饲粮中添加不同水平尿素对肉羊有效性和安全性的影响

王 波 姜成钢* 纪守坤 王黎文 丁 健 司丙文屠 焰 张乃锋 刁其玉＊＊

羊肉营养价值高和胆固醇含量低，随着人民生活水平的提高，国内羊肉消费量迅速增加［1］，因此加快发展肉羊养殖是我国近些年畜牧业发展的重点。然而，随着饲养量的扩大，我国饲料原料出现严重短缺，尤其是蛋白质饲料［2］，这对畜牧业的可持续发展造成不利的影响。为解决这一问题，畜牧工作者根据反刍动物的特殊消化特点，将眼光投向反刍动物可利用的非蛋白氮(NPN)，通过添加NPN替代部分蛋白质饲料，从而节约饲料成本，缓解蛋白质饲料资源缺乏的压力。尿素是工业产品，与天然蛋白质饲料相比，具有产量大、成本低等特点，是目前使用最多的NPN［3］。尿素作为一种饲料添加剂，在反刍动物饲料中具有广阔的应用前景。有研究表明，不同氮源饲粮对绵羊的生长性能影响差异不显著［4］，但目前为止，国内外对于尿素在羊饲粮中使用的研究结果报道有差异，尤其对于高水平尿素添加效果差异较大，对羊的生长存在不利影响。Matrone等［5］研究表明，当用尿素替代全部大豆蛋白质时，羊的生长性能为正常的65%左右，随着试验期的延长生长性能进一步下降，而也有研究表明，尿素全部替代大豆蛋白质时，羊的生长性能为正常的80%［6］。另外，添加高水平尿素对肉羊肉品质可能造成的影响尚不明确。因此，高水平尿素替代的效果有待继续探讨。本试验旨在通过添加不同水平的尿素替代饲粮中天然蛋白质饲喂肉羊，测定其生长性能及肉品质等指标，从而明确在育肥期肉羊饲粮中尿素使用的有效性和安全添加水平。

1 材料与方法

1.1 试验时间和地点

于2013年4月20日至2013年6月22日在北京市大兴区联合试验基地进行试验，历时64 d，其中预试期21 d，正试期42 d。

1.2 试验动物与试验设计

选用年龄在 6月龄左右、体重为(30.77±0.02)kg、健康无病杜寒杂交公羊64只(购自河北省张家口市沽源县家畜改良站)，随机分成4组，每组分为8个重复，每个重复2只。对照组精料不添加尿素，试验组精料中添加1%、3%和5%的普通尿素替代部分或全部豆粕。在预试期调整精料与粗料的比例，使其接近1∶1，各组每天采食的实际尿素量分别占饲粮总量的 0(对照组)、0.5%(0.5%组)、1.5%(1.5% 组)、2.5%(2.5% 组)。每日饲喂2次(06:00、17:30)，每次先喂粗料后喂精料。正式试验中每天加料量随前1天采食情况进行调整，保持精料和粗料比例不变，每天测定采食量。

1.3 试验饲粮

试验用肉羊饲粮精料为粉料，参照NRC(2007)标准配制［7］，由北京市中农兴饲料科技有限公司提供，饲粮组成及营养水平见表1。饲粮粗料为豆皮，购于黑龙江省黑河市。

1.4 饲养管理

试验前，对羊舍进行彻底清洗和消毒，消毒3 d后进行分组入圈，选用丙硫咪唑对全部羊只进行驱虫，口服剂量为15 mg/kg。羊只饲养方式为舍饲，供以充足的新鲜饮用水，试验中密切观察羊采食后是否有不正常症状出现，如拉稀、精神不振、食欲不佳、步态不稳、不反刍等。

1.5 样品采集及测量指标和方法

1.5.1 采食量及生长性能测定

饲喂前采集饲料样并分别记录每天精料采食量和粗料采食量，在次日饲喂前收集前1天的剩料样，精确称重，记录剩料样测量数据并采集剩料样。在试验第1、21和42天清晨饲喂前对所有试验羊称重并准确记录数据。

1.5.2 屠宰性能及内脏器官指数测定

试验羊在试验结束前1天16:00时禁食、禁水，并在屠宰当天08:00称取宰前活重。试验羊屠宰前经二氧化碳气体致晕，然后颈静脉放血致死。去头、蹄、内脏，剥皮，冲洗后称胴体重。取出心脏、肝、脾、肺、肾，分别进行称重记录。

屠宰性能指标及内脏器官指数测定方法参照许贵善等［9］，公式如下:

1.5.3 肉品质测定

试验羊屠宰后进行肉品质各项指标的测定。滴水损失测定时，取刚屠宰后的背最长肌2块，长×宽×厚分别为5 cm×3 cm×2 cm，分别悬挂于一次性塑料水杯中，置于4℃的冰箱中，24 h后取出用吸水纸吸干表面水分并称重，滴水损失(%)=［(初样重－末样重)/初样重］×100;pH测定时，每只屠宰羊取两侧背最长肌各1块，经排酸处理后用Testo 205型pH计测定肉样的pH(每个样品选取5个点测定后取平均值为最终结果);用TCP2全自动色差仪分析肉色的亮度(L*)、红度(a*)及黄度(b*)(每个样品测定3次后取平均值作为最终结果);之后，沿背最长肌肌纤维方向取2块羊肉，长×宽×厚分别为6 cm×3 cm×3 cm，于蒸煮袋中80℃水浴锅加热30 min后放置在4℃冰箱中过夜，再取出肉样，用吸水纸吸干表面水分后称重，熟肉率(%)=(蒸煮后重/蒸煮前重)×100;测定完熟肉率的肉样用直径1.27 cm的取样器取肉柱，使用TMS-PRO食品物性分析仪测定剪切力，每个样品测5～6次，取平均值作为最终结果。

1.6 数据处理

试验数据经Excel 2007初步处理后，使用SPSS V17.0数据分析软件的单因素方差分析进行显著性检验，数据以平均值±标准差表示，以P＜ 0.05作为差异显著性判断标准。

表1 饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of diets(air-dry basis) %

2 结 果

2.1 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊采食量的影响

由表2可以看出，试验组与对照组的精料采食量/粗料采食量接近1∶1，各组间差异不显著(P＞0.05)。各组间日精料采食量、日粗料采食量及日总采食量呈现出相同的变化规律，即0.5%组最高，对照组次之，2.5%组最低，但仅有0.5%组显著高于 2.5%组(P＜0.05)。

2.2 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊增重及料重比的影响

由表3可以看出，各组间始重差异不显著(P＞0.05)。对照组末重与 0.5%组和 1.5%组相比较差异不显著(P＞0.05)，而 2.5%组显著低于对照组及0.5%组(P＜0.05)。2.5%组净增重和平均日增重显著低于对照组(P＜0.05)，其余各组间均差异不显著(P＞0.05)。料重比0.5%组最高，1.5%组次之，对照组最低，但各组间差异均不显著(P＞0.05)。

表2 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊采食量的影响Table 2 Effects of different levels of dietary urea on feed intake of sheep

表3 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊增重及料重比的影响Table 3 Effects of different levels of dietary urea on weight gain and the ratio of feed and gain of sheep

2.3 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊屠宰性能的影响

由表4可以看出，各组间宰前活重、空体重、胴体重及屠宰率均差异不显著(P＞0.05)，但是屠宰率作为屠宰性能的重要指标，2.5%组最低。

表4 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊屠宰性能的影响Table 4 Effects of different levels of dietary urea on slaughter performance of sheep

2.4 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊内脏器官重和器官指数的影响

由表5可以看出，各组间内脏器官重及器官指数差异均不显著(P＞0.05)。

2.5 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊肉品质的影响

由表6可以看出，肉品质的主要指标背最长肌的滴水损失，肉色的亮度、红度、黄度及熟肉率各组间差异均不显著(P＞0.05)，但是 2.5%组的pH 显著高于对照组(P＜0.05)，0.5%组的剪切力显著低于对照组及 2.5%组(P＜0.05)。

3 讨论

3.1 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊采食量的影响

饲粮的适口性会对动物的采食量造成一定影响［10］，但不同学者对尿素能改善饲粮适口性还是降低适口性存在争议。Wilson等［11］认为尿素添加水平超过1%时会通过降低饲粮的适口性而使动物采食量降低，但蒋加进等［12］研究认为，未经处理的尿素可以在一定程度上提高羊的采食量;Currier等［13］的研究表明，当饲喂低品质(粗蛋白质＜6%)粗饲料时，尿素的添加不会影响采食量。本试验结果表明，0.5%组采食量最高，因此可以认为在该添加水平上的尿素可以改善饲粮的适口性，提高采食量。而1.5%组较对照组采食量在一定程度上有所降低，却没有表现出显著性差异，所以精料中3%添加水平并没有对采食量产生较大的影响，这与Loosli等［14］报道的精料饲粮中加入3%尿素对适口性有较大影响不相符，具体原因仍需进一步探究。对于2.5%组，尿素添加水平达到精料的5%，会明显的降低采食量，饲粮的适口性变差，这表明添加高水平尿素会降低动物的干物质采食量［15］。因而，尿素在饲粮中添加需要控制在一定的水平，适量的添加可以提高适口性，增加采食量，但超过一定水平时，则会起反作用，不利于羊的采食。

表5 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊内脏器官重和器官指数的影响Table 5 Effects of different levels of dietary urea on organ weight and organ index of sheep

表6 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊肉品质的影响Table 6 Effects of different levels of dietary urea on meat quality of sheep

3.2 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊增重及料重比的影响

Clifford等［16］用尿素替代33%以大豆做唯一蛋白质源的蛋白氮，试验结果表明尿素的替代不会提高羊的增重，而Mcdonald［17］使用相同的替代比例，试验结果表明尿素的替代可以显著的提高羊的增重，这表明合理的尿素添加水平不会影响肉羊的生长性能，甚至一定程度上能有所改善。本试验也获得了相似的结果，1.5%组的尿素含量占饲粮总氮的比例为32.34%，与对照组相比，平均日增重差异不显著，这说明作为NPN的尿素可以被反刍动物利用，满足肉羊正常生长的需要，且其效果与饲喂天然蛋白质饲料没有差异，可以用来替代饲粮中的部分天然蛋白质饲料。有研究表明当反刍动物以NPN作为唯一氮源时，其生长性能及氮的利用率会降低 35%［18］，而 Gleghom 等［19］研究表明，在以尿素和棉籽饼作为氮源的饲粮中，随着尿素比例的提高(0∶100、50∶50 和 100∶0)，肉牛日增重和饲料转化率显著提高。可见，在尿素添加水平过高时，不同研究者得到的结论并不一致，造成差异的原因仍需要进一步的研究。本试验中当饲粮中尿素的添加水平达到2.5%时，肉羊体重增长减慢，说明尿素添加比例过高，不利于肉羊的正常生长。造成这种现象的原因可能是当尿素添加水平超过精料的3%时，瘤胃中氨氮浓度增加，不利于微生物生长，从而降低尿素的有效利用［20］，同时尿素添加水平过高时，可引起羊只氨中毒，从而影响肉羊健康和体重增长［21］。故结合本试验的结果可知，当添加尿素的水平为0.5%和1.5%时，不会对动物的生长性能造成不利影响，尿素水平不超过1.5%是有效和安全的。

3.3 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊屠宰性能的影响

有报道表明，尿素替代豆粕在精料中的水平低于 1.65%时，不会影响屠宰性能［22］，也有研究认为当尿素水平提高，替代饲粮中豆粕的比例接近76%时，与不添加尿素的饲粮相比，将会显著降低屠宰性能［23］。本试验结果表明对照组和试验组的宰前活重、空体重、胴体重及屠宰率均差异不显著，但宰前活重、空体重、胴体重，从对照组到2.5%组是依次降低的，但屠宰率作为衡量动物屠宰性能的重要指标［9］，却是 0.5%组最高，1.5%组与对照组次之，2.5%组最低。试验结果提示，添加适当水平的尿素替代天然蛋白质饲料不仅不会降低屠宰性能，甚至还可以在一定程度上改善屠宰性能，本试验认为在饲粮中添加不超过1.5%水平较合理，对肉羊的生产是存在效果的。

3.4 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊内脏器官重和器官指数的影响

本试验中，各组的变量仅为尿素添加水平，试验各组羊的始重接近，健康情况良好，因此可以认为，试验结果中各内脏器官重及器官指数的差异是由于饲粮中的尿素水平造成的。张晋青等［24］报道，内脏器官重和器官指数在一定程度上反映了动物机体的机能状况，对于理论研究和生产实践有重要的意义。本试验中各内脏器官重及器官指数均差异不显著，与尿素代谢密切相关的肝和肾指数，随尿素添加水平的提高略有降低的趋势，但不影响羊的正常机能，其余如心脏、脾、肺等正常发育都是维持机体正常生长的必要前提，器官指数在各组间差异不显著。从所有内脏器官重及器官指数来看，本试验水平尿素的使用是安全的，不会影响肉羊内脏器官的正常发育。

3.5 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊肉品质的影响

有研究表明，利用NPN作为氮源可以提高肉品质［25］，尿素在合理水平上替代饲料中天然蛋白质不会影响消费者安全［26］。从本试验结果看，各组的滴水损失测定结果差异不显著，且有降低的趋势，说明在试验尿素水平下对滴水损失有所改善。正常情况下，动物屠宰后的肌肉pH会从7.0降至 5.3～ 5.8［27］，此次试验结果测定的排酸后羊肉 pH 为5.53～5.64，在正常范围内，不会影响羊肉的理想气味和风味特征。肉色是肉质的重要视觉特征，在消费者购买时是非常重要的［28］。消费者购买时首先通过肉色对肉品质进行评价［29］，呈现出鲜艳樱桃红色的肉更受消费者青睐，即在正常范围之内红度值偏大好。而本试验中，无论是肉色的亮度、红度或黄度，3个试验组与对照组均差异不显著，说明试验中的尿素水平不会影响肉色，0.5%组的肉色指标甚至在一定程度上比对照组还有所改善。肌肉的嫩度则是肉质的重要感官特征［30］，剪切力与肌肉的嫩度密切相关［31］，所以可以通过测定肌肉的剪切力大小来评定肌肉的嫩度。本试验中，0.5%组肌肉的剪切力显著低于对照组，而1.5%组和2.5%组与对照组相比差异不显著，这说明在尿素添加水平为0.5%时，可以提高肌肉的嫩度，使羊肉更可口，增加消费者的口感。由此可见，本试验各尿素添加水平不会对肉品质造成不利影响。

4 结论

①在肉羊饲粮中添加0.5%、1.5%水平的尿素替代天然蛋白质饲料，不会影响肉羊的生长性能，可以确定为安全添加水平。

② 饲粮中的尿素添加水平达到2.5%时，会降低肉羊的平均日增重、屠宰性能等，不利于羊肉的品质，存在安全隐患。

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