碱性负离子液、复合微生态制剂对比抗生素对肥育猪物质表观消化率和肉品质的影响研究

梁龙华，万荣度，李林笑，覃小荣，伍校军，邹知明

（1.广西农垦永新畜牧集团有限公司良圻原种猪场，广西 南宁 530317；2.广西大学动物科学技术学院，南宁 530004）

碱性离子水是由普通水过滤净化后，经带电分离膜的阳极和阴极电离，阴极电离出氢气后，阴极区留下氢氧根离子（OH-），原水中钙离子、镁离子、钾离子、钠离子、锌离子向阴极区转移而形成的[1]，具有酸碱中和作用、清除自由基、促进新陈代谢等生物学功能[2-5]。复合微生态制剂则凭借其绿色健康、有可能替代抗生素产品的优势发展迅速，在生猪养殖上应用广泛。

现阶段，市场上仍没有产品能完全替代抗生素，为此，必须尽快填补无抗饲粮基础营养研究的不足，开展大量的基础性试验研究，以期寻找到绿色复合饲料添加剂。基于此，本试验开展碱性负离子液、复合微生态制剂对比抗生素对肥育猪物质表观消化率、肉品质的影响研究，以确定碱性负离子液和复合微生态制剂之间单独或联合使用与抗生素的对比效果。

1 材料与方法

1.1 试验材料

碱性负离子液：由广西天生山水农业科技有限公司提供，主要含有硅、镁、锌、硒、硼、锶等多种处于离子态的元素，以及氢离子、氢氧根离子的水溶液。

复合微生态制剂：由百丰农场提供，主要由乳酸菌、酵母菌、光合菌、革兰氏阳性放线菌、发酵系的丝状菌等有益微生态菌组成，有效菌含量≥1×1010cfu/mL。

1.2 试验时间与地点

试验于2017年3—5月在广西玉林某猪场开展。

1.3 试验设计

试验采用单因子随机方差试验设计，选择体重65 kg左右的杜长大三元杂肥育猪72头，随机分为4组，每组3个重复，每个重复6头猪，饲养在同一栏内。对照组在基础饲粮中添加抗生素杆菌肽锌0.06 mg/kg+硫酸黏菌素0.04 mg/kg，试验1组在基础饲粮中添加碱性负离子液500 mg/kg+复合微生态制剂2 000 mg/kg，试验2组在基础饲粮中添加复合微生态制剂2 000 mg/kg，试验3组在基础饲粮中添加碱性负离子液500 mg/kg。饲养试验预试期为7 d，正试期71 d。屠宰时体重在127 kg左右。

1.4 试验饲粮

依据NRC（1998）猪只营养需要标准，以及参考我国瘦肉型生长肥育猪饲养标准（2004），设计并生产本试验肥育猪所需的基础饲粮，见表1。

表1 试验基础饲粮组成及营养水平

1.5 饲养管理

试验前1周彻底消毒试验用猪舍及饲养器具，空栏静置1周后，转入试验猪72头，并按试验设计方案进行分组分栏饲养。在各组猪只始重无显著性差异的情况下开始正式试验。其他与猪场饲养管理一致。

1.6 测定指标

（1）物质表观消化率的测定：采用盐酸不溶灰分法（AIA）测定各组猪只对营养物质的表观消化率。在饲养试验即将结束前3 d，连续随机收集各组各个重复猪只的鲜粪200 g（鲜重，不落地），每天收集的粪便均充分搅拌后，用10%稀硫酸固氮，以四分法的方式抽取适量粪便装入封口袋，并带回广西大学实验室。测定步骤：①各组3个重复的鲜粪于65°C恒温烘箱中烘干；②挑选出粪样中含有的猪毛；③用粉碎机进行粉碎后装入封口袋保存待测；④按相关测定标准分别测定粪中和饲料中粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、酸性不溶灰分（AIA）的含量。

（2）肉品质的测定：待试验结束当日，从各组各个重复中各随机选择1头肥育猪，共计12头进行屠宰。样品取自左半边胴体背最长肌肌肉500 g（顺数第5肋骨至倒数第1肋骨之间），按试验要求带回广西大学动物营养试验室进行分析，测定肉色、大理石纹、肌肉pH、剪切力、系水力、熟肉率；此外，也送至广西分析测试中心测定肌内脂肪、肌苷酸、胆固醇、氨基酸的含量。

1.7 数据处理

试验数据运用Excel 2017电子表格进行整理，再用SPSS 19.0进行方差分析，用Duncan法进行多重比较，结果用平均数±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 添加碱性负离子液和复合微生态制剂对比抗生素对肥育猪物质表观消化率的影响

试验1组、试验2组与抗生素组相比，在物质表观消化率方面均无显著差异（P>0.05）。粗脂肪方面，试验3组显著低于试验1组和试验2组（P<0.05），详见表 2。

2.2 添加碱性负离子液和复合微生态制剂对比抗生素对猪肉品质的影响

由表3和表4可知，大理石纹，各组评分由高到低依次是试验1组＞试验3组＞对照组＞试验2组，但差异不显著（P>0.05）。pH，试验1组、试验2组、试验3组分别比对照组高11.74%（P<0.01）、7.77%（P<0.05）、7.58%（P<0.05）。肉色，以试验2组和试验3组略微高于对照组，但各组间差异不显著（P>0.05）。剪切力，以试验3组最高，为22.06 N，极显著高于对照组（P<0.01）；而试验2组显著低于对照组（P<0.05）；试验1组与对照组无显著性差异（P>0.05）。系水力，试验3组最低，比对照组低54.90%（P<0.01），也极显著低于试验1组（P<0.01）和试验2组（P<0.01）；其他试验组则与对照组无显著性差异（P>0.05）。熟肉率，试验1组和试验3组略比对照组高，但各组间均无显著性差异（P>0.05）。

肌内脂肪，试验1组、试验2组、试验3组分别高于对照组 123.17%（P<0.05）、60.37%（P>0.05）、118.29%（P<0.05），其他各组间无显著性差异（P>0.05）。氨基酸总量，各组之间差异不大（P>0.05）。风味氨基酸，试验3组最低，显著低于对照组（P<0.05），其他试验组与对照组无显著性差异（P>0.05）。必需氨基酸，各试验组分别比对照组高0.12%（P>0.05）、1.22%（P>0.05）、10.35%（P<0.01）。肌苷酸，各试验组虽然略高于对照组，但各组间亦无显著性差异（P>0.05）。胆固醇，试验3组显著高于对照组（P<0.05），试验1组和试验2组均与对照组无明显差异（P>0.05）。

表3 碱性负离子液、复合微生态制剂对比抗生素对肉质性状的影响

表4 碱性负离子液、复合微生态制剂对比抗生素对营养物质的影响

3 讨论

3.1 添加碱性负离子液和复合微生态制剂对猪只物质表观消化率的影响

微生态制剂替代抗生素添加到肥育猪饲粮中的试验研究表明，其能促进饲料养分的吸收，能达到抗生素的效果。刘明等[6]饲喂60 kg生长肥育猪表明，微生态制剂与无抗饲粮相比粗蛋白质和粗脂肪表观消化率分别提高 16.26%（P<0.01）、9.28%（P<0.05）。李瑞等[7]用微生态制剂（乳酸杆菌、芽孢杆菌、酵母菌等）与抗生素（金霉素）对比结果表明，在粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、能量、钙等方面的表观消化率均无显著性差异（P>0.05）。Giang等[8]、高环等[9]的研究也得出类似结论。张家发等[10]报道碱性负离子水能显著提高干物质表观消化率。

本试验中，在肥育猪饲粮中复合微生态制剂和碱性负离子液分别单独添加或联合使用，在粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维方面的物质表观消化率均与抗生素组无显著性差异（P>0.05）。这与李瑞等[7]、曹廷富[11]的试验结果一致，说明2 000 mg/kg复合微生态制剂和500 mg/kg碱性负离子液分别单独添加或联合使用能在物质消化率方面能达到或优于抗生素“杆菌肽锌和硫酸黏菌素”的添加效果。其中，在粗脂肪消化率方面，2 000 mg/kg复合微生态制剂或者2 000 mg/kg复合微生态制剂和500 mg/kg碱性负离子液联合添加的表观消化率显著高于单独添加500 mg/kg碱性负离子液，这说明碱性负离子液对脂类消化吸收不及复合微生态制剂（P<0.05），也略低于“杆菌肽锌和硫酸黏菌素”（P>0.05）。这可能是由于碱性负离子液随饲料进入猪只胃内后，抑制（中和）胃酸[5]，不利于胃脂肪酶对脂肪的初步乳化[12]，而碱性离子液对脂类的乳化作用，可能也因此减弱[13]。

综合考虑各项指标，以单独添加2 000 mg/kg复合微生态制剂对饲粮粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维的表观消化率较好。

3.2 添加碱性负离子液和复合微生态制剂对肥育猪肉质的影响

3.2.1 添加碱性负离子液和复合微生态制剂对肉质性状的影响 猪肉从视觉、嗅觉、味觉、触觉等方面对人的综合感官刺激称为肉质[14]，而目前主要从肉色、大理石纹、嫩度、肌肉pH、系水力、熟肉率等进行主观和客观综合评价[15-16]。研究表明[17-19]，肉色是肌肉中肌红蛋白和血红蛋白的综合表现，正常为鲜红色；大理石纹肌内脂肪的含量有关，由脂肪结缔组织在肌束间形成的白色纹理；嫩度是肌肉蛋白质的结构特性所决定，包括肉对舌或颊的柔软性及其对牙齿的抵抗性，牙咬断肌纤维的能力及其咀嚼后到下咽的时间来衡量；肌肉pH反映肌糖原酵解的速率，是酸度的直接表现。系水力是肌肉受到外力保持肌肉水分的能力，和滴水损失负相关，系水力高，保水能力强，猪肉多汁、鲜嫩、干爽；熟肉率是度量烹煮损失的重要指标之一。

研究表明不同微生态制剂对猪肉品质影响的方面不同。邬理洋[20]研究表明0.1%微生态制剂和抗生素（金霉素）相比，在肉色、大理石纹、肌肉pH、系水力、熟肉率方面无显著影响（P>0.05）；滴水损失方面，微生态制剂组比抗生素组降低18.95%（P<0.05）。商小峰等[21]饲喂猪只微生态制剂饲粮的试验结果表明，其肌肉pH24比传统抗生素（金霉素）提高5.86%（P<0.05），而其他方面则无显著性差异（P>0.05）。何叶如[22]研究表明复合物（复合微生态制剂+小肽）在肉色、肌肉pH、系水力、熟肉率方面与对照组（猪只45 kg以上后不见抗生素）无显著性差异（P>0.05），在大理石纹方面显著低于对照组（P<0.05）。

本试验饲粮中分别单独添加或联合添加2 000 mg/kg复合微生态制剂和500 mg/kg碱性负离子液，与抗生素组相比在肉色、大理石纹、熟肉率方面无显著性影响（P>0.05）。这与邬理洋[20]、商小峰等[21]的研究结果相一致，说明微生态制剂或者碱性离子液在这些方面的作用效果与抗生素组并无不同。

而在肌肉pH、剪切力（嫩度）、系水力方面有显著性差异（P<0.05）。肌肉pH方面，饲粮中联合添加2 000 mg/kg复合微生态制剂和500 mg/kg碱性负离子液、单独添加2 000 mg/kg复合微生态制剂、单独添加500 mg/kg碱性负离子液分别比抗生素组高11.74%（P<0.01）、7.77%（P<0.05）、7.58%（P<0.05）。这说明复合微生态制剂和碱性负离子液能延缓肌肉肌糖原酵解的速率，以联合添加2 000 mg/kg复合微生态制剂和500 mg/kg碱性负离子液的作用效果最强，最有利于鲜肉的冷藏保存，不易氧化褪色[23]。与抗生素组相比，单独添加2 000 mg/kg复合微生态制剂的肌肉剪切力（N）降低 11.29%（P<0.05）；单独添加500 mg/kg碱性负离子液肌肉剪切力（N）提高15.86%（P<0.05）；这说明复合微生态制剂让猪肉更嫩，而碱性负离子液则让肌肉更有嚼劲。系水力方面，单独添加500 mg/kg碱性负离子液极显著低于抗生素组（P<0.01），显著低于单独添加复合微生态制剂或联合添加2 000 mg/kg复合微生态制剂和500 mg/kg碱性负离子液（P<0.05），其他各组间无显著性差异（P>0.05）。这说明单独添加500 mg/kg碱性负离子液会降低肌肉的保水能力，导致肉表面水分易渗出，不利于肌肉可溶性营养成分的保存[19]；而复合微生态制剂对肌肉系水力的影响与邬理洋[20]、商小峰等[21]、何叶如[22]研究结果一致。就本试验结果而言，2 000 mg/kg复合微生态制剂有提高肌肉系水力的趋势。

综合考虑肉质性状指标，本试验以2 000 mg/kg复合微生态制剂+500 mg/kg碱性负离子液联合添加的猪肉性状较好：大理石纹、肌肉pH、熟肉率方面不比抗生素组差的情况下，剪切力（嫩度）和系水力也与之无显著性差异（P>0.05）。

3.2.2 添加碱性负离子液和复合微生态制剂对营养物质的影响 肌肉中肌内脂肪、氨基酸含量、肌苷酸对猪肉的色、香、味等有重要影响。研究表明[24-28]，猪肉的风味和多汁性会随着肌内脂肪含量的增加而持续性改善，以2%~3%的含量较佳，肌内脂肪低于2%的话，肉的品质和口感都较差，而肌内脂肪高于3%，肉的风味也并不继续提高，且不符合肉多脂少的市场需求；氨基酸也是猪肉风味的重要前提物质之一，其构成蛋白质的形式决定了肉的营养价值和香味；肌苷酸亦由肌肉中三磷酸腺苷（ATP）降解产生，构成了猪肉鲜味的关键部分，是衡量肉质优劣的重要指标之一，肌苷酸的含量越高，肉和汤的味道就越鲜。

胆固醇是人必需的营养成分，参与细胞膜合成、合成类固醇激素和维生素D3、维持血液白细胞生理功能等[29-30]。但长期摄入高胆固醇含量食物会增加患上心脑血管疾病的风险[31]，因此降低猪肉中胆固醇含量符合消费者需要。

安莉等[32]的试验结果表明，微生态制剂（芽孢乳酸杆菌为主）组饲喂猪只的猪肉肌内脂肪降低3.12 mg/100 g，氨基酸总量提高1.14 mg/100 g，肌苷酸提高6.5 mg/kg，胆固醇降低3.13 mg/100 g，符合消费者低脂低胆固醇的需求。张天阳[33]的试验结果表明，乳酸杆菌有降低胆固醇和提高氨基酸总量的趋势（P>0.05）。邬理洋[20]的试验研究表明，与抗生素组（金霉素）相比，微生态制剂组的肌内脂肪含量提高16.02%（P<0.05）。商小峰等[21]饲喂的微生态制剂与抗生素（金霉素）对比，肌内脂肪方面却无显著性差异（P>0.05）。碱性负离子液的研究结果也表明其能降低胆固醇的作用效果[34-37]。

本试验中，饲粮中分别单独添加或联合添加2 000 mg/kg复合微生态制剂和500 mg/kg碱性负离子液，与抗生素组在肌内脂肪和胆固醇方面有显著性差异（P<0.05）。肌内脂肪方面，抗生素组为1.64 mg/100g，其肉的品质和口感都较差[25-29]，而单独添加2 000 mg/kg复合微生态制剂与抗生素组相比无显著性差异（P>0.05），但2 000 mg/kg复合微生态制剂和500 mg/kg碱性负离子液联合添加和单独添加500 mg/kg碱性负离子液均显著高于抗生素组（P<0.05）。这说明碱性负离子液能提高肌内脂肪含量，可能是与碱性负离子液能调节血脂和对甘油三酯的乳化作用有关[37-38]，至于具体机制仍需进一步研究。以联合添加2 000 mg/kg复合微生态制剂和500 mg/kg碱性负离子液最有益于改善肌内脂肪含量，提高猪肉口感。胆固醇方面，以单独添加2 000 mg/kg复合替代抗生素和联合添加2 000 mg/kg复合微生态制剂和500 mg/kg碱性负离子液后，胆固醇含量较好，与抗生素组无显著性差异（P>0.05），与安莉等[32]研究结果一致，符合消费者对低胆固醇产品的需求。这可能与复合微生态制剂促进有益菌的生长和繁殖后，增强胆盐水解酶活性，最终促进胆固醇与胆酸的共沉淀以及胆汁酸的肝肠循环作用有关[39]。而碱性负离子液虽然具有降低血脂的功能[34-37]，但在本试验条件下效果不理想，单独添加碱性负离子液组肌肉中胆固醇含量高于抗生素组（P<0.05）。

综合考虑，本试验以2 000 mg/kg复合微生态制剂+500 mg/kg碱性负离子液联合添加替代抗生素组后的营养物质指标较好：显著提高肌内脂肪含量，而胆固醇含量与抗生素组无显著差异（P>0.05）。

4 结论

在本试验条件下，饲粮中添加碱性负离子液和复合微生态制剂能达到添加抗生素“杆菌肽锌和硫酸黏菌素”的使用效果或者更优：物质表观消化率无显著差异（P>0.05），显著提高肌内脂肪含量（P<0.05），改善肉的风味和多汁性。综上，在肥育猪饲粮中推荐添加2 000 mg/kg复合微生态制剂和500 mg/kg碱性负离子液进行生产。