丁酸梭菌對羔羊生長性能、屠宰性能及肉品質的影響

董瑩蕊 張暄梓 楊代毅 郝小燕 張建新

(山西農業大學動物科學學院,太谷 030801)

羊肉因具有獨特的風味口感和營養價值深受人們的喜愛,成為人們飲食中不可或缺的一部分。隨著我國羊產業的發展,集約化舍飼養殖逐漸成為肉羊育肥的主要生產模式,通過營養調控和外源補充飼料添加劑來優化肉羊的生產性能,改善產品品質,節約成本、增加生產效益成為肉羊產業的重要發展趨勢。丁酸梭菌(Clostridiumbutyricum,CB)作為益生菌廣泛分布于土壤及動物腸道內,因其能形成芽孢而具有較強的穩定性,具有耐酸耐熱的特性[1-2]。CB的代謝產物中含有促消化酶,能將大分子營養物質分解成小分子,促進機體消化吸收,提高飼料中營養物質的利用率[3]。CB的代謝產物短鏈脂肪酸不但可以作為胃腸道的能量來源,還能促進胃腸道發育[4]。CB具有性質穩定、綠色環保、適口性好、代謝產物豐富等特點,可作為飼料添加劑用于動物生產中。CB在單胃動物上的研究表明,飼糧中添加適量CB可以提高肉雞的生長性能及肉品質[5],增強腸道免疫并改善腸道健康[6];添加CB能增加環江仔豬背最長肌非必需氨基酸、總氨基酸和單不飽和脂肪酸的含量,改善肉色和大理石花紋評分[7]。近幾年,也有少數關于CB在反芻動物上的研究,添加CB通過調節腸道菌群、改善腸上皮屏障來促進山羊腸道健康[8],還可改善熱應激狀態下山羊的瘤胃發酵[9];添加CB能促進羔羊生長,并通過上調胰島素生長因子-1(IGF-1)、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和p70核糖體蛋白S6激酶(p70S6K)的基因表達促進骨骼肌發育[10];添加CB能促進犢牛生長,降低腹瀉率,增強機體免疫功能[11]。

目前,關于CB對反芻動物的屠宰性能、肉品質影響方面的研究較少,添加水平也不明確。因此,本試驗旨在探究CB對杜寒雜交羔羊生長性能、屠宰性能、肉品質的影響,為CB在羔羊生產中的科學應用提供理論依據和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

本試驗于2022年7—10月,在山西省朔州市右玉縣宏宇牧業養殖場進行。試驗選用體重[(22.82±1.67) kg]相近的3月齡杜泊×小尾寒羊雜交公羔48只,采用單因素試驗設計,隨機分為4組,每組12個重復,每只羊采取單欄(1 m×2 m)飼養。分組如下:1)對照組飼喂基礎飼糧;2)CB低劑量組(LCB組)飼喂基礎飼糧+5×107CFU/kg CB;3)CB中劑量組(MCB組)飼喂基礎飼糧+5×108CFU/kg CB;4)CB高劑量組(HCB組)飼喂基礎飼糧+5×109CFU/kg CB(CB活菌數≥5×109CFU/g)。試驗預試期15 d,正試期60 d,共計75 d。

1.2 飼養管理及試驗飼糧

試驗前對所用試驗羊舍及單欄進行清洗、消毒。預試期內對試驗羊進行分組、編號、驅蟲和免疫。正試期間,稱量并記錄每只羊每天的飼喂量及剩料量,計算日采食量。用分析天平稱取每只試驗羊CB添加量,晨飼時將CB與少量飼糧混合飼喂給試驗羊,保證完全攝入,根據采食量調整每只羊每天CB添加量。試驗羊于1 m×2 m的單欄內飼養,每日07:00和17:00各給料1次?；A飼糧參照《肉羊營養需要量》(NY/T 816—2021)設計,制作為全混合顆粒飼料,飼糧精粗比為60∶40,其組成及營養水平見表1。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(風干基礎)

1.3 樣品采集與指標測定

1.3.1 飼糧中常規營養成分含量的測定

飼糧干物質(DM)、粗蛋白質(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)含量參照AOAC(2012)[13]方法測定,參照Van Soest等[14]的方法測定中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量。

1.3.2 生長性能的測定

正試期第1、30、60天,晨飼前對48只試驗羊進行空腹稱重,記錄初始體重(IBW)、終末體重(FBW),并計算平均日增重(ADG)。正試期期間,每天稱量并記錄48只試驗羊的飼喂量及剩余量,計算平均日采食量(ADFI)及料重比(F/G)。

1.3.3 屠宰性能的測定

正試期第60天,每組隨機選取6只試驗羊,禁食16 h,禁水2 h。次日進行屠宰,記錄宰前活重及屠宰時間,屠宰后稱量試驗羊頭、蹄、皮等重量,將胴體部分的肉剔除干凈后進行稱量,記錄骨重。屠宰性能指標計算公式參照劉笑梅等[15]研究。

1.3.4 肉品質的測定

屠宰后立即取試驗羊左側背最長肌,測定肉色[亮度(L*)、紅度(a*),黃度(b*)]、pH、熟肉率、剪切力、失水率。肉色、pH和熟肉率等測定具體操作步驟參照劇浩等[16]研究。

1.3.5 肌肉常規營養成分的測定

將背最長肌樣品剔除表面脂肪和筋膜后稱重并放入-80 ℃進行預凍處理,將預凍后的肉樣放入冷凍干燥機凍干72 h后取出并記錄凍干后的重量,計算水分含量。將凍干好的肉樣粉碎后,采用凱氏定氮儀測定肉樣中粗蛋白質含量,通過索式浸提裝置采用乙醚提取法測定肉樣中粗脂肪含量,通過茂福爐550 ℃高溫灼燒測定肉樣中粗灰分含量,具體測定方法參照《飼料分析及飼料質量檢測技術》[17]。

1.4 數據處理與統計分析

試驗所得數據通過Excel 2019進行初步整理,利用SPSS 26.0統計軟件進行單因素方差分析,差異顯著時利用Duncan氏法進行多重比較,并進行線性和二次回歸分析。P<0.05表示差異顯著,0.05≤P<0.10表示差異有顯著趨勢。

2 結果與分析

2.1 飼糧中添加CB對羔羊生長性能的影響

由表2可知,飼糧中添加CB對羔羊平均日采食量無顯著影響(P>0.05),終末體重隨著CB添加水平的增加呈二次和線性升高(P<0.05);MCB、HCB組的平均日增重與對照組相比顯著提高(P<0.05),添加CB有降低料重比的趨勢(P=0.070),并隨著CB添加水平的增加呈二次和線性降低(P<0.05)。

表2 飼糧中添加CB對羔羊生長性能的影響

2.2 飼糧中添加CB對羔羊屠宰性能的影響

由表3可知,飼糧中添加CB對羔羊屠宰率和凈肉率無顯著影響(P>0.05),胴體重有提高的趨勢(P=0.053),隨著CB添加水平的增加,羔羊胴體重呈線性和二次增加(P<0.05);MCB、HCB組的凈肉重較對照組顯著提高(P<0.05);添加CB后羔羊的眼肌面積呈線性升高(P<0.05),但各組眼肌面積無顯著差異(P>0.05)。

表3 飼糧中添加CB對羔羊屠宰性能的影響

2.3 飼糧中添加CB對羔羊器官指數的影響

由表4可知,飼糧中添加CB對羔羊器官指數無顯著影響(P>0.05)。

表4 飼糧中添加CB對羔羊器官指數的影響

2.4 飼糧中添加CB對羔羊肉品質的影響

由表5可知,飼糧中添加CB對羔羊背最長肌45 min或24 h pH、L*值、a*值均無顯著影響(P>0.05);隨著CB添加水平的增加,羔羊背最長肌45 min b*值呈線性降低的趨勢(P=0.064),但組間無顯著差異(P>0.05);添加CB有降低羔羊背最長肌24 h b*值的趨勢(P=0.080),并呈線性和二次變化(P<0.05)。添加CB對羔羊背最長肌熟肉率無顯著影響(P>0.05),剪切力和失水率呈線性和二次降低(P<0.05),其中MCB、HCB組羔羊背最長肌剪切力與對照組相比顯著降低(P<0.05),LCB、MCB、HCB組的失水率顯著低于對照組(P<0.05)。

表5 飼糧中添加CB對羔羊肉品質的影響

2.5 飼糧中添加CB對羔羊肌肉常規營養成分的影響

由表6可知,飼糧中添加CB對羔羊肌肉中的水分、粗蛋白質、粗灰分含量的影響不顯著(P>0.05);但HCB組羔羊肌肉中的粗脂肪含量顯著高于對照組(P<0.05)。

表6 飼糧中添加CB對羔羊肌肉常規營養成分的影響

3 討 論

3.1 飼糧中添加CB對羔羊生長性能的影響

CB作為益生菌廣泛應用于動物生產中。CB能產生多種益生物質為宿主提供營養、平衡腸道菌群、抗氧化、促進動物生長。楊萬強[18]研究發現,飼糧中添加2×109CFU/kg CB極顯著提高犢牛的平均日增重,降低犢牛腹瀉率。研究表明,添加1.44×109CFU/kg CB能顯著提高斷奶仔豬的日增重,并可通過調節腸道菌群和短鏈脂肪酸的含量,改善腸絨毛形態,達到降低腹瀉率的效果,促進斷奶仔豬生長[19]。CB能通過調節腸道屏障,促進腸道發育,改善肉雞的生長性能[20]。此外,Cai等[9]研究表明,添加0.05% CB能改善熱應激狀態下山羊的瘤胃發酵,提高生長性能。在本試驗中,飼喂CB顯著提高羔羊的平均日增重,有降低料重比的趨勢,這與前人的研究結果一致,可能是CB進入機體后,可分泌大量短鏈脂肪酸,產生多種消化酶,改善瘤胃內環境,提高營養物質的消化率[9],從而促進動物生長。因此,關于CB影響反芻動物生長性能還需結合瘤胃發酵進一步深入研究。

3.2 飼糧中添加CB對羔羊屠宰性能和器官發育的影響

屠宰性能可用于衡量動物的經濟效益,屠宰率、凈肉率及眼肌面積直觀地反映了動物的產肉性能[15]。胴體重是用于評定產肉水平和胴體品質的重要指標[15]。眼肌面積性狀與瘦肉率呈正相關,用于衡量家畜的產肉性能[21]。大量研究表明,添加益生菌能提高反芻動物的屠宰性能。添加復合益生菌培養物能提高杜寒羊的屠宰率和胴體重,改善屠宰性能[22]。添加2 g/只的乳酸菌可顯著提高蘇尼特羊的胴體重、屠宰率和眼肌面積[23]。Chen等[24]研究發現,飼糧中添加合生元有利于提高櫻桃谷鴨的生長性能,改善胴體成分。Dou等[10]研究表明,添加5 g/d CB (5×108CFU/kg)可顯著提高羔羊胴體重和背腰最長肌的重量。本試驗研究結果表明,添加CB后,MCB和HCB組的凈肉重顯著高于對照組。隨著CB添加水平的提高,羔羊的胴體重和眼肌面積有提高的趨勢,并呈線性增加。這說明CB有提高羔羊產肉性能的作用。

內臟器官是動物機體的重要組成部位。通常情況下,內臟器官對動物的生命活動具有重要的意義,動物的內臟器官重量與機體發育相協調,反映機體的機能狀況[25]。蔣一秀等[26]研究表明,添加1.6×105CFU/g CB對仔鵝的器官指數無顯著影響。本試驗結果表明,添加CB后,各試驗組的器官指數與對照組相比無顯著變化,這與蔣一秀等[26]的研究結果一致。

3.3 飼糧中添加CB對羔羊肉品質和肌肉常規營養成分的影響

pH、肉色、剪切力、熟肉率和系水力可反映肉的品質。L*、a*、b*值用于評估肉色,是衡量肉的新鮮程度的關鍵指標。侯冉等[27]研究表明,CB可以顯著降低小尾寒羊背最長肌L*和b*值,與本試驗中添加CB有降低羔羊背最長肌b*值的趨勢這一結果相似,說明添加CB可以起到改善羔羊肉色的作用。嫩度已被確定為肉類最重要的適口性特征,剪切力與嫩度呈負相關[28]。研究表明,添加適量CB能降低綿羊背最長肌的剪切力,改善肌肉嫩度[29]。Liu等[30]研究表明,添加適量CB能提高北京鴨胸肌肌肉中的剪切力和滴水損失。本試驗結果表明,MCB組和HCB組的剪切力顯著低于對照組,這可能與CB能增加肌肉中粗脂肪含量、降低肌肉剪切力、改善羊肉嫩度有關。肌肉滴水損失對肌肉形態、風味和肉色及經濟效益具有重要意義,肌肉的失水率越低,系水力越高,肌肉的保水性能也就越好,經濟效益越高。此外,肌肉的保水性能與肌內脂肪含量呈正相關[28]。在本試驗研究中,添加CB能降低羔羊背最長肌失水率,這說明CB能提高背最長肌的系水力,增加羊肉的保水性。這與本試驗中添加CB能增加背最長肌粗脂肪含量的結果有一定的關系。

肌肉中的常規營養成分粗蛋白質、粗脂肪等含量從營養、風味、嫩度和保存能力等方面影響肉品質[31]。Yang等[32]研究表明,添加5 g/kg CB可提高肉雞胸肌脂肪、C20∶5n-3和n-3多不飽和脂肪酸含量。Zhao等[33]研究表明,添加1×109CFU/kg CB能提高42日齡肉雞胸肌及腿肌的粗脂肪含量并上調肝臟中脂肪合成酶、蘋果酸酶、乙酰輔酶A羧化酶及胸肌和大腿肌中脂蛋白脂肪酶的mRNA表達水平,說明添加CB能調節脂肪生成。本試驗研究表明,肌肉粗脂肪含量隨CB的添加水平增加而增加,HCB組背最長肌粗脂肪含量相較于對照組顯著升高,這與前人的研究結果相一致。

4 結 論

飼糧中添加適宜水平的CB能提高羔羊的平均日增重,提高凈肉重、背最長肌剪切力及粗脂肪含量,降低背最長肌失水率,改善羊肉的嫩度及保水性。因此,CB作為益生菌,可以在育肥羊生產中開發利用。本試驗條件下,飼糧中CB的適宜添加水平為5×109CFU/kg。