凹凸棒石黏土对生长育肥猪生产性能、金属含量及肉品质的影响

杨 雪 冷智贤 颜 瑞 陈 星 吴大伟 周岩民

（南京农业大学动物科技学院，南京 210095）

凹凸棒石黏土对生长育肥猪生产性能、金属含量及肉品质的影响

杨 雪 冷智贤 颜 瑞 陈 星 吴大伟 周岩民

（南京农业大学动物科技学院，南京 210095）

研究凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪生产性能、金属含量和肉品质的影响。选用体重约47 kg健康“杜×长×大”三元杂交的生长育肥猪60头，随机分为3组，每组4个重复。对照组饲喂基础日粮，试验组饲喂在基础日粮中添加2%凹土原土、2%热改性凹土的试验日粮。结果表明：1）凹土原土和热改性凹土对生长育肥猪生产性能无显著影响（P＞0.05）；2）凹土原土和热改性凹土降低血液中 As、Pb、Cr含量和腿肌中Cr的含量（P＜0.05），热改性凹土显著提高血液中 Mg含量（P＜0.05）；3）凹土原土降低眼肌 MDA（P＜0.05），凹土原土和热改性凹土降低眼肌中T－AOC的活性（P＜0.05）；4）凹土原土提高眼肌pH45min、a*45min（P＜0.05），降低L*45min、b*24h和压力损失（P＜0.05）。添加凹土原土和热改性凹土能降低重金属在动物机体中的沉积、提高抗氧化能力进而改善肉品质，热改性凹土效果优于原土。

凹凸棒石黏土 生产性能 金属含量 生长育肥猪

凹凸棒石黏土（简称凹土）又称坡缕石，是一种含水富镁铝硅酸盐矿物。凹土具有良好的离子交换性、吸附性、水化性和热稳定性等功能特性，在农业、石油、化工、建材、食品和医药等行业已得到广泛应用［1］。研究表明，凹土应用于饲料中具有改善动物生长环境、提高饲料利用率、改善肠道微生态健康、增强机体免疫力、提高动物生产性能等作用［2－3］。凹土经改性可提高其功能特性，使其具有更强的吸附性、热稳定性和部分离子活性，其改性方法主要有干法热改性、酸改性和有机改性等，不同改性方法可获得不同的应用效果。在适宜的温度下进行热改性能增加凹土的比表面积，提高阳离子交换容量、疏水性及对有机物的吸附性［4］。已有研究表明，在生长猪日粮中添加凹土能提高育肥猪的日增重、降低料重比，提高经济效益［5－6］，但热改性凹土在育肥猪饲料中的应用研究则鲜见报道。本试验旨在研究凹土原土和热改性凹土对育肥猪生产性能、血液及组织中金属含量、抗氧化性能和肌肉品质的影响，以期为凹土在饲料中的合理应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

凹土原土、热改性凹土：江苏神力特矿业有限公司。热改性凹土由凹土原土经300℃焙烧约3 h后粉碎制得，2种凹土经粉碎过80目筛。

1.2 试验设计与饲养管理

选用60头体重约47 kg的健康“杜×长×大”三元杂交生长育肥猪，随机分为3组，每组4个重复，每个重复5头猪。预试7 d，正式试验期为59 d，分为生长期（至约70 kg）和育肥期（至出栏）。分别饲喂基础日粮、添加2%凹土原土日粮、添加2%热改性凹土日粮。试验猪自由采食和饮水，管理和免疫程序按猪场常规方法进行。试验在徐州大富华生猪养殖场进行。基础日粮参照美国NRC（1998）生长育肥猪营养需要配制成粉状配合饲料，其组成及营养水平见表1。

1.3 样品采集及处理

试验结束时，每重复随机选取中等大小的试验猪1头，空腹称重后屠宰，采集血液，其中一部分分装于加有肝素纳抗凝剂的5 mL离心管中，用于金属含量的测定；另一部分分装于10 mL的离心管中，待析出血清后于4℃下3 000 r／min离心15 min，血清分装后于－20℃保存待测。剪取适量背最长肌和腿肌于自封袋中，于－20℃冻存，以备后续测定。

表1 试验基础日粮配方及营养水平（风干基础）

1.4 测定指标及方法

1.4.1 生产性能测定

每天记录各重复的耗料量，并分别于试验开始、32 d及试验结束时，以重复为单位对试验猪空腹（断料12 h，自由饮水）称重，统计每个重复的耗料量，分别计算生长期（47～70 kg）、育肥期（70～95 kg）和全期（47～95 kg）的平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）及料重比（F／G）。

1.4.2 肉品质测定

参照陈润生［7］方法，利用数显 pH计 HI9025（HANNA instruments，Italy）分别测定宰后45 min和宰后24 h的眼肌pH值；采用色差仪（Konica Minolta Sensing，Japan）测定眼肌的L*值、a*值和b*值。屠宰后72 h，采用膨胀压缩仪测定背最长肌的剪切力。参照《猪肌肉品质测定技术规范》（NY／T 821－2004）［8］的方法测定滴水损失和烹饪损失。

1.4.3 抗氧化指标测定

血清和肌肉组织总抗氧化能力（T－AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）及总蛋白含量均采用试剂盒（南京建成生物工程研究所）进行测定，试剂配制和操作步骤按说明书进行。

1.4.4 肌肉和全血中金属含量测定

采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP－MS）测定全血和肌肉中的铅、镉、铬、砷、铜、铁、锌、锰和镁含量。

1.5 数据统计分析

试验数据采用Excel进行初步处理，用SPSS19软件进行统计，用单因子方差分析（One－way ANOVA，Duncan）进行差异显著性检验，结果以“平均数±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 添加凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪生产性能的影响

凹土原土和热改性凹土对育肥猪生产性能均无显著影响（P＞0.05），但凹土原土使70～95 kg及47～95 kg育肥猪平均日增重分别提高 9.96%、0.72%（P＞0.05），料重比分别降低2.09%、2.36%（P＞0.05）。热改性凹土分别提高70～95 kg及47～95 kg育肥猪平均日增重9.01%、5.28%（P＞0.05），分别降低料重比4.18%、0.68%（P＞0.05）（表 2）。

表2 添加凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪生产性能的影响

2.2 添加凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪金属含量的影响

2.2.1 添加凹土及热改性凹土对生长育肥猪血液中金属含量的影响

凹土原土使血液中 As、Pb、Cr含量分别降低61.54%（P＜0.05）、8.70%和14.29%（P＞0.05），热改性凹土组 As、Pb、Cr含量分别降低76.92%、56.52%和42.86%（P＜0.05）。各处理组血液中Cd均未检出（表3）。

凹土原土及热改性凹土对血液中Mn、Zn、Cu含量没有显著影响。凹土原土使血液中Mg、Cu含量分别提高21.13%、13.82%（P＞0.05），Mn、Zn含量分别降低50.00%、9.09%（P＞0.05）。热改性凹土使血液中Mg、Cu含量分别提高32.68%（P＜0.05）、9.89%（P＞0.05），Mn、Zn含量分别降低50.00%、3.08%（P＞0.05）。

表3 添加凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪全血中金属含量的影响／mg／kg

2.2.2 添加凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪眼肌金属含量的影响

凹土原土及热改性凹土对眼肌中重金属含量无显著影响（P＞0.05）。凹土原土使眼肌中 Pb、Cr含量分别下降23.08%、20%（P＞0.05），且热改性凹土组 Pb、Cr含量分别下降38.46%、20%（P＞0.05）（表 4）。

热改性凹土显著降低眼肌中 Cu含量（P＜0.05）。凹土原土及热改性凹土使眼肌中 Mg含量分别提高0.79%和2.85%（P＞0.05）。

表4 添加凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪眼肌中金属含量的影响／mg／kg

2.2.3 添加凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪腿肌金属含量的影响

凹土原土及热改性凹土使腿肌中Cr含量分别下降43.75%和56.25%（P＜0.05），但对 As、Pb和 Cd含量无显著影响（P＞0.05）（表5）。

热改性凹土显著提高腿肌中Zn、Fe含量（P＜0.05）。凹土原土及热改性凹土使腿肌中Mg含量分别增加0.89%和1.52%（P＞0.05）。

表5 添加凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪腿肌中金属含量的影响／mg／kg

2.3 添加凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪抗氧化功能的影响

凹土原土显著降低眼肌MDA含量（P＜0.05）。热改性凹土提高眼肌和腿肌中MDA含量，降低眼肌T－AOC活性（P＜0.05）。凹土原土及热改性凹土使血清中T－AOC活性分别提高28.90%、10.84%（P＞0.05），SOD活性分别提高8.31%、10.51%（P＞0.05），MDA含量分别降低 1.20%、18.47%（P＞0.05）（表6）。

表6 添加凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪抗氧化性的影响

2.4 添加凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪肉品质的影响

凹土原土显著降低眼肌压力损失、亮度L*45min及黄度b*24h（P＜0.05），显著提高pH45min值和红度a*45min（P＜0.05），热改性凹土则显著提高红度a*45min（P＜0.05）。凹土原土和热改性凹土对眼肌滴水损失（24 h和 48 h）、烹饪损失、pH24h、黄度b*45min、亮度L*24h及红度a*24h值均无显著影响（P＞0.05），但使眼肌滴水损失（48 h）分别下降24.78%、22.79%（P＞0.05）（表 7）。

表7 添加凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪眼肌肉品质的影响

3 讨论

3.1 凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪生产性能的影响

已有研究表明，日粮中添加一定量凹土能提高育肥猪生产性能，促进猪群健康［9］。本试验条件下，2种凹土对猪的生产性能有一定改善作用，且热改性凹土优于原土。这可能是由于凹土巨大的表面积和很强的吸附力，延长了饲料在消化道内停留时间，提高了饲料养分消化吸收［10］，并能吸附动物肠道内NH3等有害物质，减少动物机体有害金属元素沉积，保护肠道微生物生态环境［11］，其所含的金属化合物在通过动物消化道酸性环境时可释放所含的元素被动物吸收利用，从而促进动物生长。另外，凹土原土含有大量杂质及吸附水，使凹土特有的性能被削弱。而凹土在300℃左右条件下活化3 h，可除去其吸附水，清除凹土孔道中的杂质，增加空隙容积及其比表面积，提高吸附性能，同时其晶体结构不会发生改变［12－13］。祝溢锴［14］研究也表明，凹土原土和热改性凹土均能改善断奶仔猪料重比和日增重，热改性凹土效果优于原土。

3.2 凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪金属含量的影响

重金属被动物摄取吸收后，可蓄积于机体各组织器官，影响动物生产性能、机体抗氧化机能等［15］，并可长期滞留在动物体内，通过食源性途径对人类健康构成威胁。本试验结果显示，添加凹土原土可不同程度降低育肥猪血液和肌肉中 Pb、Cr含量，且热改性凹土效果优于原土。研究表明，凹土能较好吸附溶液中的重金属离子，在酸性条件下，对Cr、Pb吸附值随pH升高而提高，在碱性条件下，吸附量随pH升高而降低，pH 6.5～7.0时，吸附量达到最大［16－17］；在 pH 6.0～7.0时，对 Cd的吸附量提高最为明显［18］。猪小肠食糜 pH在 5.5～6.8之间［19］，有利于凹土对食糜中重金属的吸附，从而减少吸收，降低其在组织中的沉积。热改性凹土较原土比表面积增大，因此吸附效果更显著。

微量元素在维持动物正常生长、繁殖、健康等方面是必不可少的。本研究表明，凹土原土及热改性凹土均能提高血液、腿肌和眼肌中 Mg含量，且热改性凹土效果优于原土。徐继香等［20］研究显示，经酸处理的凹土MgO含量明显减少，说明凹土中Mg2＋可被有效溶出。Gonzalez等［21］研究表明，凹土经酸处理，边缘八面体阳离子析出，以 Mg2＋为主。凹土含有大量MgO，经过胃的酸性环境则可能溶出，从而有利于在肠道中吸收，进而增加血液和肌肉中 Mg2＋含量。另外，凹土经过高温处理，吸附在矿物表面及微空隙中与水键合的 Mg2＋更加游离，增加置换量［22］，因此，热改性凹土可使得动物体内Mg含量增加。

3.3 凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪抗氧化性的影响

正常情况下，动物体内存在着一个完整的抗氧化系统，与机体健康密切相关。T－AOC是衡量机体抗氧化系统功能状况的综合指标，反映了机体抗氧化酶系统和非酶系统对外来刺激的代偿能力以及机体自由基的代谢状态［23］。SOD是动物体内最重要的抗氧化酶之一，可以通过酶促反应清除机体内的超氧阴离子自由基。MDA是脂质过氧化的主要终产物，其含量能直接反映机体脂质过氧化程度，并间接反映细胞损伤程度。

本试验结果显示，凹土原土和热改性凹土均不同程度提高血清中T－AOC和SOD活性、降低MDA含量，且凹土原土能提高眼肌和腿肌中SOD活性，提示日粮添加凹土原土和热改性凹土可改善育肥猪氧化还原状态。可能是凹土原土和热改性凹土具有较强的吸附性，可通过吸附氨、重金属、病原菌和毒素等来缓解其对机体的氧化损伤［24］。已有研究表明，Mg能抑制组织和血浆脂蛋白的脂质过氧化程度，Pb含量降低可以提高 SOD的活性、抑制 MDA的产生［25］。因此，凹土原土和热改性凹土通过增加动物机体中Mg含量及降低血液和组织中Pb等有害重金属元素含量，进而增强机体抗氧化性能。

3.4 凹土原土及热改性凹土对生长育肥猪肉品质的影响

嫩度是衡量消费者对肌肉口感满意程度的重要指标，其高低与 pH值、肌肉系水力大小密切相关［26］。肉色是衡量肉品质的一个重要指标，决定着人们对肉的感官评价，肌肉红度及亮度值在肉色测量结果中相对重要。研究表明，肌肉亮度与滴水损失呈正相关［27］，与肌肉 pH呈负相关［28］。试验结果显示，凹土原土显著提高眼肌pH45min和红度a*45min、并显著降低亮度L*45min和压力损失，且凹土原土和热改性凹土可降低48 h滴水损失。表明凹土原土和热改性凹土可显著提高肌肉嫩度，改善肉色。研究发现，高剂量镁可在动物应激状态时，通过减少屠宰时儿茶酚胺的分泌，降低糖原分解速度和糖酵解速度，而提高猪肉pH值［29－30］。镁通过抑制脂质氧化和肉中过氧化物的产生，保护细胞组织和亚血红素，进而改善肉色［31］。可能是凹土原土和热改性凹土提高了动物机体金属元素Mg含量，致使肌肉pH和系水力升高，减少肌肉表面水分的流失，进而减少光反射，降低肌肉亮度。也可能是组织中镁含量的上升，提高了肌肉的抗氧化性，保护Fe2＋不被氧化，提高肌肉的红度。

4 结论

在本试验条件下，日粮中添加凹土原土和热改性凹土能降低重金属在生长育肥猪机体中的沉积，提高肌肉抗氧化性能，进而改善肉品质，热改性凹土效果优于凹土原土。

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Effects of Attapulgite on Growth Performance，Metal Content in Blood，Muscle and Meat Quality of Growing－Finishing Pigs

Yang Xue Leng Zhixian Yan Rui Chen Xing Wu Dawei Zhou Yanmin

（College of Animal Science and Technology，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095）

This experiment has been conducted to study the effects of both dietary attapulgite and heat－modified attapulgite on the growth performance，metal content and meat quality of growing－finishing pigs.A total of 60 healthy pigs（variety of half－bred of Duroc×Landrace×Yorkshire）with the middle weight about 47 kg were randomly allocated into three groups with four replicates.The pigs in control group were fed the diet without attapulgite while the other two groups were provided with 2%attapulgite and 2%heat－modified attapulgite respectively.The results showed that：1）the addition of attapulgite and heat－modified attapulgite in diet have no effects on growth performance（P＞0.05）；2）attapulgite and heat－modified attapulgite significantly decreased As，Pb，Cr contents in blood and Cr contents in leg muscle（P＜0.05），hot－modified attapulgite significantly increased Mg content in blood（P＜0.05）；3）attapulgite decreased the malondialdehyde content（MDA）in eye muscle（P＜0.05）；attapulgite and heat－modified attapulgite reduced the total anti－oxidative capacity（T－AOC）of eye muscle（P＜0.05）；4）attapulgite increased the value of pH45min，a*45minin eye muscle while attapulgite decreased the value ofL*45min，b*24hwith pressure loss（P＜0.05）.The results indicated that the diets supplemented with attapulgite and heat－modified attapulgite could decrease deposition amount of heavy metal in the animal tissues，enhance antioxidant capacity and improve meat quality.The heat－modified attapulgite should lead a better effect.

attapulgite，growth performance，metal content，growing－finishing pigs

S828.9＋1

A

1003－0174（2015）04－0096－06

江苏省产学研联合创新资金－前瞻性联合研究项目（BY2012206）

2013－11－27

杨雪，女，1988年出生，硕士，动物营养与饲料科学

周岩民，男，1963年出生，教授，博士生导师，饲料安全及饲料资源开发利用