低蛋白饲粮对杜长大猪生长性能、肉品质和抗氧化的影响
时间：2023-04-07 15:50:06 来源：千叶帆 本文已影响人
张俊杰，朱佳良，任立权，马瑞聪，单安山，石宝明，马清泉
(1 东北农业大学 动物科学技术学院，黑龙江 哈尔滨150030；
2 黑龙江省亚布力林业局有限公司，黑龙江 亚布力 150631)
近年来，我国养猪业快速发展，但随之而来的蛋白饲料资源短缺和环境污染压力骤增等问题也日益突出。因此，建立养猪业快速、健康、可持续发展策略成为行业研究热点。研究发现，在氨基酸平衡条件下应用低蛋白饲粮技术，可改善饲料资源短缺问题，减少氮排放，降低生产成本[1]。Choi等[2]研究表明，饲粮粗蛋白水平降低1.5%，不仅能提高仔猪生产性能和减少腹泻发生，而且猪粪氮含量和舍内氨气含量也极显著下降。合理运用低蛋白饲粮技术，对猪生长性能和健康状况未产生负面影响[3-4]，还可以降低血液尿素氮含量[5]。因此，实践中应用低蛋白饲粮是可行的。但研究表明，将蛋白水平降低且不补充氨基酸的情况下，会明显降低生产性能[6]，因此只有正确运用低蛋白日粮策略才能取得理想的生产效果。已有的相关研究报道集中于猪生长的某一阶段，如保育阶段[7]、生长或肥育阶段[8-9]，而较少贯穿于保育-生长-育肥的整个过程。为此本试验采用净能体系，通过补充必需氨基酸(赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸)使其标准回肠可消化氨基酸达到一致，探讨低蛋白饲粮对保育-生长-育肥全期杜长大(杜洛克×长白×大白)猪生长性能、肉品质、抗氧化能力和血液生化指标的影响，以期为低蛋白日粮策略的应用提供更多参考数据。
1.1 试验设计
试验在黑龙江省亚布力林业局养殖基地进行。选取平均体质量(24.6±0.95) kg/头的杜洛克×长白×大白(杜长大杂交猪)63头，公母数量相近，随机分为对照组(基础饲粮)、低蛋白Ⅰ组、低蛋白Ⅱ组，每处理组3个重复，每重复7头猪。预饲期7 d，试验期105 d。试验分为3个饲养阶段：第1阶段猪体质量为25～50 kg/头，第2阶段为50～75 kg/头，第3阶段为75～110 kg/头，每个处理组平均体质量达标时同时进入下一阶段。对照组、低蛋白Ⅰ组、低蛋白Ⅱ组在第1阶段分别饲喂粗蛋白水平为16%，15%，14%的饲料，第2阶段分别饲喂粗蛋白水平为15%，14%，13%的饲料，第3阶段分别饲喂粗蛋白水平为14%，13%，12%的饲料，且2个低蛋白组额外补充赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸4种必需氨基酸，使得对照组与处理组同一阶段的4种氨基酸回肠可消化氨基酸水平一致。
1.2 试验饲粮
试验饲粮参照NRC(2012)猪营养需要，其中粗蛋白水平主要根据《T/CFIAS 001-2018 仔猪、生长育肥猪配合饲料》团体标准推荐和限量值，配制3种不同粗蛋白水平的饲粮，饲粮组成及营养水平见表1。
表1 饲粮组成及营养水平(风干基础)
1.3 饲养管理及样品采集
试验期105 d，采用发酵床猪舍，每圈设有单独料槽和鸭嘴式饮水器，按照猪场管理，定期进行免疫、驱虫和消毒等程序，采食和饮水自由。试验结束后，随机选取9头(每个处理3头，每个重复1头)体质量相近的猪，禁食12 h后称体质量。屠宰时，采集血清，用离心机3 500 r/min离心10 min，分离血清并置于-20 ℃冷冻保存，用于血液生化指标的测定。取左侧胴体最后肋骨处背最长肌用于肉品质的测定，部分肉样-20 ℃冷冻保存，用于抗氧化能力的测定。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 生长性能 试验猪平均体质量达到50，75和110 kg/头左右时，空腹称量试验猪体质量，统计和记录试验猪各试验阶段的饲料消耗量及健康情况，计算平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)、平均日增质量(average daily gain,ADG)和料重比(feed/gain,F/G)。
1.4.2 肉 色 将背最长肌切去表层，在肉样切面上覆盖透氧薄膜静置1 h，置于室内漫射光下，光强750 lx以上评定。按照Minolta Chroma MeterⅡ全自动色度仪使用说明测定肉色。同一肉样重复测定3次后取平均值。肉色用亮度(L*)、红度(a*值)和黄度(b*值)3个指标表示。
1.4.3 滴水损失 屠宰后取背最长肌肉样，修去肌外膜。将试样切取修整为2 cm×3 cm×5 cm肉样，称质量。用鱼线穿过肉样，悬挂于聚乙烯塑料保鲜袋中密封，确保袋内悬挂肉样沿着肌纤维方向垂直向下，且肉样并未接触袋壁。将其悬挂在4 ℃冰箱中24 h后，取出肉样并用滤纸拭去肉样表层汁液后称质量，计算滴水损失，每个肉样3个重复。
1.4.4 蒸煮损失 屠宰后取背最长肌肉样，称质量。放于保鲜袋中，将温度计插于肉样中，排空袋内空气，密封。置于80 ℃恒温水浴锅中加热，待肉样中插入温度计达到恒温80 ℃时开始计时。20 min后将袋内肉样取出，用滤纸吸干水分，放于室温，5 min后称质量，计算蒸煮损失，每个肉样3个重复。
1.4.5 抗氧化能力 使用南京建成生物工程研究所试剂盒，按照说明书测定肌肉样品的总蛋白(TP)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。
1.4.6 血液生化指标 取屠宰时采取的血清，按照南京建成生物工程研究所试剂盒说明书测定总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和尿素氮(BUN)含量。
1.5 数据处理与分析
试验数据用“平均值±标准差”表示，先使用 Microsoft Excel(2003)整理和初步计算，然后采用SPSS 20.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著者用Duncan法进行多重比较，P<0.05表示差异显著。
2.1 低蛋白饲粮对杜长大三元猪生长性能的影响
由表2可知，在各个阶段和试验全期，3个处理组平均日采食量、平均日增质量和料重比均差异不显著(P>0.05)，且3组之间初始体质量与终末体质量差异也不显著(P>0.05)。
表2 低蛋白饲粮对猪生长性能的影响
2.2 低蛋白饲粮对杜长大三元猪肉质的影响
由表3可知，3个试验组杜长大三元猪的肉质红度a*、黄度b*、亮度L均无显著性差异(P>0.05)。低蛋白 Ⅱ 组的滴水损失显著高于对照组(P<0.05)，但2个低蛋白组间差异不显著(P>0.05)。蒸煮损失在3个试验组间差异不显著(P>0.05)。
表3 低蛋白饲粮对猪肉肉质的影响
2.3 低蛋白饲粮对杜长大三元猪肉抗氧化能力的影响
由表4可知，低蛋白Ⅱ组杜长大三元猪肉总蛋白含量显著低于对照组(P<0.05)。虽然3组间CAT活性差异不显著(P>0.05)，但低蛋白Ⅱ组的总抗氧化能力与对照组相比显著上升(P<0.05),2个处理组SOD活性均显著高于对照组(P<0.05)。
表4 低蛋白饲粮对猪肉抗氧化能力的影响
2.4 低蛋白饲粮对杜长大三元猪血液生化指标的影响
由表5可知，低蛋白Ⅱ组杜长大三元猪血清总胆固醇浓度显著高于低蛋白Ⅰ组(P<0.05)。但包括总蛋白、白蛋白、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和尿素氮在内的其他指标，在3个试验组间差异均不显著(P>0.05)。
表5 低蛋白饲粮对猪血液生化指标的影响
3.1 低蛋白饲粮对杜长大三元猪生长性能的影响
研究表明，当饲粮中粗蛋白水平降低至14%时对仔猪生长性能无显著影响[10]。潘磊等[11]发现,当仔猪或育肥猪饲粮蛋白水平降低2%～4%且添加必需氨基酸时，不会对猪生长性能造成影响，但血清中非必需氨基酸含量升高。由此推测，育肥猪可通过提高蛋白质吸收利用率来弥补饲粮中蛋白水平的不足和自身对必需氨基酸的需求。如果降低饲粮蛋白水平同时不补充必需氨基酸，则对生产性能造成负面影响[12]，但会在补充外源氨基酸之后得到改善[13]。李宁等[14]研究表明，平衡低蛋白日粮中必需氨基酸后可显著提高平均日增质量和采食量，但色氨酸缺乏时这2个指标值显著降低，苏氨酸和含硫氨基酸不足时无显著影响。本试验结果表明，在不同生长阶段将蛋白水平降低1～2个百分点同时补充必需氨基酸，对猪平均日增质量、料重比和平均日采食量均无显著影响，这与Zhang等[15]和Hinson等[16]研究认为“饲粮蛋白水平降低4个百分点或更多时对仔猪生长性能产生负面影响”的结果不同。这可能是由于粗蛋白水平存在一个阈值，降低幅度过大将难以通过补充氨基酸和改善蛋白质消化吸收效率弥补生产性能的损失。另外，本试验使用发酵床模式，该模式对改善猪舍的空气环境、提高营养物质吸收等具有积极作用[17]。
3.2 低蛋白饲粮对杜长大三元猪肉品质的影响
肉品质是影响人们进行猪肉消费的重要感官品质，主要包括肉的色泽、多汁性、风味及嫩度。就目前研究而言，饲粮中蛋白水平是否会对肉品质造成影响存在争议。研究表明，饲喂低蛋白质饲粮对肉品质有改善作用[8]，可能原因是低蛋白质饲粮可以促进机体内蛋白质周转[18]。Teye等[19]研究发现，低蛋白质饲粮对肉pH值、肉色和滴水损失均无显著影响。本试验中各组的肉色指标、蒸煮损失均无显著差异，这与Lebret[20]的研究结果一致；
但低蛋白Ⅱ组滴水损失显著上升，系水力下降。张克英等[21]研究发现，随着饲粮蛋白水平升高，滴水损失先下降后上升；
葛长荣等[22]研究表明，随着饲粮蛋白水平降低，滴水损失会逐渐降低。这可能与低蛋白日粮饲喂时间的长短和补充的氨基酸模式存在差异有关。但目前为止，关于低蛋白氨基酸平衡日粮对猪肉品质影响的研究较少，因此对氨基酸补充的影响还有待进一步研究。
3.3 低蛋白饲粮对杜长大三元猪抗氧化能力的影响
当机体抗氧化能力下降时，会引起生理功能的紊乱，猪抗氧化能力也可通过肌肉中的各项指标来反映。机体中抗氧化酶，如CAT、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、SOD等是维持机体抗氧化能力的主要屏障[23]。CAT主要参与活性氧代谢过程，GSH-Px催化过氧化物的分解，SOD清除氧化产生的自由基，并终止后续反应[24]。而T-AOC是反映机体抗氧化性能的综合指标，机体内脂质过氧化的情况则由丙二醛(MDA)体现[25]。吴邦元[26]研究表明，在低蛋白日粮中添加蛋氨酸可显著提高肝脏中的GSH-Px和血清中SOD活性，从而提高抗氧化能力，同时缺乏蛋氨酸时会使MDA含量升高，影响抗氧化能力。本试验中低蛋白Ⅱ组T-AOC含量和SOD活性与对照组相比显著上升，这可能是由于补充氨基酸促进了机体的氨基酸平衡，在改善蛋白质氨基酸吸收的同时防止脂质过氧化，提高了抗氧化能力。
3.4 低蛋白饲粮对杜长大三元猪血液生化指标的影响
血液生化指标是机体各器官及组织功能是否正常的直观反映，日粮蛋白质水平及氨基酸平衡与血液生化指标关系密切，低蛋白氨基酸平衡饲粮甚至有提高血清游离氨基酸含量的趋势[14]。血清中总蛋白和白蛋白含量反映机体内蛋白质代谢旺盛程度，本试验中二者差异不显著，表明降低饲粮蛋白水平不会引起机体代谢紊乱，对机体蛋白质合成没有显著影响。石宝明等[8]在低蛋白日粮中添加酪氨酸后发现血清尿素氮水平降低。氨基酸过量或氨基酸代谢紊乱时尿素氮含量增加，但氨基酸平衡良好时尿素氮含量则下降[12]。本试验中低蛋白Ⅱ组血清尿素氮水平与对照组差异不显著但有下降趋势，这表明猪体内氨基酸平衡良好，蛋白质氨基酸利用率提高；
同时降低饲粮中蛋白水平对其他血液生化指标并无显著影响，这与马文锋[5]的研究结果一致。说明在补充必需氨基酸情况下降低饲粮蛋白水平对猪体蛋白质合成无负面影响，同时氨基酸利用率趋于提高。
在本试验条件下，低蛋白饲粮对杜长大猪的生长性能、肉品质和血液生化指标基本无显著负面影响，且低蛋白质饲粮可在一定程度上提高肌肉抗氧化能力。
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