低蛋白飼糧對杜長大豬生長性能、肉品質和抗氧化的影響

張俊杰，朱佳良，任立權，馬瑞聰，單安山，石寶明，馬清泉

(1 東北農業大學 動物科學技術學院，黑龍江 哈爾濱150030；2 黑龍江省亞布力林業局有限公司，黑龍江 亞布力 150631)

近年來，我國養豬業快速發展，但隨之而來的蛋白飼料資源短缺和環境污染壓力驟增等問題也日益突出。因此，建立養豬業快速、健康、可持續發展策略成為行業研究熱點。研究發現，在氨基酸平衡條件下應用低蛋白飼糧技術，可改善飼料資源短缺問題，減少氮排放，降低生產成本[1]。Choi等[2]研究表明，飼糧粗蛋白水平降低1.5%，不僅能提高仔豬生產性能和減少腹瀉發生，而且豬糞氮含量和舍內氨氣含量也極顯著下降。合理運用低蛋白飼糧技術，對豬生長性能和健康狀況未產生負面影響[3-4]，還可以降低血液尿素氮含量[5]。因此，實踐中應用低蛋白飼糧是可行的。但研究表明，將蛋白水平降低且不補充氨基酸的情況下，會明顯降低生產性能[6]，因此只有正確運用低蛋白日糧策略才能取得理想的生產效果。已有的相關研究報道集中于豬生長的某一階段，如保育階段[7]、生長或肥育階段[8-9]，而較少貫穿于保育-生長-育肥的整個過程。為此本試驗采用凈能體系，通過補充必需氨基酸(賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、蘇氨酸)使其標準回腸可消化氨基酸達到一致，探討低蛋白飼糧對保育-生長-育肥全期杜長大(杜洛克×長白×大白)豬生長性能、肉品質、抗氧化能力和血液生化指標的影響，以期為低蛋白日糧策略的應用提供更多參考數據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗在黑龍江省亞布力林業局養殖基地進行。選取平均體質量(24.6±0.95) kg/頭的杜洛克×長白×大白(杜長大雜交豬)63頭，公母數量相近，隨機分為對照組(基礎飼糧)、低蛋白Ⅰ組、低蛋白Ⅱ組，每處理組3個重復，每重復7頭豬。預飼期7 d，試驗期105 d。試驗分為3個飼養階段：第1階段豬體質量為25～50 kg/頭，第2階段為50～75 kg/頭，第3階段為75～110 kg/頭，每個處理組平均體質量達標時同時進入下一階段。對照組、低蛋白Ⅰ組、低蛋白Ⅱ組在第1階段分別飼喂粗蛋白水平為16%，15%，14%的飼料，第2階段分別飼喂粗蛋白水平為15%，14%，13%的飼料，第3階段分別飼喂粗蛋白水平為14%，13%，12%的飼料，且2個低蛋白組額外補充賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、蘇氨酸4種必需氨基酸，使得對照組與處理組同一階段的4種氨基酸回腸可消化氨基酸水平一致。

1.2 試驗飼糧

試驗飼糧參照NRC(2012)豬營養需要，其中粗蛋白水平主要根據《T/CFIAS 001-2018 仔豬、生長育肥豬配合飼料》團體標準推薦和限量值，配制3種不同粗蛋白水平的飼糧，飼糧組成及營養水平見表1。

表1 飼糧組成及營養水平(風干基礎)

1.3 飼養管理及樣品采集

試驗期105 d，采用發酵床豬舍，每圈設有單獨料槽和鴨嘴式飲水器，按照豬場管理，定期進行免疫、驅蟲和消毒等程序，采食和飲水自由。試驗結束后，隨機選取9頭(每個處理3頭，每個重復1頭)體質量相近的豬，禁食12 h后稱體質量。屠宰時，采集血清，用離心機3 500 r/min離心10 min，分離血清并置于-20 ℃冷凍保存，用于血液生化指標的測定。取左側胴體最后肋骨處背最長肌用于肉品質的測定，部分肉樣-20 ℃冷凍保存，用于抗氧化能力的測定。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 生長性能 試驗豬平均體質量達到50，75和110 kg/頭左右時，空腹稱量試驗豬體質量，統計和記錄試驗豬各試驗階段的飼料消耗量及健康情況，計算平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)、平均日增質量(average daily gain,ADG)和料重比(feed/gain,F/G)。

1.4.2 肉 色 將背最長肌切去表層，在肉樣切面上覆蓋透氧薄膜靜置1 h，置于室內漫射光下，光強750 lx以上評定。按照Minolta Chroma MeterⅡ全自動色度儀使用說明測定肉色。同一肉樣重復測定3次后取平均值。肉色用亮度(L*)、紅度(a*值)和黃度(b*值)3個指標表示。

1.4.3 滴水損失 屠宰后取背最長肌肉樣，修去肌外膜。將試樣切取修整為2 cm×3 cm×5 cm肉樣，稱質量。用魚線穿過肉樣，懸掛于聚乙烯塑料保鮮袋中密封，確保袋內懸掛肉樣沿著肌纖維方向垂直向下，且肉樣并未接觸袋壁。將其懸掛在4 ℃冰箱中24 h后，取出肉樣并用濾紙拭去肉樣表層汁液后稱質量，計算滴水損失，每個肉樣3個重復。

1.4.4 蒸煮損失 屠宰后取背最長肌肉樣，稱質量。放于保鮮袋中，將溫度計插于肉樣中，排空袋內空氣，密封。置于80 ℃恒溫水浴鍋中加熱，待肉樣中插入溫度計達到恒溫80 ℃時開始計時。20 min后將袋內肉樣取出，用濾紙吸干水分，放于室溫，5 min后稱質量，計算蒸煮損失，每個肉樣3個重復。

1.4.5 抗氧化能力 使用南京建成生物工程研究所試劑盒，按照說明書測定肌肉樣品的總蛋白(TP)含量、過氧化氫酶(CAT)活性、總抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。

1.4.6 血液生化指標 取屠宰時采取的血清，按照南京建成生物工程研究所試劑盒說明書測定總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和尿素氮(BUN)含量。

1.5 數據處理與分析

試驗數據用“平均值±標準差”表示，先使用 Microsoft Excel(2003)整理和初步計算，然后采用SPSS 20.0統計軟件進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，差異顯著者用Duncan法進行多重比較，P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 低蛋白飼糧對杜長大三元豬生長性能的影響

由表2可知，在各個階段和試驗全期，3個處理組平均日采食量、平均日增質量和料重比均差異不顯著(P>0.05)，且3組之間初始體質量與終末體質量差異也不顯著(P>0.05)。

表2 低蛋白飼糧對豬生長性能的影響

2.2 低蛋白飼糧對杜長大三元豬肉質的影響

由表3可知，3個試驗組杜長大三元豬的肉質紅度a*、黃度b*、亮度L均無顯著性差異(P>0.05)。低蛋白 Ⅱ 組的滴水損失顯著高于對照組(P<0.05)，但2個低蛋白組間差異不顯著(P>0.05)。蒸煮損失在3個試驗組間差異不顯著(P>0.05)。

表3 低蛋白飼糧對豬肉肉質的影響

2.3 低蛋白飼糧對杜長大三元豬肉抗氧化能力的影響

由表4可知，低蛋白Ⅱ組杜長大三元豬肉總蛋白含量顯著低于對照組(P<0.05)。雖然3組間CAT活性差異不顯著(P>0.05)，但低蛋白Ⅱ組的總抗氧化能力與對照組相比顯著上升(P<0.05),2個處理組SOD活性均顯著高于對照組(P<0.05)。

表4 低蛋白飼糧對豬肉抗氧化能力的影響

2.4 低蛋白飼糧對杜長大三元豬血液生化指標的影響

由表5可知，低蛋白Ⅱ組杜長大三元豬血清總膽固醇濃度顯著高于低蛋白Ⅰ組(P<0.05)。但包括總蛋白、白蛋白、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和尿素氮在內的其他指標，在3個試驗組間差異均不顯著(P>0.05)。

表5 低蛋白飼糧對豬血液生化指標的影響

3 討 論

3.1 低蛋白飼糧對杜長大三元豬生長性能的影響

研究表明，當飼糧中粗蛋白水平降低至14%時對仔豬生長性能無顯著影響[10]。潘磊等[11]發現,當仔豬或育肥豬飼糧蛋白水平降低2%～4%且添加必需氨基酸時，不會對豬生長性能造成影響，但血清中非必需氨基酸含量升高。由此推測，育肥豬可通過提高蛋白質吸收利用率來彌補飼糧中蛋白水平的不足和自身對必需氨基酸的需求。如果降低飼糧蛋白水平同時不補充必需氨基酸，則對生產性能造成負面影響[12]，但會在補充外源氨基酸之后得到改善[13]。李寧等[14]研究表明，平衡低蛋白日糧中必需氨基酸后可顯著提高平均日增質量和采食量，但色氨酸缺乏時這2個指標值顯著降低，蘇氨酸和含硫氨基酸不足時無顯著影響。本試驗結果表明，在不同生長階段將蛋白水平降低1～2個百分點同時補充必需氨基酸，對豬平均日增質量、料重比和平均日采食量均無顯著影響，這與Zhang等[15]和Hinson等[16]研究認為“飼糧蛋白水平降低4個百分點或更多時對仔豬生長性能產生負面影響”的結果不同。這可能是由于粗蛋白水平存在一個閾值，降低幅度過大將難以通過補充氨基酸和改善蛋白質消化吸收效率彌補生產性能的損失。另外，本試驗使用發酵床模式，該模式對改善豬舍的空氣環境、提高營養物質吸收等具有積極作用[17]。

3.2 低蛋白飼糧對杜長大三元豬肉品質的影響

肉品質是影響人們進行豬肉消費的重要感官品質，主要包括肉的色澤、多汁性、風味及嫩度。就目前研究而言，飼糧中蛋白水平是否會對肉品質造成影響存在爭議。研究表明，飼喂低蛋白質飼糧對肉品質有改善作用[8]，可能原因是低蛋白質飼糧可以促進機體內蛋白質周轉[18]。Teye等[19]研究發現，低蛋白質飼糧對肉pH值、肉色和滴水損失均無顯著影響。本試驗中各組的肉色指標、蒸煮損失均無顯著差異，這與Lebret[20]的研究結果一致；但低蛋白Ⅱ組滴水損失顯著上升，系水力下降。張克英等[21]研究發現，隨著飼糧蛋白水平升高，滴水損失先下降后上升；葛長榮等[22]研究表明，隨著飼糧蛋白水平降低，滴水損失會逐漸降低。這可能與低蛋白日糧飼喂時間的長短和補充的氨基酸模式存在差異有關。但目前為止，關于低蛋白氨基酸平衡日糧對豬肉品質影響的研究較少，因此對氨基酸補充的影響還有待進一步研究。

3.3 低蛋白飼糧對杜長大三元豬抗氧化能力的影響

當機體抗氧化能力下降時，會引起生理功能的紊亂，豬抗氧化能力也可通過肌肉中的各項指標來反映。機體中抗氧化酶，如CAT、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、SOD等是維持機體抗氧化能力的主要屏障[23]。CAT主要參與活性氧代謝過程，GSH-Px催化過氧化物的分解，SOD清除氧化產生的自由基，并終止后續反應[24]。而T-AOC是反映機體抗氧化性能的綜合指標，機體內脂質過氧化的情況則由丙二醛(MDA)體現[25]。吳邦元[26]研究表明，在低蛋白日糧中添加蛋氨酸可顯著提高肝臟中的GSH-Px和血清中SOD活性，從而提高抗氧化能力，同時缺乏蛋氨酸時會使MDA含量升高，影響抗氧化能力。本試驗中低蛋白Ⅱ組T-AOC含量和SOD活性與對照組相比顯著上升，這可能是由于補充氨基酸促進了機體的氨基酸平衡，在改善蛋白質氨基酸吸收的同時防止脂質過氧化，提高了抗氧化能力。

3.4 低蛋白飼糧對杜長大三元豬血液生化指標的影響

血液生化指標是機體各器官及組織功能是否正常的直觀反映，日糧蛋白質水平及氨基酸平衡與血液生化指標關系密切，低蛋白氨基酸平衡飼糧甚至有提高血清游離氨基酸含量的趨勢[14]。血清中總蛋白和白蛋白含量反映機體內蛋白質代謝旺盛程度，本試驗中二者差異不顯著，表明降低飼糧蛋白水平不會引起機體代謝紊亂，對機體蛋白質合成沒有顯著影響。石寶明等[8]在低蛋白日糧中添加酪氨酸后發現血清尿素氮水平降低。氨基酸過量或氨基酸代謝紊亂時尿素氮含量增加，但氨基酸平衡良好時尿素氮含量則下降[12]。本試驗中低蛋白Ⅱ組血清尿素氮水平與對照組差異不顯著但有下降趨勢，這表明豬體內氨基酸平衡良好，蛋白質氨基酸利用率提高；同時降低飼糧中蛋白水平對其他血液生化指標并無顯著影響，這與馬文鋒[5]的研究結果一致。說明在補充必需氨基酸情況下降低飼糧蛋白水平對豬體蛋白質合成無負面影響，同時氨基酸利用率趨于提高。

4 結 論

在本試驗條件下，低蛋白飼糧對杜長大豬的生長性能、肉品質和血液生化指標基本無顯著負面影響，且低蛋白質飼糧可在一定程度上提高肌肉抗氧化能力。