单宁对育肥滩羊生长性能、消化代谢以及屠宰性能的影响

温红瑞, 齐明江, 高昌鹏, 田晓雨, 李雪梅, 周玉香

(宁夏大学 动物科技学院,宁夏 银川 750021)

单宁又称鞣酸,是一种天然植物多酚,广泛分布于灌木类植物中,如柠条和花棒等,是继纤维素、半纤维素和木质素后含量最高的植物提取物[1]。人类早期使用单宁是在工业上,用于鞣制皮革、印染、处理污水和木材防腐等,但随着人们对单宁理化性质的深入研究,发现其具有较强的收敛性和生物学活性,如抗氧化[2]、抗菌[3]、抗炎[4]、抗病毒[5]、抗癌[6]、抗肿瘤[7]和抗心脑血管疾病[8]等。添加适量的单宁可以调节瘤胃微生物区系[9]、增加“瘤胃逃逸蛋白”的数量[10]、提高蛋白质利用率、改善肉质[11]、增强免疫能力[12],对反刍动物生长有着积极影响。刘绘汇等[13]研究发现,在羔羊的代乳粉中添加0.2%的单宁酸,会显著提高羔羊的生长性能。Sarnataro等[14]研究证实,添加1.5%单宁不仅会增加瘤胃中非纤维分解菌的数量,还会降低氨态氮和异戊酸酯的含量。Aboagye等[15]研究显示,添加2%单宁会降低尿氮排放量,且不会对干物质(DM)消化率造成不良影响。Bonelli等[16]研究发现,为腹泻犊牛口服5 g·L-1单宁可以有效缩短持续腹泻时间,这对提高犊牛的成活率提供了新思路。但也有研究发现,添加过量单宁会降低动物的适口性甚至造成毒害作用[17]。虽然近年来有关单宁的试验并不少见,但其对滩羊生长性能和营养代谢的影响鲜有研究。据此,本试验拟在饲粮中添加不同水平的单宁,研究其对育肥滩羊生长性能、消化代谢以及屠宰性能的影响,以期为单宁在反刍动物中更好地利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

本试验在宁夏农垦贺兰山牛羊产业(集团)有限公司进行。采用单因素试验设计,选取3月龄、体重约为19 kg的健康滩羊公羔27只,随机分为3组,每组9个重复,单圈饲养。3组试验羊在饲喂基础饲粮的基础上,分别添加0(对照组)、2 000(试验Ⅰ组)和 4 000 mg·kg-1(试验Ⅱ组)栗木单宁(栗木单宁由广州某科技有限公司提供,其水解单宁含量为76%)。预试期10 d,正试期60 d。

1.2 试验饲粮

基础饲粮参考《肉羊饲养标准》( NY/T 816-2004)和羊场生产实践进行配制,精粗比为55∶45,其组成及营养水平见表1。

1.3 饲养管理

在试验开始前,对羊圈进行打扫、消毒处理,并对试验羊进行统一编号、布病检测和驱虫防疫。所有试验羊每天饲喂全混合饲粮2次(07:00和17:00),自由饮水,栗木单宁分两次添加,与饲粮按比例充分混匀后饲喂。投料量根据前一天的剩料量进行调整,以保证料槽中有5%的剩料。

1.4 消化代谢试验

消化代谢试验于饲养试验中期进行,每组随机选择体重相近、健康状况良好的试验羊3只。预试期5 d,正试期5 d。正试期间,准确记录每只羊的采食量,并采用全收粪收尿法收集粪、尿,每日称量记录粪总重和尿排出量。收集到的粪、尿样品分别混匀之后按10%的比例取样,用于测定常规成分、粪能和尿能,另取5%的粪样和10%的尿样,放入装有10%稀硫酸的塑料瓶中固氮。所有处理好的样品置于-20 ℃保存待测。

1.5 指标测定与方法

1.5.1 生长性能

体重:分别在正试期第0天和第60天,晨饲前测量试验羊的个体重。

采食量:每天晨饲前清理料槽收集剩料,称重并记录,计算平均日干物质采食量(average daily feed intake, ADFI)。

料重比(feed/gain ratio, F/G):根据平均日干物质采食量和平均日增重计算料重比。

平均日增重(average daily gain, ADG)=(试验末质量-试验开始时的质量)/试验天数。

1.5.2 消化代谢

饲粮和粪样中干物质(dry matter, DM)、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)以及粪氮(fecal nitrogen, FN)、尿氮(urea nitrogen,UN) 含量均参照《饲料分析及饲料质量检测技术》测定。饲粮、粪样和尿样总能用XRY-1B型氧热量计(上海昌吉地质仪器有限公司)进行测定。

养分表观消化率、氮代谢和能量代谢计算公式如下:

某养分表观消化率(%)=(食入该养分总量-粪中该养分总量)/食入该养分总量×100%;

沉积氮(g·d-1)=食入氮-(粪氮+尿氮);

氮沉积率(%)=沉积氮/食入氮×100%;

食入总能(MJ·d-1)=干物质采食量×饲粮总能;

消化能(MJ·d-1)=食入总能-粪能;

总能表观消化率(%)=消化能/食入总能×100%。

1.5.3 屠宰性能

屠宰试验开始于正试验结束的第2天,每组随机挑选5只羊进行屠宰,剥离胴体,称量并计算下列指标:

宰前活重:试验羊只宰前禁食24 h,禁水2 h,清晨空腹称取的体重。

胴体重:羊只在屠宰放血后去除其头、四肢(前肢膝关节和后肢趾关节以下后)、皮、毛及内脏(保留肾脏和肾周围脂肪),静置30 min后称取的质量。

净肉重和骨重:胴体在温热情况下骨头被精细剔除后余下的质量为净肉重(骨头上未剔除肉量和剔除过程损耗肉量不得超过300 g),剔除肉后的剩余骨头重为骨重。

屠宰率(%)=屠宰后胴体重/宰前活重×100%;

胴体净肉率(%)=净肉重/胴体重×100%;

骨肉比=胴体骨重/胴体净肉重。

眼肌面积:用硫酸纸测量倒数第一、二腰椎之间背腰最长肌的横断面积。采用坐标格纸法计算。

胴体脂肪含量(GR)值:用游标卡尺量取胴体第12到13椎骨之间,距背脊中线11 cm处的肉组织厚度。

1.6 数据统计分析

使用SPSS 21.0软件对试验数据进行单因子方差分析,用LSD法对结果进行多重比较,用正交多项式对结果进行线性和二次项分析,结果用平均值±标准差表示。采用Excel v4.6.1软件制图。

2 结果与分析

2.1 单宁对育肥滩羊生长性能的影响

由图1可知,各组羊只之间的干物质采食量均呈现极显著差异(P<0.01),表现为对照组<试验Ⅰ组<试验Ⅱ组。但其初始体重、结束体重以及料重比均差异不显著(P>0.05),与对照组相比,试验Ⅱ组显著增加了羊只的总增重和平均日增重(P<0.05)。

标准差顶部的字母表示差异显著性,没有相同大写字母表示差异极显著(P<0.01),没有相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。Letters at the top of the standard deviation indicates significant difference, different capital letters indicate extremely significant difference (P<0.01), and different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05). The same as below.图1 单宁对育肥滩羊生长性能的影响Fig.1 Effect of tannin on the growth performance of Tan sheep

2.2 单宁对育肥滩羊消化代谢的影响

2.2.1 单宁对育肥滩羊养分表观消化率的影响

由表2可知,与对照组相比,添加单宁的试验组会显著提高DM的表观消化率(P<0.05),其中试验Ⅰ组和试验Ⅱ组分别提高了12.02%和12.63%,并且随着饲粮中单宁添加水平的增加,DM的表观消化率呈现线性增加(P<0.05),各组间NDF和ADF的表观消化率均差异不显著(P>0.05)。

表2 单宁对育肥滩羊养分表观消化率的影响Table 2 Effect of tannin on apparent digestibility of nutrients in Tan sheep

2.2.2 单宁对育肥滩羊氮代谢的影响

由表3可知,与对照组相比,试验Ⅰ、Ⅱ组极显著提高了氮摄入量(P<0.01),显著提高了沉积氮和氮沉积率(P<0.05),并且随着饲粮中单宁添加水平的增加,氮沉积率呈现线性增加(P<0.01),氮摄入量和沉积氮在二次项上也分别表现出极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)差异。各组之间尿氮、粪氮、总排出氮、氮表观消化率均差异不显著(P>0.05)。

表3 单宁对育肥滩羊氮代谢的影响Table 3 Effect of tannin on nitrogen metabolism in fattening Tan sheep

2.2.3 单宁对育肥滩羊能量代谢的影响

由表4可知,与对照组相比,试验Ⅰ、Ⅱ组极显著提高了食入总能和消化能(P<0.01),显著提高了总能表观消化率(P<0.05),并且随着饲粮中单宁添加水平的增加,总能表观消化率呈现线性增加(P<0.01或P=0.01),食入总能和消化能在二次项上分别表现出极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)差异。各组之间粪能和尿能均差异不显著(P>0.05),表现为对照组>试验Ⅰ组>试验Ⅱ组。

表4 单宁对育肥滩羊能量代谢的影响Table 4 Effect of tannin on energy metabolism of fattening Tan sheep

2.3 单宁对育肥滩羊屠宰性能的影响

由表5可知,与对照组相比添加不同水平单宁的两个试验组显著提高羊只的宰前活重、胴体重、净肉重以及眼肌面积(P<0.05),且呈现剂量依赖效应。与对照组相比,试验Ⅰ组、Ⅱ组宰前活重分别增加了7.93%、10.58%,胴体重分别增加了10.67%、12.47%,净肉重分别增加了11.62%、13.27%,眼肌面积分别增加了11.77%、13.72%。各组骨重、GR值、骨肉比、屠宰率和胴体净肉率的差异均不显著(P>0.05)。

表5 单宁对育肥滩羊屠宰性能的影响Table 5 Effect of tannin on slaughter performance of fattening Tan sheep

3 讨论

3.1 单宁对育肥滩羊生长性能的影响

生长性能是衡量动物生长快慢最重要的指标,也是动物对饲粮中营养物质消化吸收的最终表现。单宁对动物生长性能的影响存在一些争议。周俊华等[18]研究显示,在日粮中添加4%的单宁会显著降低努比亚山羊料重比。而肖杰等[19]研究表明,在日粮中添加0.1%的单宁对育肥湖羊的料重比无显著影响。二者存在差异,但后者与本试验一致,这可能是由于单宁添加比例较低,尚未达到显著效果浓度。丁鑫[20]研究表明,在饲粮中添加0.3%单宁显著提高湖羊的日增重。这与本试验研究一致,在本试验中,单宁的添加对育肥滩羊生长性能存在显著影响,与对照组相比,当单宁的添加量为4 000 mg·kg-1时,试验组羊只的干物质采食量、总增重、平均日增重均出现显著增长,表明单宁可以改善育肥滩羊的生长性能。这可能与单宁具有多种生物活性有关,单宁添加后会提高动物机体的健康状况,增强对饲粮中营养物质的利用率,为滩羊的生长奠定了良好的基础[21-23]。

3.2 单宁对育肥滩羊消化代谢的影响

3.2.1 单宁对育肥滩羊养分表观消化率的影响

饲粮中营养成分的表观消化率是影响动物生长性能的重要因素,其高低受饲粮可消化性、动物采食量、瘤胃微生物组成以及营养物质在瘤胃和消化道内停留时间等因素的影响,而DM表观消化率代表了饲粮总体消化水平。Dentinho等[24]研究发现,在饲粮中添加15 g·kg-1单宁并不会影响DM的降解率和表观消化率。但Adejoro等[25]却得出了相反的结论,这可能与单宁的种类、浓度、结合能力有关。有研究显示,高浓度的单宁会阻止微生物与饲料的黏附、损害发酵,降低瘤胃微生物生长所需的养分和能量,影响动物对营养物质的消化能力[26-27]。在本试验中,单宁的添加显著提升了DM表观消化率,但并不影响NDF和ADF表观消化率,表明单宁可以提高营养物质的利用率。这与Zhao等[28]的结论一致,可能是因为单宁会增加空肠和回肠中的绒毛高度、促进肠道细胞的增殖,提高血清中总蛋白和球蛋白的数量,改善肠道完整性,增强机体蛋白质代谢和免疫力,提高滩羊对营养物质的消化吸收[29]。

3.2.2 单宁对育肥滩羊氮代谢的影响

蛋白质是动物机体维持健康、保持高效生产性能的重要营养物质。饲粮中蛋白质含量过高会引起氮损失、造成资源浪费和环境污染,含量过低则不利于动物的生长发育,因此优化蛋白质配比对于畜牧生产具有指导性意义。当前研究发现,饲粮中单宁的添加可以有效调整消化道中蛋白质分布比例,增强动物机体对蛋白质的消化吸收。反刍动物氮代谢可直观反映动物对氨基酸和蛋白质吸收利用情况。Pathak等[30]研究证实,单宁比例为1.5%时,粪氮排泄量升高、尿氮排泄量降低,氮排泄途径由尿向粪发生转变,氮留存率显著增加,氮代谢得到改善。张晓庆等[31]通过在绵羊饲粮中添加3.03 g·kg-1缩合单宁发现,缩合单宁使尿氮排出量降低了46.40%,氮存留率增加了22.48%。在本试验中,与对照组相比,试验组尿氮含量减少、粪氮含量增加与上述结论相似。这可能是由于栗木单宁在一定程度上会预防某些可溶性蛋白的脱氨作用,抑制瘤胃微生物对蛋白质的过度分解,降低了瘤胃中氨的含量,使得进入肾脏中的氮含量减少,降低了尿氮排放[32]。Abdullah等[33]研究发现,饲粮中单宁比例为0.29%和0.46%时,可显著提高氮的摄入量、表观消化率以及沉积率。解湧芳等[34]研究结果显示,添加4%的单宁可以显著提高绵羊沉积氮和氮的留存率。这与本试验研究结果一致。在本试验中,单宁的添加极显著提高氮摄入量,显著提高了沉积氮以及氮沉积率,表明单宁的添加可提高育肥滩羊对氮的利用率。羊只对蛋白质的消化吸收依赖于单宁-蛋白质复合物的可逆性。羊只采食后,单宁可通过与可溶性蛋白质结合形成过瘤胃蛋白,减少瘤胃蛋白质水解,当复合物达到皱胃后蛋白质被释放,提高了小肠中饲粮蛋白质的比例,从而增强反刍动物对蛋白质的消化吸收,提高氮代谢[35]。

3.2.3 单宁对育肥滩羊能量代谢的影响

能量是动物体内一切代谢活动的基础,而饲粮能量水平是决定动物采食量的重要因素。反刍动物饲粮能量的主要来源是碳水化合物[36]。动物采食饲粮后,有55%～95%的碳水化物经瘤胃微生物降解,在体内经过一系列反应产生挥发性脂肪酸,释放出能量,其中大部分都会被动物机体吸收,用于维持基本需求和生产,另一部分则随粪尿和气体排出体外[37]。彭婉婉等[38]研究发现,给多浪羊饲喂含有单宁的葡萄籽,其食入总能高于未添加组,这与本试验结果一致。Sinz等[39]研究发现,单宁的添加并未对试验羊的代谢能和消化能产生显著的影响,这与本试验研究结果存在差异,这可能与羊只的生长环境有关,滩羊主要分布于温带大陆性气候干草原和荒漠草原区,干旱少雨,土地盐碱化严重,牧草种类少,单宁含量高,使滩羊对单宁有着较强的适应能力。并且由于试验羊只处于生长阶段,单宁会促进羊只生长,继而增加对能量的需求,最终增加羊只对饲粮的消化能和总能消化率。

3.3 单宁对育肥滩羊屠宰性能的影响

屠宰性能是体现生产性能的一个重要指标,不仅反映动物对饲粮的转化效率,还体现产肉性能,其中胴体重和屠宰率,是肉羊养殖经济效益的直接体现,也是判断动物生长发育的主要依据,在肉羊生产中具有重要的意义。Orzuna-Orzuna等[40]研究发现,在饲粮中添加单宁会提高绵羊的胴体重。这与本试验结果一致,在本试验中添加单宁后羊只的宰前活重提高了7.93%～10.58%、胴体重提高了10.67%～12.47%、净肉重提高了11.28%～13.27%,表明单宁的添加确实可以改善育肥滩羊的屠宰性能。赵梦迪等[41]研究发现,单宁比例为0.1%可以显著提高湖羊的屠宰率,但不影响净肉率和眼肌面积。这与本试验的研究结果并不完全一致。这可能是因为,试验羊只处于发育阶段,部分营养用于骨骼和其他组织器官发育,并未完全用于肌肉的形成和脂肪的沉积。

4 结论

综上所述,饲粮中添加单宁有效改善了育肥滩羊的生长性能、消化代谢和屠宰性能。在本试验条件下,以添加水平为 4 000 mg·kg-1时效果最佳。