L-精氨酸对肥育猪生长性能、营养物质消化率、气体排放和肉质的影响

李燕舞，石 英，庞纪彩

（山东畜牧兽医职业学院，山东潍坊 261061）

近年来，世界各地的消费者对提高猪肉品质表现出极大的兴趣。肉类品质由其颜色、嫩度、多汁性、风味和肌间脂肪决定，与猪肉消费密切相关。肌间脂肪或大理石纹评分是肉品质的重要特征，与猪肉嫩度、多汁性和风味有关（胡新旭等，2012）。实际生产过程中，大多数在销售年龄的猪表现出过多的皮下脂肪，约占胴体脂肪的70%（张皎等，2006）。我们希望在不增加猪肉皮下白色脂肪的情况下增加肌间脂肪含量，以满足消费者的偏好。但传统育种方法难以增加肌间脂肪含量，此外，皮下白色脂肪的减少导致肌间脂肪含量降低，因此应制定相应的营养策略来提高猪肉中适当的肌间脂肪含量。

精氨酸是一种半必需氨基酸，是一氧化氮合成的生理前体，以细胞特异性的方式刺激葡萄糖氧化，以组织特异性的方式调节脂质代谢（Kong等，2015）。现有证据表明，饲粮中添加10 g/kg L-精氨酸可以改善肉质，增加肌间脂肪沉积，减少背膘厚度，但不影响肥育猪的生长性能（Hu等，2017）。Ma等（2015）证实，精氨酸可以减少皮下过多的白色脂肪，同时增加皮肤组织肌肉的含量，其中日粮添加10 g/kg精氨酸可以减少脂肪增生，促进蛋白质沉积，增加脂肪前体细胞PPARγ表达，并加强肌间脂肪生成，进而提高大理石纹评分。尽管L-精氨酸的有益作用，但在不同研究中，有关日粮中适宜L-精氨酸添加浓度的研究结果并不一致。本试验旨在研究不同浓度的L-精氨酸对育肥猪生长性能、营养物质消化率、粪便有害气体排放和肉品质的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物与饲养管理 在10周的饲养试验中选择240头平均初始体重为（53.80±1.85）kg的三元杂交猪（杜长大），根据体重随机分为3组，每组8个重复，每个重复10头猪。日粮处理为在基础日粮中添加0、0.5和1.0 g/kg L-精氨酸，所有猪都被饲养在一个环境可控的房间里，有漏缝地板和一个机械通风系统，每个重复均配有自动喂料器和饮水器，以便在整个试验期间可以自由采食和饮水。各组日粮原料组成及营养水平见表1。

1.2 样品采集与分析 在试验开始、中间（5周）和结束（10周）测量个体体重。实验期间按照重复记录饲料消耗量，计算各阶段平均日增重、平均日采食量、料重比。在粪便收集前5 d在日粮中添加标记物氧化铬（Cr2O3，2 g/kg），分别在第5周、第10周末计算营养物质消化率。每周采集和保存饲料样品，分别在第5周和第10周混合，得到具有代表性的复合样品。将所有饲料和粪便样品在70℃下干燥72 h，粉碎后可通过1 mm筛。分析样品的干物质、粗蛋白质、总能含量。

表1 日粮组成及营养水平

第5周和第10周末，参考Cho等（2008）的方法分析有害气体（氨、总硫醇和硫化氢）。简言之，收集300 g新鲜粪便转移到一个密封的塑料盒中，28℃下发酵 24 h。 发酵 1、3、5、7 d 后用Gastec气体采样泵在1 min内检测气体。将塑料盒刺穿，以100 mL/min的速度在浆体表面上方约2.0 cm处采集空气。实验结束后将所有猪只转移到屠宰场，按常规程序屠宰。屠体在2℃冷冻24 h，于第10肋垂直切取一块2.54 cm厚的最长肌。感官评估（颜色、大理石纹、硬度评分）由实验室6名固定的成员进行，主观肌肉颜色和主观硬度采用6分制评分。利用肉色计评估肌肉的明度（L*）、红度（a*）、黄度（b*），pH 计测定肌肉 pH。用水面积与肌肉面积比值表示系水力，比值越小表明肌肉系水力越强。

1.3 统计分析 所有数据均采用SAS程序的GLM进行统计分析。生长性能、营养物质消化率和有害气体排放的数据是基于重复，而肉质数据是基于个体猪。采用多项式回归法进行正交比较，确定L-精氨酸水平对所有测量值的线性和二次效应。数据变异性以“均值±标准误差”表示，显著性水平设为P＜0.05。

2 结果与分析

2.1 生长性能 日粮中添加L-精氨酸对育肥猪生长性能的影响见表2。随着日粮精氨酸添加水平的增加，猪只各阶段生长性能参数（如体重、平均日增重、平均日采食量和料重比）均无显著影响（P ＞ 0.05）。

表2 日粮精氨酸水平对育肥猪生长性能的影响

2.2 养分消化率 如表3所示，日粮L-精氨酸添加水平对第5和10周育肥猪干物质、氮和总能的表观消化率均无显著影响（P＞0.05）。

表3 日粮精氨酸水平对育肥猪养分消化率的影响g/g

2.3 粪便气体排放 随着L-精氨酸水平的升高，育肥猪粪便中有害气体氨气、总硫醇和硫化氢含量无显著影响（P＞0.05）（表4）。

表4 日粮精氨酸水平对育肥猪粪便气体排放的影响mg/kg

2.4 肉品质 日粮精氨酸添加水平对肉颜色评分、pH、眼肌面积、系水力的影响均无显著差异（P＞0.05）（表5）。但随着日粮精氨酸添加水平的增加，肌肉大理石纹评分表现为显著线性升高（P＜0.05），而蒸煮损失和肌肉滴水损失表现为显著线性降低（P＜0.05）。

表5 日粮精氨酸水平对育肥猪肉质的影响

3 讨论

3.1 精氨酸对育肥猪生长性能和营养物质消化率的影响 本研究得到的L-精氨酸对育肥猪生产参数（如平均日增重、平均日采食量和料重比）均无显著影响，这与Tous等（2016）和Hu等（2017）的研究报道结果一致。相比之下，Tan等（2009）在育肥猪饲料中添加10 g /kg的L-精氨酸后显著提高了平均日增重，但对平均日采食量和料重比无显著影响。本研究与Tan等（2009）结果的差异可能是由于实验时间、猪初始体重或日粮赖氨酸与精氨酸比值的差异造成的。由于赖氨酸和精氨酸之间存在代谢拮抗作用，赖氨酸-精氨酸拮抗作用是日粮配方中需要重点关注的氨基酸相互作用。赖氨酸与精氨酸在肠腔的吸收和肾小管的再吸收发生竞争，抑制精氨酸酶活性，影响精氨酸及其代谢产物的合成（Tsikas和Wu，2015）。但一些研究表明，过量赖氨酸或过量精氨酸不是通过一种不平衡的方式，而不是通过一种真正的拮抗作用对猪产生不利影响（Anderson等，1984）。目前关于成年猪赖氨酸与精氨酸的最佳比例尚未见报道，因此，饲粮中赖氨酸-精氨酸比例的影响机制和成年猪的最佳比例有待进一步阐明。精氨酸在调节动物营养代谢方面起重要作用，因此，可以提高饲料对蛋白质的利用。大多数研究表明，精氨酸或其代谢物对改善胃肠功能、促进肠黏膜再生或改变肠道微生物以提高饲料效率具有有益作用（Wang等，2009）。但本试验补充L-精氨酸对处理间的干物质、氮和总能的表观消化率无显著影响，作者认为，日粮中L-精氨酸的水平和利用率与动物发育的关键期密切相关，与成熟动物相比，动物肠道的结构和功能有所不同，因此需要进一步探讨猪对L-精氨酸的营养消化率。3.2 精氨酸对有害气体排放的影响 粪便中氨、硫醇、硫化氢等有害气体的排放已成为现代养猪业大气污染的主要特征。单胃动物粪便中有毒气体的排放最终与营养物质的消化率和肠道菌群生态系统有关，而日粮氮利用效率与蛋白质消化率、氨基酸吸收或利用度、日粮氨基酸平衡程度有关。本研究中添加L-精氨酸对氮消化率和粪便中有害气体排放均无显著影响。这些结果表明，饲粮中添加0.5 g/kg或1.0 g/kg的L-精氨酸不会引起氮或氨基酸消化率和氨基酸平衡的变化，从而导致肥育猪粪便中有害气体排放不显著。

3.3 精氨酸对肉品质的影响 日粮中的精氨酸通过调节精氨酸-N合酶途径或通过调节脂质代谢，上调参与肌肉脂肪合成的基因mRNA水平，从而增加猪肉大理石花纹评分（Hu等，2017）。肉色和大理石花纹被认为是决定消费者对猪肉市场产品接受程度的决定性指标。Ma等（2010）在育肥猪日粮中添加5或10 g/kg精氨酸显著提高肌间脂肪，降低滴水损失。在本研究中，日粮添加1 g/kg精氨酸组在肌肉贮藏7 d后的滴水损失显著低于对照组和0.5 g/kg精氨酸组。L-精氨酸对肌肉滴水损失的降低与组织抗氧化状态的改善呈正相关，而组织抗氧化状态的改善可以降低脂质过氧化（Hu等，2017）。

4 结论

日粮L-精氨酸添加水平的增加对育肥猪生长性能、营养物质消化率和粪便有害气体排放均无显著影响。但L-精氨酸添加水平线性增加大理石纹评分，并降低了肌肉蒸煮损失和滴水损失。因此本研究结果表明，日粮添加1.0 g/kg L-精氨酸有利于提高肥育猪的肉品质。