随着人们消费水平提高，消费者的对牛肉消费观念发生了巨大转变。安全、绿色、高品质的牛肉成为研究的主要发展方向[1]。有研究表明，中草药制剂、糖萜类、活性肽、微生态制剂等在改善畜产品品质方面有显著的效果[2]。酵母培养物(YC)是用特定的培养基并利用酵母菌的厌氧发酵特性生产出的一种微生态制剂[3]。酵母培养物有助于提高牛生产性能，改善肉品质。耿春银等[4]在西门塔尔牛饲粮中添加50 g/(d·头)酵母培养物改善了牛肉嫩度，并提高了牛肉的风味。张嘉[5]在延边黄牛饲粮中添加20 mg/kg负离子硒和锗中药复合制剂提高了肌肉中蛋白质及不饱和脂肪酸含量。无机微量元素可以通过生物富集作用转变成有机微量元素，从而更好其地发挥生物效价。有研究表明，延边黄牛饲粮中添加富硒和锗酵母培养物可以提高牛外脊和臀部肌肉的鲜味[6]。锗元素在家禽体内具有调控脂类代谢作用，可以显著抑制蛋中固醇的代谢[7]。在目前的研究中，富硒酵母多用于改善家禽及单胃动物的畜产品品质，但在反刍动物中报道较少。同时，硒元素和锗元素对畜产品品质的多见于有关它们单独作用效果的报道，两者的联合作用应用于动物生产中的报道较少，仅局限于复合微量元素酵母的基础研发[8]。本试验利用酵母富集硒和锗元素，研究富硒和锗酵母培养物对延边黄牛生长性能、肌肉脂肪酸和氨基酸含量的影响，为其在改善肉牛肉品质中的应用提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料富硒和锗酵母培养物由延边大学农学院动物营养与饲料科学研究室提供。富硒和锗酵母培养物发酵条件：pH为7.0，培养时间60 h，接种量10%，温度30.2 ℃，米糠添加量为144 g/L，装液量350 mL/L, 亚硒酸钠(Na2SeO3)的添加量为10 mg/L，氧化锗(GeO2)添加量为120 mg/L。经反复过滤、烘干(65 ℃)、粉碎(150目)得到的产物经紫外分光光度法测定培养物中有机硒含量为2.27 mg/kg，有机锗含量为9.80 mg/kg[9]。
1.2 试验设计及试验动物本试验所用试验动物均来自吉林省珲春市旭春肉牛示范基地。选取健康、体况一致的30月龄的延边黄牛公牛20头，体重为(351±20) kg，随机分为4组，每组5头，组内和组间体重差异均不显著(P＞0.05)。对照组饲喂基础饲粮，试验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组饲喂在基础饲粮中分别添加0.1%、0.2%和0.3%富硒和锗酵母培养物的试验饲粮。基础饲粮组成及营养水平见表 1。供试牛于每天04:30和16:30分2次饲喂。供给其充分饮水，定期做好消毒防疫工作。试验期90 d。
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表 1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) |
平均日采食量(ADFI)：每天准确记录采食量与剩料量，计算每头牛的平均日采食量(干物质基础)。
平均日增重(ADG，kg)=(末体重-初体重)/试验天数；
饲料转化率(FCR，%)=100×平均日增重/平均日采食量。
1.3.2 肌肉中脂肪酸含量每组选择3头牛，取第12肋骨至第13肋骨间的背最长肌100 g，进行肌肉中脂肪酸含量的测定。参照GB/T 22223—2008进行样品的前处理，处理后进行上机操作测定。测定仪器为气相色谱仪(7890AGC，Agilent，美国)。载气为氮气(纯度>99.999%，购于吉林省长春市中晨气体有限责任公司); 氢气由高纯氢气发生器(SGH-300，北京东方精华苑科技有限公司)制备; 高纯空气购于吉林省长春市巨洋气体科技有限责任公司，纯度>99.999%；标准品为脂肪酸甲醋混标，C4~C24共37种，购于Sigma公司，货号LB74422。脂肪酸含量以占粗脂肪的比例表示。
所采用的色谱柱为supelco sp-2560(100 m×250 μm, 0.2 μm)，检测器为火焰氢离子检测器。程序升温:起始温度130 ℃，保持3 min，运行5 min，速率4 ℃/min，至240 ℃，保持35 min，运行50 min; 进样口温度为240 ℃；火焰氢离子检测器温度为250 ℃。
1.3.3 肌肉中氨基酸含量取200 g背最长肌样品，参照GB/T 5009.124—2010中的方法进行样品的前处理，处理后进行上机操作测定。仪器为高效液相色谱仪(2010A HT，岛津，日本)；蛋白质水解管购于Fisher公司；17种氨基酸标准品购于Sigma公司(SLBC0408V)；PITC购于美国Dikma公司，色谱纯；乙腈购于美国Tedia公司，色谱纯；其余试剂均为国产，分析纯。
所用色谱柱为岛津Shim-Pack VP-ODS(250 mm×4.6 mm，5 μm)，柱温38 ℃；检测波长254 nm；进样量1 μL。流动相A：磷酸缓冲液；流动相B：乙腈溶液。线性梯度洗脱程序:5 min, 10% B；30 min, 40% B；30.01 min, 70% B；36 min，70% B；45 min。流动相流速1.0 mL/min。
1.4 数据统计与分析本试验所得数据使用Excel 2016进行整理，并应用SPSS 20.0进行单因素方差分析，结果用“平均值±标准差”表示。
2 结果 2.1 富硒和锗酵母培养物对延边黄牛生长性能的影响由表 2可知，与对照相比，各试验组平均日增重均有所提高，但差异不显著(P < 0.05)；试验Ⅰ、Ⅱ组的饲料转化率均显著提高(P < 0.05)，但这2组间无显著差异(P>0.05)；各试验组的平均日采食量呈上升趋势，但组间无显著差异(P>0.05)。
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表 2 富硒和锗酵母培养物对延边黄牛生长性能的影响 Table 2 Effects of yeast culture with selenium and germanium on growth performance of Yanbian yellow cattle |
由表 3可知，与对照组相比，试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组肌肉中亚油酸含量分别提高了9.21%(P < 0.05)、11.26%(P < 0.05)和17.06%(P < 0.01)；随着富硒和锗酵母培养物添加量的提高，饱和脂肪酸/不饱和脂肪酸呈下降趋势，且试验Ⅱ、Ⅲ组与对照组差异显著(P < 0.05)；与对照组相比，试验组硬脂酸、棕榈酸含量略有降低，油酸、亚麻油酸含量略有上升，但均无显著差异(P>0.05)。结果提示，富硒和锗酵母培养物可以显著提高肌肉中亚油酸含量，显著降低饱和脂肪酸/不饱和脂肪酸。
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表 3 富硒和锗酵母培养物对延边黄牛肌肉脂肪酸含量的影响(干物质基础) Table 3 Effects of yeast culture with selenium and germanium on fatty acid contents in muscle of Yanbian yellow cattle (DM basis) |
由表 4可知，与对照组相比，试验Ⅲ组肌肉中赖氨酸含量提高了3.81%(P < 0.05)；试验Ⅱ、Ⅲ组肌肉中丙氨酸含量分别提高了7.81%(P < 0.05)和7.56%(P < 0.05)；试验Ⅱ组肌肉中谷氨酸含量提高了4.98%(P < 0.05)；各试验组间肌肉中赖氨酸、丙氨酸和谷氨酸含量均无显著差异(P>0.05)；各组间肌肉中其他氨基酸含量无显著差异(P>0.05)。结果提示，富硒和锗酵母培养物可以显著提高肌肉中赖氨酸、丙氨酸和谷氨酸的含量。
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表 4 富硒和锗酵母培养物对延边黄牛肌肉氨基酸含量的影响(干物质基础) Table 4 Effects of yeast culture with selenium and germanium on amino acid contents in muscle of Yanbian yellow cattle (DM basis) |
酵母菌、乳酸菌等都是瘤胃内有益菌微生物，对于反刍动物瘤胃微生物的稳态起着重要作用。其中，酵母菌能够调节菌群结构，并可以提高乳酸菌的活性，利于瘤胃内pH的稳定。富硒酵母菌是目前较为常用的硒补充剂，经酵母将硒元素化成具有很高的生物活性的L-(+)-硒代蛋氨酸，从而更容易被动物吸收利用。在本试验中，不同添加量富硒和锗酵母培养物均有利于提高延边黄牛的平均日增重、饲料转化率。添加富硒和锗酵母培养物的各试验组平均日增重均有所有提高，但组间无显著差异。添加量为0.1%时，饲料转化率与对照组有显著差异，且增重效果优于添加0.3%时。当添加量为0.2%时，饲料转化率较对照组提高了22.85%。各试验组平均日采食量均高于对照组，但组间无显著差异。Bontempo等[10]研究表明，添加活性酵母可以提高牛的生长性能。Wichtel等[11]在5月龄奶牛犊牛饲粮中补充硒可以提高牛的平均日增重。但是，Chorfi等[12]和Gunter等[13]报道称关于富硒酵母培养物或硒对牛的生长性能方面并无显著影响。锗元素可以提高血液中三甲状腺原氨酸(T3)和甲状腺素(T4)含量，促进动物生长[14]。吴东波等[15]在肉仔鸡中添加了硒、锗和维生素E，发现当硒、锗同时添加，且硒的添加量为0.15 mg/kg和锗的添加量5 mg/kg时效果最好。吴贵富等[16]在小鼠饲粮中添加富锗酵母培养物，提高了小鼠的平均日增重并降低了料重比。白晓凯等[17]研究表明，饲粮中添加富锗酵母培养物可以提高仔猪的平均日增重及饲料转化率。关于富锗酵母培养物对于反刍动物生产方面的报道较少，其具体作用机制仍需进一步研究。本试验与上述试验结果存在差异可能是与锗元素和硒元素联合作用有关。在目前的研究中，多为关于富硒或锗酵母培养物单独作用的影响，尚未有联合作用的研究。
3.2 富硒和锗酵母培养物对延边黄牛肌肉中脂肪酸含量的影响肌肉中脂肪酸的含量与比例是牛肉品质重要评价指标。肌肉中的脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和不饱和脂肪酸。饱和脂肪酸摄入量过高会增加动脉硬化的发病率[18]。不饱和脂肪酸对人类具有抗癌、降脂、预防心血管疾病等作用。同时，亚油酸和亚麻油酸不仅是人类必需脂肪酸，而且对牛肉的风味有着重要影响[19]。有研究发现，微量元素硒有调控动物体内脂肪酸代谢的作用[20]。Czauderna等[21]研究表明，在小鼠饲粮中添加富硒酵母培养物可以提高小鼠肌肉中共轭亚油酸的含量。在奶牛饲粮中添加富硒酵母培养物也可以提高牛奶中不饱和脂肪酸的含量[22]。关于锗元素对肌肉中脂肪酸含量的形成的报道较少。但在植物中，通过对比富锗灵芝和普通灵芝发现，富锗灵芝中多不饱和脂肪酸的含量要高于普通灵芝[23]。在本试验中，富硒和锗酵母培养物可以提高肌肉中亚油酸含量，降低肌肉中饱和脂肪酸/不饱和脂肪酸。
3.3 富硒和锗酵母培养物对延边黄牛肌肉中氨基酸含量的影响人体每天所需的22种氨基酸中，有8种是人体自身不能合成的，这8种氨基酸必须在食物中获取。而牛肉中含有人体所必需的8种氨基酸，且在人体中吸收利用高，所以牛肉是人体补充氨基酸很好的选择。为了提高牛肉风味，发酵稻草、全混合日粮和饲料添加剂的使用都已经应用到肉牛的生产中[24-25]。但是，肌肉中氨基酸的含量因牛的品种和性别、饲粮和饲养环境的不同而有所差异。在本试验中，添加富硒和锗酵母培养物提高了肌肉中风味氨基酸(赖氨酸、丙氨酸和谷氨酸)的含量，改善了牛肉的风味。申佳洁[26]通过电子鼻和电子舌对贮藏期间延边黄牛肉的分析发现，富硒和锗酵母培养物可以提高牛肉鲜味及鲜味回味输出值。伏映萍[27]在滩羊饲粮中添加0.35 mg/kg硒后发现，羊肉中香味氨基酸脯氨酸和赖氨酸的含量得到提高，羊肉的风味得到改善。目前，关于锗元素对牛的肌肉中氨基酸含量的影响尚未见报道，具体影响机制还需进一步研究。
4 结论① 饲粮中添加富硒和锗酵母培养物可以提高延边黄牛饲料转化率。
② 饲粮中添加富硒和锗酵母培养物可以提高延边黄牛肌肉中亚油酸含量，降低饱和脂肪酸/不饱和脂肪酸。
③ 饲粮中添加富硒和锗酵母培养物可以提高延边黄牛肌肉中风味氨基酸(赖氨酸、丙氨酸和谷氨酸)的含量，改善牛肉的风味。
④ 综合各指标的变化以及饲料成本等因素，建议在延边黄牛饲粮中添加0.2%富硒和锗酵母培养物。
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