃微生物属水平差异分析

由表11可知,与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组瘤胃微生物中瘤胃杆菌属(Ruminobacter)、普雷沃氏菌属9(Prevotella_9)和拟杆菌属(Bacteroides)相对丰度极显著提高(P<0.01),普雷沃氏菌科_UCG-001相对丰度显著提高(P<0.05);UCG-004和纤维杆菌属相对丰度极显著降低(P<0.01)。
表11 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊瘤胃微生物属水平相对丰度的影响

Table 11 Effects of cell-wall disrupted mixed fermented corn stalk on relative abundance of rumen microbiota at genus level of meat sheep %

项目
Items		 全株玉米青贮组
Whole-plant corn
silage group		 破壁混合发酵玉米秸秆组
Cell-wall disrupted mixed
fermented corn stalk group		 P值
P-value
普雷沃氏菌属Prevotella 25.20±3.35 16.20±5.28 0.170
密螺旋体属Treponema 7.92±2.31 15.30±4.18 0.120
未培养瘤胃细菌Uncultured_rumen_bacterium 13.10±4.18 6.95±1.04 0.170
纤维杆菌属Fibrobacter 12.10±2.56A 3.64±1.85B 0.009
普雷沃氏菌属7 Prevotella_7 5.18±1.36 9.33±2.38 0.130
普雷沃氏菌科UCG-001 Prevotellaceae_UCG-001 4.64±1.01b 8.40±1.48a 0.034
未分类普雷沃氏菌科Unclassified_Prevotellaceae 3.54±0.20 4.78±0.01 0.800
琥珀酸弧菌科_UCG-001 Succinivibrionaceae_UCG-001 1.03±0.61 6.76±4.19 0.190
UCG-004 5.32±1.35A 1.50±0.17B 0.007
理研菌科RC9肠道群Rikenellaceae_RC9_gut_group 2.38±0.56 2.57±0.69 0.880
瘤胃杆菌属Ruminobacter 0.003±0.002B 0.655±0.190A 0.002
普雷沃氏菌属9 Prevotella_9 0.006±0.003B 0.077±0.022A 0.003
拟杆菌属Bacteroides 0.001±0.000B 0.008±0.002A 0.004

3 讨论

3.1 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊生长性能和屠宰性能的影响

玉米秸秆高效利用的关键在于破坏其纤维结构。在本研究中,破壁混合发酵玉米秸秆的粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量极显著低于全株玉米青贮,这是由于玉米秸秆经过破壁发酵处理后,纤维素和半纤维素被有效降解。在厌氧发酵过程中,乳酸菌可产生乙酸、丙酸等有机酸,从而显著提高秸秆的营养价值和适口性。反刍动物采食后,饲粮首先进入瘤胃。瘤胃内寄居着大量微生物,能够将饲粮中的纤维素、半纤维素等难消化物质分解,并转化为有机酸、挥发性脂肪酸等有益物质。这一过程不仅促进瘤胃蠕动,还能改善饲粮的混合与分层,从而进一步提高饲粮的消化率和利用率。料重比作为评估动物生长性能的重要指标,可反映动物对饲粮的消化能力。本研究中,破壁混合发酵玉米秸秆组的料重比显著低于全株玉米青贮组,这与王晓飞等[8]在杜寒杂交羊饲粮中添加膨化秸秆微生物发酵饲料的研究结果一致。这说明破壁发酵技术能够有效破坏玉米秸秆的纤维结构,提高其营养价值。
屠宰性能是反映畜禽胴体品质的重要指标[9-11]。其中,屠宰率是评判产肉性能的关键指标[12];GR值体现胴体脂肪含量高低[13];眼肌面积和背膘厚度则与瘦肉率密切相关。本研究结果表明,破壁混合发酵玉米秸秆组肉羊的屠宰率、GR值和眼肌面积均显著高于全株玉米青贮组,且分别提高5.02%、27.12%、35.63%。这表明破壁混合发酵玉米秸秆组肉羊的产肉性能较高。当GR值大于5 mm时,表明育肥效果较好,本研究中2组肉羊GR值均大于5 mm,且破壁混合发酵玉米秸秆组更高,说明该组肉羊育肥效果优于全株玉米青贮组。眼肌面积与瘦肉率呈正相关,而背膘厚与瘦肉率呈负相关,与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组肉羊背膘厚极显著降低34.16%,说明其瘦肉率更高。目前,关于破壁发酵玉米秸秆的研究较少,但有研究表明,在育肥牛饲粮中添加破壁玉米秸秆,可提高其瘦肉率、眼肌面积和屠宰率[14],这与本研究的结果相似。综上所述,饲喂经破壁发酵处理的粗饲料可改善肉羊的屠宰性能,这可能是由于破壁处理使饲料颗粒变小、糊化程度增加、适口性改善且结构更疏松,从而使得饲料在瘤胃内与消化酶的接触面积增大,从而促进其消化吸收。在消化过程中,部分粗纤维的代谢物降低了肌肉中脂肪的沉积,同时促进了肉羊肌肉生长,进而改善了眼肌面积、GR值和背膘厚,最终提高了屠宰性能。

3.2 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊脂肪沉积的影响

脂肪是动物体内能量的主要储存形式,主要沉积于皮下组织、肌间、肌内、腹部大网膜及内脏组织中,且不同部位的脂肪沉积程度存在差异。反刍动物的脂肪沉积受品种、性别、饲养管理、营养水平及瘤胃微生物等多因素影响。本研究中,破壁混合发酵玉米秸秆组肉羊肾周、胃肠、睾丸和心脏的脂肪重量均高于全株玉米青贮组,其中,肾周脂肪重量极显著高于全株玉米青贮组。有研究表明,脂肪沉积与瘤胃微生物相关。Zhang等[15]探究了相同饲粮条件下湖羊瘤胃微生物群落与脂肪沉积的差异,结果显示,低脂肪沉积组的瘤胃微生物Shannon指数和Simpson指数显著高于高脂肪沉积组,这与本研究中全株玉米青贮组的瘤胃微生物Shannon指数和Simpson指数高于破壁混合发酵玉米秸秆组的结果相符,提示瘤胃微生物多样性与脂肪沉积存在关联。脂肪指数是衡量动物机体脂肪组织的重要指标,可用于评估动物体态,反映脂肪的分布与含量。本研究结果表明,破壁混合发酵玉米秸秆组肉羊的肾周脂肪指数较全株玉米青贮组显著提高,这可能是由于破壁后饲料颗粒度减小,在反刍动物瘤胃内与消化酶的接触面积增加,部分蛋白质和脂肪的长链结构被分解为短链,从而更易被消化吸收。

3.3 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊背最长肌肉品质的影响

羊肉中营养成分的含量与嫩度、多汁性等肉品质特性相关。脂肪含量是反映羊肉营养价值的重要指标[16],当脂肪含量处于3.5%~4.5%时,肉质口感最佳[17],但本研究中,2组肉羊背最长肌粗脂肪含量均高于此范围,且破壁混合发酵玉米秸秆组较全株玉米青贮组提高9.45%。有研究表明,瘤胃微生物与肉品质存在关联。Krause等[18]研究发现,在饲喂相同饲粮条件下,安格斯牛瘤胃微生物Chao1指数与背最长肌脂肪含量呈正相关。本研究中,全株玉米青贮组瘤胃微生物Chao1指数显著低于破壁混合发酵玉米秸秆组。这表明饲喂破壁混合发酵玉米秸秆可影响肉羊瘤胃微生物丰富度与羊肉脂肪含量。陈璐等[19]研究发现,脂肪含量增加可使肌肉组织松散,同时其对水分的吸收能力变强,这与本研究中2组肉羊背最长肌的水分和粗脂肪含量变化趋势相符。
pH能够反映动物屠宰后肌内糖酵解的状态,当肌肉pH在5.8~6.8时,肉品质更佳[20]。本研究结果表明,2组肉羊背最长肌pH45 min均在正常范围,且破壁混合发酵玉米秸秆组相较于全株玉米青贮组极显著降低5.56%。肉色可反映肉的新鲜度和抗氧化能力。a*值的高低与肌肉中肌红蛋白含量相关[21]。肌红蛋白主要存在于肌肉细胞中,具有储存和运输氧气的作用。一般情况,亮度(L*)和黄度(b*)值越低、a*值越高,说明肉色越好[22]。本研究中,破壁混合发酵玉米秸秆组肉羊背最长肌a*值显著高于全株玉米青贮组,说明其肉色更优。
熟肉率反映肌肉在蒸煮过程中水分和可溶性物质的损失情况,其值越大,说明肉质保水性和多汁性越高[22]。破壁混合发酵玉米秸秆组肉羊背最长肌熟肉率较全株玉米青贮组显著提高4.03%,说明其保水性和多汁性更高。肉质嫩度与剪切力呈负相关,剪切力越低,肉质嫩度越好[23]。破壁混合发酵玉米秸秆组肉羊背最长肌剪切力较全株玉米青贮组显著降低14.10%,这可能是由于破壁混合发酵粗饲料进入瘤胃后,其中的纤维素和半纤维素等难消化物质更易被瘤胃微生物分解,进而转化为更多的有机酸、挥发性脂肪酸等物质[24],这些物质可为反刍动物提供能量,同时能促进瘤胃蠕动,提高对营养物质的消化吸收效率,从而促使肌肉脂肪沉积增加,而脂肪可稀释结缔组织的相对含量,改善肉的嫩度。

3.4 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊背最长肌氨基酸含量的影响

氨基酸的组成和含量不仅影响羊肉的蛋白质品质,还决定着肉的营养价值[25]。氨基酸组成与人体健康密切相关,其中必需氨基酸是人体无法自身合成的,需通过食物摄取。这类氨基酸能维持机体氮平衡和正常代谢,保障机体健康。本研究在2组肉羊背最长肌中检测到16种氨基酸,包括8种必需氨基酸和8种非必需氨基酸,与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组肉羊背最长肌中必需氨基酸含量极显著提高,非必需氨基酸含量显著提高,表明该组羊肉具有更高的营养价值。风味氨基酸(包括鲜味氨基酸、甜味氨基酸等)含量是影响肉品新鲜度与品质的重要因素[26]。其中,谷氨酸和苏氨酸可与其他氨基酸相互作用产生味觉,增强食物的鲜味;甘氨酸和丝氨酸可以减少食物中的咸味和苦味,使肉质更加协调。本研究结果表明,破壁混合发酵玉米秸秆组肉羊背最长肌中鲜味氨基酸和甜味氨基酸的含量显著或极显著高于全株玉米青贮组,这说明饲喂破壁混合发酵玉米秸秆可提高羊肉风味及品质。

3.5 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊背最长肌脂肪酸含量的影响

脂肪酸的组成和含量是决定肉质优劣的重要指标,直接影响肉的营养价值和风味[27]。羊肉中富含饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸及少量多不饱和脂肪酸,其中饱和脂肪酸会促进胆固醇升高,人体摄入过多可能增加心血管疾病风险[28]。而山萮酸作为一种特殊的饱和脂肪酸,具有抗氧化活性[29],有助于维持正常胆固醇水平、保护心血管健康,还对关节炎或炎症性肠病等疾病有益[30]。不饱和脂肪酸对人体具有重要的健康价值,可降低高胆固醇血症及冠状动脉疾病的发病风险,其中,亚油酸具有降低血脂、软化血管、降低血压、促进微循环的作用,可预防或减少心血管病的发病率[31-32]。本研究结果表明,破壁混合发酵玉米秸秆组肉羊背最长肌多不饱和脂肪酸、山萮酸和亚油酸含量较全株玉米青贮组极显著提高,表明该组羊肉食用价值更高。多不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸(PUFA/SFA)可反映肉的营养价值。研究表明,当PUFA/SFA为0.4时,肉的营养价值最佳[33]。本研究中,破壁发酵玉米秸秆组肉羊背最长肌的PUFA/SFA(0.35)高于全株玉米青贮组(0.24),表明该组羊肉具有更高的营养价值。

3.6 破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊瘤胃微生物区系的影响

反刍动物瘤胃微生物菌群种类丰富、数量庞大,主要涵盖原生动物、细菌、真菌及古菌等,其组成主要受动物品种、饲粮组成及饲养管理的影响。Shannon稀释曲线可反映各样本在不同测序深度下的微生物多样性,当曲线趋向平坦时,说明测序数据量足够大,特征物种数量不会随测序量增加而继续增长。本研究中,2组样品覆盖率均达到99%,表明测序结果精准反映肉羊瘤胃微生物的种类及结构多样性。Ace指数是基于丰度的覆盖估计值,用于估计群落中的物种总数;Chao1指数是衡量物种丰富度的重要指标之一[34]。本研究中,破壁混合发酵玉米秸秆组瘤胃微生物Ace指数和Chao1指数显著高于全株玉米青贮组,表明饲喂破壁混合发酵玉米秸秆会提高瘤胃微生物丰富度。
在门水平上,反刍动物瘤胃微生物的优势菌群为拟杆菌门和厚壁菌门[35]。拟杆菌门主要在蛋白质的水解和碳水化合物的降解中发挥作用[36],厚壁菌门在半纤维素和纤维素的降解中起主要作用[37]。本研究中,2组肉羊瘤胃微生物的优势菌门均为拟杆菌门和厚壁菌门,且2组间相对丰度无显著差异,表明饲喂破壁混合发酵玉米秸秆对肉羊瘤胃微生物门水平上组成无显著影响。在属水平上,普雷沃氏菌属是瘤胃微生物中相对丰度最高的菌属[38]。本研究中,2组肉羊瘤胃微生物的优势菌属为普雷沃氏菌属和密螺旋体属。与全株玉米青贮组相比,破壁混合发酵玉米秸秆组瘤胃微生物中瘤胃杆菌属、普雷沃氏菌属9、拟杆菌属和普雷沃氏菌科UCG-001相对丰度极显著或显著提高。拟杆菌属和瘤胃杆菌属均属于纤维素分解菌,能够降解纤维素和半纤维素等[39];普雷沃氏菌属9和普雷沃氏菌科UCG-001也参与瘤胃中纤维素和半纤维素降解,同时也是氨利用菌,能够降低瘤胃氨态氮浓度[40]。

4 结论

破壁发酵技术可有效破坏玉米秸秆的纤维结构,提高其营养价值。以破壁混合发酵玉米秸秆作为粗饲料饲喂肉羊,可降低料重比,提升产肉性能与肉品质,改善羊肉风味;同时,能够改善瘤胃微生物丰富度,提高有益菌属的相对丰度。

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