不同碳源饲粮对安格斯牛×湘西黄牛肉常规养分、品质及核苷酸含量的影响

苏敏超， 周 静， 陈 东*， 田科雄， 沈清武， 易康乐， 李付强

（1.湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙 410128；2.湖南农业大学食品科学技术学院，湖南长沙 410128；3.湖南省畜牧兽医研究所，湖南长沙 410131；4.湖南天华实业有限公司，湖南娄底 417127）

在牛肉生产中，其生长性能和肉品质主要取决于肉牛品种、年龄和饲粮组成等 （Qiu等，2021）。湘西黄牛是国家级畜禽遗传资源保护品种之一（龚卫华等，2010），湖南省自20世纪80年代初就开始引进安格斯种公牛改良湘西黄牛，安格斯牛×湘西黄牛杂交F1代（♂×♀，安本杂牛）杂交优势明显，生长速度明显高于湘西黄牛，具有早熟、生长迅速、肉质好、难产率低、适应力强、饲料报酬高、性情温顺、易于饲养管理、在自然条件差的环境下维持一定增重速度等特点（李剑波等，2019、2008）。牛肉品质与饲粮的碳源水平密切相关，玉米和大麦是饲粮碳源的主要来源，全株玉米青贮具有能量高、消化率高、适口性好、性价比高等特点（张兴夫等，2020）。我国优良地方牛种资源丰富，改良和利用地方牛品种是发展特色产业的基础，优化饲粮组成是生产优质牛肉的基础，这对促进和提高肉牛产业经济发展有着十分重要的意义。研究发现，饲喂玉米和糯米淀粉为碳源饲粮的育肥猪肉剪切力极显著高于土豆淀粉组，而土豆淀粉组的熟肉率显著高于糯米组（袁博，2015）；饲喂26%淀粉水平的育肥羊料重比显著高于饲喂30%或22%淀粉水平的育肥羊（苏本雪等，2019）；饲喂30.9%淀粉的育肥猪背最长肌滴水损失显著低于44.1%淀粉组（李艳娇，2016）。饲喂高纤维低淀粉饲粮可改善阿伦特公牛肉的脂肪酸分布（Santos-silva，2020）；饲喂高水平秸秆饲粮（精粗比为3：1）可显著提高夷陵淘汰牛的冷胴体重，显著增加牛肉C18：3n3c含量，显著降低C15：0、C17：0、C20：5n3c与 饱 和 脂 肪 酸 的 比 例（Qiu，2021）；而饲喂豌豆淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉和木薯淀粉为唯一碳源配制的饲粮对羔羊背最长肌的pH、滴水损失和嫩度无显著影响，但豌豆淀粉组的滴水损失最低（刘文，2015）。以上研究表明饲粮中碳源不同能影响动物的肉品质。目前，对于饲粮中添加不同碳源对安本杂牛肉常规养分、品质和核苷酸含量影响的相关研究鲜见报道。本研究旨在以玉米源淀粉和大麦源淀粉为饲粮主要碳源，探究不同碳源饲粮对育肥牛肉中常规养分、品质及核苷酸含量的影响，为改良的本地黄牛生产优质牛肉提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物与饲粮 在湖南德农牧业集团有限公司选择21头20月龄左右、体重接近（310±5.85）kg、健康、去势的安本杂牛作为试验动物。采用单因素试验设计，将试验牛随机分为3组，每组7个重复，每个重复1头牛。参考我国《肉牛饲养标准》（NY-T 815-2004），玉米组和大麦组按等氮原则进行配制，对照组为养殖场传统日粮配方，日粮组成及营养水平见表1。

表1 试验日粮组成及营养水平（干物质基础）%

1.2 饲养管理 试验牛采用舍饲栓系方式统一管理，牛舍每2周消毒1次，试验期100 d，其中预试期10 d，正试期90 d。每天08：30和16：00定时饲喂，每天根据前1天料槽内剩余料重调整饲喂量，确保料槽每天有5%左右的剩料，自由饮水。

1.3 指标测定

1.3.1 采食量的测定 试验阶段的第91～95天，每天记录日粮的投喂量和剩料量，并随机对投喂日粮和剩料进行采样进行水分测定，计算5 d的干物质采食量，取平均值得到每组的平均干物质采食量。

干物质采食量/kg=日粮投喂量（kg）×投喂日粮水分含量－剩料量×剩料水分含量。

1.3.2 牛肉常规营养成分和品质测定 饲喂试验结束后，每组随机选择5头试验牛空腹12 h后于晨饲前屠宰，取12～13肋背最长肌一部分现场用于肉品质测定，一部分-20℃冰箱保存，用于常规营养成分粗蛋白质（CP）（GB 5009.5-2016）、粗脂肪（EE）（GB 5009.6-2016）和水分（GB 5009.3-2016）的测定。

将待测肉样置于80℃的恒温水浴锅中，70℃时取出冷却至0～4℃时，测定前延平行于肌纤维和垂直于肌纤维方向切成1 cm×1 cm的肉块，用嫩度仪（C-LM3型，北京布拉德科技发展有限公司）沿肌纤维垂直方向剪切肉柱，记录剪切力值，每个样本检测3次取平均值。切取厚度约为1.0 cm的肉片，用电子天平（CAV214C型，奥豪斯有限公司）称压前肉样重，记为W1；用滤纸将肉样夹住，上下各垫20层滤纸，加压至35 kg，并保持5 min后立即称量压后肉样重，记为W2。

取三片厚度2.0 cm的肉样称重后浸于生理盐水中，以80℃水溶加热25 min，样品由水溶液中取出，以自来水冷却至室温后，贮藏在4℃冰箱中（不超过24 h），称取样品重量。

1.3.3 pH、呈味核苷酸含量和鲜味氨基酸含量的测定 屠宰试验牛排酸24 h后，取12～13肋背最长肌，-20℃冰箱保存，用于pH、呈味核苷酸含量和鲜味氨基酸含量的测定。肉样pH用pH计（FE20 Plus型，梅特勒-托利多仪器上海有限公司）测定，肉色L*、a*、b*值用色差计（WSC-Y型，北京光学仪器厂）测定。参照Liu等（2017）的方法对肉样呈味核苷酸含量进行测定。肉样氨基酸的测定参照GB/T 5009.124－2016采用水解氨基酸法，通过氨基酸分析仪（Agilent1100型，安捷伦公司）测定。

式中：C为5’-核苷酸浓度，μg/g；T为5’-核苷酸的阈值，μg/g。通常，TAV＜1表示该物质对味道的贡献较小，而TAV＞1表示该物质对味道的贡献较大。

EUC是每种鲜味氨基酸对味精（MSG）的相对鲜味浓度，EUC/（g MSG/100 g）=∑aibi+1218（∑aibi）（∑ajbj），ai是每种鲜味氨基酸 （天冬氨酸，Asp；谷氨酸，Glu）浓度，g/100 g；bi是每种鲜味氨基酸对MSG的相对鲜味浓度；aj是每种5"-核苷酸；bj是每种5’-核苷酸对MSG的相对鲜味浓度（Zhuang等，2016）。

1.4 数据统计分析 数据经Excel 2010处理后，采用SPSS 25.0软件进行单因素方差分析（oneway ANOVA，LSD），用Duncan氏多重比较检验，试验结果以“平均值±标准差”的形式表示。P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著，0.05＜P＜0.10表示有上升或下降的趋势。

2 结果与分析

2.1 不同碳源饲粮对安本杂牛采食量的影响由表2可知，玉米组和大麦组与对照组相比，干物质采食量有上升趋势（P=0.090），且淀粉摄入量极显著增多（P＜0.01），玉米组增加了251.90%，大麦组增加了241.77%，大麦组粗蛋白质摄入量显著高于对照组（P＜0.05），增加了34.26%。表2饲喂不同碳源饲粮对安本杂牛采食量的影响

注：同行数据肩标无字母或相同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）；下同。

2.2 不同碳源饲粮对安本杂牛背最长肌常规养分的影响 由表3可知，不同碳源饲粮对牛肉常规养分影响较小，玉米组和大麦组水分含量差异不显著（P＞0.05），但大麦组显著低于对照组（P＜0.05）；粗蛋白质含量在各组间差异均不显著（P＞0.05），玉米组和大麦组的粗脂肪含量极显著高于对照组（P＜0.01），分别增加了106.71%和83.84%。

表3 不同碳源饲粮对安本杂牛肉营养指标的影响g/100 g

2.3 不同碳源饲粮对安本杂牛背最长肌肉品质的影响 由表4可知，各组试验牛背最长肌肉色L*、a*、b*、pH、剪切力和失水率均无显著差异（P＞0.05），但玉米组b*值较对照组和大麦组有上升趋势；大麦组和玉米组蒸煮损失差异不显著（P＞0.05），但均显著低于对照组（P＜0.05），分别降低了11.23%和14.29%。

表4 不同碳源饲粮对安本杂牛肉背最长肌肉品质的影响

2.4 不同碳源饲粮对安本杂牛背最长肌核苷酸含量、EUC及TAV的影响 由表5与图1可知，安本杂牛背最长肌鸟嘌呤核苷酸（5’-GMP）、次黄嘌呤核苷酸（5’-IMP）和腺嘌呤核苷酸（5’-AMP）含量在各组间无显著差异（P＞0.05）。5’-IMP（鲜味）含量在5’-核苷酸中含量最高（1230.24～1271.23 μg/g），与其他核苷酸相比，只有5’-IMP的TAV＞1，说明5’-IMP是安本杂牛肉味道的主要贡献者，此外，对照组、玉米组和大麦组中5’-鸟嘌呤核苷酸（GMP）含量（P=0.082）和TAV值（P=0.078）有依次增大的趋势，玉米组中谷氨酸（Glu）含量有高于对照组和大麦组的趋势（P=0.057）。各饲粮组肉中EUC及TAV差异均不显著（P＞0.05）。

图1 不同碳源饲粮对安本杂牛背最长肌EUC的影响

3 讨论

3.1 不同碳源饲粮对安本杂牛采食量的影响饲粮碳源是影响动物采食量的重要因素，任鸣春等（2014）研究发现，日粮淀粉水平的增加可显著降低鲂成鱼的摄食量，适量的淀粉水平（26.4%～32.0%）可以显著增加鲂成鱼的蛋白利用率。而不同碳源（玉米淀粉、糯米淀粉、50%土豆+50%玉米淀粉）对育肥猪（50～75 kg）采食量无影响，玉米淀粉与蛋白质消化率显著低于（糯米和土豆）淀粉组，这可能与糯米与土豆的直/支链淀粉有关（李丰隆，2015）。本研究中大麦组粗蛋白质摄入量显著高于对照组，玉米与大麦组的淀粉摄入量极显著高于对照组，且采食量有增高的趋势，说明饲粮淀粉含量较高的情况下，会增加粗蛋白质与淀粉摄入量。

3.2 不同碳源饲粮对安本杂牛背最长肌常规营养成分的影响 牛肉的营养成分主要为水分、CP和EE。水分在营养成分中含量最高，一般占肌肉的70%左右，CP含量一般占肌肉的20%左右（羿庆燕，2013），EE则是影响食用口感的重要因素。淀粉是玉米多糖的主要形式，反刍动物采食的大部分淀粉在瘤胃中被微生物分解成挥发性脂肪酸，而后被瘤胃吸收为机体供能，进而影响生长性能及肉品（苗建军等，2019）。Stefanello等（2019）研究发现，饲粮淀粉含量对鸡肉CP和EE含量无显著影响。谢昕廷等（2019）对麦洼公牦牛研究发现，裸大麦-玉米粗精比越低，CP和EE的含量越高，而水分越低，但差异不显著。本研究中安本杂牛EE含量在3.28%～6.03%，均大于3%，说明适口性均较好（万发春等，2004），且玉米组和大麦组EE含量均极显著高于对照组，说明饲喂不同碳源饲粮，淀粉摄入量较高的情况下，会增加EE含量；此外，大麦组和玉米组背最长肌的水分含量差异不显著，但大麦组显著低于对照组，说明在大麦为饲粮碳源的情况下，会降低水分含量，这与谢昕廷等（2019）研究结果相一致。

3.3 不同碳源饲粮对安本杂牛背最长肌肉品质的影响 肉色是评价牛肉品质的重要指标之一（Insausti等，1999）。肌肉的颜色是由肉中肌红蛋白的含量和铁元素的氧化状态所决定的。肉的色泽指标分为三种，第一种是L*，代表肉的亮度，L*值越大肉色越亮；第二种为b*，代表肉的黄度，b*值越大肉色越黄，但一般认为b*值对肉色贡献不大（Insausti等，1999）；第三种为a*，代表肉的红度，a*值越大肉色越红（解祥学等，2012）。刘瑞平等（2017）研究发现，以大麦作为能量饲料的杜长大仔猪肉色评分高于小麦组和玉米组，并发现以大麦和小麦为能量饲料的猪饲料能提高猪的屠宰率、瘦肉率和改善肉质。Venturini等（2020）用玉米和高粱饲喂4月龄和12月龄羔羊，发现玉米组背最长肌L*、a*和b*均大于高粱组，但无显著差异。本研究中背最长肌L*、a*和b*均无显著差异，但玉米组b*值较对照和大麦组有上升趋势，说明饲喂不同碳源饲粮对肉色影响不大，但有可能影响肉的黄度。

pH是由牛肉中的葡萄糖发酵产生的乳酸堆积而产生，可反映糖元酵解的强度（金远铭，2019）。离开机体的牛肉会因糖元酵解过慢而使pH升高，肉色变暗，肉质变干硬，形成劣质DFD肉；若离开机体前牛肉受到强烈应激，则会消耗大量糖原而使pH下降、钙蛋白酶活性降低和系水力下降，若此时胴体温度持续较高，则肉色发白，形成劣质PSE肉（王鑫等，2019）。pH会影响肉的适口性、嫩度、烹煮损失和货架时间，还与牛肉系水力和肉色等显著相关 （Manni等，2018）。pH24h一般用作肉质评价的指标（赵有璋，1997），若pH24h大于6.0，则容易成为异常肉。Alagon等（2014）用20%大麦、20%小麦、20%玉米和40%玉米的酒糟蒸馏可溶物饲喂兔子，发现各试验组pH24h在5.44～5.53，20%玉米组的pH24h为5.44，显著低于其他饲粮组。刘文等（2015）研究发现，饲喂4种不同直/支链淀粉比饲粮，各组羔羊pH24h差异均不显著。本研究中，饲粮组pH24h在5.50～5.77，且不同淀粉来源饲粮对肉牛背最长肌pH没有显著影响，与Alagon等（2014））研究结果相似，说明饲喂不同碳源饲粮不会影响安本杂牛背最长肌的pH。

失水率、系水力和熟肉率是用来衡量肉质保水力的重要指标，失水率越低，系水力越高，失水率与蒸煮损失越低，肉质的保水力越高，肉质就越美味（Ustuner等，2021）。蒸煮损失主要是用来衡量肌肉在蒸煮过程中的损失情况，蒸煮损失越大则产品加工成本越高。Sosin-Bzducha等（2012）在犊牛研究中发现，不同碳源饲粮对宰后背最长肌24 h的蒸煮损失影响不显著。Cordova-Noboa等（2018）研究表明，不同碳源（玉米和高粱）饲粮对51和55日龄Ross-708雄性肉鸡胸肉24 h的蒸煮损失与失水率影响不显著。本研究表明，饲喂不同碳源饲粮对肉牛失水率和蒸煮损失均无显著影响，这与Sosin-Bzducha等（2012）和Cordova-Noboa等（2018）研究结果相似，但玉米组和大麦组的蒸煮损失显著低于对照组，这可能是由于对照组饲粮中淀粉水平较低的原因。

嫩度在肉品质的好坏上起决定性因素，而剪切力则是反映肌肉嫩度的指标之一，其值越低表示肌肉越嫩（刘汉丽等，2013）。嫩度会因肉牛的不同部位而发生改变（林芳栋等，2009），但在相同年龄屠宰，不会因品种的不同而发生变化（Sanudoc等，2004）。Boles等（2005）研究发现，不同淀粉（大麦和玉米）来源的饲粮对育肥牛肌肉嫩度无显著影响。在本研究中，各组剪切力差异不显著，这与Boles等（2005）研究结果一致。

3.4 不同碳源饲粮对安本杂牛背最长核苷酸的影响 食品中常见的鲜味物质有很多类，其中，对鲜味贡献最大的是氨基酸类和呈味核苷酸类，而呈味核苷酸类主要以5"-IMP、5"-GMP和5"-AMP为主（Yamaguchi等，2010）。5"-GMP、5"-IMP和5"-AMP的味道阈值分别为125、250 μg/g和500 μg/g。5"-IMP对肉的鲜味有较大的影响，5"-GMP是一种风味增强剂，作用比MSG更强（Chiang等，2006）。EUC表示的是呈味核苷酸与鲜味氨基酸混合物协同作用所产生的鲜味强度相当于所产生的鲜味强度所需单一味精的量（Chen等，2007），不同呈味核苷酸有不同的呈鲜效果，用肉品中的含量与该物质的味道阈值之比计算TAV，来体现其对肉品鲜味的贡献度。张倩等（2017）在四角蛤蜊与菲律宾蛤仔的呈味核苷酸研究中发现，5’-IMP和5’-AMP含量相似。佐藤等（1994）研究发现，和牛、奶牛以及进口牛肉中5’-IMP的含量在各组中没有显著差异。本研究中，5’-GMP、5’-IMP和5’-AMP含量和TAV在各饲粮组牛肉差异均不显著，这说明不同碳源饲粮对牛肉之间的鲜味核苷酸影响不大，但玉米组的5’-GMP含量和TAV值以及Glu浓度都有增大的趋势，这可能是因为食物中鲜味强度通常通过Glu和5’-核糖核苷酸的协同相互作用产生，此外，鲜味Glu可通过5"-核糖核苷酸增强（Zhang等，2008）。

4 结论

饲喂不同碳源饲粮对安本杂牛背最长肌的常规营养和肉品质有一定影响。玉米淀粉作为碳源会提高安本杂牛肉粗脂肪含量和降低蒸煮损失，且5’-GMP的含量、b*值和TAV值以及Glu浓度有增高的趋势。在生产实践中，高档育肥黄牛建议饲喂精料玉米淀粉为主的碳源饲粮，以获得更优品质的牛肉。