L-精氨酸對(duì)肥育豬生長(zhǎng)性能、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、氣體排放和肉質(zhì)的影響

李燕舞，石 英，龐紀(jì)彩

（山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學(xué)院，山東濰坊 261061）

近年來(lái)，世界各地的消費(fèi)者對(duì)提高豬肉品質(zhì)表現(xiàn)出極大的興趣。肉類品質(zhì)由其顏色、嫩度、多汁性、風(fēng)味和肌間脂肪決定，與豬肉消費(fèi)密切相關(guān)。肌間脂肪或大理石紋評(píng)分是肉品質(zhì)的重要特征，與豬肉嫩度、多汁性和風(fēng)味有關(guān)（胡新旭等，2012）。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，大多數(shù)在銷售年齡的豬表現(xiàn)出過(guò)多的皮下脂肪，約占胴體脂肪的70%（張皎等，2006）。我們希望在不增加豬肉皮下白色脂肪的情況下增加肌間脂肪含量，以滿足消費(fèi)者的偏好。但傳統(tǒng)育種方法難以增加肌間脂肪含量，此外，皮下白色脂肪的減少導(dǎo)致肌間脂肪含量降低，因此應(yīng)制定相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)策略來(lái)提高豬肉中適當(dāng)?shù)募￠g脂肪含量。

精氨酸是一種半必需氨基酸，是一氧化氮合成的生理前體，以細(xì)胞特異性的方式刺激葡萄糖氧化，以組織特異性的方式調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝（Kong等，2015）?，F(xiàn)有證據(jù)表明，飼糧中添加10 g/kg L-精氨酸可以改善肉質(zhì)，增加肌間脂肪沉積，減少背膘厚度，但不影響肥育豬的生長(zhǎng)性能（Hu等，2017）。Ma等（2015）證實(shí)，精氨酸可以減少皮下過(guò)多的白色脂肪，同時(shí)增加皮膚組織肌肉的含量，其中日糧添加10 g/kg精氨酸可以減少脂肪增生，促進(jìn)蛋白質(zhì)沉積，增加脂肪前體細(xì)胞PPARγ表達(dá)，并加強(qiáng)肌間脂肪生成，進(jìn)而提高大理石紋評(píng)分。盡管L-精氨酸的有益作用，但在不同研究中，有關(guān)日糧中適宜L-精氨酸添加濃度的研究結(jié)果并不一致。本試驗(yàn)旨在研究不同濃度的L-精氨酸對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、糞便有害氣體排放和肉品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與飼養(yǎng)管理 在10周的飼養(yǎng)試驗(yàn)中選擇240頭平均初始體重為（53.80±1.85）kg的三元雜交豬（杜長(zhǎng)大），根據(jù)體重隨機(jī)分為3組，每組8個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10頭豬。日糧處理為在基礎(chǔ)日糧中添加0、0.5和1.0 g/kg L-精氨酸，所有豬都被飼養(yǎng)在一個(gè)環(huán)境可控的房間里，有漏縫地板和一個(gè)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，每個(gè)重復(fù)均配有自動(dòng)喂料器和飲水器，以便在整個(gè)試驗(yàn)期間可以自由采食和飲水。各組日糧原料組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

1.2 樣品采集與分析 在試驗(yàn)開始、中間（5周）和結(jié)束（10周）測(cè)量個(gè)體體重。實(shí)驗(yàn)期間按照重復(fù)記錄飼料消耗量，計(jì)算各階段平均日增重、平均日采食量、料重比。在糞便收集前5 d在日糧中添加標(biāo)記物氧化鉻（Cr2O3，2 g/kg），分別在第5周、第10周末計(jì)算營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率。每周采集和保存飼料樣品，分別在第5周和第10周混合，得到具有代表性的復(fù)合樣品。將所有飼料和糞便樣品在70℃下干燥72 h，粉碎后可通過(guò)1 mm篩。分析樣品的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、總能含量。

表1 日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平

第5周和第10周末，參考Cho等（2008）的方法分析有害氣體（氨、總硫醇和硫化氫）。簡(jiǎn)言之，收集300 g新鮮糞便轉(zhuǎn)移到一個(gè)密封的塑料盒中，28℃下發(fā)酵 24 h。 發(fā)酵 1、3、5、7 d 后用Gastec氣體采樣泵在1 min內(nèi)檢測(cè)氣體。將塑料盒刺穿，以100 mL/min的速度在漿體表面上方約2.0 cm處采集空氣。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將所有豬只轉(zhuǎn)移到屠宰場(chǎng)，按常規(guī)程序屠宰。屠體在2℃冷凍24 h，于第10肋垂直切取一塊2.54 cm厚的最長(zhǎng)肌。感官評(píng)估（顏色、大理石紋、硬度評(píng)分）由實(shí)驗(yàn)室6名固定的成員進(jìn)行，主觀肌肉顏色和主觀硬度采用6分制評(píng)分。利用肉色計(jì)評(píng)估肌肉的明度（L*）、紅度（a*）、黃度（b*），pH 計(jì)測(cè)定肌肉 pH。用水面積與肌肉面積比值表示系水力，比值越小表明肌肉系水力越強(qiáng)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析 所有數(shù)據(jù)均采用SAS程序的GLM進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。生長(zhǎng)性能、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率和有害氣體排放的數(shù)據(jù)是基于重復(fù)，而肉質(zhì)數(shù)據(jù)是基于個(gè)體豬。采用多項(xiàng)式回歸法進(jìn)行正交比較，確定L-精氨酸水平對(duì)所有測(cè)量值的線性和二次效應(yīng)。數(shù)據(jù)變異性以“均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”表示，顯著性水平設(shè)為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長(zhǎng)性能 日糧中添加L-精氨酸對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響見表2。隨著日糧精氨酸添加水平的增加，豬只各階段生長(zhǎng)性能參數(shù)（如體重、平均日增重、平均日采食量和料重比）均無(wú)顯著影響（P ＞ 0.05）。

表2 日糧精氨酸水平對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響

2.2 養(yǎng)分消化率 如表3所示，日糧L-精氨酸添加水平對(duì)第5和10周育肥豬干物質(zhì)、氮和總能的表觀消化率均無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

表3 日糧精氨酸水平對(duì)育肥豬養(yǎng)分消化率的影響g/g

2.3 糞便氣體排放 隨著L-精氨酸水平的升高，育肥豬糞便中有害氣體氨氣、總硫醇和硫化氫含量無(wú)顯著影響（P＞0.05）（表4）。

表4 日糧精氨酸水平對(duì)育肥豬糞便氣體排放的影響mg/kg

2.4 肉品質(zhì) 日糧精氨酸添加水平對(duì)肉顏色評(píng)分、pH、眼肌面積、系水力的影響均無(wú)顯著差異（P＞0.05）（表5）。但隨著日糧精氨酸添加水平的增加，肌肉大理石紋評(píng)分表現(xiàn)為顯著線性升高（P＜0.05），而蒸煮損失和肌肉滴水損失表現(xiàn)為顯著線性降低（P＜0.05）。

表5 日糧精氨酸水平對(duì)育肥豬肉質(zhì)的影響

3 討論

3.1 精氨酸對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響 本研究得到的L-精氨酸對(duì)育肥豬生產(chǎn)參數(shù)（如平均日增重、平均日采食量和料重比）均無(wú)顯著影響，這與Tous等（2016）和Hu等（2017）的研究報(bào)道結(jié)果一致。相比之下，Tan等（2009）在育肥豬飼料中添加10 g /kg的L-精氨酸后顯著提高了平均日增重，但對(duì)平均日采食量和料重比無(wú)顯著影響。本研究與Tan等（2009）結(jié)果的差異可能是由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間、豬初始體重或日糧賴氨酸與精氨酸比值的差異造成的。由于賴氨酸和精氨酸之間存在代謝拮抗作用，賴氨酸-精氨酸拮抗作用是日糧配方中需要重點(diǎn)關(guān)注的氨基酸相互作用。賴氨酸與精氨酸在腸腔的吸收和腎小管的再吸收發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，抑制精氨酸酶活性，影響精氨酸及其代謝產(chǎn)物的合成（Tsikas和Wu，2015）。但一些研究表明，過(guò)量賴氨酸或過(guò)量精氨酸不是通過(guò)一種不平衡的方式，而不是通過(guò)一種真正的拮抗作用對(duì)豬產(chǎn)生不利影響（Anderson等，1984）。目前關(guān)于成年豬賴氨酸與精氨酸的最佳比例尚未見報(bào)道，因此，飼糧中賴氨酸-精氨酸比例的影響機(jī)制和成年豬的最佳比例有待進(jìn)一步闡明。精氨酸在調(diào)節(jié)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)代謝方面起重要作用，因此，可以提高飼料對(duì)蛋白質(zhì)的利用。大多數(shù)研究表明，精氨酸或其代謝物對(duì)改善胃腸功能、促進(jìn)腸黏膜再生或改變腸道微生物以提高飼料效率具有有益作用（Wang等，2009）。但本試驗(yàn)補(bǔ)充L-精氨酸對(duì)處理間的干物質(zhì)、氮和總能的表觀消化率無(wú)顯著影響，作者認(rèn)為，日糧中L-精氨酸的水平和利用率與動(dòng)物發(fā)育的關(guān)鍵期密切相關(guān)，與成熟動(dòng)物相比，動(dòng)物腸道的結(jié)構(gòu)和功能有所不同，因此需要進(jìn)一步探討豬對(duì)L-精氨酸的營(yíng)養(yǎng)消化率。3.2 精氨酸對(duì)有害氣體排放的影響 糞便中氨、硫醇、硫化氫等有害氣體的排放已成為現(xiàn)代養(yǎng)豬業(yè)大氣污染的主要特征。單胃動(dòng)物糞便中有毒氣體的排放最終與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率和腸道菌群生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)，而日糧氮利用效率與蛋白質(zhì)消化率、氨基酸吸收或利用度、日糧氨基酸平衡程度有關(guān)。本研究中添加L-精氨酸對(duì)氮消化率和糞便中有害氣體排放均無(wú)顯著影響。這些結(jié)果表明，飼糧中添加0.5 g/kg或1.0 g/kg的L-精氨酸不會(huì)引起氮或氨基酸消化率和氨基酸平衡的變化，從而導(dǎo)致肥育豬糞便中有害氣體排放不顯著。

3.3 精氨酸對(duì)肉品質(zhì)的影響 日糧中的精氨酸通過(guò)調(diào)節(jié)精氨酸-N合酶途徑或通過(guò)調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝，上調(diào)參與肌肉脂肪合成的基因mRNA水平，從而增加豬肉大理石花紋評(píng)分（Hu等，2017）。肉色和大理石花紋被認(rèn)為是決定消費(fèi)者對(duì)豬肉市場(chǎng)產(chǎn)品接受程度的決定性指標(biāo)。Ma等（2010）在育肥豬日糧中添加5或10 g/kg精氨酸顯著提高肌間脂肪，降低滴水損失。在本研究中，日糧添加1 g/kg精氨酸組在肌肉貯藏7 d后的滴水損失顯著低于對(duì)照組和0.5 g/kg精氨酸組。L-精氨酸對(duì)肌肉滴水損失的降低與組織抗氧化狀態(tài)的改善呈正相關(guān)，而組織抗氧化狀態(tài)的改善可以降低脂質(zhì)過(guò)氧化（Hu等，2017）。

4 結(jié)論

日糧L-精氨酸添加水平的增加對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率和糞便有害氣體排放均無(wú)顯著影響。但L-精氨酸添加水平線性增加大理石紋評(píng)分，并降低了肌肉蒸煮損失和滴水損失。因此本研究結(jié)果表明，日糧添加1.0 g/kg L-精氨酸有利于提高肥育豬的肉品質(zhì)。