飼糧減少礦物元素對育肥豬生長性能、肉品質(zhì)、血清生化指標以及骨骼肌礦物元素含量的影響

文超越李 勇邢偉剛段葉輝李穎慧張宇喆李鳳娜，5?

（1.中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點實驗室，長沙 410125；2.湖南師范大學生命科學學院，動物營養(yǎng)與人類健康實驗室，長沙 410006；3.新希望六和股份有限公司，北京 100102；4.中國科學院大學研究生院，北京 100049；5.湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，長沙 410128）

飼糧減少礦物元素對育肥豬生長性能、肉品質(zhì)、血清生化指標以及骨骼肌礦物元素含量的影響

文超越1，2李 勇3?邢偉剛3段葉輝1，4李穎慧1，4張宇喆1李鳳娜1，5?

（1.中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點實驗室，長沙 410125；2.湖南師范大學生命科學學院，動物營養(yǎng)與人類健康實驗室，長沙 410006；3.新希望六和股份有限公司，北京 100102；4.中國科學院大學研究生院，北京 100049；5.湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，長沙 410128）

本試驗旨在研究飼糧中減少鐵、錳、鋅、鎂和銅5種礦物元素添加量對育肥豬后期生長性能、肉品質(zhì)、血清生化指標以及骨骼肌礦物元素含量的影響。選用體況良好、體重接近［（76.17±1.58）kg］的“杜×長×大”三元雜交育肥豬300頭，隨機分成3個組，每組10個重復(fù)，每個重復(fù)10頭豬，公母各占1/2。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗組飼喂在基礎(chǔ)飼糧基礎(chǔ)上減少30%或60%礦物元素的飼糧。預(yù)試期3 d，正試期30 d。結(jié)果表明：與對照組相比，1）飼糧減少30%和60%礦物元素對育肥豬的生長性能和肉品質(zhì)無顯著影響（P＞0.05）；2）飼糧減少30%和60%礦物元素，育肥豬血清氨含量顯著升高（P＜0.05）；減少60%礦物元素顯著降低血清中總膽固醇的含量（P＜0.05），同時有降低血清總蛋白含量的趨勢（P＜0.10）；3）飼糧減少30%礦物元素對育肥豬骨骼肌中各礦物元素含量并無顯著影響（P＞0.05），而減少60%礦物元素使得骨骼肌銅、鐵和錳元素含量顯著降低（P＜0.05）。由此得知，育肥豬飼糧中鐵、錳、鋅、鎂和銅元素的含量可減少NRC（2012）推薦量的30%，而不會影響育肥豬后期的生長性能和肉品質(zhì)。

礦物元素；生長性能；肉品質(zhì)；血清生化指標；育肥豬

飼糧中添加高劑量的礦物元素，如銅和鋅，能顯著提高豬的平均日增重（average daily gain，ADG）和平均日采食量（average daily feed intake，ADFI）［1］，但其中80%～95%被排泄掉，這導致土壤中銅和鋅的含量增加，植物與微生物中毒［2］，并通過食物鏈危害人體健康，成為動物產(chǎn)品貿(mào)易技術(shù)性壁壘的主要表現(xiàn)形式。在國內(nèi)，育肥豬階段減少飼糧中礦物元素添加量的研究未見報道。因此，本試驗以育肥豬為研究對象，對比飼糧礦物元素鐵、錳、鋅、鎂和銅減少30%或60%的飼喂效果，并對其生長性能、肉品質(zhì)、血清生化指標及骨骼肌礦物元素含量進行初步考察，以此探索礦物元素減排措施，并為減少環(huán)境壓力，降低飼養(yǎng)成本，提升社會效益，保障我國生豬養(yǎng)殖行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供示范。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

BS-190全自動生化分析儀（深圳邁瑞）、pH計（Matthaus pH Star）、色差計（美能達CR-410）和安捷倫電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-OES）720。

1.2 試驗動物與分組

試驗選用體況良好、體重接近［（76.17± 1.58）kg］的“杜×長×大”三元雜交育肥豬300頭，采用單因子試驗設(shè)計，按體重及遺傳背景基本一致的原則隨機分成3個組，每組10個重復(fù)，每個重復(fù)10頭豬，公母各占1/2。

1.3 飼糧及飼養(yǎng)管理

試驗采用玉米-豆粕型飼糧，參考 NRC（2012）以及豬理想氨基酸模型、應(yīng)用標準回腸可消化氨基酸體系設(shè)計基礎(chǔ)飼糧（對照組），試驗1組和2組分別在基礎(chǔ)飼糧的基礎(chǔ)上減少30%和60%的鐵、錳、鋅、鎂和銅5種礦物元素的用量，飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

飼養(yǎng)采用漏縫塑料地板，不銹鋼可調(diào)式料槽，鴨嘴式飲水器。每天清洗代謝籠及地面，豬舍每周噴霧消毒1次。每天觀察并記錄豬只的健康狀況。試驗全程采用顆粒料飼喂，自由采食和飲水。試驗預(yù)試期3 d，正試期30 d。

表1 飼糧組成及營養(yǎng)水平（風干基礎(chǔ)）Table 1 Composition and nutrient levels of diets（air-dry basis） %

續(xù)表1

1.4 樣品的采集與處理

試驗結(jié)束時，每組隨機選取10頭豬進行采血，并運往當?shù)赝涝讏觯ㄉ綎|銀寶）進行屠宰和樣品采集。

1.5 指標測定及其方法

1.5.1 生長性能

試驗豬分別于正試期開始、結(jié)束當天08：00空腹稱重，前 1天 20：00斷料，回收剩料，計算ADG、ADFI和料重比（F/G）。

1.5.2 肉品質(zhì)

試驗豬屠宰后，首先測定胴體平均背膘厚，之后取右側(cè)胴體第6～7肋骨處背最長肌檢測肉品質(zhì)。測定45 min和24 h時肌肉的pH（pH45min和pH24h）；測定肉色［亮度（L?）、紅度（a?）和黃度（b?）］；測定蒸煮損失，先用電子天平將肉樣稱重（W0），再將肉樣放入陶瓷碗容器內(nèi)，待蒸鍋水沸騰后將肉樣放入，蒸煮45 min，取出肉樣吊掛于室內(nèi)無風陰涼處，30 min后再次對肉樣稱重（W1），計算公式如下：

蒸煮損失（%）＝100×W1/W0。

1.5.3 血清生化指標

試驗動物在試驗結(jié)束當天每組隨機選擇6頭豬，于08：00空腹前腔靜脈采血5 mL，傾斜放置，血清析出后經(jīng)3 000 r/min離心15 min，收集血清并分裝于EP管中，-20℃低溫凍存。使用深圳邁瑞B(yǎng)S-190全自動生化分析儀測定血清生化指標，試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.5.4 骨骼肌礦物元素含量

取背肌5 g左右，經(jīng)烘干、炭化處理后在馬弗爐中550℃灰化5 h，用稀酸溶解并用雙蒸水定容，使用 ICP-OES測定鐵、錳、鋅、鎂和銅元素含量。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)采用SAS 9.1統(tǒng)計軟件進行單因子方差分析（one-way ANOVA）和Duncan氏法多重比較，以P＜0.05為差異顯著性標準，P＜0.10為具有差異顯著性趨勢。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧減少礦物元素對育肥豬生長性能和肉品質(zhì)的影響

由表2、表3可知，與對照組相比，飼糧減少30%或60%鐵、錳、鋅、鎂和銅5種礦物元素對育肥豬的生長性能和肉品質(zhì)無顯著影響（P＞0.05）。

2.2 飼糧減少礦物元素對育肥豬血清生化指標的影響

由表4可知，與對照組相比，飼糧減少30%或60%鐵、錳、鋅、鎂和銅5種礦物元素，育肥豬血清氨含量顯著升高（P＜0.05）；減少60%礦物元素顯著降低血清中總膽固醇的含量（P＜0.05），同時有降低血清總蛋白含量的趨勢（P＜0.10）。由表5可知，與對照組相比，減少60%礦物元素有降低血清總抗氧化能力（total antioxidant capacity，T-AOC）的趨勢（P＝0.07）。飼糧減少礦物元素對育肥豬其他血清生化指標無顯著影響（P＞0.05）。

2.3 飼糧減少礦物元素對育肥豬骨骼肌礦物元素含量的影響

由表6可知，與對照組相比，試驗1組育肥豬骨骼肌中各礦物元素含量差異不顯著（P＞0.05），而試驗2組育肥豬骨骼肌銅、鐵和錳元素含量顯著降低（P＜0.05）。

表2 飼糧減少礦物元素對育肥豬生長性能的影響Table 2 Effects of reducing dietary mineral elements on growth performance of finishing pigs

表3 飼糧減少礦物元素對育肥豬肉品質(zhì)的影響Table 3 Effects of reducing dietary mineral elements on meat quality of finishing pigs

表4 飼糧減少礦物元素對育肥豬血清生化指標的影響Table 4 Effects of reducing dietary mineral elements on serum biochemical indices of finishing pigs

表5 飼糧減少礦物元素對育肥豬血清抗氧化能力的影響Table 5 Effects of reducing dietary mineral elements on serum antioxidant ability of finishing pigs

表6 飼糧減少礦物元素對育肥豬骨骼肌礦物元素含量的影響Table 6 Effects of reducing dietary mineral elements on mineral element content in skeletal muscle tissue of finishing pigs mg/kg

3 討 論

有調(diào)查表明，銅和鋅總量的95%以上隨畜禽糞便排出體外［3］，豬糞中銅的平均含量為830 mg/kg，鋅的平均含量為1 064 mg/kg［4-5］，這危及農(nóng)產(chǎn)品安全和人體健康，同時也表明飼糧中微量元素可能過量添加。在豬的生長育肥階段不添加礦物元素預(yù)混料，對豬的影響并不一致。部分研究顯示，不添加礦物元素預(yù)混料能顯著降低育肥豬胴體長度和后腿重量，顯著增加第10肋背膘厚［6］，而對肌間脂肪和硬度卻沒有影響［7］，有降低a?的趨勢［8］；而在 NRC（2012）標準上減少50%的礦物元素添加量對豬的生長性能和肉品質(zhì)均沒有影響［9］。因此，本研究選擇在NRC（2012）的標準上分別降低30%和60%的礦物元素添加量，考察其對生長性能和肉品質(zhì)的影響，以期對畜禽廢棄物污染治理提供數(shù)據(jù)支持。

3.1 飼糧減少礦物元素對育肥豬生長性能和肉品質(zhì)的影響

長期應(yīng)用礦物元素的商業(yè)推薦量，對肝臟的結(jié)構(gòu)和代謝功能造成損傷［10］。在育肥后期，屠宰前30天左右，在玉米-豆粕型飼糧中不添加礦物元素，對豬的生長性能沒有顯著影響［6-7］，這與本試驗結(jié)果相符合，且使用高粱-豆粕型飼糧也有相似的結(jié)果［11］。但隨著停止添加礦物元素時間的延長，有降低ADG的趨勢［12］，并顯著增加ADFI［8］。其他的研究則顯示，在育肥豬飼糧中停止添加礦物元素對背膘厚的影響并不一致，部分研究表明對背膘厚沒有影響［7-9，13］，也有研究表明可增加背膘厚［5］，推測與試驗動物的初始體重差異較大有關(guān)。減少或不添加礦物元素對豬背最長肌的顏色沒有影響［9］，減少［9］或停飼礦物元素［13］對豬眼肌面積沒有影響，這與本試驗結(jié)果一致，這提示我們在育肥后期可減少礦物元素的添加量，從而節(jié)約飼養(yǎng)成本，提高飼養(yǎng)效率，并減少育肥豬后期排泄物對環(huán)境的壓力。

3.2 飼糧減少礦物元素對育肥豬血清生化指標的影響

鐵、錳、鋅、鎂和銅作為體內(nèi)酶的組成成分或者活化因子而發(fā)揮營養(yǎng)生理作用［14］。研究表明，鋅的水平（0、40、80、120 mg/kg）對育肥豬血清中T-AOC沒有顯著影響［15］，推測鋅不是影響血清T-AOC的關(guān)鍵元素；低銅添加水平對血清T-AOC產(chǎn)生顯著不良影響［16］；隨著鐵元素添加量的減少，血清T-AOC顯著降低，但與周齡有關(guān)［17］；錳的添加量影響超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）的活性［18-19］；鎂是紅細胞中谷胱甘肽（glutathione，GSH）合成及其生物合成所需ATP的必需輔助因子，對SOD、過氧化氫酶活性和GSH含量都有顯著影響［20］。上述結(jié)果與本試驗試驗組血清T-AOC有降低的趨勢結(jié)果一致，說明各礦物元素之間相互關(guān)聯(lián)、共同作用，與血清生化指標聯(lián)系密切。有研究顯示，隨著銅添加量的減少，血清中總膽固醇的含量顯著升高［21］，而隨著錳水平的降低，總膽固醇含量有降低的趨勢［22］，這表明錳和銅在調(diào)節(jié)總膽固醇含量上具有拮抗作用。精氨酸酶參與尿素的形成，每分子的精氨酸酶含有4分子的錳離子（Mn2+），錳缺乏可引起精氨酸酶活性降低，從而導致血氨含量升高［23］。本研究結(jié)果顯示，飼糧減少60%礦物元素用量，血清氨含量顯著升高，血清總蛋白含量也有降低的趨勢，說明蛋白質(zhì)的合成代謝下降，可能與缺乏微量元素，從而影響代謝途徑中關(guān)鍵酶的活性有關(guān)。因此，在育肥豬后期飼糧礦物元素減少60%是否可行仍有待進一步證實。

3.3 飼糧減少礦物元素對育肥豬骨骼肌礦物元素含量的影響

飼糧中不添加礦物元素，有降低鋅在肌肉中積累的趨勢［6］；不添加礦物元素，導致肝臟中鐵、銅、錳、鋅富集［14］，這可能是由于機體的保護機制導致。而本試驗中減少礦物元素的添加對骨骼肌中鋅含量沒有影響，可能與減少礦物元素添加量不同有關(guān)；隨著銅添加量的減少，在體內(nèi)的留存也顯著減少［21］，而隨著停止添加礦物元素時間的延長，銅在大腿肌肉中的含量也顯著降低［12］，糞便中銅、鋅、錳和鐵的含量顯著降低［24-25］，推測糞便中礦物元素的含量在一定程度上也能反映骨骼肌中礦物元素的含量情況，這與本試驗結(jié)果基本一致。

4 結(jié) 論

育肥豬后期飼糧減少推薦量30%的鐵、錳、鋅、鎂和銅5種礦物元素并不影響其生長性能、肉品質(zhì)和血清生化指標；減少推薦量的60%，育肥豬的生長性能和肉品質(zhì)不受影響。原因是減少礦物元素添加量后，其在腸道中的吸收率提高，肝臟中富集的礦物元素部分釋放。

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Effects of Reducing Dietary Trace Mineral Elements on Growth Performance，Meat Quality，Serum Biochemical Indices and Mineral Content in Skeletal Muscle Tissue of Finishing Pigs

WEN Chaoyue1，2LI Yong3?XING Weigang3DUAN Yehui1，4LI Yinghui1，4ZHANG Yuzhe1LI Fengna1，5?
（1.Key Laboratory of Agro-Ecological Processes in Subtropical Region，Institute of Subtropical Agriculture，Chinese Academy of Science，Changsha410125，China；2.Laboratory of Animal Nutrition and Human Health，School of Life Sciences，Hunan Normal University，Changsha410006，China；3.New Hope Liuhe Company Limited，Beijing100102，China；4.University of Chinese Academy of Science，Beijing100049，China；5.Hunan Co-Innovation Center of Animal Production Safety，CICAPS，Changsha410128，China）

This study was conducted to determine the effects of reducing dietary trace mineral elements such as Fe，Mn，Zn，Mg and Cu on growth performance，meat quality and serum biochemical indices and mineral content in skeletal muscle tissue of finishing pigs.A total of 300 crossbred（Duroc×Landrace×Large White）finishing pigs with initial body weight of（76.17±1.58）kg were allotted to 3 groups with 10 replicates and 10 pigs in each replicate（half male and half female）.Pigs in the control group were fed a basal diet，and in experimental groups were fed basal diets with 30%and 60%reduction of the trace mineral elements.The trial lasted for 30 days after 3 days of adaption.The results showed as follows：compared with control group，1）no significant differences were observed in growth performance or meat quality of pigs by reducing 30%and 60% trace mineral elements（P＞0.05）.2）30%and 60%reduction of the mineral elements significantly increased serum ammonia content（P＜0.05），while 60%reduction significantly decreased serum total cholesterol content（P＜0.05）and tended to decrease serum total protein content（P＜0.10）of pigs.3）Meanwhile，the 30%reduction did not significantly affect the contents of trace mineral elements in skeletal muscle tissue of finishing pigs（P＞0.05），but for the 60%reduction，the contents of Cu，F(xiàn)e and Mn were decreased significantly（P＜0.05）.In conclusion，it is available that a dietary level of Fe，Mn，Zn，Mg and Cu can be reduced by 30% based on the NRC（2012）requirement with no negative effects on the growth performance or meat quality of finishing pigs.［Chinese Journal of Animal Nutrition，2017，29（2）：597-604］

trace mineral elements；growth performance；meat quality；serum biochemical indices；finishing pig

S828

A

1006-267X（2017）02-0597-08

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.02.028

（責任編輯 田艷明）

2016-08-22

國家重點研發(fā)計劃（2016YFD0501201，2016YFD0200900）；湖南省自然科學基金面上項目（S2014J504I）；中國科學院青年創(chuàng)新促進會項目（2016326）

文超越（1992—），男，四川遂寧人，碩士研究生，從事分子營養(yǎng)與肉品質(zhì)調(diào)控研究。E-mail：18390973474＠163.com

?通信作者：李 勇，高級營養(yǎng)師，E-mail：liyong2＠newhope.cn；李鳳娜，副研究員，E-mail：lifengna＠isa.ac.cn

?Corresponding authors：LI Yong，senior nutritionist，E-mail：liyong2＠newhope.cn；LI Fengna，associate professor，E-mail：lifengna＠isa.ac. cn