郭貝貝,胡亦清*,楊明睿,陳蓉蓉,彭 濤,游金明,宋小珍*
(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 江西省動物營養(yǎng)重點(diǎn)實驗室/營養(yǎng)飼料開發(fā)工程研究中心,江西 南昌330045;2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科學(xué)學(xué)院,廣東 廣州510642;3.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 生物工程學(xué)院,江西 南昌330045)
【研究意義】我國南方農(nóng)區(qū)受放牧條件的限制和環(huán)保的要求,傳統(tǒng)的散養(yǎng)方式逐漸向規(guī)模化圈養(yǎng)方向轉(zhuǎn)變。圈養(yǎng)養(yǎng)羊由于飼養(yǎng)密度大、空間小,導(dǎo)致羊舍內(nèi)氣溫比較高,空氣相對濕度比較大,容易滋生各種有害菌和寄生蟲,造成傳染病的蔓延[1];同時由于山羊野性強(qiáng),活潑好動,圈養(yǎng)后山羊沒有足夠大的運(yùn)動場地,導(dǎo)致山羊運(yùn)動量減少,機(jī)體的免疫力和抵抗力降低,發(fā)病機(jī)率增加。許多養(yǎng)殖場為了促進(jìn)動物快速增長,提高生產(chǎn)效益和防病治病,長期在動物的飼料與飲水中添加各種抗生素,抗生素的不規(guī)范使用導(dǎo)致藥物殘留在動物體內(nèi),這不僅影響到動物生長繁殖與生產(chǎn)性能,而且會降低畜產(chǎn)品的品質(zhì)[2]。因此,尋找飼用抗生素替代品日益受到重視?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】植物提取物是指經(jīng)過一定工藝由植物中提取而來的天然活性成分的總稱,并已通過動物試驗證明可作為動物飼料添加劑。按照原料的不同,可分為中藥提取物、農(nóng)作物提取物、果蔬提取物等,按化學(xué)組成可分為多酚類(如茶多酚)、色素類(如花青素)、生物堿(如甜菜堿)、植物多糖(如黃芪多糖)等[3]。大量研究[4-5]表明,將植物提取物添加到動物日糧中,可改畜禽善胴體品質(zhì)、肉品質(zhì)。王珍珊等[6].研究發(fā)現(xiàn)在基礎(chǔ)日糧中添加4.0%紫蘇和苜蓿復(fù)合植物提取物可以提高育肥豬的生產(chǎn)性能和胴體品質(zhì)。益生菌是一種新型綠色環(huán)保添加劑,主要通過調(diào)節(jié)機(jī)體微生態(tài)平衡,改善動物的生長性能和免疫水平。有研究[7-8]表明,在肉雞飼料中補(bǔ)充益生菌或酵母可增加胸肌的pH值,降低肌肉蒸煮損失。但目前有關(guān)植物提取物和益生菌作為飼料添加劑在反芻動物上的研究較少?!緮M解決的關(guān)鍵問題】因此,本試驗通過研究植物多糖、益生菌及其復(fù)合制劑對圈養(yǎng)山羊抗氧化能力及肉品質(zhì)的影響,為提高山羊養(yǎng)殖效益,改善羊肉品質(zhì)提供理論依據(jù)。
益生菌制劑主要含有地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和植物乳酸桿菌等,菌的活性>1010CFU/g。植物多糖由枸杞和黃芪按1∶2混合提取得到,提取物中多糖含量為114.7 mg/g。
本試驗于2018年11月至2019年1月在江西省樟樹春暉羊業(yè)有限公司完成。選取40頭健康無病、體質(zhì)量相近的4月齡努比亞母山羊,平均體質(zhì)量(21.53±2.94)kg,隨機(jī)分為4組,每組10個重復(fù),每重復(fù)1只羊。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,益生菌組、植物多糖組和復(fù)合組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加0.1%益生菌、0.1%植物多糖、0.1%植物多糖和0.1%益生菌。試驗為期70d,包括預(yù)試期10d,正試期60d。每日飼喂2次,自由采食,充足飲水。飼糧精粗比為5∶5,基礎(chǔ)飼糧配方參照《肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 816—2004)設(shè)計,其組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎(chǔ)飼糧構(gòu)成與營養(yǎng)狀況(風(fēng)干基礎(chǔ))Tab.1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %
1.3.1 血液抗氧化指標(biāo)測定 分別于正試期的30d、60d晨飼前對山羊進(jìn)行頸靜脈采血,收集血液15 mL,3 000 r/min下離心15 min,吸取血清并分裝于200μL EP管中,-20℃下保存。血清抗氧化指標(biāo)采用比色法,用A6半自動生化儀(北京松上技術(shù)有限公司)測定。
1.3.2 肌肉和飼料中營養(yǎng)成分指標(biāo)的測定 正試期最后一天,每組隨機(jī)挑選5只羊,空腹24 h后進(jìn)行屠宰,分離半健肌,液氮保存?zhèn)錅y肌肉營養(yǎng)成分及理化指標(biāo)。利用直接干燥法測定水分含量(GB/T6435—2014),高溫爐法測定粗灰分含量(GB/T6438—2014),凱氏定氮法測定粗蛋白質(zhì)含量(GB/T6432—2014),乙醚抽提法測定肌肉脂肪含量(GB/T6433—2014)。另外,飼料中中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量參照Van Soest纖維素分析法[9]、鈣和總磷的含量測定分別采用鉬黃法(GB/T6436—2002)和高錳酸鉀滴定法(GB/T6437—2002)。
1.3.3 肌肉理化性狀的測定 肌肉理化性狀的測定參考劉博[10]的方法進(jìn)行,主要步驟如下:
pH:取宰后45 min及排酸24 h后的半腱肌,使用HI9125便攜式pH計進(jìn)行測定,每個樣品測定5個不同位點(diǎn),最后取平均值。
滴水損失:排酸24 h后取3 cm×3 cm×4 cm大小的肉塊,剔除脂肪塊和結(jié)締組織,稱量并記錄初質(zhì)量,置于塑料袋中,避免塑料袋與肉樣接觸,肌肉纖維的方向垂直與地面,并在4℃下懸掛24 h后取出,用吸水紙輕輕地擦干表面水分,第二次稱質(zhì)量,記為末質(zhì)量。
蒸煮損失:排酸24 h后取5 cm×5 cm×4 cm的肉塊,稱量并記為初質(zhì)量,放入密封的塑料袋中,溫度計插入肉樣中央,于80℃的水浴鍋中加熱肉樣,當(dāng)中心溫度到70℃后保持20 min取出,冷卻2 h,用吸水紙吸去肉樣表面水分后稱質(zhì)量記為末質(zhì)量。
剪切力:取測定蒸煮損失后的肉樣,用取樣器平行肌纖維的方向切取肉樣,用剪切儀(C-LM 4)測定肉樣24 h的剪切力值,測試速度為2 mm/s,每個肉樣測定3次,取平均值作為最后值。
肉色:使用WSC-S測色色差計,儀器校準(zhǔn)采用黑白校準(zhǔn)瓦,按手冊標(biāo)準(zhǔn),平行肌肉的縱切面測定樣品排酸24 h后的亮度值(lightness,L*)、紅度值(redness,a*)和黃度值(yellowness,b*),每個樣品測定3次,取平均值。
采用Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA),用Duncan氏方法進(jìn)行多重比較,P<0.05為差異顯著,P>0.05為差異不顯著,數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。
由表2可知,與對照組相比,在60d,益生菌組和植物多糖組T-AOC活性分別升高了34.53%和31.05%(P<0.05),SOD活性分別升高了47.47%和27.83%(P<0.05),MDA含量分別降低了42.84%和45.70%(P<0.05);在60d,益生菌組、植物多糖組和復(fù)合組GSH-Px活性分別升高了18.50%、19.45%和10.06%(P<0.05)。
表2 益生菌和植物多糖對圈養(yǎng)山羊血清抗氧化指標(biāo)的影響Tab.2 Effects of probiotics and plant polysaccharides on serum antioxidant indexes in captive lambs
由表3可知,與對照組相比,植物多糖組和復(fù)合組的肌肉水分含量顯著升高(P<0.05);益生菌組的肌肉粗蛋白含量比對照組提高了16.27%(P>0.05);肌肉粗脂肪、粗灰分含量在各處理組之間均無顯著差異(P>0.05)。
表3 益生菌和植物多糖對圈養(yǎng)山羊肌肉營養(yǎng)成分的影響Tab.3 Effects of probiotics and plant polysaccharides on muscle nutrient contents incaptive lambs %
由表4可知,與對照組相比,各處理組的肌肉pH45min和pH24h均無顯著差異,益生菌組、植物多糖組、復(fù)合組的肌肉滴水損均顯著降低(P<0.05),蒸煮損失呈現(xiàn)下降的趨勢(P=0.052);各處理組的肌肉剪切力、肉色L*值、a*值與對照組相比均差異不顯著,但益生菌組和植物多糖組肌肉的肉色b*值分別降低了16.13%和16.13%(P<0.05)。
表4 益生菌和植物多糖對圈養(yǎng)山羊肌肉理化性狀的影響Tab.4 Effects of probiotics and plant polysaccharides on meat quality in captive lambs
機(jī)體在進(jìn)行有氧呼吸或受到外界因素刺激下會產(chǎn)生自由基,如羥基自由基和超氧陰離子。正常情況下,體內(nèi)過量的活性氧可被抗氧化酶清除,其中SOD和GSH-Px作為消除自由基的重要物質(zhì),其活性的升高反映了機(jī)體清除氧自由基的能力增強(qiáng)。但是,當(dāng)氧自由基產(chǎn)生過量或抗氧化酶活性不足時,過量的活性氧會損傷蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子,產(chǎn)生大量過氧化產(chǎn)物—丙二醛(MDA)。MDA的含量可反映體內(nèi)脂質(zhì)氧化的程度,含量升高表明細(xì)胞受損程度的增加。植物多糖具有促進(jìn)消化吸收、提高機(jī)體免疫能力和抗氧化的作用。喬宏興等[11]在日糧中添加0.2%、0.5%、0.8%黃芪,發(fā)現(xiàn)不同濃度的黃芪添加組肉雞的GSH-Px活性均顯著高于對照組。Zhong等[12]研究結(jié)果表明,與對照組相比,在斷奶羔羊日糧中添加15 g/kg黃芪多糖和添加50 g/kg黃芪根均顯著提高了血清T-AOC及SOD活性,GSH-Px活性也得到提高。研究表明,一些益生菌具有抗氧化、清除活性氧和提高抗氧化能力的作用,在抗氧化能力方面,外源性因素也影響動物的內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng),如益生菌,是防止由氧自由基引起氧化應(yīng)激的天然來源[13]。Bai等[14]發(fā)現(xiàn),在肉雞飼糧中添加不同活性的枯草芽孢桿菌可不同程度地提高血清中T-AOC、GSH-Px和SOD活性,降低MDA含量。唐志剛等[15]在不同營養(yǎng)水平日糧中添加益生菌,結(jié)果顯示益生菌極顯著提高肉雞42d血清SOD活性和T-AOC活性。本試驗與以上研究結(jié)果一致,表明植物多糖和復(fù)合益生菌能夠降低山羊機(jī)體脂質(zhì)過氧化程度,有利于增強(qiáng)動物機(jī)體抗應(yīng)激能力。
在本研究中,植物多糖組和復(fù)合組的羔羊肌肉中水分比對照組顯著升高,益生菌組的羊肉粗蛋白的含量與對照組相比有提高的趨勢(P=0.081),這提示添加植物多糖和益生菌與多糖復(fù)合物之后可改善羊肉的多汁性,添加益生菌制劑可提高肌肉中蛋白質(zhì)水平。但本研究中,各處理組羊肉的蛋白質(zhì)含量在15~16%,比一般羊肉(18%左右)稍低。分析可能與本試驗飼養(yǎng)的肉羊年齡較?。?月齡)有關(guān)。師帥[16]研究表明,不同年齡對新疆柯爾克孜羊肉粗蛋白等營養(yǎng)成分含量有極顯著的影響,年齡越大,柯爾克孜羊肉中蛋白的含量越高。張振偉等[17]報道8月齡羯山羊肌肉粗蛋白含量(17.78%)顯著低于18月齡(22.51%),隨著年齡的增大粗蛋白含量升高。此外,肉羊的品種、性別和肌肉不同部位對蛋白質(zhì)含量也有影響。蘇日古嘎[18]研究指出,公羔羊粗蛋白質(zhì)含量在數(shù)值上高于母羊。
一般來說,宰后熟化是通過內(nèi)源性蛋白水解系統(tǒng)使骨骼肌發(fā)生生化和物理變化,從而導(dǎo)致肉質(zhì)屬性的改善,如嫩度、系水力、多汁性和風(fēng)味等。其中,肌肉系水力主要通過滴水損失來判斷。當(dāng)肌細(xì)胞受損時,細(xì)胞膜的通透性增加使肌肉無法長時間保持水分含量,導(dǎo)致滴水損失升高,營養(yǎng)成分大量流失,進(jìn)而影響肌肉顏色、嫩度、營養(yǎng)價值和風(fēng)味。因此,肌肉滴水損失低則保水性好,肉質(zhì)鮮嫩多汁,反之則肉色變?yōu)榘导t色,肌肉干硬,影響口感。而肌肉的含水量也是評價肌肉的系水力的重要指標(biāo),在一定范圍內(nèi),肌肉的含水量與肌肉的多汁性、嫩度呈正相關(guān)。研究表明,飼糧中添加黃芪多糖、酵母硒及其復(fù)合劑均可顯著降低胸肌的滴水損失率[19]。也有報道稱,在飼料中添加枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌的情況下,肉質(zhì)(如滴損失)得到改善[20]。本試驗結(jié)果表明,與對照組相比,添加益生菌和植物多糖可使宰后羊肉的滴水損失顯著下降,羊肉中水分含量顯著升高。這提示植物多糖及益生菌添加后可能對肌肉的多汁性和口感有改善效應(yīng)。
肉色是肉質(zhì)最直觀的理化指標(biāo),常以亮度、紅度和黃度表示,可影響消費(fèi)者的購買欲望。L*值代表肉制品的亮度,其值越大肌肉表面越明亮;a*值的變化與肌肉中色素濃度有關(guān),如肌紅蛋白和血紅蛋白,其表現(xiàn)出紅色,在一定范圍內(nèi)a*值增加表明肉質(zhì)鮮紅;b*值較低表明蒼白肉的含量較少。錫建中等[21]報道,復(fù)方中草藥能夠降低AA肉雞宰后肌肉b*值,提高a*值,從而改善肉色。Kalafova等[22]研究表明,鵪鶉飼糧中添加枯草芽孢桿菌和乳桿菌對宰后24 h的胸肌肉色b*值有一定程度的降低。關(guān)于植物多糖和益生菌復(fù)合制劑對肉品質(zhì)的影響鮮有報道。本研究發(fā)現(xiàn)植物多糖和益生菌能夠降低肌肉的b*值,但對肌肉的L*值和a*值沒有顯著影響,這可能與植物多糖和益生菌的種類及劑量有關(guān)。
日糧中添加植物多糖和益生菌可提高山羊的抗氧化功能,并可改善宰后羊肉的多汁性和肉色。但將植物多糖和益生菌聯(lián)合使用沒有疊加效應(yīng)。