日粮中添加益生菌和植物多糖对圈养山羊血清抗氧化指标及肉品质的影响

郭贝贝，胡亦清＊，杨明睿，陈蓉蓉，彭 涛，游金明，宋小珍*

（1.江西农业大学 江西省动物营养重点实验室/营养饲料开发工程研究中心，江西 南昌330045；2.华南农业大学 动物科学学院，广东 广州510642；3.江西农业大学 生物工程学院，江西 南昌330045）

【研究意义】我国南方农区受放牧条件的限制和环保的要求，传统的散养方式逐渐向规模化圈养方向转变。圈养养羊由于饲养密度大、空间小，导致羊舍内气温比较高，空气相对湿度比较大，容易滋生各种有害菌和寄生虫，造成传染病的蔓延[1]；同时由于山羊野性强，活泼好动，圈养后山羊没有足够大的运动场地，导致山羊运动量减少，机体的免疫力和抵抗力降低，发病机率增加。许多养殖场为了促进动物快速增长，提高生产效益和防病治病，长期在动物的饲料与饮水中添加各种抗生素，抗生素的不规范使用导致药物残留在动物体内，这不仅影响到动物生长繁殖与生产性能，而且会降低畜产品的品质[2]。因此，寻找饲用抗生素替代品日益受到重视。【前人研究进展】植物提取物是指经过一定工艺由植物中提取而来的天然活性成分的总称，并已通过动物试验证明可作为动物饲料添加剂。按照原料的不同，可分为中药提取物、农作物提取物、果蔬提取物等，按化学组成可分为多酚类（如茶多酚）、色素类（如花青素）、生物碱（如甜菜碱）、植物多糖（如黄芪多糖）等[3]。大量研究[4-5]表明，将植物提取物添加到动物日粮中，可改畜禽善胴体品质、肉品质。王珍珊等[6].研究发现在基础日粮中添加4.0%紫苏和苜蓿复合植物提取物可以提高育肥猪的生产性能和胴体品质。益生菌是一种新型绿色环保添加剂，主要通过调节机体微生态平衡，改善动物的生长性能和免疫水平。有研究[7-8]表明，在肉鸡饲料中补充益生菌或酵母可增加胸肌的pH值，降低肌肉蒸煮损失。但目前有关植物提取物和益生菌作为饲料添加剂在反刍动物上的研究较少。【拟解决的关键问题】因此，本试验通过研究植物多糖、益生菌及其复合制剂对圈养山羊抗氧化能力及肉品质的影响，为提高山羊养殖效益，改善羊肉品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

益生菌制剂主要含有地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和植物乳酸杆菌等，菌的活性＞1010CFU/g。植物多糖由枸杞和黄芪按1∶2混合提取得到，提取物中多糖含量为114.7 mg/g。

1.2 试验设计与饲粮

本试验于2018年11月至2019年1月在江西省樟树春晖羊业有限公司完成。选取40头健康无病、体质量相近的4月龄努比亚母山羊，平均体质量（21.53±2.94）kg，随机分为4组，每组10个重复，每重复1只羊。对照组饲喂基础饲粮，益生菌组、植物多糖组和复合组分别在基础饲粮中添加0.1%益生菌、0.1%植物多糖、0.1%植物多糖和0.1%益生菌。试验为期70d，包括预试期10d，正试期60d。每日饲喂2次，自由采食，充足饮水。饲粮精粗比为5∶5，基础饲粮配方参照《肉羊饲养标准》（NY/T 816—2004）设计，其组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮构成与营养状况（风干基础）Tab.1 Composition and nutrient levels of the basal diet（air-dry basis） %

1.3 检测指标

1.3.1 血液抗氧化指标测定 分别于正试期的30d、60d晨饲前对山羊进行颈静脉采血，收集血液15 mL，3 000 r/min下离心15 min，吸取血清并分装于200µL EP管中，-20℃下保存。血清抗氧化指标采用比色法，用A6半自动生化仪（北京松上技术有限公司）测定。

1.3.2 肌肉和饲料中营养成分指标的测定 正试期最后一天，每组随机挑选5只羊，空腹24 h后进行屠宰，分离半健肌，液氮保存备测肌肉营养成分及理化指标。利用直接干燥法测定水分含量（GB/T6435—2014），高温炉法测定粗灰分含量（GB/T6438—2014），凯氏定氮法测定粗蛋白质含量（GB/T6432—2014），乙醚抽提法测定肌肉脂肪含量（GB/T6433—2014）。另外，饲料中中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量参照Van Soest纤维素分析法[9]、钙和总磷的含量测定分别采用钼黄法（GB/T6436—2002）和高锰酸钾滴定法（GB/T6437—2002）。

1.3.3 肌肉理化性状的测定 肌肉理化性状的测定参考刘博[10]的方法进行，主要步骤如下：

pH：取宰后45 min及排酸24 h后的半腱肌，使用HI9125便携式pH计进行测定，每个样品测定5个不同位点，最后取平均值。

滴水损失：排酸24 h后取3 cm×3 cm×4 cm大小的肉块，剔除脂肪块和结缔组织，称量并记录初质量，置于塑料袋中，避免塑料袋与肉样接触，肌肉纤维的方向垂直与地面，并在4℃下悬挂24 h后取出，用吸水纸轻轻地擦干表面水分，第二次称质量，记为末质量。

蒸煮损失：排酸24 h后取5 cm×5 cm×4 cm的肉块，称量并记为初质量，放入密封的塑料袋中，温度计插入肉样中央，于80℃的水浴锅中加热肉样，当中心温度到70℃后保持20 min取出，冷却2 h，用吸水纸吸去肉样表面水分后称质量记为末质量。

剪切力：取测定蒸煮损失后的肉样，用取样器平行肌纤维的方向切取肉样，用剪切仪（C-LM 4）测定肉样24 h的剪切力值，测试速度为2 mm/s，每个肉样测定3次，取平均值作为最后值。

肉色：使用WSC-S测色色差计，仪器校准采用黑白校准瓦，按手册标准，平行肌肉的纵切面测定样品排酸24 h后的亮度值（lightness，L*）、红度值（redness，a*）和黄度值（yellowness，b*），每个样品测定3次，取平均值。

1.4 数据统计分析

采用Excel对数据进行处理，用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA），用Duncan氏方法进行多重比较，P＜0.05为差异显著，P＞0.05为差异不显著，数据以平均值±标准误表示。

2 结果分析

2.1 益生菌和植物多糖对圈养山羊血清抗氧化指标的影响

由表2可知，与对照组相比，在60d，益生菌组和植物多糖组T-AOC活性分别升高了34.53%和31.05%（P＜0.05），SOD活性分别升高了47.47%和27.83%（P＜0.05），MDA含量分别降低了42.84%和45.70%（P＜0.05）；在60d，益生菌组、植物多糖组和复合组GSH-Px活性分别升高了18.50%、19.45%和10.06%（P＜0.05）。

表2 益生菌和植物多糖对圈养山羊血清抗氧化指标的影响Tab.2 Effects of probiotics and plant polysaccharides on serum antioxidant indexes in captive lambs

2.2 益生菌和植物多糖对圈养山羊肌肉营养成分的影响

由表3可知，与对照组相比，植物多糖组和复合组的肌肉水分含量显著升高（P＜0.05）；益生菌组的肌肉粗蛋白含量比对照组提高了16.27%（P＞0.05）；肌肉粗脂肪、粗灰分含量在各处理组之间均无显著差异（P＞0.05）。

表3 益生菌和植物多糖对圈养山羊肌肉营养成分的影响Tab.3 Effects of probiotics and plant polysaccharides on muscle nutrient contents incaptive lambs %

2.3 益生菌和植物多糖对圈养山羊肌肉理化性状的影响

由表4可知，与对照组相比，各处理组的肌肉pH45min和pH24h均无显著差异，益生菌组、植物多糖组、复合组的肌肉滴水损均显著降低（P＜0.05），蒸煮损失呈现下降的趋势（P=0.052）；各处理组的肌肉剪切力、肉色L*值、a*值与对照组相比均差异不显著，但益生菌组和植物多糖组肌肉的肉色b*值分别降低了16.13%和16.13%（P＜0.05）。

表4 益生菌和植物多糖对圈养山羊肌肉理化性状的影响Tab.4 Effects of probiotics and plant polysaccharides on meat quality in captive lambs

3 讨论

3.1 益生菌和植物多糖对圈养山羊血清抗氧化指标的影响

机体在进行有氧呼吸或受到外界因素刺激下会产生自由基，如羟基自由基和超氧阴离子。正常情况下，体内过量的活性氧可被抗氧化酶清除，其中SOD和GSH-Px作为消除自由基的重要物质，其活性的升高反映了机体清除氧自由基的能力增强。但是，当氧自由基产生过量或抗氧化酶活性不足时，过量的活性氧会损伤蛋白质、核酸等生物大分子，产生大量过氧化产物—丙二醛（MDA）。MDA的含量可反映体内脂质氧化的程度，含量升高表明细胞受损程度的增加。植物多糖具有促进消化吸收、提高机体免疫能力和抗氧化的作用。乔宏兴等[11]在日粮中添加0.2%、0.5%、0.8%黄芪，发现不同浓度的黄芪添加组肉鸡的GSH-Px活性均显著高于对照组。Zhong等[12]研究结果表明，与对照组相比，在断奶羔羊日粮中添加15 g/kg黄芪多糖和添加50 g/kg黄芪根均显著提高了血清T-AOC及SOD活性，GSH-Px活性也得到提高。研究表明，一些益生菌具有抗氧化、清除活性氧和提高抗氧化能力的作用，在抗氧化能力方面，外源性因素也影响动物的内源性抗氧化系统，如益生菌，是防止由氧自由基引起氧化应激的天然来源[13]。Bai等[14]发现，在肉鸡饲粮中添加不同活性的枯草芽孢杆菌可不同程度地提高血清中T-AOC、GSH-Px和SOD活性，降低MDA含量。唐志刚等[15]在不同营养水平日粮中添加益生菌，结果显示益生菌极显著提高肉鸡42d血清SOD活性和T-AOC活性。本试验与以上研究结果一致，表明植物多糖和复合益生菌能够降低山羊机体脂质过氧化程度，有利于增强动物机体抗应激能力。

3.2 益生菌和植物多糖对圈养山羊肌肉品质的影响

在本研究中，植物多糖组和复合组的羔羊肌肉中水分比对照组显著升高，益生菌组的羊肉粗蛋白的含量与对照组相比有提高的趋势（P=0.081），这提示添加植物多糖和益生菌与多糖复合物之后可改善羊肉的多汁性，添加益生菌制剂可提高肌肉中蛋白质水平。但本研究中，各处理组羊肉的蛋白质含量在15～16%，比一般羊肉（18%左右）稍低。分析可能与本试验饲养的肉羊年龄较小（6月龄）有关。师帅[16]研究表明，不同年龄对新疆柯尔克孜羊肉粗蛋白等营养成分含量有极显著的影响，年龄越大，柯尔克孜羊肉中蛋白的含量越高。张振伟等[17]报道8月龄羯山羊肌肉粗蛋白含量（17.78%）显著低于18月龄（22.51%），随着年龄的增大粗蛋白含量升高。此外，肉羊的品种、性别和肌肉不同部位对蛋白质含量也有影响。苏日古嘎[18]研究指出，公羔羊粗蛋白质含量在数值上高于母羊。

一般来说，宰后熟化是通过内源性蛋白水解系统使骨骼肌发生生化和物理变化，从而导致肉质属性的改善，如嫩度、系水力、多汁性和风味等。其中，肌肉系水力主要通过滴水损失来判断。当肌细胞受损时，细胞膜的通透性增加使肌肉无法长时间保持水分含量，导致滴水损失升高，营养成分大量流失，进而影响肌肉颜色、嫩度、营养价值和风味。因此，肌肉滴水损失低则保水性好，肉质鲜嫩多汁，反之则肉色变为暗红色，肌肉干硬，影响口感。而肌肉的含水量也是评价肌肉的系水力的重要指标，在一定范围内，肌肉的含水量与肌肉的多汁性、嫩度呈正相关。研究表明，饲粮中添加黄芪多糖、酵母硒及其复合剂均可显著降低胸肌的滴水损失率[19]。也有报道称，在饲料中添加枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的情况下，肉质（如滴损失）得到改善[20]。本试验结果表明，与对照组相比，添加益生菌和植物多糖可使宰后羊肉的滴水损失显著下降，羊肉中水分含量显著升高。这提示植物多糖及益生菌添加后可能对肌肉的多汁性和口感有改善效应。

肉色是肉质最直观的理化指标，常以亮度、红度和黄度表示，可影响消费者的购买欲望。L*值代表肉制品的亮度，其值越大肌肉表面越明亮；a*值的变化与肌肉中色素浓度有关，如肌红蛋白和血红蛋白，其表现出红色，在一定范围内a*值增加表明肉质鲜红；b*值较低表明苍白肉的含量较少。锡建中等[21]报道，复方中草药能够降低AA肉鸡宰后肌肉b*值，提高a*值，从而改善肉色。Kalafova等[22]研究表明，鹌鹑饲粮中添加枯草芽孢杆菌和乳杆菌对宰后24 h的胸肌肉色b*值有一定程度的降低。关于植物多糖和益生菌复合制剂对肉品质的影响鲜有报道。本研究发现植物多糖和益生菌能够降低肌肉的b*值，但对肌肉的L*值和a*值没有显著影响，这可能与植物多糖和益生菌的种类及剂量有关。

4 结论

日粮中添加植物多糖和益生菌可提高山羊的抗氧化功能，并可改善宰后羊肉的多汁性和肉色。但将植物多糖和益生菌联合使用没有叠加效应。