Effects of Fermented Total Mixed Ration on Nutrient Apparent Digestibility, Serum Biochemical Indices, Slaughter Performance and Meat Quality of Tibetan Sheep

ZHAO Jian; ZHAO Xinsheng; WANG Lei; ZHENG Xiaochun; ZHOU Jianwei; NIU Jianzhang; BAI Binqiang; GAO Jian; BAO Yuhong; XU Zhenhua; WANG Jilong; CHENG Yanfen; HAO Lizhuang

doi:10.12418/CJAN2024.444

2024 , Vol. 36 >Issue 8: 5217 - 5228

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.444

RESEARCH PAPER

Effects of Fermented Total Mixed Ration on Nutrient Apparent Digestibility, Serum Biochemical Indices, Slaughter Performance and Meat Quality of Tibetan Sheep

ZHAO Jian ^,¹^,² ,
ZHAO Xinsheng ¹ ,
WANG Lei ³ ,
ZHENG Xiaochun ⁴^,⁵ ,
ZHOU Jianwei ⁵^,⁶ ,
NIU Jianzhang ¹^,⁵ ,
BAI Binqiang ¹ ,
GAO Jian ² ,
BAO Yuhong ⁷ ,
XU Zhenhua ⁸ ,
WANG Jilong ⁸ ,
CHENG Yanfen ^,²^,^* ,
HAO Lizhuang ^,¹^,^*

Expand

¹ Qinghai Plateau Grazing Livestock Animal Nutrition and Feed Science Key Laboratory, Qinghai University, Xining 810016, China
² National Center for International Research on Animal Gut Nutrition, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China
³ Qinghai Province Sheep Breeding Extension Service Center, Gangcha 812300, China
⁴ Institute of Agricultural Product Processing, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China
⁵ Wulan County Science and Technology Commissioner 001 Workstation, Qinghai Qaidam Nongken Mohe Camel Farm Co., Ltd., Haixi 817101, China
⁶ College of Grassland Agricultural Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
⁷ Institute of Pratacultural Science, Tibet Autonomous Region Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Lasa 850000, China
⁸ Qinghai Regenerative Nutrition Biotechnology Co., Ltd., Huzhu 810599, China

*CHENG Yanfen, professor, E-mail: yanfencheng@njau.edu.cn;

HAO Lizhuang, professor, E-mail:lizhuanghao1122@foxmail.com

Received date: 2024-02-26

Online published: 2024-08-12

Fold

Abstract

The aim of this study was to investigate the effects of fermented total mixed ration (TMR) on nutrient apparent digestibility, serum biochemical indices, slaughter performance and meat quality of Tibetan sheep during fattening period. A total of 14 healthy Tibetan rams of 5-month-old with body weight of about 29 kg were randomly divided into 2 groups with 7 replicates per group and 1 head per replicate. The control group was fed unfermented TMR, and the experimental group was fed fermented TMR. The pre-trial period lasted for 14 days, and the experimental period lasted for 70 days. The results showed as follows: 1) compared with the control group, the average daily feed intake (ADFI) and the apparent digestibilities of neutral detergent fiber (NDF) and hemicellulose of Tibetan sheep in experimental group were significantly increased (P<0.05). 2) Compared with the control group, the serum alanine transferase (ALT) activity, contents of triglyceride (TG) and total cholesterol (TC), total antioxidant capacity (T-AOC) and glutathione peroxidase (GSH-Px) activity of Tibetan sheep in experimental group were significantly increased (P<0.05). 3) Compared with the control group, the carcass weight and dressing percentage of Tibetan sheep in experimental group were significantly increased (P<0.05), and the abdominal fat weight and index were significantly decreased (P<0.05). 4) Compared with the control group, the redness (a^*) value of longissimus dorsi muscle of Tibetan sheep in experimental group was significantly increased (P<0.05), the total essential amino acid content in longissimus dorsi muscle was significantly increased (P<0.05), and the total non-essential amino acid content in longissimus dorsi muscle was significantly decreased (P<0.05); among them, the contents of valine and isoleucine in longissimus dorsi muscle in experimental group were significantly increased (P<0.05), while the contents of methionine, tyrosine, aspartic acid, serine and glutamic acid in longissimus dorsi muscle were significantly decreased (P<0.05). In conclusion, under the conditions of this experiment, the fermentation treatment of TMR can improve the slaughter performance, NDF and hemicellulose apparent digestibilities and antioxidant capacity of Tibetan sheep, reduce abdominal fat deposition, and improve the color and nutritional value of longissimus dorsi muscle to a certain extent.

Key words： fermented total mixed ration; Tibetan sheep; apparent digestibility; serum biochemical index; slaughter performance; meat quality

Cite this article

ZHAO Jian , ZHAO Xinsheng , WANG Lei , ZHENG Xiaochun , ZHOU Jianwei , NIU Jianzhang , BAI Binqiang , GAO Jian , BAO Yuhong , XU Zhenhua , WANG Jilong , CHENG Yanfen , HAO Lizhuang . Effects of Fermented Total Mixed Ration on Nutrient Apparent Digestibility, Serum Biochemical Indices, Slaughter Performance and Meat Quality of Tibetan Sheep[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2024 , 36(8) : 5217 -5228 . DOI: 10.12418/CJAN2024.444

藏羊(Tibetan sheep)是我国重要的畜禽种质资源,主要产于西藏、青海等高海拔地区,更是青藏高原上重要的肉类来源。藏羊肉风味独特,口感鲜嫩,具有高蛋白质、低胆固醇以及富含维生素、矿物质和氨基酸的特点^[1]。然而,青藏高原每年历经长达7个月的枯草期,在这段时间内藏羊很难采食到足够的牧草以满足自身的营养需求,常常陷入“夏壮、秋肥、冬瘦、春死”的恶性循环^[2]。落后的放牧模式及饲料资源的短缺严重限制了藏羊产业的发展。

传统的放牧模式显然已无法满足消费市场对羊肉的需求,因此舍饲或半舍饲才是未来藏羊养殖的主流。控制饲料成本是养殖企业盈利的关键,然而目前诸如玉米、豆粕等饲料原料价格的上涨已成为限制藏羊产业发展的重要因素。非常规饲料是指不常用或者不常见的一类饲料资源。目前,青藏高原大宗非常规饲料资源主要有:青稞酒糟、马铃薯渣、玉米秸秆以及青稞秸秆等^[3]。这些非常规饲料资源因为高度的木质化和含有多种抗营养因子等缺陷而限制了其在养殖生产中的应用,常被随意丢弃、填埋、焚烧,造成了极大的资源浪费。全混合日粮(TMR)是指根据反刍动物营养需求,将各种饲料原料经过科学配比而后混合均匀的饲粮。发酵TMR则是在TMR的基础上,将TMR与发酵菌剂混合均匀后,在适宜温度的密闭环境下进行发酵所得的饲粮。先前研究报道,TMR经过发酵后不仅可改善饲粮适口性和有氧稳定性,而且还提高了饲粮的营养价值,并能在抑制有害微生物繁殖的同时产生一些活性成分^[4-5]。2023年6月5日,我国农业农村部办公厅发布主推寒区畜禽微生态制剂与生物发酵饲料生产关键技术和藏羊高效养殖综合配套技术的通知,这对于高寒牧区非常规饲料资源的开发利用和藏羊产业的发展具有重要的现实意义。因此,本试验以藏羊为研究对象,通过将高寒牧区非常规饲料资源制备成发酵TMR,旨在探讨发酵TMR对藏羊营养物质表观消化率、血清生化指标、屠宰性能及肉品质,以期为青藏高原非常规饲料资源的合理利用提供理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验饲粮和试验设计

本试验所用饲粮由青海某科技有限公司提供,具体的制作步骤如下:将饲粮配方中的各原料组分用全混合机混合均匀后,即得到未发酵TMR;随后,将未发酵饲粮中的水分含量调整为40%~45%,再将酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)分别以2×10⁹、4×10⁹和1×10⁹ CFU/kg制备的混合菌剂接种在待发酵饲粮中,待搅拌混合均匀后,将其密封于塑料袋中,随后放入20~30 ℃的发酵室内发酵10 d,即得到发酵TMR。饲粮组成及营养水平见表1。

表1 饲粮组成及营养水平(干物质基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of diets (DM basis) %

原料 Ingredients	含量 Content	营养水平 Nutrient levels²⁾	全混合日粮 TMR	发酵全混合日粮 Fermented TMR
青稞酒糟Highland barley lees	40.0	代谢能ME/(MJ/kg)	9.67	9.51
玉米秸秆Corn straw	15.0	粗蛋白质CP	15.45	15.52
马铃薯渣Potato pulp	10.0	粗脂肪EE	2.69	2.71
玉米Corn	15.0	中性洗涤纤维NDF	29.71	28.44
米糠Rice bran	5.0	酸性洗涤纤维ADF	16.06	17.01
玉米胚芽粕Corn germ meal	7.0	半纤维素Hemicellulose	13.79	11.54
沙棘籽粕Seabuckthorn seed meal	3.0	钙Ca	0.89	0.91
玉米浆Corn steep liquor	2.0	磷P	0.45	0.46
石粉Limistone	0.5	粗灰分Ash	8.31	9.23
碳酸氢钠NaHCO₃	0.6	酸不溶灰分AIA	2.78	2.77
尿素Urea	0.2
氯化钠NaCl	0.2
预混料Premix¹⁾	1.5
合计Total	100.0

1)每千克预混料含有 One kilogram of the premix contained the following:VA 100 000 IU,VD₃ 30 000 IU,VE≥300 IU,Cu 275 mg,Mn 500 mg,Zn 700 mg,Fe 400 mg。

2)代谢能为计算值[参考中国饲料数据库(www.chinafeeddata.org.cn)],其余均为实测值。ME was a calculated value referred to China Feed Database (www.chinafeeddata.org.cn), while the others were measured values.

本试验于2023年3月21日至2023年6月14日在青海海西州莫河骆驼场进行。选用14只5月龄、体重29 kg左右的健康藏羊公羊,随机分成2组,每组7个重复,每个重复1头藏羊。对照组饲喂未发酵TMR,试验组饲喂发酵TMR。预试期14 d,正试期70 d。

1.2 饲养管理

试验期间,每天08:30和19:30各饲喂1次,所有试验动物均自由采食和饮水,并以重复为单位计算平均日采食量(ADFI)。所有试验动物于正试期第1天晨饲前进行空腹称重,记为初始体重。在正试期第69天晚饲后断食12 h和断水2 h,于正试期第70天晨饲前称重,记为宰前活重。

1.3 样品采集

在正试期第65天晨饲前,所有试验藏羊通过采血针颈静脉采血10 mL,在4 ℃下静置15 min后,1 359.75×g离心10 min,取上层血清分装于2 mL离心管中,于-20 ℃储存用于后续分析。从正试期第65天晨饲后开始收粪,至第69天晚饲前结束,采用点样法收集每只藏羊粪便,每隔4 h收取1次。将采集的粪便混合均匀后取10%的粪便加入10%硫酸固氮,于65 ℃烘干后保存,用于粪便营养成分含量的测定。在这5 d中,同时收集饲粮样品及剩料样品,用于后续营养成分含量的测定,并通过酸不溶灰分(AIA)含量计算试验动物的营养物质表观消化率。试验结束后,将所有藏羊屠宰,采集胴体倒数第1与第2肋骨之间的背最长肌样品,于4 ℃下排酸24 h,随后于-20 ℃储存待测。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 营养物质表观消化率

参照GB/T 6435—2014、GB/T 6438—2007、GB/T 6432—2018、GB/T 6433—2006、GB/T 20806—2022、NY/T 1459—2022、NY/T 3494—2019、GB/T 6436—2018、GB/T 6437—2018和GB/T 23742—2009测定饲粮或粪便中干物质(DM)、粗灰分(Ash)或有机物(OM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、半纤维素、钙、磷以及AIA含量,并计算营养物质表观消化率,计算公式如下:

某养分表观消化率=100-100×[(b/a)×(d/c)]。

式中:a为饲粮中某养分含量(%);b为粪便中某养分含量(%);c为粪便中AIA含量(%);d为饲粮中AIA含量(%)。

1.4.2 血清生化指标

血清谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)活性以及总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、尿素氮(UN)、葡萄糖(GLU)、总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)含量采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定。血清总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)含量采用上海碧云天生物技术股份有限公司试剂盒测定。具体操作步骤严格按照试剂盒说明书测定。

1.4.3 屠宰性能

将试验动物屠宰放血后去皮、头、蹄、尾和内脏(不包括肾脏和肾周脂肪)之后剩余的体躯重量记录为胴体重,屠宰率计算公式为:

屠宰率(%)=100×胴体重/宰前活重。

眼肌面积为位于胴体倒数第1与第2肋骨之间背最长肌的横切面面积,使用称量纸拓印出横切面轮廓,然后在坐标纸上描绘出图形轮廓,通过数格子计算出横切面面积。

1.4.4 器官指数

屠宰后的藏羊分离心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、腹脂、肾脂和尾脂,称重后计算器官指数,计算公式为:

器官指数(%)=100×器官重/宰前活重。

1.4.5 背最长肌肉品质

pH测定:使用便携式肉用pH计对背最长肌进行pH检测,每个样品测量3次,将检测数值的平均值记录为pH。

肉色测定:使用柯尼卡美达CM-600D色差仪对背最长肌进行肉色检测,检测前使用白板进行校正;检测过程中避开结缔组织,保持检测面的平整;分别记录肉色的亮度(L^*)、红度(a^*)和黄度(b^*)值,每个样品测定3次,取平均值。

水分含量测定:参照GB 5009.3—2016对背最长肌水分含量进行测定;EE含量测定:参照GB 5009.6—2016对背最长肌EE含量进行测定;CP含量测定:参照GB 5009.5—2016对背最长肌CP含量进行测定。

蒸煮损失测定:将30 g背最长肌样品擦干表面水分后称重,质量记为m₁;随后将该样品放入蒸煮袋中,把蒸煮袋放入提前准备好的数显式恒温水浴锅中(85 ℃),水浴加热30 min后,取出样品冷却至室温后称量,质量记为m₂;

蒸煮损失(%)=100×(m₁-m₂)/m₁。

1.4.6 背最长肌脂肪酸和氨基酸组成

每组随机选择3个背最长肌样品,分别参照GB 5009.168—2016和GB 5009.124—2016进行背最长肌脂肪酸和氨基酸组成的测定。

1.5 数据统计分析

所有数据经Excel 2019初步统计处理后,使用SPSS 27.0软件进行t检验(t-test)分析。结果数据以“平均值±标准误”的形式表示,P<0.05为判定组间差异显著的标准,0.05<P<0.10为判定组间差异有显著趋势的标准。

2 结果与分析

2.1 发酵TMR对藏羊营养物质表观消化率的影响

由表2可知,试验组藏羊ADFI以及NDF和半纤维素表观消化率显著高于对照组(P<0.05),但2组之间DM、ADF、OM和CP表观消化率均无显著差异(P>0.05)。

表2 发酵TMR对藏羊营养物质表观消化率的影响

Table 2 Effects of fermented TMR on nutrient apparent digestibility of Tibetan sheep

项目 Items	对照组 Control group	试验组 Experiment group	P值 P-value
平均日采食量ADFI/kg	2.16±0.08	2.56±0.07	0.002
干物质DM/%	65.27±1.83	66.37±3.22	0.771
中性洗涤纤维NDF/%	45.37±2.14	51.27±2.58	0.028
酸性洗涤纤维ADF/%	43.27±3.48	47.73±1.28	0.252
有机物OM/%	56.88±2.01	61.17±2.67	0.224
粗蛋白质CP/%	63.03±1.31	65.86±1.18	0.135
半纤维素Hemicellulose/%	47.91±2.86	56.47±2.21	0.036

2.2 发酵TMR对藏羊血清生化指标的影响

由表3可知,与对照组相比,试验组藏羊血清ALT活性、TC和TG含量、T-AOC以及GSH-Px活性均显著提高(P<0.05)。虽然2组之间血清GLU含量未出现显著性差异(P>0.05),但试验组仍较对照组上升了4.57%(P=0.099)。

表3 发酵TMR对藏羊血清生化指标的影响

Table 3 Effects of fermented TMR on serum biochemical indices of Tibetan sheep

项目 Items	对照组 Control group	试验组 Experiment group	P值 P-value
谷草转氨酶AST/(U/L)	111.91±1.10	112.31±1.62	0.843
谷丙转氨酶ALT/(U/L)	9.12±0.11	10.41±0.30	0.002
总蛋白TP/(g/L)	48.74±1.81	50.53±1.21	0.426
白蛋白ALB/(g/L)	22.29±0.80	23.65±0.38	0.150
球蛋白GLB/(g/L)	26.45±1.23	26.89±0.98	0.786
白球比ALB/GLB	0.85±0.03	0.88±0.03	0.416
碱性磷酸酶ALP/(U/L)	399.73±63.44	415.75±49.88	0.846
尿素氮UN/(mmol/L)	6.16±0.39	6.28±0.25	0.785
葡萄糖GLU/(mmol/L)	3.72±0.09	3.89±0.04	0.099
总胆固醇TC/(mmol/L)	0.90±0.13	1.42±0.11	0.012
甘油三酯TG/(mmol/L)	0.32±0.04	0.43±0.03	0.033
总抗氧化能力T-AOC/(mmol/L)	0.83±0.05	0.98±0.04	0.033
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px/(U/L)	169.96±3.91	188.67±6.96	0.037
超氧化物歧化酶SOD/(U/L)	87.71±15.12	99.31±20.59	0.658
丙二醛MDA/(nmol/L)	5.46±0.86	4.71±0.66	0.504

2.3 发酵TMR对藏羊屠宰性能的影响

由表4可知,与对照组相比,试验组藏羊胴体重和屠宰率分别显著提高了12.15%和3.97%(P<0.05)。此外,虽然试验组眼肌面积与对照组提高了7.28%,但2组之间无显著差异(P>0.05)。

表4 发酵TMR对藏羊屠宰性能的影响

Table 4 Effects of fermented TMR on slaughter performance of Tibetan sheep

项目 Items	对照组 Control group	试验组 Experiment group	P值 P-value
胴体重Carcass weight/kg	20.74±0.64	23.26±0.64	0.017
屠宰率Dressing percentage/%	49.31±0.36	51.27±0.62	0.018
眼肌面积Loin eye area/cm²	16.07±1.69	17.24±1.76	0.228

2.4 发酵TMR对藏羊器官指数的影响

由表5可知,与对照组相比,试验组藏羊腹脂重量和指数分别显著降低了40.00%和44.79%(P<0.05);但2组之间心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肾脂和尾脂重量及指数均无显著差异(P>0.05)。此外,试验组脾脏重量较对照组提高了22.22%,有提高的趋势(P=0.056)。

表5 发酵TMR对藏羊器官指数的影响

Table 5 Effects of fermented TMR on organ indices of Tibetan sheep

项目 Items		对照组 Control group	试验组 Experiment group	P值 P-value
心脏 Heart	重量Weight/kg	0.32±0.01	0.34±0.01	0.158
	指数Index/%	0.76±0.03	0.76±0.01	0.903
肝脏 Liver	重量Weight/kg	0.72±0.01	0.75±0.01	0.329
	指数Index/%	1.70±0.04	1.65±0.04	0.345
脾脏 Spleen	重量Weight/kg	0.09±0.01	0.11±0.01	0.056
	指数Index/%	0.22±0.02	0.25±0.02	0.215
肺脏 Lungs	重量Weight/kg	0.43±0.03	0.44±0.01	0.682
	指数Index/%	1.01±0.08	0.97±0.04	0.665
肾脏 Kidneys	重量Weight/kg	0.12±0.01	0.11±0.01	0.429
	指数Index/%	0.29±0.02	0.24±0.01	0.164
腹脂 Abdominal fat	重量Weight/kg	0.40±0.04	0.24±0.03	0.004
	指数Index/%	0.96±0.10	0.53±0.06	0.003
肾脂 Kidney fat	重量Weight/kg	0.44±0.04	0.50±0.04	0.368
	指数Index/%	1.05±0.10	1.10±0.10	0.680
尾脂 Tail fat	重量Weight/kg	0.15±0.01	0.16±0.02	0.639
	指数Index/%	0.36±0.03	0.36±0.04	0.994

2.5 发酵TMR对藏羊背最长肌肉品质的影响

由表6可知,与对照组相比,试验组藏羊背最长肌a^*值显著提高了38.96%(P<0.05),但2组之间背最长肌CP和水分含量、蒸煮损失以及肉色L^*值和b^*值均无显著差异(P>0.05)。此外,试验组藏羊背最长肌EE含量较对照组提高了22.08%,有提高的趋势(P=0.071)。

表6 发酵TMR对藏羊背最长肌肉品质的影响

Table 6 Effects of fermented TMR on longissimus dorsi muscle quality of Tibetan sheep

项目 Items		对照组 Control group	试验组 Experiment group	P值 P-value
粗脂肪EE/%		2.40±0.19	2.93±0.19	0.071
粗蛋白质CP/%		23.25±0.39	22.81±0.48	0.489
蒸煮损失Cooking loss/%		35.13±0.37	34.74±0.94	0.706
水分Moisture/%		73.67±0.30	72.87±0.50	0.194
pH_{24 h}		5.53±0.02	5.58±0.03	0.259
肉色Meat color	亮度L^*	42.97±0.91	41.98±0.74	0.413
	红度a^*	14.27±0.84	19.83±1.84	0.018
	黄度b^*	12.83±0.84	13.54±1.10	0.475

2.6 发酵TMR对藏羊背最长肌脂肪酸组成的影响

由表7可知,与对照组相比,试验组藏羊背最长肌脂肪酸组成虽并无显著差异(P>0.05),但试验组背最长肌总饱和脂肪酸含量降低了4.98%,同时总不饱和脂肪酸含量提高了4.57%(P>0.05);此外,试验组背最长肌中C18∶0含量较对照组降低了9.26%,有降低的趋势(P=0.070)。

表7 发酵TMR对藏羊背最长肌脂肪酸组成的影响

Table 7 Effects of fermented TMR on fatty acid composition in longissimus dorsi muscle of Tibetan sheep %

项目 Items	对照组 Control group	试验组 Experiment group	P值 P-value
饱和脂肪酸SFA
C14∶0	2.31±0.17	2.38±0.25	0.836
C15∶0	0.29±0.03	0.28±0.03	0.783
C16∶0	27.75±0.85	26.86±0.23	0.370
C17∶0	0.97±0.07	0.94±0.06	0.761
C18∶0	16.63±0.12	15.09±0.61	0.070
单不饱和脂肪酸MUFA
C14∶1	0.73±0.04	0.09±0.05	0.803
C16∶1	0.29±0.02	1.89±0.84	0.129
C20∶1	0.04±0.06	0.11±0.01	0.166
多不饱和脂肪酸PUFA
C18∶1n9c	44.21±0.98	46.84±0.80	0.107
C18∶2n6c	4.98±0.52	3.68±0.37	0.110
C18∶3n3	0.44±0.09	0.28±0.03	0.161
C20∶4n6	1.77±0.23	1.34±0.18	0.212
C20∶5n3	0.24±0.07	0.21±0.04	0.690
总饱和脂肪酸Total SFA	47.95±1.13	45.56±0.59	0.134
总不饱和脂肪酸Total UFA	52.05±1.13	54.43±0.59	0.134
总单不饱和脂肪酸Total MUFA	0.40±0.40	2.09±0.85	0.117
总多不饱和脂肪酸Total PUFA	51.65±1.10	52.34±0.33	0.580

2.7 发酵TMR对藏羊背最长肌氨基酸组成的影响

由表8可知,试验组藏羊背最长肌总必需氨基酸含量显著高于对照组(P<0.05),但总非必需氨基酸含量显著低于对照组(P<0.05)。其中,试验组背最长肌缬氨酸和异亮氨酸含量显著高于对照组(P<0.05),而甲硫氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、丝氨酸和谷氨酸含量显著低于对照组(P<0.05)。

表8 发酵TMR对藏羊背最长肌氨基酸组成的影响

Table 8 Effects of fermented TMR on amino acid composition in longissimus dorsi muscle of Tibetan sheep %

项目 Items	对照组 Control group	试验组 Experiment group	P值 P-value
必需氨基酸EAA
精氨酸Arg	6.24±0.07	6.26±0.06	0.886
苏氨酸Thr	5.23±0.06	5.25±0.06	0.846
缬氨酸Val	4.94±0.02	5.14±0.04	0.009
甲硫氨酸Met	2.54±0.03	2.32±0.05	0.017
异亮氨酸Ile	4.83±0.01	5.09±0.01	0.001
亮氨酸Ieu	8.64±0.09	8.84±0.03	0.110
苯丙氨酸Phe	4.32±0.05	4.39±0.05	0.325
赖氨酸Lys	9.94±0.04	10.12±0.04	0.179
组氨酸His	3.78±0.04	3.88±0.02	0.241
非必需氨基酸NEAA
酪氨酸Tyr	3.40±0.06	3.33±0.03	0.037
天冬氨酸Asp	10.22±0.03	10.02±0.03	0.009
丝氨酸Ser	4.11±0.02	3.92±0.01	0.001
谷氨酸Glu	15.61±0.10	15.26±0.07	0.043
丙氨酸Ala	6.02±0.02	6.03±0.02	0.687
脯氨酸Pro	5.63±0.03	5.59±0.02	0.361
甘氨酸Gly	4.51±0.02	4.54±0.01	0.421
总必需氨基酸Total EAA	50.48±0.16	51.29±0.07	0.010
总非必需氨基酸Total NEAA	49.52±0.16	48.70±0.07	0.010

3 讨论

3.1 发酵TMR对藏羊营养物质表观消化率的影响

营养物质表观消化率是畜禽对营养物质消化吸收程度的直接反映。本研究中,试验组藏羊ADFI以及NDF和半纤维素表观消化率较对照组分别显著提高了18.52%、13.00%和17.87%。樊启文等^[6]研究表明,发酵桑叶替代基础饲粮提高了肉牛的NDF表观消化率。Sommai等^[7]用酵母发酵木薯浆饲喂泰国本土牛,结果发现NDF表观消化率随着饲粮中发酵木薯浆添加比例的升高而提高。刘静华等^[8]的研究同样也发现,饲粮中添加发酵精料能够提高肉兔的NDF表观消化率。本实验室前期通过对生物发酵稻秸及未发酵稻秸进行体外发酵,结果表明经生物发酵后的稻秸半纤维素消化率显著较高^[9]。以上研究与本试验结果一致。一方面,这可能是由于饲料原料经过发酵后,有益微生物将饲料原料中的大分子物质转变为更容易消化利用的小分子物质^[10];另一方面,反刍动物对于纤维物质降解的前提是瘤胃微生物对纤维物质表面的黏附,Xu等^[11]研究发现经过生物发酵的稻秸表面结构相比未经发酵的稻秸显得疏松多孔,这种粗糙的表面结构更易于瘤胃微生物的黏附。因此,笔者推测这是发酵TMR能够提高藏羊NDF和半纤维素表观消化率的另一个重要原因。

3.2 发酵TMR对藏羊血清生化指标的影响

血清生化指标是判断畜禽机体生理状况及营养代谢的重要依据。ALT是位于肝细胞中的重要转氨酶,通常用于评估肝脏的状态。一般情况下,动物血清中ALT活性较低,但如果肝细胞的代谢稳态被破坏,细胞膜通透性增加,ALT会通过毛细血管从肝脏进入血液^[12]。本研究发现,虽然试验组藏羊血清ALT活性显著高于对照组,但2组血清ALT活性均处于先前报道的正常范围之内^[13]。因此,ALT活性的改变可能是由于试验组肝脏代谢加快所致。TC和TG的主要功能是供给和储存能量,同时也反映了脂质代谢利用的程度^[14]。本研究发现,试验组血清TC和TG含量较对照组显著升高,推测这是由于发酵TMR加快了藏羊对脂肪的吸收所致。动物机体活性氧与抗氧化酶活性通常保持着动态平衡,但当机体受到外界各种应激后则会激发活性氧过量产生,从而导致生长迟缓、疾病产生及氧化损伤等。先前多项研究已经表明,发酵饲料能够提高动物机体抗氧化能力^[15⇓-17]。本试验结果也同样显示,与对照组相比,试验组血清T-AOC和GSH-Px活性分别比对照组升高了18.07%和11.01%。GSH-Px能够催化过氧化氢转化为水并直接减少脂质氧化引起的组织损伤;而T-AOC是反映机体抗氧化能力的综合指标,其反映了机体抗氧化酶和抗氧化物质的总体抗氧化能力^[18]。这说明饲喂发酵TMR对提高藏羊机体抗氧化能力及降低氧化损伤程度具有一定作用。以上结果佐证了饲料原料在发酵过程中可能产生了某些抗氧化组分,这值得进一步研究。

3.3 发酵TMR对藏羊屠宰性能和器官指数的影响

胴体重、屠宰率和眼肌面积反映了畜禽的屠宰性能,是衡量动物生产能力、胴体组成和养殖收益的关键指标。本研究结果表明,试验组藏羊胴体重和屠宰率显著高于对照组,且眼肌面积也高于对照组,说明发酵TMR能够提高藏羊屠宰性能。马玉勤等^[19]研究发现,发酵玉米秸秆替代玉米秸秆能够提高肉牛的屠宰率。罗阳等^[20]研究发现,湘东黑山羊的胴体重和屠宰率随着发酵桑叶在基础饲粮中比例的不断提高而提高,并且眼肌面积也处于上升趋势。以上研究与本试验结果一致。器官指数反映了畜禽器官发育和营养代谢情况,目前关于发酵TMR对反刍动物器官指数的研究较少,而本研究中2组之间藏羊心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏的重量及器官指数均没有显著差异,这可能是由于本试验中藏羊各个器官已发育成熟,饲粮因素对器官指数的影响较小。此外,试验组藏羊腹脂重量及指数均显著低于对照组。先前研究表明,发酵杂交构树的添加量与青脚麻鸡腹脂率呈负相关^[21]。Liu等^[22]研究发现,发酵银杏叶可减少北京鸭的腹部脂肪。这与本研究结果一致,笔者推测这是由于发酵过程中产生了有益代谢物,促进了蛋白质合成,并降低了腹脂沉积^[21]。

3.4 发酵TMR对藏羊背最长肌肉品质的影响

肌肉常规营养成分是影响肉品质的重要因素。肌内脂肪是脂肪沉积过程中形成的最后一种脂肪,被认为是三酰基甘油合成和降解之间平衡的结果。Yao等^[23]先前研究表明,肌肉内脂肪含量增加导致了蒸煮损失降低,这与本研究结果一致。前人研究表明,肉产品pH_{24 h}的正常范围为5.5~5.8^[24],本试验藏羊背最长肌pH_{24 h}均处于正常范围内,说明试验藏羊屠宰前没有较大的应激,具有足够的肌糖原含量。此外,肉色反映了肉制品的新鲜度和抗氧化能力,是影响消费者购买欲望的重要因素。a^*值与血红蛋白含量呈正相关,b^*值与肉的新鲜度呈负相关,L^*值与肉的白度呈正相关。因此,一般而言,L^*值越低、a^*值越高、b^*值越低,肉色越好^[25]。本研究中,2组间藏羊背最长肌L^*值和b^*值并无显著差异,但试验组a^*值显著高于对照组;由此可见,试验组背最长肌肉色优于对照组。Shah等^[26]研究表明,使用植物乳杆菌和乳酸片球菌发酵杂交狼尾草能够提高新西兰肉兔后腿肉中抗氧化酶活性。Su等^[27]研究认为,饲粮中的维生素E和类黄酮等活性成分能够增加抗氧化酶活性,并以此来提高藏羊肌肉a^*值。这与上文中试验组藏羊抗氧化能力提高的结果相符,推测这是由于饲粮中的抗氧化组分下调了肌红蛋白氧化水平和肉中高铁血红蛋白比例,最终提高了a^*值^[28]。

3.5 发酵TMR对藏羊背最长肌肉脂肪酸和氨基酸组成的影响

羊肉的特点是富含饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸以及少量的多不饱和脂肪酸。饱和脂肪酸具有提高低密度脂蛋白胆固醇的作用,被认为会加剧心血管疾病^[29]。相比之下,有报道称不饱和脂肪酸,尤其是n-3不饱和脂肪酸,可降低高胆固醇血症、动脉粥样硬化及冠状动脉疾病的风险^[30-31]。世界卫生组织(WHO)在2023年发布的膳食指南中建议用不饱和脂肪酸替代饮食中的饱和脂肪酸^[32]。先前一项关于发酵饲料对猪肉品质的Meta分析显示,发酵饲料可降低猪肉中C18∶0的含量^[33],这与本研究试验组藏羊背最长肌C18∶0含量降低的结果一致。虽然2组之间藏羊背最长肌总饱和脂肪酸和总不饱和脂肪酸含量没有显著差异,但试验组总不饱和脂肪酸含量较对照组提高了2.38个百分点,说明试验组藏羊肉品质更有益于人体健康。除此以外,肉类的营养价值受其氨基酸组成的影响最大,因而其氨基酸组成对人体健康同样具有重要意义^[34];但人体内无法合成必需氨基酸,必须从食物中获取;而根据联合国粮农组织对理想蛋白质的定义,必需氨基酸需占氨基酸比例的40%以上^[35]。本研究中,2组藏羊背最长肌总必需氨基酸含量分别为50.28%和51.29%,均符合理想蛋白质的标准;且相较于对照组,试验组背最长肌总必需氨基酸含量显著提高,这说明饲喂发酵TMR藏羊的羊肉具有更高的营养价值。本研究还发现,试验组藏羊背最长肌缬氨酸和异亮氨酸含量较高。缬氨酸和异亮氨酸均为支链氨基酸,是机体生长发育的重要必需氨基酸,参与蛋白质和其他氨基酸前体的合成^[36]。此外,试验组甲硫氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、丝氨酸和谷氨酸含量显著低于对照组。天冬氨酸、谷氨酸、酪氨酸和丝氨酸是主要的风味氨基酸,天冬氨酸及谷氨酸能够通过与还原糖发生美拉德反应产生香味,酪氨酸和丝氨酸分别表现出咸和甜味,而甲硫氨酸则表现出苦味^[27,37]。综上所述,饲喂发酵TMR提高了藏羊肉的营养价值。

4 结论

与未发酵TMR相比,发酵TMR提高了藏羊的屠宰性能、NDF和半纤维素表观消化率以及机体抗氧化能力,并降低了腹部脂肪沉积,对背最长肌肉色及营养价值具有一定的改善作用。

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