微囊包被干酵母对肉牛生长性能和肉品质的影响

吴宝云 李悦铭 张民哲 周振明 孟庆翔 吴 浩

(中国农业大学动物科学技术学院，动物营养学国家重点实验室，北京 100193)

饲料添加剂是饲料工业的技术核心，随着饲料工业的发展，其种类日益增多，是现代畜牧业养殖中提高畜禽产品数量与质量的有力推动剂之一。其中，益生素是一类有益的活性微生物或其培养物，又称为微生态制剂或饲用微生物添加剂，可通过调节消化道的微生态菌群结构，来建立和改善畜禽肠道的微生物区系[1]，提高畜产品质量，且不会让畜禽产生耐受[2]。活性干酵母作为我国农业部允许使用的饲用微生物添加剂，其含有多种酶及维生素，可调节畜禽胃肠道微生物区系的平衡，直接或间接抑制肠道有害微生物繁殖，调控胃肠发酵，提高pH稳定性，促进营养物质的吸收，促进畜禽生长[3]。许多研究结果表明，活性干酵母能够通过调控瘤胃微生态来改善反刍动物生长性能[4-6]，但是由于瘤胃的降解作用，探究酵母制剂在后肠道的作用机制一直都是研究难点。有报道提出酵母等益生素可能会作用于反刍动物后肠道消化、肠道微生物系统平衡[7]。因此，本试验通过微囊保护技术来研究包被干酵母对肉牛生长性能和肉品质的影响，旨在探究活性干酵母在肉牛生产上的作用效果，为进一步研究酵母制剂在反刍动物后肠道消化中的作用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

微囊包被干酵母(RPDY)使用硬脂酸30%包被，主要成分是干酵母培养物，干酵母培养物购自河南某生物科技有限公司。

1.2 试验设计

本试验采用单因子完全随机设计，选用体况良好、体重[(413±50) kg]相近、健康无病的30头西门塔尔杂交肥育牛(12月龄左右)，根据体重随机分为对照组(CON组)和试验组(RPDY组)，每组15头，随机接受1组饲粮处理。CON组饲喂全混合日粮(TMR)，RPDY组在TMR的基础上每头牛每天补充20 g RPDY。预试期21 d，正试期159 d。其中包括预试期在内的前70 d为第1阶段，后110 d为第2阶段。根据NRC(2001)肉牛饲养标准配制TMR，TMR组成及营养水平见表1。

表1 TMR组成及营养水平(干物质基础)

1.3 饲养管理

试验开始前对试验牛进行驱虫、打耳标并称重，试验过程中单栏栓系饲养。每天称取100 g混合料，按照4∶1比例与RPDY均匀混合，提前饲喂给试验牛，确保每头试验牛采食等量的添加剂。每天06:00和17:30各饲喂1次TMR，于10:00定时给水1次。每天人工清粪1次，定期消毒，保证圈舍卫生。

1.4 样品采集

每7 d连续采集3 d的TMR和剩料样本，65 ℃烘干至恒重，粉碎过1 mm筛用于测定干物质含量。

在正试期结束后，每组随机挑选10头试验牛进行屠宰。试验牛屠宰前24 h禁食、禁水。屠宰后，排酸48 h后进行胴体分割，测定净肉重。采集背最长肌第12～13肋间肉样，用于测定牛肉理化指标。

1.5 测定指标与方法

1.5.1 干物质含量

根据AOAC(1990)标准，将采集的饲粮混合样本在烘箱中105 ℃烘干至恒重，测定干物质含量。

1.5.2 生长性能指标

在正试期第0(试验开始当天)、60、120天及结束前连续2 d称重，取2 d平均体重作为试验牛的初始体重、中期体重(第60、120天)和终末体重，并以此计算平均日增重(ADG)；根据每天供给料量及剩余料量计算干物质采食量(DMI)；利用DMI和ADG计算料重比(F/G)。参照NY/T 2660—2014《肉牛生产性能测定技术规范》测定净肉重。计算公式如下：

ADG(kg/d)=(终末体重-初始体重)/试验天数；
DMI(kg)=(给料量-剩料量)×饲粮干物质含量；
F/G=DMI/ADG。

1.5.3 肉品质指标

主要测定肉样的物理指标和化学指标，包括pH、滴水损失、蒸煮损失、剪切力及肉色等物理指标和水分、粗灰分、粗蛋白质、粗脂肪含量等化学指标。采集肉样后立即使用pH计(上海雷磁仪器厂，显示精度0.01)测定其pH；使用手持式色差仪CR400在平整的肌肉表面直接测定亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)值，每个样品选取3个位置，并利用a*和b*值计算色度(C)和色调(H)值。计算公式如下：

C=(a*2+b*2)0.5；
H=a*/b*。

滴水损失和蒸煮损失参照NY/T 1333—2007《畜禽肉质的测定》方法测定；剪切力参照NY/T 1180—2006《肉嫩度的测定》方法测定；肌肉水分、粗灰分、粗蛋白质、粗脂肪含量均参照GB 5009—2016《食品安全国家标准》方法测定。

1.6 数据处理

使用Excel 2010软件对数据进行初步整理，采用SAS 9.0的一般线性模型(GLM)对初步整理的数据进行单因素方差分析，并进行Duncan氏多重比较检验，计算均值标准误(SEM)和P值。P<0.05表示差异显著，0.05

2 结 果

2.1 饲粮补充RPDY对肥育牛生长性能的影响

由表2可知，2组间试验牛的初始体重、中期体重、终末体重、ADG、DMI和净肉重均没有显著差异(P>0.05)。与CON组比，RPDY组肥育牛的试验第60天体重增加了1.20%(P=0.78)，第120天体重增加了1.32%(P=0.75)，终末体重增加了3.14%(P=0.32)，同时各阶段的ADG均有所增加，净肉重提高了8.72%(P=0.15)。CON组试验第120～180天的F/G显著高于RPDY组(P<0.05)。

表2 饲粮补充RPDY对肥育牛生长性能的影响

续表2项目Items试验时间Test time组别 GroupsCONRPDYSEMP值P-value第0～119天 Days 0 to 1198.939.080.120.54第0～180天 Days 0 to 1808.969.100.130.59第0～69天 Days 0 to 6910.318.900.410.13第70～119天 Days 70 to 11912.0111.410.940.87料重比 F/G第120～180天 Days 120 to 18013.33a8.96b1.340.03第0～119天 Days 0 to 11910.849.330.430.12第0～180天 Days 0 to 18011.139.420.490.10净肉重 NMW/kg261.94284.787.850.15

2.2 饲粮补充RPDY对牛肉品质的影响

2.2.1 牛肉物理指标

由表3可知，CON组的肉色a*、C和H值均显著高于RPDY组(P<0.05)，pH、L*、b*值及滴水损失、蒸煮损失和剪切力均没有显著差异(P>0.05)，其中RPDY组的pH为5.68，高于CON组(P=0.15)。

表3 饲粮补充RPDY对牛肉物理指标的影响

2.2.2 牛肉化学成分

由表4可知，2组间牛肉水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量无显著差异(P>0.05)，其中，CON组肉样的粗脂肪含量比RPDY组低14.36%(P=0.53)。

表4 饲粮补充RPDY对牛肉化学成分的影响

3 讨 论

3.1 RPDY对肥育牛生长性能的影响

反刍动物瘤胃中的微生物将饲粮中的营养物质降解后形成微生物蛋白，伴随未消化的成分进入后肠道，之后被肠道分泌的消化酶消化成小分子物质，然后经肠壁吸收用于机体生长[8]。研究发现，活性干酵母可以提高体内淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等消化道酶的活性[9]，从而促进营养物质的消化吸收。李宁等[10]研究发现，酵母制剂可以显著提高犊牛的ADG，汪成等[11]的研究也表明，活性干酵母对西门塔尔杂交肉牛的ADG也有显著提高。在育肥期肉牛中添加活性干酵母可以增加净肉重[12-13]。本试验中，RPDY组DMI、ADG和净肉重与CON组相比差异不显著，但数值上略有升高，原因可能与试验牛的选择有关，本试验中并未使用单一品种的杂交牛，而是按照体重和月龄相近原则选择。焦培鑫[14]研究表明，RPDY对安格斯阉牛的末重、DMI、ADG和胴体品质均没有显著差异，这与本试验结果相似。王磊等[15]研究表明，添加活性干酵母对肉牛增重有降低作用，这也说明酵母制剂对肉牛增重的作用效果还不一致，可能与肉牛年龄、肉牛品种、饲粮组成和产品类型不同有关。本试验中，RPDY组试验第120～180天的F/G显著低于CON组，饲料转化率更高。活性干酵母在肉羊研究中能够降低F/G，提高饲料转化率[16]，对断奶犊牛[17]和育肥奶公犊[18]的饲料转化率也有显著提高作用。酵母制剂能够通过减少瘤胃中乳酸生成来促进纤维分解菌的生长[14,19]，增加纤维素酶的表达[20]，使机体可以充分利用纤维分解产生的能量，影响畜禽生长[21]，本试验结果中，F/G的降低说明酵母制剂可能会对反刍动物后肠道中营养物质消化起到促进作用。

3.2 RPDY对牛肉品质的影响

活性干酵母内含有多种B族维生素，这些维生素作为体内酶的组成部分，参与体内碳水化合物、蛋白质、脂肪的代谢和生物氧化过程[22]。在奶牛生产上，活性干酵母可以显著提高4%校正乳、乳脂及乳蛋白产量[23-26]，说明酵母制剂能够作用于反刍动物的脂肪和蛋白质代谢过程，而其对牛肉品质影响的研究鲜有报道。pH作为最重要的肉质测定性状，与肉色、嫩度和系水力密切相关。本试验中，RPDY组牛肉pH和剪切力高于CON组，滴水损失和蒸煮损失低于CON组，但在统计上没有显著差异。酵母有减少瘤胃乳酸生成的作用，改善瘤胃pH[27]，对宰后羊肉pH也有显著提高作用[16]。有报道称，酵母制剂能够显著降低24月龄西门塔尔杂交育肥牛肉样的剪切力[28]，对肉羊的剪切力也有显著降低作用[16]，试验中剪切力的增加可能与牛只年龄、屠宰部位和肌肉氧化时间有关。Geng等[13]在育肥期西门塔尔杂交牛研究中表明，活性干酵母对牛肉蒸煮损失和滴水损失没有显著影响，在数值上有所降低，与本试验结果一致。而活性干酵母对羊肉滴水损失和蒸煮损失有明显的降低[16]，对公羔羊肉保水性也有显著提高作用[29]。肉色是评价肉质外观最直接的感官特性，其中，L*值表示肌肉亮度；a*值表示肌肉红度；b*值表示肌肉黄度；C值是色度值，H值是色调值[30]。本试验中，RPDY组显著降低了肉色a*、C和H值，肉色根据牛肉本身生理生化反应的不同而呈现不同的表象，变化范围很大[31]，肉色a*值在正常变化范围内不会影响肉品质[32]。C值的降低可能与b*值降低有关。本试验中，添加RPDY对牛肉水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分含量均没有显著影响，其中，粗脂肪含量与CON组相比提高了14.36%。Geng等[13]的研究也表明，活性干酵母对肌内脂肪含量有增加作用，但差异不显著。脂肪消化主要发生在小肠上段，水解后产生甘油、脂肪酸等物质，脂肪酸转化为甘油三酯后被吸收入血，研究发现，酵母制剂能增加血液中脂肪酸和甘油三酯含量，说明酵母制剂能促进脂肪水解，影响脂肪吸收及其在机体内的沉积[22]。Milewski等[29]研究表明，添加酵母制剂可以显著增加公羔羊的肌内脂肪含量，也可以显著增加哺乳羔羊肉中的脂肪含量[33]。此外，在饲喂相同饲粮的基础上研究安格斯肉牛肉品质发现，随着肉牛日龄的增加，肉中的脂肪越多，剪切力值也越高[34]，与本试验中牛肉中粗脂肪含量和剪切力的变化相似，说明试验中添加剂的添加并没有影响肉牛本身的脂肪消化和沉积，RPDY与未包被酵母制剂的作用机制存在差异。

4 结 论

本研究表明，补充RPDY可以显著降低肥育牛的F/G，改善肉牛的生长性能和肉色，对屠宰性能和肉品质影响不显著。