富硒和鍺酵母培養(yǎng)物對延邊黃牛生長性能、肌肉脂肪酸和氨基酸含量的影響

韓東魁　耿春銀　張　敏

(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，延吉 133000)

隨著人們消費水平提高，消費者的對牛肉消費觀念發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)變。安全、綠色、高品質(zhì)的牛肉成為研究的主要發(fā)展方向[1]。有研究表明，中草藥制劑、糖萜類、活性肽、微生態(tài)制劑等在改善畜產(chǎn)品品質(zhì)方面有顯著的效果[2]。酵母培養(yǎng)物(YC)是用特定的培養(yǎng)基并利用酵母菌的厭氧發(fā)酵特性生產(chǎn)出的一種微生態(tài)制劑[3]。酵母培養(yǎng)物有助于提高牛生產(chǎn)性能，改善肉品質(zhì)。耿春銀等[4]在西門塔爾牛飼糧中添加50 g/(d·頭)酵母培養(yǎng)物改善了牛肉嫩度，并提高了牛肉的風(fēng)味。張嘉[5]在延邊黃牛飼糧中添加20 mg/kg負離子硒和鍺中藥復(fù)合制劑提高了肌肉中蛋白質(zhì)及不飽和脂肪酸含量。無機微量元素可以通過生物富集作用轉(zhuǎn)變成有機微量元素，從而更好其地發(fā)揮生物效價。有研究表明，延邊黃牛飼糧中添加富硒和鍺酵母培養(yǎng)物可以提高牛外脊和臀部肌肉的鮮味[6]。鍺元素在家禽體內(nèi)具有調(diào)控脂類代謝作用，可以顯著抑制蛋中固醇的代謝[7]。在目前的研究中，富硒酵母多用于改善家禽及單胃動物的畜產(chǎn)品品質(zhì)，但在反芻動物中報道較少。同時，硒元素和鍺元素對畜產(chǎn)品品質(zhì)的多見于有關(guān)它們單獨作用效果的報道，兩者的聯(lián)合作用應(yīng)用于動物生產(chǎn)中的報道較少，僅局限于復(fù)合微量元素酵母的基礎(chǔ)研發(fā)[8]。本試驗利用酵母富集硒和鍺元素，研究富硒和鍺酵母培養(yǎng)物對延邊黃牛生長性能、肌肉脂肪酸和氨基酸含量的影響，為其在改善肉牛肉品質(zhì)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　試驗材料

富硒和鍺酵母培養(yǎng)物由延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)研究室提供。富硒和鍺酵母培養(yǎng)物發(fā)酵條件：pH為7.0，培養(yǎng)時間60 h，接種量10%，溫度30.2 ℃，米糠添加量為144 g/L，裝液量350 mL/L,亞硒酸鈉(Na2SeO3)的添加量為10 mg/L，氧化鍺(GeO2)添加量為120 mg/L。經(jīng)反復(fù)過濾、烘干(65 ℃)、粉碎(150目)得到的產(chǎn)物經(jīng)紫外分光光度法測定培養(yǎng)物中有機硒含量為2.27 mg/kg，有機鍺含量為9.80 mg/kg[9]。

1.2　試驗設(shè)計及試驗動物

本試驗所用試驗動物均來自吉林省琿春市旭春肉牛示范基地。選取健康、體況一致的30月齡的延邊黃牛公牛20頭，體重為(351±20) kg，隨機分為4組，每組5頭，組內(nèi)和組間體重差異均不顯著(P>0.05)。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ組飼喂在基礎(chǔ)飼糧中分別添加0.1%、0.2%和0.3%富硒和鍺酵母培養(yǎng)物的試驗飼糧?；A(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。供試牛于每天04:30和16:30分2次飼喂。供給其充分飲水，定期做好消毒防疫工作。試驗期90 d。

1.3　測定指標與方法

1.3.1生長性能

平均日采食量(ADFI)：每天準確記錄采食量與剩料量，計算每頭牛的平均日采食量(干物質(zhì)基礎(chǔ))。

平均日增重(ADG，kg)=(末體重-
初體重)/試驗天數(shù)；
飼料轉(zhuǎn)化率(FCR，%)=100×平均日增重/
平均日采食量。

1.3.2肌肉中脂肪酸含量

每組選擇3頭牛，取第12肋骨至第13肋骨間的背最長肌100 g，進行肌肉中脂肪酸含量的測定。參照GB/T 22223—2008進行樣品的前處理，處理后進行上機操作測定。測定儀器為氣相色譜儀(7890AGC，Agilent，美國)。載氣為氮氣(純度>99.999%，購于吉林省長春市中晨氣體有限責(zé)任公司);氫氣由高純氫氣發(fā)生器(SGH-300，北京東方精華苑科技有限公司)制備;高純空氣購于吉林省長春市巨洋氣體科技有限責(zé)任公司，純度>99.999%；標準品為脂肪酸甲醋混標，C4～C24共37種，購于Sigma公司，貨號LB74422。脂肪酸含量以占粗脂肪的比例表示。

表1　基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供The premix provided the following per kg of the diet：VA 3 200 IU，VD 1 500 IU，VE 70 IU，F(xiàn)e 40 mg,Cu 10 mg，Mn 55 mg，Zn 30 mg，I 0.3 mg，Se 0.3 mg，Co 0.1 mg。

2)綜合凈能為計算值，其余為實測值。NEmfwas a calculated value， while the others were measured values.

所采用的色譜柱為supelco sp-2560(100 m×250 μm,0.2 μm)，檢測器為火焰氫離子檢測器。程序升溫:起始溫度130 ℃，保持3 min，運行5 min，速率4 ℃/min，至240 ℃，保持35 min，運行50 min;進樣口溫度為240 ℃；火焰氫離子檢測器溫度為250 ℃。

1.3.3肌肉中氨基酸含量

取200 g背最長肌樣品，參照GB/T 5009.124—2010中的方法進行樣品的前處理，處理后進行上機操作測定。儀器為高效液相色譜儀(2010A HT，島津，日本)；蛋白質(zhì)水解管購于Fisher公司；17種氨基酸標準品購于Sigma公司(SLBC0408V)；PITC購于美國Dikma公司，色譜純；乙腈購于美國Tedia公司，色譜純；其余試劑均為國產(chǎn)，分析純。

所用色譜柱為島津Shim-Pack VP-ODS(250 mm×4.6 mm，5 μm)，柱溫38 ℃；檢測波長254 nm；進樣量1 μL。流動相A：磷酸緩沖液；流動相B：乙腈溶液。線性梯度洗脫程序:5 min,10% B；30 min,40% B；30.01 min,70% B；36 min，70% B；45 min。流動相流速1.0 mL/min。

1.4　數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

本試驗所得數(shù)據(jù)使用Excel 2016進行整理，并應(yīng)用SPSS 20.0進行單因素方差分析，結(jié)果用“平均值±標準差”表示。

2　結(jié)　果

2.1　富硒和鍺酵母培養(yǎng)物對延邊黃牛生長性能的影響

由表2可知，與對照相比，各試驗組平均日增重均有所提高，但差異不顯著(P<0.05)；試驗Ⅰ、Ⅱ組的飼料轉(zhuǎn)化率均顯著提高(P<0.05)，但這2組間無顯著差異(P>0.05)；各試驗組的平均日采食量呈上升趨勢，但組間無顯著差異(P>0.05)。

表2　富硒和鍺酵母培養(yǎng)物對延邊黃牛生長性能的影響

同行數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下表同。

In the same row， values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01). The same as below.

2.2　富硒和鍺酵母培養(yǎng)物對延邊黃牛肌肉脂肪酸含量的影響

由表3可知，與對照組相比，試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組肌肉中亞油酸含量分別提高了9.21%(P<0.05)、11.26%(P<0.05)和17.06%(P<0.01)；隨著富硒和鍺酵母培養(yǎng)物添加量的提高，飽和脂肪酸/不飽和脂肪酸呈下降趨勢，且試驗Ⅱ、Ⅲ組與對照組差異顯著(P<0.05)；與對照組相比，試驗組硬脂酸、棕櫚酸含量略有降低，油酸、亞麻油酸含量略有上升，但均無顯著差異(P>0.05)。結(jié)果提示，富硒和鍺酵母培養(yǎng)物可以顯著提高肌肉中亞油酸含量，顯著降低飽和脂肪酸/不飽和脂肪酸。

表3　富硒和鍺酵母培養(yǎng)物對延邊黃牛肌肉脂肪酸含量的影響(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2.3　富硒和鍺酵母培養(yǎng)物對延邊黃牛肌肉氨基酸含量的影響

由表4可知，與對照組相比，試驗Ⅲ組肌肉中賴氨酸含量提高了3.81%(P<0.05)；試驗Ⅱ、Ⅲ組肌肉中丙氨酸含量分別提高了7.81%(P<0.05)和7.56%(P<0.05)；試驗Ⅱ組肌肉中谷氨酸含量提高了4.98%(P<0.05)；各試驗組間肌肉中賴氨酸、丙氨酸和谷氨酸含量均無顯著差異(P>0.05)；各組間肌肉中其他氨基酸含量無顯著差異(P>0.05)。結(jié)果提示，富硒和鍺酵母培養(yǎng)物可以顯著提高肌肉中賴氨酸、丙氨酸和谷氨酸的含量。

表4　富硒和鍺酵母培養(yǎng)物對延邊黃牛肌肉氨基酸含量的影響 (干物質(zhì)基礎(chǔ))

3　討　論

3.1　富硒和鍺酵母培養(yǎng)物對延邊黃牛生長性能的影響

酵母菌、乳酸菌等都是瘤胃內(nèi)有益菌微生物，對于反芻動物瘤胃微生物的穩(wěn)態(tài)起著重要作用。其中，酵母菌能夠調(diào)節(jié)菌群結(jié)構(gòu)，并可以提高乳酸菌的活性，利于瘤胃內(nèi)pH的穩(wěn)定。富硒酵母菌是目前較為常用的硒補充劑，經(jīng)酵母將硒元素化成具有很高的生物活性的L-(+)-硒代蛋氨酸，從而更容易被動物吸收利用。在本試驗中，不同添加量富硒和鍺酵母培養(yǎng)物均有利于提高延邊黃牛的平均日增重、飼料轉(zhuǎn)化率。添加富硒和鍺酵母培養(yǎng)物的各試驗組平均日增重均有所有提高，但組間無顯著差異。添加量為0.1%時，飼料轉(zhuǎn)化率與對照組有顯著差異，且增重效果優(yōu)于添加0.3%時。當(dāng)添加量為0.2%時，飼料轉(zhuǎn)化率較對照組提高了22.85%。各試驗組平均日采食量均高于對照組，但組間無顯著差異。Bontempo等[10]研究表明，添加活性酵母可以提高牛的生長性能。Wichtel等[11]在5月齡奶牛犢牛飼糧中補充硒可以提高牛的平均日增重。但是，Chorfi等[12]和Gunter等[13]報道稱關(guān)于富硒酵母培養(yǎng)物或硒對牛的生長性能方面并無顯著影響。鍺元素可以提高血液中三甲狀腺原氨酸(T3)和甲狀腺素(T4)含量，促進動物生長[14]。吳東波等[15]在肉仔雞中添加了硒、鍺和維生素E，發(fā)現(xiàn)當(dāng)硒、鍺同時添加，且硒的添加量為0.15 mg/kg和鍺的添加量5 mg/kg時效果最好。吳貴富等[16]在小鼠飼糧中添加富鍺酵母培養(yǎng)物，提高了小鼠的平均日增重并降低了料重比。白曉凱等[17]研究表明，飼糧中添加富鍺酵母培養(yǎng)物可以提高仔豬的平均日增重及飼料轉(zhuǎn)化率。關(guān)于富鍺酵母培養(yǎng)物對于反芻動物生產(chǎn)方面的報道較少，其具體作用機制仍需進一步研究。本試驗與上述試驗結(jié)果存在差異可能是與鍺元素和硒元素聯(lián)合作用有關(guān)。在目前的研究中，多為關(guān)于富硒或鍺酵母培養(yǎng)物單獨作用的影響，尚未有聯(lián)合作用的研究。

3.2　富硒和鍺酵母培養(yǎng)物對延邊黃牛肌肉中脂肪酸含量的影響

肌肉中脂肪酸的含量與比例是牛肉品質(zhì)重要評價指標。肌肉中的脂肪酸分為飽和脂肪酸和不飽和不飽和脂肪酸。飽和脂肪酸攝入量過高會增加動脈硬化的發(fā)病率[18]。不飽和脂肪酸對人類具有抗癌、降脂、預(yù)防心血管疾病等作用。同時，亞油酸和亞麻油酸不僅是人類必需脂肪酸，而且對牛肉的風(fēng)味有著重要影響[19]。有研究發(fā)現(xiàn)，微量元素硒有調(diào)控動物體內(nèi)脂肪酸代謝的作用[20]。Czauderna等[21]研究表明，在小鼠飼糧中添加富硒酵母培養(yǎng)物可以提高小鼠肌肉中共軛亞油酸的含量。在奶牛飼糧中添加富硒酵母培養(yǎng)物也可以提高牛奶中不飽和脂肪酸的含量[22]。關(guān)于鍺元素對肌肉中脂肪酸含量的形成的報道較少。但在植物中，通過對比富鍺靈芝和普通靈芝發(fā)現(xiàn)，富鍺靈芝中多不飽和脂肪酸的含量要高于普通靈芝[23]。在本試驗中，富硒和鍺酵母培養(yǎng)物可以提高肌肉中亞油酸含量，降低肌肉中飽和脂肪酸/不飽和脂肪酸。

3.3　富硒和鍺酵母培養(yǎng)物對延邊黃牛肌肉中氨基酸含量的影響

人體每天所需的22種氨基酸中，有8種是人體自身不能合成的，這8種氨基酸必須在食物中獲取。而牛肉中含有人體所必需的8種氨基酸，且在人體中吸收利用高，所以牛肉是人體補充氨基酸很好的選擇。為了提高牛肉風(fēng)味，發(fā)酵稻草、全混合日糧和飼料添加劑的使用都已經(jīng)應(yīng)用到肉牛的生產(chǎn)中[24-25]。但是，肌肉中氨基酸的含量因牛的品種和性別、飼糧和飼養(yǎng)環(huán)境的不同而有所差異。在本試驗中，添加富硒和鍺酵母培養(yǎng)物提高了肌肉中風(fēng)味氨基酸(賴氨酸、丙氨酸和谷氨酸)的含量，改善了牛肉的風(fēng)味。申佳潔[26]通過電子鼻和電子舌對貯藏期間延邊黃牛肉的分析發(fā)現(xiàn)，富硒和鍺酵母培養(yǎng)物可以提高牛肉鮮味及鮮味回味輸出值。伏映萍[27]在灘羊飼糧中添加0.35 mg/kg硒后發(fā)現(xiàn)，羊肉中香味氨基酸脯氨酸和賴氨酸的含量得到提高，羊肉的風(fēng)味得到改善。目前，關(guān)于鍺元素對牛的肌肉中氨基酸含量的影響尚未見報道，具體影響機制還需進一步研究。

4　結(jié)　論

① 飼糧中添加富硒和鍺酵母培養(yǎng)物可以提高延邊黃牛飼料轉(zhuǎn)化率。

② 飼糧中添加富硒和鍺酵母培養(yǎng)物可以提高延邊黃牛肌肉中亞油酸含量，降低飽和脂肪酸/不飽和脂肪酸。

③ 飼糧中添加富硒和鍺酵母培養(yǎng)物可以提高延邊黃牛肌肉中風(fēng)味氨基酸(賴氨酸、丙氨酸和谷氨酸)的含量，改善牛肉的風(fēng)味。

④ 綜合各指標的變化以及飼料成本等因素，建議在延邊黃牛飼糧中添加0.2%富硒和鍺酵母培養(yǎng)物。