土豆渣發(fā)酵飼料對(duì)小尾寒羊氨基酸及脂肪酸組成的影響

■薛樹媛 王莉梅 李長(zhǎng)青 郭天龍 田 豐 金 海

(內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010031)

發(fā)酵飼料是指在人工控制條件下，以微生物、復(fù)合酶為發(fā)酵劑菌種，將植物性、動(dòng)物性或礦物性物質(zhì)中的抗?fàn)I養(yǎng)因子分解或轉(zhuǎn)化，使其成為更易被動(dòng)物采食、消化、吸收，營(yíng)養(yǎng)成分更高且無(wú)毒害作用的飼料原料[1-2]。早在20世紀(jì)90 年代初，我國(guó)就開始了對(duì)微生物發(fā)酵飼料的研究。馮健等[3]研究表明，在育肥后期飼糧中添加生物發(fā)酵飼料可提高延邊黃牛的屠宰性能、提高背最長(zhǎng)肌中粗脂肪含量、降低粗蛋白含量、提高油酸、谷氨酸含量。王莉梅等[4]研究表明，分別以秸稈和葵花盤為主的兩種發(fā)酵飼料飼喂小尾寒羊，均有提高小尾寒羊背膘厚度、眼肌面積、熟肉率、氨基酸、硬脂酸及亞麻酸的趨勢(shì)，羊肉營(yíng)養(yǎng)豐富。內(nèi)蒙古自治區(qū)馬鈴薯主要深加工用于制取淀粉和粉條，在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的土豆渣。土豆渣是一類含水、細(xì)胞碎片和殘余淀粉顆粒的加工副產(chǎn)物，鮮土豆渣含水量高達(dá)90%，自帶菌多達(dá)33種，不易儲(chǔ)存、運(yùn)輸，堆棄發(fā)酵后散發(fā)著霉變的惡臭味，即污染環(huán)境又影響環(huán)境美化[5-6]，生產(chǎn)淀粉的企業(yè)每年為處理土豆渣而投入巨大人力和財(cái)力。有研究表明，土豆渣中含有大量的纖維素、果膠等可利用成分，同時(shí)含有部分淀粉和少量蛋白質(zhì)，具有很高的開發(fā)利用價(jià)值[7]。本試驗(yàn)將土豆渣和劣質(zhì)的牧草混合發(fā)酵制成發(fā)酵飼料，探討土豆渣發(fā)酵飼料對(duì)育肥羔羊肌肉氨基酸、肌肉及腎周脂肪組織中脂肪酸組成的影響，旨在為合理的配制發(fā)酵飼料同時(shí)為解決農(nóng)牧區(qū)養(yǎng)殖業(yè)飼料資源缺乏問(wèn)題提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及分組

動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)在錫林郭勒盟正鑲白旗寶音圖畜牧科技公司基地進(jìn)行，選擇150 只健康無(wú)病，體重相近(22 kg左右)小尾寒羊羔羊，按照隨機(jī)分組的原則分成3 組（對(duì)照組、試驗(yàn)Ⅰ組和試驗(yàn)Ⅱ組），每組5 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10只羊，分圈飼養(yǎng)。

1.2 試驗(yàn)日糧

按照兩種配方中的配比將原料裝入攪拌機(jī)中，攪拌30 min，然后將攪拌均勻的混合飼料裝入不透氣的結(jié)實(shí)的塑料袋中并抽掉袋中的空氣，壓實(shí)扎口密封。將密封好的原料袋整齊堆放在15 ℃以上的潔凈場(chǎng)所，避光避風(fēng)保存，15 d左右即可發(fā)酵完成，便可作為飼料飼喂。試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組羔羊精料基礎(chǔ)上飼喂不同配方的發(fā)酵飼料，對(duì)照組常規(guī)飼喂（精料+羊草切碎直接飼喂），各組飼喂精飼料量一致，均為500 g/d，試驗(yàn)Ⅰ組、Ⅱ組粗飼料由不同配方的發(fā)酵飼料替代，自由采食。預(yù)試期為7 d，試驗(yàn)期為65 d，每天飼喂4次，自由飲水。各組飼料配方和營(yíng)養(yǎng)水平見表1和表2。

表1 精料配方及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

表2 發(fā)酵飼料配方及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1.3 屠宰與采樣

飼喂試驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)平均體重，每組選取9 只羊，共27只進(jìn)行屠宰，宰前24 h停止喂料，宰前2 h停止喂水，用“大抹脖”的方式屠宰，從每只羊同一部位取背最長(zhǎng)肌和腎周脂肪，所得肉樣均用自封袋封口包裝，貼上標(biāo)簽，-80 ℃冰箱中保存用于相關(guān)指標(biāo)測(cè)定。

1.4 指標(biāo)檢測(cè)

氨基酸和脂肪酸組成于內(nèi)蒙古農(nóng)牧漁業(yè)生物實(shí)驗(yàn)研究中心參照GB/T 5009.124—2016《食品中氨基酸的測(cè)定》[8]和GB/T 22223—2008《食品中總脂肪、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸和脂肪酸》[9]測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2007 軟件進(jìn)行初步整理，用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用單因子方差（One-Way analysis of variance）分析進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，并采用鄧肯氏（Duncan's）法進(jìn)行多重比較。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果

2.1 氨基酸成分測(cè)定結(jié)果

本試驗(yàn)共檢出17 種氨基酸，各類氨基酸中谷氨酸含量最高，天門冬氨酸、賴氨酸、亮氨酸、精氨酸、丙氨酸次之。由表3可知，試驗(yàn)Ⅰ組相比對(duì)照組顯著提高了纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和成人必需氨基酸含量（P＜0.05），試驗(yàn)Ⅰ組和Ⅱ組相比對(duì)照組顯著提高了苯丙氨酸和嬰兒必需氨基酸的含量（P＜0.05），其余氨基酸含量無(wú)顯著差異（P＞0.05）。

2.2 脂肪酸組成的測(cè)定結(jié)果

本試驗(yàn)在肌肉樣品中共檢測(cè)出36種脂肪酸(見表4)，其中包括16 種飽和脂肪酸(Saturated Fatty Acid，SFA)，9 種單不飽和脂肪酸(Monounsaturated fatty acid，MUFA)，11 種多不飽和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acid，PUFA)。飽和脂肪酸主要由棕櫚酸和硬脂酸組成，單不飽和脂肪酸主要由反油酸組成，而在多不飽和脂肪酸中反亞油酸比例最高。由表4可知，各組別除C21∶0 外各類脂肪酸均無(wú)顯著差異，試驗(yàn)Ⅰ組C21∶0顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅱ組（P＜0.05）。

本試驗(yàn)在腎周脂肪樣品中共檢測(cè)出26 種脂肪酸，由表5 可知，試驗(yàn)Ⅰ組C18∶0 顯著低于對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅱ組（P＜0.05），其余各類脂肪酸均無(wú)顯著差異。各組腎周脂肪中飽和脂肪酸的含量已達(dá)到總脂肪酸含量的50%以上。

3 討論

3.1 發(fā)酵飼料對(duì)氨基酸組成的影響

表3 不同組別肌肉氨基酸測(cè)定結(jié)果(%)

氨基酸是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，肌肉中氨基酸的組成和數(shù)量對(duì)肉品營(yíng)養(yǎng)與風(fēng)味具有一定的影響，氨基酸與還原糖所發(fā)生的美拉德反應(yīng)是形成風(fēng)味物質(zhì)的重要途徑。天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸是主要的呈味氨基酸[10]，其中天門冬氨酸和谷氨酸兩種酸性氨基酸對(duì)肉鮮味起主導(dǎo)作用[11]。在保護(hù)腸道方面谷氨酸也發(fā)揮著重要的作用，它能保護(hù)腸道免受細(xì)菌和毒素的侵害，幫助腸道修復(fù)和細(xì)胞的快速增殖[3]。試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組天門冬氨酸含量比對(duì)照組提高1.4%、2.1%，谷氨酸提高了1.4%、1.7%，表明試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組羊肉口感風(fēng)味較對(duì)照組更鮮美，此結(jié)果與馮健等[3]的結(jié)果一致。周映華等[12]研究表明，采用無(wú)抗發(fā)酵飼料對(duì)生長(zhǎng)育肥豬進(jìn)行飼喂發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵飼料組的粗蛋白和粗纖維的消化率顯著高于對(duì)照組。所以分析原因可能與發(fā)酵飼料提高了試驗(yàn)羊的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收利用效率，促進(jìn)了其生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在其體內(nèi)的沉積，但其機(jī)理需進(jìn)一步研究。

亮氨酸和賴氨酸對(duì)組織蛋白質(zhì)合成與分解有調(diào)節(jié)作用，可以防治肝、腎功能衰竭，賴氨酸可促進(jìn)大腦發(fā)育，亮氨酸還有刺激胰島素分泌的功能[13]，試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組亮氨酸比對(duì)照組提高了4.2%和3.2%，賴氨酸提高了3.5%和2.9%，均表現(xiàn)出良好的優(yōu)勢(shì)。

表4 不同組別肌肉脂肪酸測(cè)定結(jié)果

就成人必需氨基酸而言，試驗(yàn)Ⅰ組的含量顯著高于對(duì)照組；試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組的嬰兒必需氨基酸含量顯著高于對(duì)照組，分別提高了3.3%和2.5%。說(shuō)明發(fā)酵飼料可促進(jìn)肌肉氨基酸的合成，從而提高了羊肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。試驗(yàn)組之間進(jìn)行比較，試驗(yàn)Ⅰ組優(yōu)于試驗(yàn)Ⅱ組，但無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

3.2 發(fā)酵飼料對(duì)肌肉及腎臟脂肪組織中脂肪酸組成的影響

肌肉中脂肪酸的種類和組成是決定脂肪組織理化性質(zhì)、影響肉質(zhì)風(fēng)味的重要化學(xué)成分, 是評(píng)定營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低的重要指標(biāo)之一[14]。有研究表明，飽和脂肪酸具有提高血液中膽固醇水平的作用，起主要作用的是硬脂酸、月桂酸、肉豆蔻油酸及棕櫚酸[15]。由本試驗(yàn)結(jié)果可知，試驗(yàn)Ⅱ組的月桂酸、肉豆蔻油酸及棕櫚酸分別比對(duì)照組降低了50%、20%及9.4%，此結(jié)果說(shuō)明試驗(yàn)Ⅱ組對(duì)降低羊肉飽和脂肪酸含量具有積極意義。硬脂酸是非常重要的一種飽和脂肪酸，研究表明硬脂酸不僅提高血液中的膽固醇水平還提高低密度脂蛋白的水平[14]。本試驗(yàn)中試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組的硬脂酸比對(duì)照組提高了4.9%和5.1%。分析原因可能與不飽和脂肪酸被瘤胃微生物氫化產(chǎn)生最終產(chǎn)物硬脂酸所致，土豆渣發(fā)酵飼料對(duì)氫化脂肪酸微生物的影響機(jī)理有待進(jìn)一步的研究；試驗(yàn)Ⅰ組的C21∶0 的顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅱ組（P＜0.05），18碳以上飽和脂肪酸熔點(diǎn)很高，由于熔點(diǎn)高，動(dòng)物體對(duì)這類脂肪酸很難利用，因而沒有相關(guān)生理功能特性的研究報(bào)道。

表5 不同組別腎臟脂肪組織脂肪酸測(cè)定結(jié)果

不飽和脂肪酸不僅能調(diào)節(jié)人體的脂質(zhì)代謝，而且具有治療和預(yù)防心腦血管疾病、抗癌、對(duì)抗肥胖、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育等功能。亞油酸作為風(fēng)味物質(zhì)分解合成的重要底物，為羊肉的風(fēng)味形成起著重要作用[16]。亞麻酸是長(zhǎng)鏈脂肪酸合成的前體物質(zhì)，并且具有廣泛的生物學(xué)意義，對(duì)人體健康是有益的。亞油酸和亞麻酸兩種脂肪酸無(wú)法在體內(nèi)自身合成，需靠飼料補(bǔ)充，亞油酸和亞麻酸為動(dòng)物體的必需脂肪酸。試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組亞油酸相比對(duì)照組降低了22%和22%，α-亞麻酸分別降低了41.7%和25%，總不飽和脂肪酸降低了2.5%和6.5%（P＞0.05）。王娟娟等[17]曾研究表明日糧添加發(fā)酵飼料可提高肌內(nèi)脂肪的含量，降低亞油酸、總多不飽和脂肪酸的含量，此結(jié)果與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。分析原因可能與以下兩個(gè)方面有關(guān)，一為反芻動(dòng)物瘤胃微生物可將亞油酸、亞麻酸等多不飽和脂肪酸氫化為最終產(chǎn)物硬脂酸，本試驗(yàn)中硬脂酸的提高趨勢(shì)也說(shuō)明這一點(diǎn)；二為亞油酸和亞麻酸兩種脂肪酸都可以通過(guò)向羧基端增加雙鍵的途徑，生成含20碳和22碳原子的長(zhǎng)鏈脂肪酸，亞油酸可以生成C20∶4，亞麻酸在體內(nèi)可生成有生理活性的二十碳五烯酸（EPA）和DHA[18]。

神經(jīng)酸和DHA是兩種重要的不飽和脂肪酸。神經(jīng)酸具有促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)和發(fā)育的功能，并對(duì)心血管及人體自身免疫缺乏疾病有相當(dāng)好的療效，DHA對(duì)預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化和心血管疾病，降低血漿中膽固醇和甘油三酯水平、減輕炎癥等有明顯療效[19-20]。試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組神經(jīng)酸相比對(duì)照組提高了82.9%和61.1%，試驗(yàn)Ⅰ組DHA相比對(duì)照組提高了75%。說(shuō)明發(fā)酵飼料對(duì)神經(jīng)酸和DHA的合成有不同程度的促進(jìn)作用。

從腎周脂肪脂肪酸組成的測(cè)定結(jié)果可知，試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組飽和脂肪酸相比對(duì)照組提高了4.1%和7.2%，丁酸提高了21%和17.7%，己酸提高了78.1%和82.1%，肉豆蔻油酸提高了60%和48%。反芻動(dòng)物體內(nèi)小于等于14碳脂肪酸（≤C14）和近1/2十六碳（C16）脂肪酸是在機(jī)體組織中利用乙酸和b-羥丁酸從頭合成[21]，說(shuō)明試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組利用乙酸和b-羥丁酸合成脂肪酸的能力略優(yōu)于對(duì)照組。試驗(yàn)Ⅰ組腎周脂肪的硬脂酸顯著低于對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅱ組；不飽和脂肪酸而言，試驗(yàn)Ⅰ組、Ⅱ組多不飽和脂肪酸、反亞油酸及油酸略低于對(duì)照組。

對(duì)肌肉及腎周脂肪脂肪酸測(cè)定結(jié)果進(jìn)行綜合分析可知，腎周脂肪中總飽和脂肪酸和單多不飽脂肪酸的含量比背最長(zhǎng)肌中的含量高, 而總多不飽和脂肪酸的含量在背最長(zhǎng)肌和腎周脂肪中差異不大，由此可見，體內(nèi)不同組織器官中合成的脂肪酸數(shù)量不同。本試驗(yàn)中，各組別n6/n3 值都高于營(yíng)養(yǎng)學(xué)家推薦的值4∶0[22]，這可能是飼料中沒有添加富含n3多不飽和脂肪酸的原料所致[23]。對(duì)試驗(yàn)組肌肉及腎周脂肪脂肪酸進(jìn)行比較，試驗(yàn)Ⅰ組優(yōu)于試驗(yàn)Ⅱ組，但無(wú)顯著性差異。

4 結(jié)論

土豆渣與劣質(zhì)牧草混合發(fā)酵飼料飼喂小尾寒羊可顯著提高肌肉中氨基酸的含量，羊肉質(zhì)營(yíng)養(yǎng)豐富。日糧添加發(fā)酵飼料并未從結(jié)構(gòu)上改變背最長(zhǎng)肌和腎周脂肪脂肪酸組成。試驗(yàn)組間比較試驗(yàn)Ⅰ組略優(yōu)于試驗(yàn)Ⅱ組。