硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對延邊黃牛生長性能、養(yǎng)分表觀消化率和屠宰性能的影響

王慧明 呂愛輝 李香子 旦周松毛 張 敏 嚴(yán)昌國*

(1.延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，延吉 133002;2.延邊畜牧開發(fā)集團有限公司，延吉 133000)

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，居民生活水平明顯提高，對優(yōu)質(zhì)牛肉的需求量也越來越大，高檔牛肉逐漸受到人們的青睞。延邊黃牛是我國五大“地方良種?！敝?，具有優(yōu)良的產(chǎn)肉性能，其獨特的肉質(zhì)風(fēng)味可媲美日本的和牛、韓國的韓牛，在東北亞地區(qū)具有較高的經(jīng)濟價值［1］。但是，由于我國高檔牛肉生產(chǎn)水平處于較落后的狀態(tài)，加之我國畜產(chǎn)品安全問題頻發(fā)，使得大量高檔牛肉依靠進口，制約了我國高檔牛肉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，研究開發(fā)新型環(huán)保、高效飼料添加劑對提高我國牛肉品質(zhì)、促進高檔牛肉產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展有著深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。納米科技是在20世紀(jì)80年代末90年代初發(fā)展起來的前沿、交叉性新興學(xué)科。納米粒子細(xì)小，具有尺寸效應(yīng)、量子隧道效應(yīng)和表面效應(yīng)等特性，造就了納米營養(yǎng)素具有吸收迅速、改善消化、促進生長和提高免疫力等功能特征，為其在飼料添加劑中的應(yīng)用提供了廣闊的發(fā)展前景［2-3］。電氣石粉是由電氣石經(jīng)特殊工藝粉碎至超微細(xì)的一種添加劑，電氣石是一種復(fù)合晶體硅酸鹽，它能夠和周圍環(huán)境進行能量交換，電離周圍空氣，激發(fā)空氣中電子的釋放，從而產(chǎn)生負(fù)氧離子。負(fù)氧離子被喻為空氣維生素或生長素，是人類提神醒腦的保健空氣，對機體健康具有極大的作用［4］。負(fù)氧離子具有降血壓、促進機體新陳代謝、提高免疫力等作用［5］。鍺作為一種微量元素，是在1886年由德國化學(xué)家Winkler發(fā)現(xiàn)的。20世紀(jì)60年代后，鍺化合物在生物學(xué)領(lǐng)域中的研究和應(yīng)用得到廣泛開展。大量試驗證實，鍺具有參與免疫調(diào)節(jié)［6］、消除體內(nèi)自由基［7］、抗氧化［8］、影響脂類代謝［9］、促生長［10］等作用。硫作為動物機體內(nèi)必需的非金屬元素，在體內(nèi)參與多種生理功能，包括組織構(gòu)建(膠原)、氧的載體(血紅蛋白)和合成B族維生素中的硫胺素和生物素以輔酶的形式催化蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪代謝中的各種反應(yīng)，對反芻動物的正常生命活動具有重要意義［11］。目前，關(guān)于電氣石粉、鍺、硫單獨對畜禽的影響已有報道，但將三者配合成復(fù)合制劑對反芻動物的影響鮮見報道。本研究采用納米技術(shù)加工硫磺粉、電氣石粉與鍺礦粉，并按特殊加工工藝配合成硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑添加到延邊黃牛育肥后期飼糧中，旨在驗證不同水平的硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對延邊黃牛生長性能、養(yǎng)分表觀消化率和屠宰性能的影響，為負(fù)離子飼料添加劑在肉牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑:由吉林省延吉市永大飼料有限公司提供。該復(fù)合制劑的組成為:硫磺粉46%、鍺礦粉4%、大豆粉5%、電氣石粉38%、石粉7%。

1.2 試驗設(shè)計及飼養(yǎng)管理

試驗在吉林省琿春市天一牧業(yè)有限公司進行。試驗期共100 d，其中預(yù)試期10 d，正試期90 d。試驗動物為60頭平均體重為(550±16)kg、平均年齡為24月齡、健康無病的延邊黃牛閹牛。試驗采用單因子隨機區(qū)組設(shè)計，分為4個組，每組15頭牛，分別為:對照組(Ⅰ組)、試驗1組(Ⅱ組)、試驗2組(Ⅲ組)、試驗3組(Ⅳ組)。Ⅰ組飼喂基礎(chǔ)飼糧，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組在育肥后期基礎(chǔ)飼糧中添加不同水平硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑，添加水平分別為16、18、20 mg/(頭·d)?；A(chǔ)飼糧營養(yǎng)水平根據(jù)我國農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的2004年版《肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》［12］設(shè)計，其組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗牛每天05:00和17:00分2次飼喂，精粗料混合飼喂，自由飲水。

1.3 測定指標(biāo)和方法

1.3.1 采食量的測定

每天準(zhǔn)確稱量飼糧的飼喂量和剩余量，測定其干物質(zhì)的含量，計算每頭牛的日采食量(干物質(zhì)基礎(chǔ))，計算平均日采食量(ADFI)。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(DM basis) %

1.3.2 生長性能

以預(yù)試期末體重為始重，試驗結(jié)束時空腹，連續(xù)2 d稱重，計算每頭牛的平均日增重(ADG)，并根據(jù)平均日采食量和平均日增重計算飼料轉(zhuǎn)化率(FCR)，計算公式如下:

1.3.3 養(yǎng)分表觀消化率

采用全收糞法進行消化試驗，為期5 d，記錄每頭牛每天的采食量，收集每頭牛24 h的排糞量，并加入10%硫酸保存氨氮，然后按四分法取樣，密封，冷凍保存?zhèn)溆?。飼糧及糞中常規(guī)成分(干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、鈣、磷)的分析參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》［13］中的分析方法進行，按以下公式計算飼糧中各種養(yǎng)分的表觀消化率:

1.3.4 屠宰性能

宰前活重:肉牛在空腹24 h后宰前的活重。

胴體重:屠宰放血后，剝?nèi)ッ?、去頭、去內(nèi)臟及前肢膝關(guān)節(jié)和后肢趾關(guān)節(jié)以下部分后，整個軀體(包括腎臟及其周圍脂肪)靜置30 min的重量。

屠宰率:胴體重與宰前活重之比，用百分率表示。

凈肉重:動物體所有肉塊重量的總和。

凈肉率:凈肉重與宰前活重之比，用百分率表示。

胴體凈肉率:凈肉重與胴體重之比，用百分率表示。

肉骨比:凈肉重與骨重之比，用百分率表示。

背膘厚度:第12～13胸椎結(jié)合處的背部，用直尺量其皮下脂肪的厚度，不包括皮在內(nèi)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行方差分析和多重比較，結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果

2.1 硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對延邊黃牛生長性能的影響

由表2可知，Ⅳ組的平均日增重和平均日采食量顯著高于Ⅰ組(P＜0.05)，分別提高了34.69%和4.33%，其他組間差異不顯著(P＞0.05)。Ⅳ組的飼料轉(zhuǎn)化率顯著低于Ⅰ組(P＜0.05)，降低了26.37%，其他組間差異不顯著(P＞0.05)。

表2 硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對延邊黃牛生長性能的影響Table 2 Effects of sulfur-anion complex preparation on growth performance of Yanbian yellow cattle

2.2 硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對延邊黃牛養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表3可知，Ⅳ組的粗蛋白質(zhì)表觀消化率顯著高于Ⅰ組(P＜0.05)，提高了5.28%，其他組間差異不顯著(P＞0.05)。Ⅲ、Ⅳ組的粗纖維表觀消化率顯著高于Ⅰ組(P＜0.05)，分別提高了4.61%、5.35%，其他組間差異不顯著(P＞0.05)。干物質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、鈣、磷表觀消化率各組間均無顯著差異(P＞0.05)，但Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組在數(shù)值上均高于Ⅰ組。

2.3 硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對延邊黃牛屠宰性能的影響

由表4可知，隨著硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑添加水平的提高，供試牛的宰前活重、胴體重、屠宰率和眼肌面積呈先上升后下降趨勢，但差異不顯著(P＞0.05)。3個試驗組的背膘厚均低于對照組，而凈肉率、胴體凈肉率、肉骨比則均高于對照組，但差異均不顯著(P＞0.05)。

3 討論

3.1 硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對延邊黃牛生長性能的影響

在延邊黃牛育肥后期飼糧中添加硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對延邊黃牛生長性能有明顯促進作用。這種促進作用可能是由于硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑的組成成分(硫磺粉、電氣石粉與鍺礦粉)均具有促進家畜生長發(fā)育的功能。有研究表明，鍺可以通過提高碘和三碘甲腺原氨酸、四碘甲腺原氨酸含量，增強機體代謝功能，進而促進動物的生長發(fā)育，產(chǎn)生增重效果［14］。Li［15］研究發(fā)現(xiàn)，二氧化鍺(GeO2)對2日齡羅斯肉雞具有一定的促生長作用，飼料轉(zhuǎn)化率提高7.5%，生長速率提高12%。溫萍等［16］用 GeO2與鍺 -132(Ge-132)對 1～42日齡肉仔雞進行試驗，發(fā)現(xiàn)可以不同程度地提高生長效率。楊志強等［17］用無機鍺粉飼喂7周齡伊莎褐公雞，發(fā)現(xiàn)鍺對公雞生長有明顯的促進作用，提高了飼料報酬。關(guān)于鍺單獨添加到反芻動物飼糧中的研究報道還很少，有待于進一步研究。硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑的另一種重要組成成分——電氣石粉，能夠電離周圍空氣，激發(fā)空氣中電子的釋放，從而產(chǎn)生負(fù)氧離子，負(fù)氧離子對機體健康具有極大的作用［4］。汪財生等［18］研究表明，負(fù)氧離子可促進仔豬的生長發(fā)育，試驗組比對照組日增重提高了20.08%，料重比下降了16.89%。分析其原因可能是由于負(fù)氧離子可以對動物的神經(jīng)、體液起調(diào)節(jié)作用，從而增強和提高機體一系列新陳代謝過程，改善動物的食欲，有助于動物生長發(fā)育［18］。硫是反芻動物所必需的重要養(yǎng)分之一，但硫不能在體內(nèi)儲存，必須由飼糧供給。當(dāng)反芻動物缺乏硫時，會表現(xiàn)為食欲減退、增重降低、生產(chǎn)力下降。硫磺是含硫礦物鹽，但是其刺激性大，利用率較低［19］。而當(dāng)物質(zhì)粒子尺寸下降到納米級時，納米粒子表面原子與總原子數(shù)之比隨粒徑的變小而急劇增大并引起性質(zhì)上的變化，使納米物質(zhì)具有巨大的比表面積、強烈的化學(xué)活性和催化活性，因此納米物質(zhì)具有極高的表面能和擴散率［20］。在本研究中，延邊黃牛的采食量隨著硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑添加水平的提高呈上升趨勢，說明采用納米技術(shù)加工硫磺粉，使其刺激性減小，改善了硫磺的適口性。由于本試驗采用的是硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑，故不能證明單一的鍺、硫或電氣石粉是否可以促進延邊黃牛的生長發(fā)育，但可表明三者在肉牛體內(nèi)不存在拮抗作用。在本試驗中，隨著硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑添加水平的增加，延邊黃牛生長性能隨之提高，這表明在合理的添加量范圍內(nèi)硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑不會對延邊黃牛的健康狀況造成不良影響。

表3 硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對延邊黃牛養(yǎng)分表觀消化率的影響Table 3 Effects of sulfur-anion complex preparation on nutrient apparent digestibility of Yanbian yellow cattle %

表4 硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對延邊黃牛屠宰性能的影響Table 4 Effects of sulfur-anion complex preparation on slaughter performance of Yanbian yellow cattle

3.2 硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對延邊黃牛養(yǎng)分表觀消化率的影響

硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑提高了延邊黃牛粗纖維與粗蛋白質(zhì)的表觀消化率，這可能與硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑中的硫磺粉有關(guān)。本試驗采用納米技術(shù)加工硫磺粉以補充硫源，納米飼料具有小尺寸效應(yīng)和表面活性效應(yīng)，使其溶解性和傳輸效率遠(yuǎn)高于普通飼料，所以經(jīng)納米技術(shù)處理后的硫磺粉更容易被機體吸收，有效提高飼料利用率［20］。很多研究報道表明，硫可以提高反芻動物對粗纖維的消化率。在高纖維飼糧中添加含硫0.11%的硫酸鹽，可提高飼糧的體內(nèi)消化率;硫添加量為0.46%時，有機干物質(zhì)、酸性洗滌纖維、粗蛋白質(zhì)的表觀消化率呈線性增加趨勢，瘤胃真菌數(shù)目也增多［21］。Slyer等［22］在綿羊體內(nèi)、體外試驗中都發(fā)現(xiàn)，添加硫后瘤胃中纖維素分解菌的數(shù)量顯著增多。盧忠民等［23］對裝有永久性瘤胃瘺管的4頭水牛進行了試驗，研究以稻草加精料和羥甲基尿素為基礎(chǔ)飼糧時添加硫后瘤胃內(nèi)纖維消化率的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，瘤胃尼龍袋法纖維素消失率提高了9.39%。同時，盧忠民等［23］通過體外試驗還發(fā)現(xiàn)，添加硫后干物質(zhì)消化率從76.1%提高到80.9%。其原因可能是硫?qū)ξ⑸锞哂兄苯幼饔茫艽龠M瘤胃微生物活動，特別是添加硫后瘤胃內(nèi)纖維素分解菌的數(shù)量增加，有助于纖維素消化;同時，硫引起瘤胃環(huán)境變化，使瘤胃液周轉(zhuǎn)更新率提高，有助于纖維素消化［23］。硫還可以提高機體對粗蛋白質(zhì)等養(yǎng)分的消化利用率，這主要是由于硫作為硫胺素的成分參與碳水化合物的代謝，作為輔酶A的成分參與體內(nèi)蛋白質(zhì)、脂肪和能量的代謝，作為生物素的成分參與脂類代謝［19］，所以補充硫可以加強機體對各種養(yǎng)分消化利用的能力，促進機體新陳代謝。關(guān)于鍺、電氣石粉對反芻動物消化率影響的報道比較少見，相關(guān)作用機理有待進一步研究。

3.3 硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對延邊黃牛屠宰性能的影響

背膘厚是指在肉牛第12～13胸椎結(jié)合處背部皮下脂肪的厚度，是衡量肉牛脂肪沉積的重要指標(biāo)。有研究報道鍺元素可以影響脂類代謝，降低脂肪沉積。袁纓等［9］應(yīng)用無機鍺GeO2和有機鍺Ge-132飼喂艾維茵肉仔雞，結(jié)果表明無機鍺和有機鍺均能不同程度地減少肉仔雞的肝脂和腹脂的沉積，同時血清總膽固醇、總脂、甘油三酯以及胸肌膽固醇的含量均降低。目前，對于鍺影響脂肪沉積的機理還不十分清楚。唐兆新等［24］研究表明鍺可以促進腺垂體細(xì)胞分泌生長激素，Donkin等［25］證明生長激素是一種有效的降脂物質(zhì)，熊文中等［26］研究表明生長激素可通過抵制脂肪酸合成酶mRNA的轉(zhuǎn)錄，降低脂肪酸合成酶和乙酰輔酶A羧化酶活性而減少腹脂肪的沉積，這說明鍺對動物機體內(nèi)脂肪含量的影響可能是通過生長激素進行調(diào)控的。在本試驗中，添加硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑降低了延邊黃牛的背膘厚，同時升高了延邊黃牛的凈肉率、胴體凈肉率、肉骨比，這可能與鍺具有降低動物脂肪沉積作用相關(guān)。由于有關(guān)硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對反芻動物屠宰性能的影響尚未見報道，故該復(fù)合制劑對反芻動物屠宰性能影響的作用機理有待進一步深入研究。

4 結(jié)論

①延邊黃牛育肥后期飼糧中添加硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑可提高延邊黃牛的生長性能和養(yǎng)分表觀消化率。

②在本試驗條件下，以硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑添加水平為20 mg/(頭·d)時取得的效果較好。

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