丁酸梭菌对羔羊生长性能、屠宰性能及肉品质的影响

董莹蕊 张暄梓 杨代毅 郝小燕 张建新

(山西农业大学动物科学学院,太谷 030801)

羊肉因具有独特的风味口感和营养价值深受人们的喜爱,成为人们饮食中不可或缺的一部分。随着我国羊产业的发展,集约化舍饲养殖逐渐成为肉羊育肥的主要生产模式,通过营养调控和外源补充饲料添加剂来优化肉羊的生产性能,改善产品品质,节约成本、增加生产效益成为肉羊产业的重要发展趋势。丁酸梭菌(Clostridiumbutyricum,CB)作为益生菌广泛分布于土壤及动物肠道内,因其能形成芽孢而具有较强的稳定性,具有耐酸耐热的特性[1-2]。CB的代谢产物中含有促消化酶,能将大分子营养物质分解成小分子,促进机体消化吸收,提高饲料中营养物质的利用率[3]。CB的代谢产物短链脂肪酸不但可以作为胃肠道的能量来源,还能促进胃肠道发育[4]。CB具有性质稳定、绿色环保、适口性好、代谢产物丰富等特点,可作为饲料添加剂用于动物生产中。CB在单胃动物上的研究表明,饲粮中添加适量CB可以提高肉鸡的生长性能及肉品质[5],增强肠道免疫并改善肠道健康[6];添加CB能增加环江仔猪背最长肌非必需氨基酸、总氨基酸和单不饱和脂肪酸的含量,改善肉色和大理石花纹评分[7]。近几年,也有少数关于CB在反刍动物上的研究,添加CB通过调节肠道菌群、改善肠上皮屏障来促进山羊肠道健康[8],还可改善热应激状态下山羊的瘤胃发酵[9];添加CB能促进羔羊生长,并通过上调胰岛素生长因子-1(IGF-1)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和p70核糖体蛋白S6激酶(p70S6K)的基因表达促进骨骼肌发育[10];添加CB能促进犊牛生长,降低腹泻率,增强机体免疫功能[11]。

目前,关于CB对反刍动物的屠宰性能、肉品质影响方面的研究较少,添加水平也不明确。因此,本试验旨在探究CB对杜寒杂交羔羊生长性能、屠宰性能、肉品质的影响,为CB在羔羊生产中的科学应用提供理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

本试验于2022年7—10月,在山西省朔州市右玉县宏宇牧业养殖场进行。试验选用体重[(22.82±1.67) kg]相近的3月龄杜泊×小尾寒羊杂交公羔48只,采用单因素试验设计,随机分为4组,每组12个重复,每只羊采取单栏(1 m×2 m)饲养。分组如下:1)对照组饲喂基础饲粮;2)CB低剂量组(LCB组)饲喂基础饲粮+5×107CFU/kg CB;3)CB中剂量组(MCB组)饲喂基础饲粮+5×108CFU/kg CB;4)CB高剂量组(HCB组)饲喂基础饲粮+5×109CFU/kg CB(CB活菌数≥5×109CFU/g)。试验预试期15 d,正试期60 d,共计75 d。

1.2 饲养管理及试验饲粮

试验前对所用试验羊舍及单栏进行清洗、消毒。预试期内对试验羊进行分组、编号、驱虫和免疫。正试期间,称量并记录每只羊每天的饲喂量及剩料量,计算日采食量。用分析天平称取每只试验羊CB添加量,晨饲时将CB与少量饲粮混合饲喂给试验羊,保证完全摄入,根据采食量调整每只羊每天CB添加量。试验羊于1 m×2 m的单栏内饲养,每日07:00和17:00各给料1次。基础饲粮参照《肉羊营养需要量》(NY/T 816—2021)设计,制作为全混合颗粒饲料,饲粮精粗比为60∶40,其组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.3 样品采集与指标测定

1.3.1 饲粮中常规营养成分含量的测定

饲粮干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)含量参照AOAC(2012)[13]方法测定,参照Van Soest等[14]的方法测定中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量。

1.3.2 生长性能的测定

正试期第1、30、60天,晨饲前对48只试验羊进行空腹称重,记录初始体重(IBW)、终末体重(FBW),并计算平均日增重(ADG)。正试期期间,每天称量并记录48只试验羊的饲喂量及剩余量,计算平均日采食量(ADFI)及料重比(F/G)。

1.3.3 屠宰性能的测定

正试期第60天,每组随机选取6只试验羊,禁食16 h,禁水2 h。次日进行屠宰,记录宰前活重及屠宰时间,屠宰后称量试验羊头、蹄、皮等重量,将胴体部分的肉剔除干净后进行称量,记录骨重。屠宰性能指标计算公式参照刘笑梅等[15]研究。

1.3.4 肉品质的测定

屠宰后立即取试验羊左侧背最长肌,测定肉色[亮度(L*)、红度(a*),黄度(b*)]、pH、熟肉率、剪切力、失水率。肉色、pH和熟肉率等测定具体操作步骤参照剧浩等[16]研究。

1.3.5 肌肉常规营养成分的测定

将背最长肌样品剔除表面脂肪和筋膜后称重并放入-80 ℃进行预冻处理,将预冻后的肉样放入冷冻干燥机冻干72 h后取出并记录冻干后的重量,计算水分含量。将冻干好的肉样粉碎后,采用凯氏定氮仪测定肉样中粗蛋白质含量,通过索式浸提装置采用乙醚提取法测定肉样中粗脂肪含量,通过茂福炉550 ℃高温灼烧测定肉样中粗灰分含量,具体测定方法参照《饲料分析及饲料质量检测技术》[17]。

1.4 数据处理与统计分析

试验所得数据通过Excel 2019进行初步整理,利用SPSS 26.0统计软件进行单因素方差分析,差异显著时利用Duncan氏法进行多重比较,并进行线性和二次回归分析。P<0.05表示差异显著,0.05≤P<0.10表示差异有显著趋势。

2 结果与分析

2.1 饲粮中添加CB对羔羊生长性能的影响

由表2可知,饲粮中添加CB对羔羊平均日采食量无显著影响(P>0.05),终末体重随着CB添加水平的增加呈二次和线性升高(P<0.05);MCB、HCB组的平均日增重与对照组相比显著提高(P<0.05),添加CB有降低料重比的趋势(P=0.070),并随着CB添加水平的增加呈二次和线性降低(P<0.05)。

表2 饲粮中添加CB对羔羊生长性能的影响

2.2 饲粮中添加CB对羔羊屠宰性能的影响

由表3可知,饲粮中添加CB对羔羊屠宰率和净肉率无显著影响(P>0.05),胴体重有提高的趋势(P=0.053),随着CB添加水平的增加,羔羊胴体重呈线性和二次增加(P<0.05);MCB、HCB组的净肉重较对照组显著提高(P<0.05);添加CB后羔羊的眼肌面积呈线性升高(P<0.05),但各组眼肌面积无显著差异(P>0.05)。

表3 饲粮中添加CB对羔羊屠宰性能的影响

2.3 饲粮中添加CB对羔羊器官指数的影响

由表4可知,饲粮中添加CB对羔羊器官指数无显著影响(P>0.05)。

表4 饲粮中添加CB对羔羊器官指数的影响

2.4 饲粮中添加CB对羔羊肉品质的影响

由表5可知,饲粮中添加CB对羔羊背最长肌45 min或24 h pH、L*值、a*值均无显著影响(P>0.05);随着CB添加水平的增加,羔羊背最长肌45 min b*值呈线性降低的趋势(P=0.064),但组间无显著差异(P>0.05);添加CB有降低羔羊背最长肌24 h b*值的趋势(P=0.080),并呈线性和二次变化(P<0.05)。添加CB对羔羊背最长肌熟肉率无显著影响(P>0.05),剪切力和失水率呈线性和二次降低(P<0.05),其中MCB、HCB组羔羊背最长肌剪切力与对照组相比显著降低(P<0.05),LCB、MCB、HCB组的失水率显著低于对照组(P<0.05)。

表5 饲粮中添加CB对羔羊肉品质的影响

2.5 饲粮中添加CB对羔羊肌肉常规营养成分的影响

由表6可知,饲粮中添加CB对羔羊肌肉中的水分、粗蛋白质、粗灰分含量的影响不显著(P>0.05);但HCB组羔羊肌肉中的粗脂肪含量显著高于对照组(P<0.05)。

表6 饲粮中添加CB对羔羊肌肉常规营养成分的影响

3 讨 论

3.1 饲粮中添加CB对羔羊生长性能的影响

CB作为益生菌广泛应用于动物生产中。CB能产生多种益生物质为宿主提供营养、平衡肠道菌群、抗氧化、促进动物生长。杨万强[18]研究发现,饲粮中添加2×109CFU/kg CB极显著提高犊牛的平均日增重,降低犊牛腹泻率。研究表明,添加1.44×109CFU/kg CB能显著提高断奶仔猪的日增重,并可通过调节肠道菌群和短链脂肪酸的含量,改善肠绒毛形态,达到降低腹泻率的效果,促进断奶仔猪生长[19]。CB能通过调节肠道屏障,促进肠道发育,改善肉鸡的生长性能[20]。此外,Cai等[9]研究表明,添加0.05% CB能改善热应激状态下山羊的瘤胃发酵,提高生长性能。在本试验中,饲喂CB显著提高羔羊的平均日增重,有降低料重比的趋势,这与前人的研究结果一致,可能是CB进入机体后,可分泌大量短链脂肪酸,产生多种消化酶,改善瘤胃内环境,提高营养物质的消化率[9],从而促进动物生长。因此,关于CB影响反刍动物生长性能还需结合瘤胃发酵进一步深入研究。

3.2 饲粮中添加CB对羔羊屠宰性能和器官发育的影响

屠宰性能可用于衡量动物的经济效益,屠宰率、净肉率及眼肌面积直观地反映了动物的产肉性能[15]。胴体重是用于评定产肉水平和胴体品质的重要指标[15]。眼肌面积性状与瘦肉率呈正相关,用于衡量家畜的产肉性能[21]。大量研究表明,添加益生菌能提高反刍动物的屠宰性能。添加复合益生菌培养物能提高杜寒羊的屠宰率和胴体重,改善屠宰性能[22]。添加2 g/只的乳酸菌可显著提高苏尼特羊的胴体重、屠宰率和眼肌面积[23]。Chen等[24]研究发现,饲粮中添加合生元有利于提高樱桃谷鸭的生长性能,改善胴体成分。Dou等[10]研究表明,添加5 g/d CB (5×108CFU/kg)可显著提高羔羊胴体重和背腰最长肌的重量。本试验研究结果表明,添加CB后,MCB和HCB组的净肉重显著高于对照组。随着CB添加水平的提高,羔羊的胴体重和眼肌面积有提高的趋势,并呈线性增加。这说明CB有提高羔羊产肉性能的作用。

内脏器官是动物机体的重要组成部位。通常情况下,内脏器官对动物的生命活动具有重要的意义,动物的内脏器官重量与机体发育相协调,反映机体的机能状况[25]。蒋一秀等[26]研究表明,添加1.6×105CFU/g CB对仔鹅的器官指数无显著影响。本试验结果表明,添加CB后,各试验组的器官指数与对照组相比无显著变化,这与蒋一秀等[26]的研究结果一致。

3.3 饲粮中添加CB对羔羊肉品质和肌肉常规营养成分的影响

pH、肉色、剪切力、熟肉率和系水力可反映肉的品质。L*、a*、b*值用于评估肉色,是衡量肉的新鲜程度的关键指标。侯冉等[27]研究表明,CB可以显著降低小尾寒羊背最长肌L*和b*值,与本试验中添加CB有降低羔羊背最长肌b*值的趋势这一结果相似,说明添加CB可以起到改善羔羊肉色的作用。嫩度已被确定为肉类最重要的适口性特征,剪切力与嫩度呈负相关[28]。研究表明,添加适量CB能降低绵羊背最长肌的剪切力,改善肌肉嫩度[29]。Liu等[30]研究表明,添加适量CB能提高北京鸭胸肌肌肉中的剪切力和滴水损失。本试验结果表明,MCB组和HCB组的剪切力显著低于对照组,这可能与CB能增加肌肉中粗脂肪含量、降低肌肉剪切力、改善羊肉嫩度有关。肌肉滴水损失对肌肉形态、风味和肉色及经济效益具有重要意义,肌肉的失水率越低,系水力越高,肌肉的保水性能也就越好,经济效益越高。此外,肌肉的保水性能与肌内脂肪含量呈正相关[28]。在本试验研究中,添加CB能降低羔羊背最长肌失水率,这说明CB能提高背最长肌的系水力,增加羊肉的保水性。这与本试验中添加CB能增加背最长肌粗脂肪含量的结果有一定的关系。

肌肉中的常规营养成分粗蛋白质、粗脂肪等含量从营养、风味、嫩度和保存能力等方面影响肉品质[31]。Yang等[32]研究表明,添加5 g/kg CB可提高肉鸡胸肌脂肪、C20∶5n-3和n-3多不饱和脂肪酸含量。Zhao等[33]研究表明,添加1×109CFU/kg CB能提高42日龄肉鸡胸肌及腿肌的粗脂肪含量并上调肝脏中脂肪合成酶、苹果酸酶、乙酰辅酶A羧化酶及胸肌和大腿肌中脂蛋白脂肪酶的mRNA表达水平,说明添加CB能调节脂肪生成。本试验研究表明,肌肉粗脂肪含量随CB的添加水平增加而增加,HCB组背最长肌粗脂肪含量相较于对照组显著升高,这与前人的研究结果相一致。

4 结 论

饲粮中添加适宜水平的CB能提高羔羊的平均日增重,提高净肉重、背最长肌剪切力及粗脂肪含量,降低背最长肌失水率,改善羊肉的嫩度及保水性。因此,CB作为益生菌,可以在育肥羊生产中开发利用。本试验条件下,饲粮中CB的适宜添加水平为5×109CFU/kg。