苹果酸对青脚麻鸡生长性能、屠宰性能、肉品质、肌肉生化指标及抗氧化功能的影响

李 笑 谢苗苗 颜欣超 胡忠泽,2* 王夺标

(1.安徽科技学院动物科学学院，凤阳233100；2.动物营养调控与健康安徽省重点实验室，凤阳233100；3.安徽标王农牧股份有限公司，淮北235000)

苹果酸(malic acid)又名2-羟基丁二酸，以D-苹果酸、L-苹果酸和二者混合物3种形式存在于大自然中。天然苹果酸是广泛分布于植物、动物和微生物细胞中的L-苹果酸[1]。L-苹果酸参与机体三羧酸循环中的糖代谢过程。具有柔软、酸度高、易制备和贮藏等特点，并且其气味接近苹果的酸味[2]，在畜牧、食品、化工和医药行业中已有广泛的应用[3]。

随着养殖企业中违规滥用或长期不合理使用饲用抗生素，出现了细菌抗药性增强、动物抗药性降低、药物残留和食品安全指数降低等问题。2020年7月1日，国家出台“禁抗”政策，禁止饲料企业使用、生产含有抗生素类药物的饲料添加剂[4]。苹果酸及其他酸化剂具有无污染、零残留等优点，作为新型的绿色饲料添加剂在养殖业的应用越来越广泛。

研究发现，苹果酸对动物的生理及营养作用主要有刺激动物味蕾、增强食欲、提高动物生长性能和饲料消化率[5]、抗应激[6]、抗氧化[7]、调节胃肠pH、改善肠道微生物菌群[8]和调节瘤胃发酵参数[9]等。Biggs等[10]和Moharrery[11]此前针对饲粮中添加苹果酸对肉鸡生长性能的影响进行了研究。Zhang等[12]针对苹果酸对猪肉品质的影响进行研究，发现苹果酸具有改善肉品质的作用。但苹果酸对青脚麻鸡肉品质、肌肉生化指标以及抗氧化功能的影响鲜少报道。因此，本试验旨在研究饲粮中添加苹果酸对青脚麻鸡生长性能、屠宰性能、肉品质、肌肉生化指标及抗氧化功能的影响，为苹果酸在家禽生产中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

青脚麻鸡母鸡，购自淮南市某禽业有限公司；L-苹果酸(有效含量99%)，购自郑州某食品添加剂有限公司。

1.2 试验设计

选择健康的1日龄青脚麻鸡母鸡300羽，随机分为5个组，每组5个重复，每个重复12只鸡。A组为对照组，饲喂基础饲粮；B、C、D、E组为试验组，分别在基础饲粮中添加0.2%、0.4%、0.8%和1.6%的苹果酸。各组青脚麻鸡初始体重无显著差异(P>0.05)。试验期60 d。

1.3 饲粮组成

试验采用玉米-豆粕型饲粮，分为1～30日龄和31～60日龄2个阶段，参照NRC(1994)营养需要配制，其组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

续表1项目 Items1～30日龄 1 to 30 days of age31～60日龄 31 to 60 days of age猪油 Pork oil2.502.80进口鱼粉 Imported fish meal1.20磷酸氢钙 CaHPO41.521.08石粉 Limestone1.101.15蛋氨酸 Met0.110.14苏氨酸 Thr0.02赖氨酸盐酸盐 Lys·HCl0.12多维 Multi-vitamin1)0.020.02多矿 Multi-mineral1)0.100.10氯化胆碱 Choline chloride (50%)0.260.20食盐 NaCl0.230.20合计 Total100.00100.00营养水平 Nutrient levels2)代谢能 ME/(MJ/kg) 11.2612.60粗蛋白质 CP21.0117.55粗纤维 CF3.082.89赖氨酸 Lys1.150.97蛋氨酸 Met0.440.41苏氨酸 Thr0.810.68钙 Ca0.930.78总磷 TP0.650.55有效磷 AP0.420.32食盐 NaCl0.230.20

1.4 饲养管理

饲养试验在安徽科技学院家禽饲养室进行，先对饲养室进行24 h熏蒸消毒后通风7 d，电暖设备升温。试验鸡采用5层笼养，自由采食、饮水，24 h光照，新城疫疫苗和传染性法氏囊疫苗免疫。

1.5 样品采集与指标测定

1.5.1 样品采集

试验60 d后，试验鸡禁食不禁水12 h后，每组每个重复随机选1只体重接近该重复平均体重的青脚麻鸡，放血屠宰。将同一部位胸肌分2份置于-20 ℃冰箱保存备测。

1.5.2 生长性能

试验期间每天记录试验鸡的耗料量，分别在1和60日龄称重，记录每只鸡初始体重(IBW)、终末体重(FBW)，并计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。计算公式为：

ADG(g/d)=(FBW-IBW)/试验天数；ADFI(g/d)=总采食粮/试验天数；F/G=ADFI/ADG。

1.5.3 屠宰性能

试验60 d后，称活体重后屠宰，称量屠体重、半净膛重、全净膛重、胸肌重和腿肌重，并计算其所占活体重的比例。计算公式为：

屠宰率(%)=100×屠体重/活体重；半净膛率(%)=100×半净膛重/活体重；全净膛率(%)=100×全净膛重/活体重；胸肌率(%)=100×两侧胸肌重/全净膛率；腿肌率(%)=100×两侧腿肌重/全净膛率。

1.5.4 肉品质

试验60 d后，按照陈露等[13]的方法测定胸肌样品pH45 min、滴水损失、蒸煮损失和系水力；用KONICA MINOLTA CR-400型全自动色差计按照张燕利等[14]描述的方法测定胸肌亮度(L*)、红度(a*)、黄度(b*)值；用TENOVO FOOD C-LM3B型数显式嫩度测定仪按照韩红丽等[15]描述的方法测定胸肌肉嫩度。

1.5.5 肌肉质构特性

沿着肌纤维方向将煮熟后的肌肉切成相同大小的小方块，用Brookfield CT3质构仪进行穿透测定肌肉的硬度、弹性、黏性、胶着性、咀嚼性和内聚性。

1.5.6 肌肉生化指标及抗氧化功能

称取一定重量的胸肌，按重量(g)∶体积(mL)=1∶9的比例，加入9倍生理盐水，QIAGEN Qiagn Tissue Lyser Ⅱ组织破碎仪破碎，3 500 r/min离心10 min，取上清液备测。采用Thermo Fisher Multiskan GO全波长酶标仪与南京建成生物工程研究所试剂盒测定胸肌中乳酸脱氢酶(LDH)、酸性磷酸酶(ACP)、肌酸激酶(CK)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性和乳酸(LD)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、丙二醛(MDA)含量及总抗氧化能力(T-AOC)，具体操作按说明书进行。胸肌中糖原(Gn)含量按照GB/T 9695.31—2008方法进行测定。

1.6 数据统计分析

试验数据采用SPSS 22.0软件进行统计分析，用ANOVA程序进行单因素方差分析，用Duncan氏法进行多重比较检验；并采用回归分析模型中曲线估计程序，对苹果酸添加水平与各考察指标进行线性和二次曲线分析；P<0.01表示差异极显著，P<0.05表示差异显著，P>0.05表示差异不显著。所有试验数据均用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 苹果酸对青脚麻鸡生长性能的影响

由表2可知，与对照组相比，C、D、E组的FBW和ADG极显著降低(P<0.01)，E组的ADFI极显著降低(P<0.01)，C、D组的ADFI显著降低(P<0.05)。B组的FBW和ADG极显著高于C、D、E组(P<0.01)。B、C、D组的ADFI极显著高于E组(P<0.01)，且ADFI与苹果酸添加量呈线性和二次曲线相关(P<0.05)。B、E组的F/G显著低于C、D组(P<0.05)。

2.2 苹果酸对青脚麻鸡屠宰性能的影响

由表3可知，各组之间屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率及腿肌率均无显著差异(P>0.05)。半净膛率与苹果酸添加量呈二次曲线相关(P<0.05)。

2.3 苹果酸对青脚麻鸡胸肌肉品质的影响

由表4可知，各组之间胸肌肉色、pH45 min、滴水损失、蒸煮损失、系水力及嫩度均无显著差异(P>0.05)。胸肌pH45 min和系水力与苹果酸添加量呈二次曲线相关(P<0.05)。

2.4 苹果酸对青脚麻鸡胸肌质构特性的影响

由表5可知，各组胸肌硬度、弹性、胶着性、咀嚼性、内聚性和黏性均无显著差异(P>0.05)。胸肌黏性与苹果酸添加量呈线性相关(P<0.05)。

表2 苹果酸对青脚麻鸡生长性能的影响

表3 苹果酸对青脚麻鸡屠宰性能的影响

表4 苹果酸对青脚麻鸡胸肌肉品质的影响

续表4项目Items组别 GroupsA(对照Control)BCDEP值 P-value组别 Groups线性Linear二次QuadraticpH45 min5.54±0.065.59±0.105.61±0.085.66±0.095.56±0.110.1160.9090.040滴水损失 Drip loss/%2.10±0.731.75±0.461.18±0.551.75±0.672.06±0.660.1010.7110.476蒸煮损失 Cooking loss/%32.45±1.9332.94±1.8031.31±1.5030.45±1.7331.07±1.830.1460.2110.235系水力 Water binding capacity/%43.45±2.1842.65±2.0941.91±2.1740.93±1.1542.15±2.930.4150.3930.009嫩度 Tenderness/kgf1.46±0.171.88±0.501.83±0.621.38±0.401.51±0.340.1620.5560.865

表5 苹果酸对青脚麻鸡胸肌质构特性的影响

2.5 苹果酸对青脚麻鸡胸肌生化指标的影响

由表6可知，与对照组相比，C组胸肌糖原含量极显著升高(P<0.01)。C组胸肌糖原含量极显著高于D组(P<0.01)，C组胸肌糖原含量显著高于E组(P<0.05)，B组胸肌糖原含量显著高于D组(P<0.05)。各组之间胸肌LD、LDL-C、HDL-C含量及LDH、ACP、CK活性均无显著差异(P>0.05)。胸肌LD含量与苹果酸添加量呈线性相关(P<0.05)。

2.6 苹果酸对青脚麻鸡胸肌抗氧化指标的影响

由表7可知，与对照组相比，B、C、D组胸肌CAT活性显著升高(P<0.05)，E组胸肌MDA含量显著降低(P<0.05)。E组胸肌MDA含量显著低于C组(P<0.05)。胸肌MDA含量与苹果酸添加量呈线性相关(P<0.05)。各组之间胸肌T-AOC及GSH-Px、T-SOD活性均无显著差异(P>0.05)。

3 讨 论

3.1 苹果酸对青脚麻鸡生长性能的影响

苹果酸在生物体能量代谢过程中发挥着重要作用，是三羧酸循环的中间代谢产物。由于苹果酸作为酸化剂在家禽中应用较少，本试验根据其他酸化剂在家禽中的添加量确定苹果酸添加量。试验结果表明，与对照组相比，饲粮中添加0.4%、0.8%、1.6%苹果酸极显著降低了青脚麻鸡的FBW和ADG；添加0.4%和0.8%苹果酸显著降低了青脚麻鸡的ADFI，添加1.6%苹果酸极显著降低了青脚麻鸡的ADFI。随着苹果酸添加量的增大，青脚麻鸡的ADFI呈下降趋势。但饲粮中添加苹果酸对青脚麻鸡的F/G无显著影响。Biggs等[10]报道，饲粮中添加4%的苹果酸会使肉鸡在饲养前期的ADG和ADFI下降。Moharrery[11]研究表明，饲粮中添加0.05%和0.10%的L-苹果酸对肉鸡的采食量基本没有影响，但添加0.15%的苹果酸会导致肉鸡的采食量显著降低。本试验结果与前人研究结果相似。这表明苹果酸添加量过高可能会导致饲粮的酸味过重，适口性下降，影响肉鸡采食量。

表6 苹果酸对青脚麻鸡胸肌生化指标的影响

表7 苹果酸对青脚麻鸡胸肌抗氧化功能的影响

3.2 苹果酸对青脚麻鸡屠宰性能的影响

屠宰性能主要包括屠宰率、全净膛率、腹脂率、腿肌率等，是衡量动物生长性能与经济效益的综合性指标，可直观地反映出动物整个机体组成和食用部分的比例[13]。本试验中，青脚麻鸡屠宰率在85%以上，全净膛率在60%以上，均达到良好产肉性能的标准[16]。饲粮中不同添加量的苹果酸对青脚麻鸡屠宰性能没有显著影响，但其半净膛率在添加量为0.8%时达到最大值。李平等[17]在基础饲粮中添加1.08 g/kg苹果酸与添加2.00 g/kg苹果酸二氢钠钙的研究发现，二者对肉牛屠宰性能的影响均不显著。本试验与李平等[17]研究结果一致，说明饲粮中添加苹果酸与屠宰性能无直接联系，苹果酸没有显著改善肉鸡的屠宰性能。

3.3 苹果酸对青脚麻鸡肉品质及质构特性的影响

肉色、pH、滴水损失、蒸煮损失、系水力及嫩度等可以直接反映肉品质的好坏[18]。鸡肉放置时间越长，肌肉中LD越多，pH下降，水与蛋白质的结合力逐渐降低，肌原纤维蛋白变性，肌肉系水力减小，滴水损失增加。因此肌肉pH越高，保水力越好，储存时间越长[19]。本试验中，饲粮中添加苹果酸值虽未对青脚麻鸡胸肌p造成显著影响，但添加0.8%苹果酸时胸肌pH45 min最大，在一定程度上增加了胸肌的保水力、延长货架期。系水力常用滴水损失或蒸煮损失等来反映肌肉组织的持水能力。随着肌肉的滴水损失增加，肌肉会因大量液体外流而变得干硬无味，致使肉品质降低[20]。蒸煮损失则通过影响肌肉持水率、风味、嫩度等影响肉品质。本试验表明，在饲粮中添加0.8%苹果酸时，青脚麻鸡胸肌系水力并没有因为pH45 min的升高而升高，反而其系水力有所降低。由于肌肉的系水力受活性氧(ROS)、盐离子浓度、pH、细胞结构变化、肌间脂肪含量及温度等多方面的影响[21]，单一的pH对其影响微乎其微。人的咀嚼能直观的评定肉品质的好坏，质构特性就是通过硬度、内聚性、弹性、胶黏性和咀嚼性等指标来模拟人类咀嚼活动，并做出客观评价[22]。本试验表明，饲粮中添加苹果酸对胸肌质构特性指标均无显著影响，但其黏性随着苹果酸添加量的增加而增大。门小明等[23]在生长育肥猪饲粮中添加0.5 g/kg一水肌酸和0.5 g/kg苹果酸，发现其对pH、肉色亮度、肉色红度、肉色黄度、滴水损失、系水力、蒸煮损失及嫩度等没有显著影响。Zhang等[12]在研究苹果酸对猪肉pH、肉色、滴水损失、剪切力、黏性、弹性、内聚性、胶着性、咀嚼性和硬度时发现，饲粮中添加10 mg/kg苹果酸会使猪肉滴水损失显著降低，pH显著升高，但对肌肉质构特性各项指标无显著影响。此前有少数研究表明在肉鸡饲粮中苹果酸添加量不宜过高，否则会影响肉鸡生长性能，但高苹果酸添加量对其肉品质的影响没有明确的结果。本试验结果与门小明等[23]报道部分一致，表明苹果酸对肉的口感没有改善作用。

3.4 苹果酸对青脚麻鸡肌肉生化指标的影响

动物机体细胞时刻在进行有氧呼吸，一旦屠宰，其细胞有氧呼吸将逐渐停止，后转变为无氧呼吸，能量代谢也转变为以糖原酵解为主要途径。经过一系列的酶促反应使糖原酵解成LD[24]。LD累积的越来越多，肌肉的pH下降，保水能力变差，嫩度降低。若屠宰后肌糖原含量不足，LD生成量不够，pH偏高，肌细胞中水分增加，肌纤维会排列紧密，却不能发生收缩而变的干硬，依旧会使嫩度下降[4]。因此，调控糖酵解途径，提高LDH活性，增加肌糖原含量，降低LD含量，有利于肌肉保水，改善肉品质。本试验研究表明，与对照组相比，饲粮中添加0.4%苹果酸极显著增加胸肌中糖原含量，且随着苹果酸添加量的增加，胸肌LD含量降低，肌肉系水力增强，改善了肉品质。这可能是由于青脚麻鸡饲粮中添加苹果酸更有利于葡萄糖转化为肌糖原，其机理还需要深入探究。

3.5 苹果酸对青脚麻鸡肌肉抗氧化功能的影响

动物屠宰后，肌肉中氧化反应此时并没有立即停止，但肌肉中抗氧化物质的活性或含量在逐渐下降，大量ROS产生，脂质过氧化程度增大，肌肉系水力降低，伴随着肉色变差。因此，肌肉的抗氧化能力会直接影响肉品质[25]。T-AOC反映机体总体抗氧化能力，包括酶类和非酶类主导的抗氧化系统；GSH-Px保护细胞膜结构，确保细胞功能；超氧化物歧化酶(SOD)和CAT具有减少羟基自由基形成以及清除过氧化物和超氧自由基的功能；MDA是脂质过氧化的产物，MDA的产生增加了嵌入生物细胞膜的多种酶的空间结构，干扰了脂质双分子层的排列，损伤细胞膜结构[26]。本试验表明，与对照组相比，饲粮中添加0.2%、0.4%、0.8%苹果酸显著提高了青脚麻鸡胸肌中CAT活性，对于阻止肌肉脂质过氧化、减少羟基自由基形成、保持肌肉系水力有一定效果。随着苹果酸添加量的增加，胸肌MDA含量逐渐降低，当添加1.6%苹果酸时，青脚麻鸡胸肌MDA含量显著降低，有利于减缓肌肉氧化，减少水分流失，提高肉品质。张鹏光等[27]在断奶仔猪基础饲粮中添加L-苹果酸，发现添加1%L-苹果酸显著升高了空肠黏膜中SOD、CAT和GSH-Px活性，显著提高了T-AOC，显著降低了MDA含量。程义等[28]利用L-苹果酸和柠檬酸联合添加到异育银鲫饲料中，在保持0.2%柠檬酸添加量不变的情况下，添加L-苹果酸能够使肝、胰脏中SOD和CAT活性升高，并且添加0.1%L-苹果酸提高SOD和CAT活性的效果最好。曾晓琮等[29]研究L-苹果酸对大鼠抗氧化酶基因表达时发现，灌胃L-苹果酸溶液使大鼠心肌细胞和肝脏细胞的CAT、GSH-Px的mRNA表达量显著升高，实现提高线粒体的抗氧化作用。敬婷等[30]在饲料中分别添加1、2、4、8和16 g/kgL-苹果酸饲喂湘云鲫，发现添加4.0 g/kgL-苹果酸时肝脏SOD活性最大，MDA含量最小。本试验与前人报道一致，表明苹果酸通过提高青脚麻鸡肌肉的抗氧化能力，阻止肌肉进一步氧化，维持细胞完整，改善肌肉品质。

4 结 论

饲粮中添加0.2%苹果酸能提高青脚麻鸡胸肌CAT活性，添加0.4%苹果酸能提高胸肌糖原含量和CAT活性，添加0.8%苹果酸能提高胸肌CAT活性，添加1.6%苹果酸能降低胸肌MDA含量。综合各项指标，推荐青脚麻鸡饲粮中苹果酸添加量为0.4%。