復(fù)合酶制劑對肉羊生長性能、屠宰性能、肉品質(zhì)以及消化代謝的影響

成思源 馬 濤 楊 東 王文義 柏映國 馬友記 刁其玉*

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730070；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部飼料生物技術(shù)重點實驗室，北京 100081；3.巴彥淖爾市農(nóng)牧業(yè)科學(xué)研究所，巴彥淖爾 015000；4.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，動物營養(yǎng)學(xué)國家重點實驗室，北京 100193)

1975年，美國首次將酶制劑作為添加劑應(yīng)用于飼料配方中，直至20世紀(jì)90年代初，我國才開始對飼用酶制劑進(jìn)行研究與應(yīng)用[1-2]。隨著我國養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，對飼料添加劑行業(yè)來說，開發(fā)綠色環(huán)保的飼料添加劑始終是一個熱點問題。酶作為蛋白質(zhì)的一種，是微生物發(fā)酵的天然產(chǎn)物，飼用酶制劑具有綠色環(huán)保、安全無害的特性，被稱為“天然”或“綠色”的添加劑[3]。飼用酶制劑在提高動物生產(chǎn)性能、飼料利用率以及開發(fā)新型飼料資源等發(fā)面都發(fā)揮了巨大的作用[4]，是生物技術(shù)在動物營養(yǎng)和飼料工業(yè)的應(yīng)用中最為成功的例子[5]，在我國實現(xiàn)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略上有著極為深遠(yuǎn)的意義。已有研究表明，酶制劑在豬、禽、水產(chǎn)動物以及反芻動物生產(chǎn)等領(lǐng)域取得了良好的效果[6]，在反芻動物飼糧中添加酶制劑可以通過提高飼料消化率從而提高肉牛[7]、肉羊[8]的日增重和奶牛的產(chǎn)奶量[9]，但目前相關(guān)研究主要集中在纖維素酶、木聚糖酶類上[10-12]。本試驗將蛋白酶、脂肪酶以及淀粉酶3種酶制劑等比混合并按不同劑量添加到肉用綿羊的飼糧中，研究飼糧中添加不同劑量復(fù)合酶制劑對肉羊生長性能、屠宰性能、肉品質(zhì)以及消化代謝的影響，旨在進(jìn)一步了解復(fù)合酶制劑的功能特性并闡釋復(fù)合酶制劑作用的邏輯關(guān)系，為酶制劑的進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考數(shù)據(jù)以及理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗時間和地點

試驗于2021年5—9月在內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市農(nóng)牧業(yè)科學(xué)研究所試驗基地展開，試驗期100 d，其中預(yù)試期10 d，正試期90 d。

1.2 試驗動物與設(shè)計

試驗采用單因素試驗設(shè)計，選取斷奶后體重(21.0±0.2) kg的寒雜羊公羔72只，隨機(jī)分為4組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)6只羊。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗組在基礎(chǔ)飼糧中分別添加不同劑量(0.5、1.0、2.0 kg/t)的復(fù)合酶制劑(蛋白酶∶脂肪酶∶淀粉酶=1∶1∶1，其中淀粉酶活性為2 000 U/g，蛋白酶活性為20 000 U/g，脂肪酶活性為50 000 U/g)。該復(fù)合酶制劑由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所飼用酶工程團(tuán)隊提供，是以淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶分別制作丸芯，然后采用實驗室獨創(chuàng)的過瘤胃包衣技術(shù)制備而成。試驗第1～45天飼喂育肥前期飼糧，第46～90天飼喂育肥后期飼糧。當(dāng)各組試驗羊平均體重達(dá)到約50 kg時，每個組選取健康、體重相近的8只羊(共32只羊)進(jìn)行屠宰，測定其屠宰性能和肉品質(zhì)指標(biāo)。

1.3 基礎(chǔ)飼糧

參照《中國肉用綿羊營養(yǎng)需要》[13]，配制育肥前期和后期基礎(chǔ)飼糧，預(yù)混料由北京精準(zhǔn)動物營養(yǎng)研究中心有限公司提供。育肥前期和后期基礎(chǔ)飼糧精粗比分別為58∶42和70∶30，并將其制作為顆粒型全混合日糧(TMR)。基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗飼糧則是在基礎(chǔ)飼糧的基礎(chǔ)上添加0.5(M1組)、1.0(M2組)、2.0 kg/t(M3組)的復(fù)合酶制劑制成。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

續(xù)表1項目Items育肥前期 Early fattening period育肥后期Late fattening period鈣 Ca0.990.94磷 P0.340.32

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗開始前對羊舍進(jìn)行徹底消毒，試驗羊打耳標(biāo)、注射疫苗，最后進(jìn)行稱重、分欄，以每6只羊為1欄進(jìn)行飼喂。每天07:00、18:00各飼喂1次。按照自由采食要求隨時調(diào)整飼喂量，試驗全期自由采食、自由飲水，確保剩料量在飼喂量的10%左右。每天早上收集剩料并稱重。

1.5 樣品測定與分析

1.5.1 飼糧常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)含量的測定

飼糧干物質(zhì)(DM)、粗脂肪(EE)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、鈣及磷含量均參考《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》[14]測定。采用杜馬斯燃燒定氮儀(DumatecTM8000)測定飼糧粗蛋白質(zhì)(CP)含量。

1.5.2 生長性能的測定

將試驗第1天和第90天稱重的數(shù)據(jù)分別記為試驗羊的初重和末重；每天記錄投料量和剩料量，根據(jù)剩料量占當(dāng)天飼喂量的比例，隨時調(diào)整飼喂量并計算出每組的干物質(zhì)采食量(DMI)。每30 d對試驗羊進(jìn)行1次稱重，記錄體重變化。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)計算平均日增重(ADG)以及料重比(F/G)。計算公式如下：

平均日增重(g/d)=(末重-始重)/試驗天數(shù)；
料重比=干物質(zhì)采食量/平均日增重。

1.5.3 養(yǎng)分表觀消化率的測定

在試驗第70天每組隨機(jī)選5只羊(試驗羊接近平均體重，且健康狀況良好)，共計20只羊進(jìn)行消化代謝試驗。預(yù)試期5 d，正試期5 d。正試期準(zhǔn)確記錄每只羊的飼喂量、采食量以及排泄量。采用全收糞尿法收集糞、尿，每天稱取并記錄每只羊的排糞量和排尿量。收集的糞便樣品混合均勻后按總排糞量的10%取樣并在樣品中加入10%稀硫酸固氮。用盛有10%稀硫酸的塑料桶來收集試驗羊的尿液，次日將桶中尿液稀釋至3 L，并取樣15 mL，將5 d收集的樣品混合均勻并置于-20 ℃環(huán)境冷凍保存?zhèn)錅y。試驗結(jié)束后，將糞樣于65 ℃條件下烘72 h，回潮24 h后稱重，計算初水分，然后粉碎并按照1.5.1中的方法進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)含量測定。將尿樣解凍后測定尿能。

某養(yǎng)分表觀消化率(%) =[ (攝入該養(yǎng)分總量-
排出該養(yǎng)分總量)/攝入該養(yǎng)分總量]×100。

1.5.4 屠宰性能的測定

屠宰性能各項指標(biāo)的測定參照郭偉[15]的方法。飼養(yǎng)試驗結(jié)束后，每組挑選8只羊進(jìn)行屠宰，待宰羊于前1天15:00起禁食，至次日07:00稱重，記為宰前活重，靜脈放血屠宰。

胴體重和：屠宰后去頭、蹄、皮、內(nèi)臟(除腎臟及腎周脂)后稱重，記為胴體重，并計算屠宰率屠宰率。

胴體重(kg)=宰前活重-頭、蹄、皮、
內(nèi)臟(除腎臟及腎周脂)重；
屠宰率(%)=(胴體重/宰前活重)×100。

GR值：用游標(biāo)卡尺測量肉羊第12和13根肋骨之間距背脊中線處的組織厚度，每只羊重復(fù)測量3次，取平均值。

眼肌面積：在硫酸紙上用記號筆描繪出倒數(shù)第2和第3根肋骨之間脊椎處的眼肌橫切面輪廓，然后計算出眼肌面積。

1.5.5 肉品質(zhì)的測定

肉品質(zhì)各項指標(biāo)的測定參照萬凡[16]的方法。

肉色指標(biāo)：試驗羊屠宰后采集背最長肌樣品，使用柯尼卡美達(dá)CR-10色差計測定亮度、紅度、黃度值，每個樣品重復(fù)測定2次，取平均值。

滴水損失：取規(guī)格為5 cm×3 cm×2 cm的背最長肌2塊，經(jīng)分析天平稱重后為肉樣初重，記為H1，利用細(xì)鐵絲將肉樣懸掛在一次性紙杯中，避免肉樣接觸紙杯的側(cè)壁以及底部，24 h后稱重為肉樣末重，記為H2。滴水損失計算公式如下：

滴水損失(%)=[(H1-H2)/H1]×100[17]。

pH：試驗羊屠宰采樣(與測定滴水損失為同一肉樣)后立即用pH測定儀測定肉樣的pH，記為pH0 h，24 h后測定肉樣pH，記為pH24 h，計算ΔpH，公式如下：

ΔpH=pH0 h-pH24 h。

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)采用WPS 2021表格初步整理，隨后使用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用ANOVA程序進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，并采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，P<0.05作為差異顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)，P<0.01作為差異極顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合酶制劑對肉羊生長性能的影響

由表2可知，所有試驗組羊只的增重水平均較高，3個試驗組全期(第1～90天)平均日增重均在300 g以上，高于對照組，盡管在統(tǒng)計學(xué)上差異不顯著(P>0.05)。此外，從表2還可以看出，試驗第1～30天時，各試驗組羊只的平均日增重與對照組各有高低；但試驗第31～60天、第61～90天時，M3組羊只的平均日增重顯著高于對照組(P<0.05)，且在試驗第61～90天時M3組羊只的平均日增重達(dá)到峰值，為330.88 g。各試驗組羊只的干物質(zhì)采食量均低于對照組，料重比均優(yōu)于對照組，但差異不顯著(P>0.05)。4組中以M3組的料重比最低，為5.59，以對照組最高，為6.29。

2.2 復(fù)合酶制劑對肉羊屠宰性能的影響

由表3可知，M3組羊只的胴體重顯著高于對照組(P<0.05)。3個試驗組羊只的屠宰率均高于對照組，但差異不顯著(P>0.05)。各組宰前活重、GR值、眼肌面積均差異不顯著(P>0.05)，但以M3組的眼肌面積最大。

表2 不同劑量復(fù)合酶制劑對肉羊生長性能的影響

表3 不同劑量復(fù)合酶制劑對肉羊屠宰性能的影響

2.3 復(fù)合酶制劑對肉羊肉品質(zhì)的影響

由表4可知，各組羊只背最長肌的肉色、滴水損失以及pH0 h和ΔpH均無顯著差異(P>0.05)，但以M3組的滴水損失數(shù)值最?。籑2組和M3組羊只背最長肌的pH24 h顯著高于對照組(P<0.05)，其他組間差異均不顯著(P>0.05)。

表4 不同劑量復(fù)合酶制劑對肉羊肉品質(zhì)的影響

2.4 復(fù)合酶制劑對肉羊養(yǎng)分表觀消化率和代謝能的影響

由表5可知，添加復(fù)合酶制劑的3個試驗組羊只的粗脂肪表觀消化率均顯著高于對照組(P<0.05)；M2組和M3組羊只的粗蛋白質(zhì)表觀消化率顯著高于對照組(P<0.05)；各組羊只的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、鈣、磷表觀消化率及代謝能的差異均不顯著(P>0.05)。

表5 不同劑量復(fù)合酶制劑對肉羊養(yǎng)分表觀消化率和代謝能的影響

3 討 論

3.1 不同劑量復(fù)合酶制劑對肉羊生長性能的影響

生長性能可以直接反映出添加劑在動物飼喂中的營養(yǎng)和作用效果[17]。在本試驗條件下，各試驗組與對照組之間干物質(zhì)采食量無顯著差異，這與前人研究報道的結(jié)果[18-21]一致，說明飼糧中添加復(fù)合酶制劑不是通過增加干物質(zhì)采食量來提高肉羊的生長性能。Togtokhbayar等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在蒙古羊飼糧中添加外源纖維素酶和木聚糖酶制劑后，育肥期肉羊的采食量有顯著提高，與本試驗結(jié)果不符，說明添加不同種類的復(fù)合酶制劑對肉羊采食量的影響不同，其中添加纖維素酶和木聚糖酶在采食量的提升方面效果更加顯著。此外，試驗期間各組羊只的料重比差異不顯著，這與馮文曉等[23]的研究結(jié)果不一致，可能是由于試驗場地、試驗羊品種不同以及飼糧中添加酶制劑種類不同，還有可能是因為復(fù)合酶制劑的添加劑量梯度小，在本試驗條件下可以看出料重比隨著復(fù)合酶制劑添加劑量的增加呈逐漸降低的趨勢。本試驗中，整個試驗期內(nèi)肉羊的平均日增重各組間雖無顯著差異，但3個試驗組羊只的平均日增重均高于對照組。在試驗第1～30天，M1組和對照組的平均日增重較高，而在試驗第31～60天，M3組的平均日增重則顯著高于對照組和M1組，育肥后期的增重效果明顯提高。這可能是各生長階段對養(yǎng)分的吸收消化能力不同所致，除此之外，育肥前期飼糧中粗飼料的比例高，粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和淀粉含量較低，復(fù)合酶制劑的作用得不到充分發(fā)揮；而育肥后期飼糧中精飼料比例增加，粗蛋白質(zhì)、脂肪與淀粉含量增加，與本試驗所添加的蛋白酶、脂肪酶與淀粉酶組成的復(fù)合酶制劑相對應(yīng)，酶的作用得到充分發(fā)揮，飼糧中粗蛋白質(zhì)、粗脂肪與干物質(zhì)的消化得到改善，進(jìn)而對生長性能起到促進(jìn)作用。因此，在高精料飼糧中添加不同劑量的復(fù)合酶制劑(蛋白酶+脂肪酶+淀粉酶)可以通過提高對養(yǎng)分的吸收來提高肉羊的平均日增重。

3.2 不同劑量復(fù)合酶制劑對肉羊屠宰性能的影響

屠宰性能可以直觀體現(xiàn)出動物從飼糧中攝取養(yǎng)分的情況，進(jìn)而評判飼糧的合理性[24]，是肉用動物生產(chǎn)性能最直接的體現(xiàn)，同時也對動物的經(jīng)濟(jì)價值有最直接的反映[25]。通過胴體重、屠宰率、GR值、眼肌面積等指標(biāo)來衡量屠宰性能的優(yōu)劣也已經(jīng)成為常規(guī)方法[26]。在本試驗條件下，各組試驗羊的宰前活重、GR值與眼肌面積之間的差異不顯著。GR值是胴體脂肪含量的標(biāo)志，與胴體的脂肪沉積有關(guān)[27]。本試驗中，各試驗組的GR值均低于對照組，其中M3組的GR值最低，可能是由于飼糧中添加了脂肪酶使得試驗羊?qū)χ镜南漳芰μ嵘?，說明添加該復(fù)合酶制劑加強(qiáng)了試驗羊的脂肪代謝。M3組胴體重顯著高于對照組，屠宰率也高于對照組，這與王紅梅[28]的結(jié)論不同，王紅梅[28]在杜泊羊×小尾寒羊的飼糧中添加不同配伍酶制劑后發(fā)現(xiàn)，各組試驗羊的屠宰性能無顯著差異。產(chǎn)生不同的結(jié)果可能與添加的酶制劑種類、劑量不同有關(guān)，也可能與飼糧類型有關(guān)。本試驗采用顆粒型TMR，研究表明，顆粒型TMR具有保證飼料營養(yǎng)成分均衡穩(wěn)定、提高飼料適口性、減少浪費等優(yōu)點[29]，添加復(fù)合酶制劑后，3個試驗組羊只的屠宰性能整體上優(yōu)于較對照組，其中添加2.0 kg/t復(fù)合酶制劑還顯著提高了試驗羊的胴體重。綜上可知，在本試驗條件下，M3組宰后每100 kg胴體重較對照組多產(chǎn)4.8 kg羊肉，說明添加2.0 kg/t復(fù)合酶制劑提升了肉羊的屠宰性能，從而提高了經(jīng)濟(jì)價值。

3.3 不同劑量復(fù)合酶制劑對肉羊肉品質(zhì)的影響

肌肉pH、肉色以及滴水損失都是評判肉品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)。pH能夠反映動物屠宰后肌肉糖原酵解速率[30]，影響肉色、嫩度以及適口性[31]，是反映肉品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。肉色與羊肉的貨架期有很大的相關(guān)性，肉色越好的羊肉貨架期越長[32]。滴水損失反映了肌肉嫩度，也是反映肌肉吸水力的重要指標(biāo)之一，與肉品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)性[33]。研究表明，給反芻動物飼喂添加外源酶的飼糧后，肉的嫩度、色澤在不同程度上得到改善[26,34-36]。本研究中，各組肉色指標(biāo)與pH0 h無顯著差異，說明添加復(fù)合酶制劑對肉色與肌肉初始pH沒有顯著影響。各組pH24 h發(fā)生了顯著變化，其中M3組pH24 h顯著高于對照組，說明添加復(fù)合酶制劑可以更長時間的保留羊肉的鮮嫩程度與適口性。M3組的滴水損失數(shù)值最小，這進(jìn)一步證明了添加復(fù)合酶制劑可以保留羊肉的鮮嫩程度，說明經(jīng)過復(fù)合酶制劑調(diào)控后，羊肉的肉品質(zhì)得到改善，增強(qiáng)了適口性，延長貨架期，進(jìn)而提高了肉羊的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 不同劑量復(fù)合酶制劑對肉羊消化代謝的影響

飼糧養(yǎng)分表觀消化率是反映試驗動物對飼糧養(yǎng)分的利用情況及機(jī)體的生理狀態(tài)的重要指標(biāo)，主要受飼料原料組成、營養(yǎng)水平和纖維含量等因素的影響[37]。關(guān)于纖維素酶和葡聚糖酶等酶類對反芻動物養(yǎng)分消化的影響已經(jīng)有較多研究[38-39]，添加酶制劑的主要目的是為了降解飼糧中難以消化的纖維素及抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高動物對飼糧中養(yǎng)分的消化率和吸收率。這些研究結(jié)果顯示，飼糧中添加外源性纖維素酶可以通過提高試驗動物對纖維素的消化吸收來提升飼料利用率。反芻動物在酶對底物的直接分解作用上與單胃動物是一致的，纖維素酶到達(dá)瘤胃后可以直接破壞纖維素的結(jié)構(gòu)，提高養(yǎng)殖動物對飼糧的利用率[40-41]；同時，二者也存在差別，主要在于，由于瘤胃作用的存在，反芻動物飼糧中的酶基本無法到達(dá)真胃或腸道，或是經(jīng)瘤胃作用之后被瘤胃微生物分解而失去活性，而單胃動物飼糧中的酶可以直接作用于腸道系統(tǒng)[42]。因而，要了解酶制劑在反芻動物真胃或小腸中如何發(fā)揮作用，需對酶制劑進(jìn)行過瘤胃保護(hù)處理。

本研究結(jié)果顯示，飼糧中添加復(fù)合酶制劑后，各組羊只對中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的表觀消化率無顯著差異，說明添加淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶對纖維素的消化吸收沒有明顯作用。但各試驗組羊只的粗脂肪表觀均顯著高于對照組，且M3組的粗蛋白質(zhì)表觀消化率也顯著高于對照組，這說明添加復(fù)合酶制劑可以通過提高飼糧中養(yǎng)分的消化率來提高動物的生長性能與屠宰性能，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié) 論

在肉羊生長育肥飼糧中添加2.0 kg/t復(fù)合酶制劑(淀粉酶∶蛋白酶∶脂肪酶=1∶1∶1)可顯著提高飼糧中粗蛋白質(zhì)與粗脂肪的表觀消化率，并顯著提高胴體重，表明復(fù)合酶制劑的合理使用對肉羊的增重有促進(jìn)作用。