杜仲叶对育肥猪生长性能、胴体性状、抗氧化能力及肠道菌群的影响

石海仁 滚双宝,2* 张生伟 黄旺洲 杨巧丽 黄晓宇 王鹏飞 李生贵 闫尊强

(1. 甘肃农业大学动物科学技术学院，兰州 730070；2.甘肃省现代养猪工程技术研究中心，兰州 730070)

随着人民生活水平的不断改善，国民对畜禽产品的质量要求越来越高。近几年，研发具有生物活性的中草药添加剂成为改良畜禽肉质的热点。《神农本草经》中记载杜仲(Eucommiaulmoides)性温、味甘、无毒、有清香气味。研究表明，杜仲叶是一种安全、无残留的绿色添加剂，不仅含有丰富的氨基酸、微量元素、维生素等物质[1-2]，还兼有药理和生理功效[3-4]，尤其对改善动物肉质、增强免疫力[5-6]及提高抗氧化能力[1-2,6]均具有一定作用。但杜仲入药后残留的杜仲叶未能被有效利用，造成浪费的同时对环境造成了一定污染。因此，将杜仲叶作为饲料添加剂不仅能改良畜禽的肉质性状，也可增加药农的经济收入。迄今为止，国内外很多学者在饲粮中添加杜仲叶提取物绿原酸等物质来提高动物的生长性能、胴体性状及肉品质指标。冷向军等[7]将杜仲叶提取物绿原酸添加到草鱼饲料中，有效降低了肌肉失水率，使肌纤维变细，改善肌肉品质。莫棣华等[8]以杜仲素作为添加剂饲喂育肥猪，显著提高了育肥猪的平均日增重，降低了料重比与死淘率，显著降低了肩部膘厚。杨津等[9]研究发现，杜仲叶中的黄酮苷等多酚类物质可以降低肝脏中丙二醛(MDA)的含量，增强小鼠超氧化物歧化酶(SOD)的活性。贾宁[10]研究发现，杜仲可促进小鼠体组织胶原蛋白的合成，延缓机体衰老。此外，饲粮添加杜仲叶对肠道菌群数量的动态平衡具有一定的调节作用[11-12]。本研究针对陕西地区次粉价格昂贵、杜仲资源丰富、杜仲叶中绿原酸等物质提取工艺复杂[13-14]且成本高等问题，使用未提取绿原酸等物质的全叶粉替代基础饲粮中同比例次粉，研究杜仲叶对育肥猪生长性能、胴体性状、肉品质、抗氧化能力及肠道菌群的影响，探讨其在育肥猪上的应用效果，为杜仲叶作为饲料添加剂生产高品质猪肉提供依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物及设计

本试验采用单因子设计，选择日龄相近、健康状况良好且体重[(27±1) kg]无显著差异(P>0.05)的长白×大白猪60头，随机分为3组，每组

20头。其中对照组饲喂基础饲粮(不添加任何抗生素)，试验1组和试验2组分别用3%、4%的杜仲叶粉替代基础饲粮中同比例次粉，试验期共102 d。试验结束时，每组随机选取4头猪(公母各占1/2)屠宰(共12头)，测定胴体性状及肉品质指标。

试验于2015年8月至12月在陕西安康秦阳晨国家级核心育种厂进行。试验前对猪舍、圈栏、地面及饲养器具彻底清洗消毒，空栏7 d。试验期间采取自由采食、饮水，每日饲喂3次。为消除各类因素对试验结果影响，试验期间不对猪只服喂任何抗生素类药物，只采取简单的消毒程序。

试验饲粮参照NRC(2012)标准，根据育肥猪营养需要配制，饲粮组成及营养水平见表1。杜仲叶由陕西安康汉阴华晔植物药业有限公司提供，是未提取绿原酸等物质的全叶粉。杜仲叶营养成分含量见表2。

表1 饲粮组成及营养水平(风干基础)

续表1项目Items第1～52天Day1to52对照Control杜仲叶添加量Eucommiaulmoidesleafsupplementallevel/%34第53～102天Day53to102对照Control杜仲叶添加量Eucommiaulmoidesleafsupplementallevel/%34总钙Ca0．900．950．960．850．900．91总磷TP0．650．640．630．600．590．58赖氨酸Lys1．801．761．751．121．101．10蛋氨酸+半胱氨酸Met+Cys0．640．650．660．550．570．57苏氨酸Thr0．660．710．730．540．600．61色氨酸Trp0．220．230．230．200．210．21

1)1.00%添加量的预混料为每千克饲粮提供1.00% supplemental level premix provided the following per kg of diets：VA 9 000 IU，VD32 000 IU，VE 34 mg，VK33.0 mg，VB12.5 mg，VB24.0 mg，VB65.0 mg，VB120.1 mg，泛酸 pantothenic acid 13 mg，烟酸 nicotinic acid 40 mg，叶酸 folic acid 0.8 mg，生物素 biotin 0.3 mg，Mn (as manganese sulfate) 30 mg，Zn (as zinc sulfate) 85 mg，Fe (as ferrous sulfate ) 95 mg，I (as ethylenediamine dihydroiodide ) 0.25 mg，Se ( as sodium selenite) 0.35 mg，氯化胆碱 choline chloride 700 mg；1.50%添加量预混料营养成分含量为1.00%添加量预混料的1.5倍 Nutrient contents in 1.50% premix were 1.5 times than those in 1.00% premix。

2)计算值 Calculated values。

表2 杜仲叶营养成分含量

1.2 生长性能测定

试验开始和结束时，测定各组的体重，统计每栏试验猪的总采食量、腹泻及发病情况，计算平均日采食量、平均日增重及料重比等。

1.3 样本的采集与处理

试验开始后，每隔10 d采集1次粪样，做好标记，利用微生物平板培养方法，分离纯化不同微生物，进行分类鉴定和数量分析。

试验期结束后屠宰猪只，将采集好的肝脏用磷酸缓冲液(PBS)清洗，剪取1 g左右样品，加入生理盐水混合，制备组织匀浆，以3 000 r/min离心15 min，取上清液-80 ℃保存，用于抗氧化能力的检测。测定所需的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、SOD、MDA、总抗氧化能力(T-AOC)试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.4 胴体指标的测定

1.4.1 胴体性状测定

测量方法参照《猪生产学》[15]。屠宰前称重，屠宰按照常规方法去头、蹄、尾内脏(留下板油和肾脏)，然后测定胴体重、屠宰率、胴体直长、胴体斜长、胴体前宽、胴体后宽、眼肌面积、胸腰椎结合处和腰荐椎结合处的背膘厚及皮厚。

1.4.2 肉品质测定

利用酸度计、允许膨胀压缩仪、数显式肌肉嫩度仪和色度仪分别测定肌肉pH、系水力、嫩度和肉色。参照美国猪肉生产商委员会(NPPC)比色板(1991版)5分制标准进行肉色和大理石纹评分。宰后2 h内取腰大肌中段约100 g肉样，称蒸前重，然后置于蒸锅屉上用沸水蒸30 min，蒸后取出悬挂于室内阴凉处冷却15～20 min后称重，并计算熟肉率。

1.4.3 粗蛋白质含量测定

根据文献[16]中的方法，使用凯氏定氮法测定粗蛋白质含量，参考GB/T 6432—1994中的规定操作方法，使用浓硫酸消化样品将有机氮都转变成无机铵盐，然后在碱性条件下将铵盐转化为氨，随水蒸气蒸馏出来并为过量的硼酸液吸收，再以标准盐酸滴定，计算出样品中的氮量。

1.4.4 肌内脂肪含量测定

根据文献[17]中的方法，使用索氏抽提法测定肌内脂肪含量，参考GB/T 14772—2008《食品中粗脂肪的测定》中的规定操作方法，使用乙醚替代样品中脂肪的方法，烘干后称量3次，直至质量恒定。

1.4.5 剪切力测定

取屠宰2 h内腰大肌，长×宽×高不少于6 cm×3 cm×3 cm的整块肉样，将其置于干净塑料袋内，在0～4 ℃条件下熟化96 h，取出熟化的肌肉，在室温下放置15 min，然后打开塑料袋，用直径0.5 cm玻璃温度计插入腰大肌中心位置，扎好袋口，使袋口朝上放置于水浴锅中加热，至腰大肌中心温度达70 ℃后迅速取出，冷却至室温后，按照肌纤维垂直方向切取1.50 cm厚的肉块，再用直径1.27 cm的圆形取样器顺肌纤维方向取样。将肉样按肌纤维方向横放在剪切仪上，以1 mm/s的速度剪切，并记录读数，即剪切力值。

1.4.6 粗灰分含量测定

将干净坩埚置于550 ℃马弗炉中灼烧30 min，取出在空气中冷却1 min，再移入干燥器中，30 min后称重，重复上述步骤直至2次误差不小于0.000 5 g为恒重。取5 g烘干后的肉样(准确至0.000 1 g)置于坩埚中，盖子勿盖严实，留条缝隙，低温炭化至无烟冒出，转至预热550 ℃马弗炉后计时，灼烧3 h，取出在空气中冷却1 min后置于干燥器中，30 min后称重，重复上述步骤直至2次误差不小于0.001 g为恒重。

1.5 统计分析

数据使用Excel 2013整理，采用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，用LSD法进行多重比较，P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著，结果以“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 杜仲叶对育肥猪生长性能的影响

由表3可知，试验第1～52天，与对照组相比，3%杜仲叶添加组平均日增重差异不显著(P>0.05)，4%杜仲叶添加组平均日增重显著提高(P<0.05)；与对照组相比，试验组料重比降低(P>0.05)，腹泻率极显著降低(P<0.01)。试验第53～102天，与对照组相比，试验组平均日增重差异不显著(P>0.05)，料重比极显著降低(P<0.01)。

表3 杜仲叶对育肥猪生长性能的影响

同一阶段内，同行数据肩标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。

In the same row of the same stage, values with different capital letter superscripts represented extremely significant difference (P<0.01), and with different small letter superscripts represented significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2 杜仲叶对育肥猪胴体性状的影响

由表4可知，与对照组相比，试验组宰前活体重差异不显著(P>0.05)，屠宰率有所提高(P>0.05)，眼肌面积增加(P>0.05)；与对照组相比，4%杜仲叶添加组胴体斜长显著下降(P<0.05)，肋膘厚、肋皮厚和平均皮厚均下降(P>0.05)。

表4 杜仲叶对育肥猪胴体性状的影响

2.3 杜仲叶对育肥猪肉品质的影响

由表5可知，与对照组相比，试验组熟肉率增加(P>0.05)，滴水损失极显著降低(P<0.01)；与对照组相比，3%杜仲叶添加组剪切力显著下降(P<0.05)，试验组肌肉中粗灰分含量显著降低(P<0.05)，4%杜仲叶添加组肌内脂肪含量显著降低(P<0.05)。

2.4 杜仲叶对育肥猪抗氧化能力的影响

由表6可知，与对照组相比，饲粮中添加杜仲叶可显著或极显著提高肝脏中GSH-Px的活性(P<0.05或P<0.01)，极显著降低肝脏中MDA含量(P<0.01)，对其他抗氧化能力指标影响不显著(P>0.05)。

2.5 杜仲叶对育肥猪肠道菌群的影响

由表7可知，与对照组相比，4%杜仲叶添加组大肠杆菌和沙门氏菌数量显著降低(P<0.05)，双歧杆菌与乳酸菌数量差异不显著(P>0.05)，但均有上升趋势；与对照组相比，3%杜仲叶添加组大肠杆菌、双歧杆菌、沙门氏菌和乳酸菌数量差异均不显著(P>0.05)。

3 讨 论

3.1 杜仲叶对育肥猪生长性能的影响

生长性能的高低直接决定育肥猪的产肉能力，影响养殖场的经济效益。杜仲叶作为绿色添加剂，兼有药理和生理功能，不但可以提高饲粮养分的利用率[18]，而且对肠道健康具有重要作用[11]。李金宝等[19]研究发现，与对照组添加抗生素相比，试验组仔猪添加250 mg/kg杜仲叶提取物，平均日增重提高了5%，料重比降低了5%。本试验中，以未提取绿原酸的全杜仲叶粉替代基础饲粮中同比例次粉，与对照组相比，试验组料重比下降，平均日增重上升，这可能是由于杜仲叶中含有大量的维生素及微量元素，能够刺激中枢神经系统兴奋，从而影响育肥猪的生长性能。王建辉等[20]在饲粮中添加1 500 mg/kg杜仲叶提取物，发现显著降低猪群日均腹泻评分，显著提高猪群平均日增重，显著降低料重比，可能是因为小肠上皮细胞中白细胞介素(IL)-6、IL-8、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量的高低与腹泻相关，杜仲叶中含有的绿原酸、黄酮苷等物质会抑制核因子-κB(NF-κB)信号通路的激活，从而抑制IL-6、IL-8和TNF-α的释放，减少育肥猪腹泻的发生率。此外，杜仲叶中精氨酸含量较高，能够改善机体免疫系

统健康和增强疾病防御能力。

表5 杜仲叶对育肥猪肉品质的影响

表6 杜仲叶对育肥猪抗氧化能力的影响

表7 杜仲叶对育肥猪肠道菌群的影响

3.2 杜仲叶对育肥猪胴体性状和肉品质的影响

肉品质主要表现在嫩度、肉色、系水力及肌内脂肪等。研究表明杜仲提取物能不同程度地降低胴体皮厚、滴水损失，增加眼肌面积、肉色评分和肌肉大理石纹评分[21]。曹国文等[12]研究发现，以杜仲叶提取物为主的中草药饲料添加剂可使育肥猪背膘厚下降20.35%，眼肌面积增加6.7%，鲜肉失水率下降12.02%。王建辉等[23]研究发现，添加1 500、2 000 mg/kg杜仲叶提取物显著提高了育肥猪肌肉肌内脂肪含量。Zhou等[23]研究表明，饲粮中添加杜仲叶粉显著改善了肉质性状，减少了猪肉的纤维结构，使得口感更佳。这可能与杜仲叶中含有苏氨酸和蛋氨酸有关，这些氨基酸具有加快脂肪代谢的功能，从而改善了肉质性状。此外，杜仲叶中的京尼平苷和桃叶珊瑚甙能够减缓脂质的过氧化，抑制亚铁离子(Fe2+)诱导MDA的形成[24-25]，阻止肌肉过快地氧化，对维持胴体性状及肉品质相对稳定具有一定作用。

猪在屠宰后，由于肌糖原无氧酵解生成乳酸导致肌肉pH下降，而pH与肉色、大理石纹、滴水损失及货架时间息息相关，因此pH是评价肉质指标的重要参考依据。肌肉中化学成分是影响肉质的主要因素，肌肉的含水率和系水力直接影响肉品质，含水率低表明肌肉中粗蛋白质和干物质含量高，系水力的能力则与嫩度相关。孙建广等[26]研究表明，屠宰24 h pH下降程度与滴水损失、系水力呈正相关，与剪切力呈负相关，这与本试验结果基本一致。大理石纹是脂肪沉淀在肌肉中显现出红白相间的颜色，与肉的多汁性、风味以及剪切力有关。Lee等[27]报道，肥育猪饲粮中分别添加3%和5%杜仲提取物，平均日增重显著提高，血液中白细胞数目显著降低，血红蛋白和红细胞压积显著升高，肌肉中粗蛋白质含量显著提高[25]，肉色、滴水损失和大理石花纹显著改善。在本研究中，试验组熟肉率增加、滴水损失极显著下降、剪切力和粗灰分含量显著下降。L*表示肉的亮度，绿原酸的抗氧化能力能够保证细胞膜的脂质层免受过氧化干扰，减少细胞膜上载体通道，从而降低肌肉渗水能力，减少肌肉反光；红度(a*)值是肉质中肌红蛋白转化为高铁蛋白的标志；黄度(b*)值与氧化相关。本试验中，从45 min和24 h肉色对比来看，添加杜仲叶改善了肌肉的肉色，维持猪肉色泽的稳定性，表明杜仲叶的抗氧化能力能够延缓氧化作用。

3.3 杜仲叶对育肥猪抗氧化能力的影响

生物机体在生长过程中会因新陈代谢不断产生自由基[28]，自由基具有很强的氧化性，与机体衰老、抗氧化能力有关[29-30]，生物机体主要依赖其完整的抗氧化防御系统消除自由基。陈玉敏等[31]在爱拔益加肉鸡饲粮中添加不同水平的杜仲叶提取物后，肌肉中GSH-Px活性呈现出先下降后升高的二次变化趋势，其中添加0.05%、0.15%和0.20%杜仲叶提取物组比对照组分别升高了20.50%、14.91%和12.89%。周华珠等[32]以试验性衰老小鼠喂服杜仲叶水提物，发现小鼠肺组织及红细胞中GSH-Px、SOD活性增强，并抑制了MDA的产生。机体在运动过程中会产生高活性氧化性物质(ROS)，通过修饰蛋白质、脂质、DNA等物质，引发机体损伤及细胞活性，致使抗氧化能力失衡，杜仲叶的强抗氧化能力能够加速ROS的消除，从而减少机体损伤[33-34]。杜仲叶中的绿原酸、黄酮苷以及木脂素类物质能够发挥抗氧化能力，清除机体内自由基保护机体正常细胞代谢。本试验中，以3%、4%杜仲叶粉替代基础饲粮中部分次粉，与对照组相比，饲粮中添加杜仲叶粉显著或极显著提高肝脏中GSH-Px的活性，极显著降低肝脏中MDA含量，表明添加杜仲叶粉加快了自由基消除进程，从而增强机体抗氧化能力。

3.4 杜仲叶对育肥猪肠道菌群的影响

肠道微生物菌群参与机体诸多生理代谢活动[35]，影响动物的生长性能及腹泻等肠道性疾病。闻爱友等[36]以中草药多糖(含杜仲)添加到断奶仔猪饲粮中，发现400和600 mg/kg添加组的大肠杆菌数量显著下降10.63%和13.30%，乳酸菌和双歧杆菌数量极显著增加。曹国文等[37]研究发现，饲粮中添加30、5和3 g/kg中草药添加剂(含杜仲)，断奶仔猪大肠杆菌数量显著下降，双歧杆菌、乳酸菌在肠道增殖。绿原酸是发挥杜仲药性的重要成分之一，通过对肠道中乳酸菌、双歧杆菌等益生菌的增殖，产生B族维生素、乳酸等抑菌物质[26]，改变肠道pH，从而抑制大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌的生长，提高动物的免疫力和生长性能。同时肠道菌群能够调节动物体内脂肪代谢，其发酵代谢产物挥发性脂肪酸是调节脂肪代谢重要途径。本试验中以3%、4%杜仲叶粉替代基础饲粮中同比例次粉，能够增加双歧杆菌和乳酸菌数量，减少大肠杆菌和沙门氏菌的数量，这与前人研究结果一致，但添加杜仲叶与沙门氏菌的关系及机制尚未有报道。

4 结 论

① 饲粮中添加杜仲叶能增加育肥猪平均日增重，降低料重比，提高生长性能。

② 饲粮中添加杜仲叶能改善育肥猪的胴体性状及肉品质指标，增强其抗氧化能力，对肠道菌群的数量有一定的调控作用。

③ 综合考虑所测指标，在本试验的2个杜仲叶添加量中以4%添加量效果更好。

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*Corresponding author, professor, E-mail: gunsb@gsau.edu.cn