杜 建 陳代文 余 冰 何 軍 虞 潔 羅鈞秋

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所，動物抗病營養(yǎng)教育部重點實驗室，成都611130)

在養(yǎng)豬生產(chǎn)中，抗生素作為動物性飼料添加劑，在減少和控制動物機體細菌病的發(fā)生、促進動物生長的同時，也帶來了耐藥性、獸藥殘留、畜產(chǎn)品不安全和環(huán)境污染等危害[1]。因此，尋求抗生素的綠色安全替代品是解決負(fù)面影響的有效途徑之一。

β-葡聚糖是廣泛分布于真菌、細菌和糧谷類作物種子(燕麥、黑麥和大麥等)中的一種功能性多糖，主要以細胞壁結(jié)構(gòu)成分的形式存在，具有調(diào)節(jié)機體免疫、抗感染以及調(diào)節(jié)血糖等多種生物活性和功能[2-4]。β-葡聚糖通常以β-1,3-糖苷鍵為主鏈，以β-1,6-糖苷鍵為支鏈，其特殊的鍵連接方式和分子內(nèi)氫鍵的存在造成螺旋型的分子結(jié)構(gòu)，這使其獨特的構(gòu)型很容易被免疫系統(tǒng)接受。前人研究所用β-葡聚糖主要來源于酵母壁提取物，含有多種多糖成分，且純度低。本試驗選用的β-葡聚糖來源于以蔗糖為底物，通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生的一種新型β-葡聚糖，分子量為200 ku，有效含量≥90%。因其易溶于水、純度高，以β-1,3糖苷鍵為主，可能具有獨特的生理功能。研究表明，β-葡聚糖可以改善斷奶仔豬和肉仔雞生長性能，其原因與葡聚糖促進腸道健康、提高機體免疫機能有關(guān)[5-7]。但大多數(shù)研究以幼齡動物為研究對象，聚焦在短時間飼喂葡聚糖的效果，長時間的飼喂效果有待進一步研究。因此，本文以生長育肥豬為試驗對象，以新型β-葡聚糖為研究材料，考察不同添加水平的β-葡聚糖對生長育肥豬生長性能、胴體性能和肉品質(zhì)的影響，旨在探究β-葡聚糖在生長育肥豬上的飼喂效果，為確定β-葡聚糖的適宜添加劑量提供試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計及飼糧

本試驗采用單因子試驗設(shè)計，選取96頭20 kg左右的健康“杜×長×大”豬，按體重隨機分為4個組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)4頭豬(3公1母)?；A(chǔ)飼糧(對照組)為根據(jù)NRC(2012)配制的玉米-豆粕型飼糧，試驗組在基礎(chǔ)飼糧基礎(chǔ)上分別添加50、100和200 mg/kg β-葡聚糖(有效含量≥90%)。試驗期為103 d，分為25～50 kg、51～75 kg和76～110 kg 3個階段?；A(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1)微量元素預(yù)混料為每千克飼糧提供 The microelement premix provided the following per kg of diets:Fe 100 mg，Cu 8 mg，Mn 4 mg，Zn 100 mg，Se 0.3 mg，I 0.3 mg。

2)復(fù)合多維為每千克飼糧提供 The multi-vitamin provided the following per kg of diets：VA 17 500 IU，VD35 000 IU，VE 37.5 IU，VK35 mg，VB15 mg，VB212.5 mg，VB67.5 mg，VB120.05 mg，煙酸 niacin 50 mg，葉酸 folic acid 2.5 mg，生物素 biotin 0.2 mg。

3)營養(yǎng)水平為計算值。Nutrient levels were calculated values.

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗在四川眉山丹棱豬場進行。試驗分為3個階段，25～50 kg飼喂35 d；51～75 kg飼喂28 d；76～110 kg飼喂40 d，共103 d。飼喂時間為每天08:00、14:00和20:00。試驗期間嚴(yán)格控制溫濕度，每天進行圈舍打掃，保證豬自由采食和飲水。每天記錄采食量、浪費量和余料量，每個階段對豬進行稱重。

1.3 樣品采集及處理

3個階段結(jié)束時，每個重復(fù)選擇1頭接近平均體重的豬，前腔靜脈采血，離心，制備血清備測。試驗結(jié)束時，每個重復(fù)選擇1頭接近平均體重的豬進行屠宰。采取背最長肌肌肉樣，一部分放置4 ℃冰箱用于肌肉剪切力的測定，其余部分用于蒸煮損失、滴水損失、肌肉pH和肉色的測定，剩余肌肉樣放置于-20 ℃，用于肌苷酸(IMP)和脂肪酸(FA)含量的測定。

1.4 考察指標(biāo)與測定方法

1.4.1 生長性能

平均日增重(ADG)：分別在各階段的起始和結(jié)束時對豬只進行空腹稱重，末重與始重之差除以天數(shù)即為ADG；

平均日采食量(ADFI)：以重復(fù)為單位，準(zhǔn)確記錄豬只每天采食量，總采食量/天數(shù)即為ADFI；

料重比(F/G)：ADFI/ADG即為F/G。

1.4.2 養(yǎng)分消化率

在每個試驗階段最后連續(xù)5 d采用不完全收糞法收集糞便。每天在豬圈不同點位采集代表糞樣200 g，加10%硫酸10 mL，攪拌均勻，放置4 ℃冰箱備用。測定前將糞樣烘至半干，粉碎。飼糧和糞中的水分、粗蛋白質(zhì)含量及能量參考張麗英[8]《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》測定。采用內(nèi)源指示劑(4 mol/L鹽酸不溶性灰分)計算，公式如下：

養(yǎng)分消化率(%)=100-(飼糧中鹽酸不溶性 灰分含量×糞中養(yǎng)分含量)/

(糞中鹽酸不溶性灰分含量×飼糧中 養(yǎng)分含量)×100。

1.4.3 胴體性能和肉品質(zhì)

胴體重、胴體長、背膘厚和屠宰率在屠宰現(xiàn)場測定并計算。眼肌面積、肌肉pH、肉色、蒸煮損失、滴水損失和剪切力測定方法如下。

眼肌面積：在胸腰椎結(jié)合處垂直切下用游標(biāo)卡尺測定眼肌的寬度和高度，計算眼肌面積。

眼肌面積(cm2)=眼肌高度(cm)× 眼肌寬度(cm)×0.7。

肌肉pH：用pH-STAR(SFK-Technology，Denmark)測定豬只屠宰后45 min和24 h背最長肌的pH。

肉色：用日本美能達生產(chǎn)的CR-400(MINOLTA)色差計對最末胸椎與第1腰椎結(jié)合處背最長肌的橫斷面進行肉色評分。

滴水損失：取第2～3腰椎處背最長肌，去掉肌外膜上附著的脂肪，橫切成2 cm厚的薄片，修整成長5 cm、寬3 cm的長方體后稱重，然后用鐵絲鉤住肉樣的一段，使肌纖維垂直向上，裝入充氣的塑料薄膜袋中，肉樣不與袋壁接觸，扎好袋口，吊掛于4 ℃的冰箱中，貯藏24 h后稱重，按以下公式計算肌肉的滴水損失：

滴水損失(%)=(貯藏前重- 貯藏后重)/貯藏前重×100。

蒸煮損失：將樣品用電子天平稱重(蒸前重，W1)，在鋁鍋的蒸格上用沸水蒸30 min；取出后，置于室內(nèi)無風(fēng)陰涼處晾15 min后再稱重(蒸后重，W2)。計算公式為：

蒸煮損失(%)=(W1-W2)/W1×100。

肌肉嫩度(剪切力)：采用國際通用的測定嫩度的華納-布萊之勒爾剪切力(Warner-Bratzler shear force,WBSF)值進行計量。具體如下：采集回實驗室的豬肉切2.54 cm厚度的1片，放入水浴鍋至肉塊中心溫度達到71 ℃。用內(nèi)徑為1.27 cm的取樣器，從肉樣上沿肌肉纖維方向取至少3個肉柱，再用剪切力測定儀(Texture Analyser)測定每個肉柱的剪切力值。最后求出其平均值，即為樣品的剪切力值。

1.4.4 肌肉IMP和FA含量

肌肉IMP含量采用高效液相色譜法測定；肌肉FA含量根據(jù)GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的測定》和GB/T 17376—2008《動植物油脂脂肪酸甲酯制備》中的方法進行脂肪抽提和酯交換法甲酯化，采用氣相-質(zhì)譜聯(lián)用法測定。

1.5 統(tǒng)計分析

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計，用單因素方差分析(one-way ANOVA)進行差異顯著性檢驗，并用LSD法進行多重比較。結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SEM)表示，以P<0.05為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 β-葡聚糖對生長肥育豬生長性能的影響

由表2可知，與對照組相比，飼糧中添加100 mg/kg β-葡聚糖顯著提高51～75 kg階段ADG(P<0.05)，顯著降低該階段F/G(P<0.05)；飼糧中添加100 mg/kg β-葡聚糖顯著提高76～110 kg階段ADG(P<0.05)，添加50和100 mg/kg β-葡聚糖顯著降低76～110 kg階段F/G(P<0.05)，其余各組與對照組相比差異不顯著(P>0.05)。從全期(25～110 kg)來看，飼糧中添加100 mg/kg β-葡聚糖顯著提高生長肥育豬ADG(P<0.05)，并顯著降低F/G(P<0.05)，其余各組與對照組相比差異不顯著(P>0.05)。

表2 β-葡聚糖對生長育肥豬生長性能的影響

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)相同小寫字母或無字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

In the same row, values with the same letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2 β-葡聚糖對生長肥育豬養(yǎng)分消化率的影響

由表3可知，與對照組相比，25～50 kg階段，飼糧中添加β-葡聚糖對干物質(zhì)、能量和粗蛋白質(zhì)消化率無顯著影響(P>0.05)；51～75 kg階段，飼糧中添加100 mg/kg β-葡聚糖顯著提高干物質(zhì)、能量和粗蛋白質(zhì)消化率(P<0.05)；76～110 kg階段，飼糧中添加50和100 mg/kg β-葡聚糖顯著提高干物質(zhì)和能量消化率(P<0.05)，但粗蛋白質(zhì)消化率并沒有發(fā)生顯著變化(P>0.05)。

2.3 β-葡聚糖對生長肥育豬胴體性能的影響

由表4可知，100和200 mg/kg β-葡聚糖組豬胴體長顯著高于對照組(P<0.05)，雖然50 mg/kg β-葡聚糖組胴體長數(shù)值高于對照組，但并未表現(xiàn)出顯著差異(P>0.05)。不同試驗組表現(xiàn)為100 mg/kg β-葡聚糖組豬胴體長顯著高于50 mg/kg葡聚糖組(P<0.05)，但與200 mg/kg β-葡聚糖組之間沒有顯著差異(P>0.05)。

表3 β-葡聚糖對生長育肥豬養(yǎng)分消化率的影響

表4 β-葡聚糖對生長肥育豬胴體性能的影響

2.4 β-葡聚糖對生長肥育豬肉品質(zhì)的影響

由表5可知，飼糧中添加β-葡聚糖對肥豬肉的pH有一定的影響，表現(xiàn)為100 mg/kg β-葡聚糖組豬肉pH45 min顯著高于對照組(P<0.05)，50和200 mg/kg β-葡聚糖組豬肉pH45 min與對照組之間沒有顯著差異(P>0.05)。與對照組相比，飼糧中添加100 mg/kg β-葡聚糖顯著降低豬肉滴水損失(P<0.05)，說明肌肉系水力增強，但50和200 mg/kg β-葡聚糖對豬肉滴水損失并沒有產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)。與對照組相比，飼糧中添加β-葡聚糖雖然不影響45 min肉色亮度(L*)值(P>0.05)，但顯著影響45 min肉色紅度(a*)值和黃度(b*)值(P<0.05)。表現(xiàn)為：100 mg/kg β-葡聚糖組45 min肉色a*值顯著高于對照組(P<0.05)，50和200 mg/kg β-葡聚糖組45 min肉色a*值與對照組相比差異不顯著(P>0.05)；飼糧中添加β-葡聚糖顯著降低45 min肉色b*值(P<0.05)，但各試驗組之間無顯著差異(P>0.05)。飼糧中添加β-葡聚糖對24 h肉色并沒有產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)。

2.5 β-葡聚糖對生長肥育豬肌肉IMP和FA含量的影響

IMP是肉質(zhì)鮮味特性的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。由表6可知，與對照組相比，β-葡聚糖添加水平為50～100 mg/kg時，肌肉IMP含量顯著增加(P<0.05)。與對照組相比，β-葡聚糖組肌肉中葵酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸和油酸含量差異不顯著(P>0.05)；添加不同水平的β-葡聚糖可以提高肌肉十六烯酸的含量，且當(dāng)添加量為50 mg/kg時，十六烯酸的比例提高了11.98%，但差異不顯著(P>0.05)；當(dāng)β-葡聚糖的添加量為100 mg/kg時，肌肉中十七酸、亞油酸和花生酸的含量分別顯著提高了47.3%、14.4%和34.4%(P<0.05)；同時，飼糧添加β-葡聚糖可以顯著提高肌肉順-11-二十烯酸和二十碳二烯酸的含量(P<0.05)。

表5 β-葡聚糖對生長肥育豬肉質(zhì)的影響

表6 β-葡聚糖對生長肥育豬肌肉IMP和FA含量的影響

3 討 論

3.1 β-葡聚糖對生長肥育豬生長性能的影響

本試驗結(jié)果表明，在生長育肥豬飼糧中添加100 mg/kg β-葡聚糖顯著改善25～110 kg生長肥育豬的生長性能。王輝田等[9]在飼糧中添加1 000、1 500和2 000 mg/kg酵母細胞壁多糖顯著提高22～42日齡的肉雞ADG，降低F/G。安尚澤等[10]添加0.1% β-葡聚糖可有效提高仔豬ADG，改善腸道結(jié)構(gòu)。Dritz等[11]研究發(fā)現(xiàn)，β-葡聚糖等能顯著提高仔豬ADG，降低死亡率。從酵母中提取的β-葡聚糖是一種天然免疫增強劑，適量添加可降低動物的各種應(yīng)激反應(yīng)，改善豬的非特異性免疫水平，提高動物的健康狀況，進而提高生產(chǎn)性能[12]。本試驗中，生長肥育豬ADFI和ADG隨著β-葡聚糖添加劑量的增加而呈先上升后下降的趨勢，主要原因可能是：一方面，低劑量β-葡聚糖作為免疫調(diào)節(jié)劑，調(diào)控免疫反應(yīng)；另一方面,長期采食高劑量β-葡聚糖可能會影響腸道對其他養(yǎng)分的吸收，并且飼喂添加200 mg/kg β-葡聚糖飼糧可能使得生長肥育豬免疫系統(tǒng)過度激活，從而降低了生長性能。研究表明，葡聚糖的分子量、空間結(jié)構(gòu)、主鏈上的分支度和官能團的數(shù)量均能影響葡聚糖的生物學(xué)功能[13]。本試驗使用的葡聚糖是由D-葡萄糖通過β-1,3鍵相連成的直鏈線性大分子，具有獨特的分子結(jié)構(gòu)，以3股螺旋的構(gòu)象存在，與免疫活性密切相關(guān)，從而改善生長肥育豬的健康狀況，提高生長性能。

3.2 β-葡聚糖對生長肥育豬養(yǎng)分消化率的影響

β-葡聚糖是一類非淀粉多糖(NSP)，前人對NSP的研究較多。Yin等[14]在生長豬上研究表明，飼糧中的NSP可以影響豬對飼糧的回腸表觀消化率，當(dāng)飼糧中的NSP含量從8.3%增加到19.3%時，飼糧干物質(zhì)、能量和粗蛋白質(zhì)的消化率分別從77.3%、78.7%和80.7%下降至59.4%、59.5%和72.0%。β-葡聚糖作為飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子成分之一，在消化道中吸水膨脹，變得黏稠，對飼糧中各種養(yǎng)分的消化利用具有明顯的干擾和抑制作用[15]。然而，也有研究報道β-葡聚糖可以提高養(yǎng)分消化利用率。Hahn等[16]在仔豬飼糧中分別添加0.01%、0.02%、0.03%和0.04%葡聚糖顯著提高干物質(zhì)、能量、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、鈣和磷的消化率。覃志彪[17]試驗結(jié)果表明β-葡聚糖可以提高奧尼羅非魚的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纖維素酶的活性，從而提高養(yǎng)分消化率。本試驗發(fā)現(xiàn)100 mg/kg β-葡聚糖能夠顯著改善生長育肥豬飼糧干物質(zhì)、能量和粗蛋白質(zhì)消化率，這與上述結(jié)果一致。

3.3 β-葡聚糖對生長肥育豬胴體性能的影響

豬的胴體性狀指胴體重量和組成，主要包括胴體重、平均背膘厚、眼肌面積和屠宰率[18]。在本試驗中，100和200 mg/kg β-葡聚糖組胴體長顯著高于對照組，說明β-葡聚糖能夠提高生長肥育豬的生長性能，促進豬體長的增長，從而影響生長肥育豬的胴體長。

3.4 β-葡聚糖對生長肥育豬肉品質(zhì)的影響

活體動物的肌肉pH為中性，此時蛋白質(zhì)分子帶凈負(fù)電荷，能夠吸附大量的水。動物屠宰后，由于糖酵解的作用，乳酸在肌肉中積累導(dǎo)致肌肉pH下降，而肌肉pH下降的速度與肉質(zhì)滴水損失、剪切力有著高度相關(guān)[19]。本試驗飼糧中添加100 mg/kg β-葡聚糖能夠使肌肉45 min pH顯著高于對照組，說明β-葡聚糖能夠延緩?fù)涝缀蠹∪鈖H降低的程度，增強肌肉的系水力，從而使得100 mg/kg β-葡聚糖組的滴水損失較對照組顯著降低。

肉色是評定肌肉外觀的一項重要指標(biāo)，主要受血紅蛋白(Hb)含量、肌紅蛋白(Mb)含量、氧化作用及光反射的影響[20]。肉色指標(biāo)中，a*值越高越好，b*值越低越好。本試驗結(jié)果顯示，100 mg/kg β-葡聚糖組45 min肉色a*值顯著高于對照組，且試驗組45 min肉色b*值均顯著低于對照組，這與Cho等[21]和Zhang等[22]試驗結(jié)果一致。

肉質(zhì)鮮味特性的主要物質(zhì)基礎(chǔ)是IMP(次黃嘌呤核苷酸)。畜禽屠宰后，肌肉組織間停止供氧，而能量是由磷酸肌酸和糖酵解提供，并用于ATP的合成。隨著糖酵解的停止和磷酸肌酸的耗盡，ATP合成停止，同時ATP開始不斷降解，生成IMP[23]。本試驗研究表明，在飼糧中添加50～100 mg/kg β-葡聚糖能夠顯著增加肌肉IMP含量。脂肪酸組成是肉類特有的風(fēng)味基礎(chǔ)，豬肉中飽和脂肪酸和一元不飽和脂肪酸含量高，豬肉嫩度、多汁性、香味及總可接受程度的評分值則高。但如果多不飽和脂肪酸含量高，豬胴體脂肪變軟，脂肪氧化酸敗程度增加，豬肉產(chǎn)生異味，豬肉品質(zhì)下降。本試驗結(jié)果顯示，100 mg/kg β-葡聚糖組中十七酸、亞油酸和花生酸的含量較對照組分別顯著提高了47.3%、14.4%和34.4%，同時順-11-二十烯酸和二十碳二烯酸的含量也有相應(yīng)地提高。可見，生長育肥豬飼糧中添加β-葡聚糖提高了肌肉中IMP含量，改變豬肉中飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸的組成比例，從而改善肉的風(fēng)味。

4 結(jié) 論

在飼糧中添加β-葡聚糖可以顯著改善生長育肥豬的生長性能、養(yǎng)分消化率以及胴體長和肉品質(zhì)。在本試驗條件下，推薦生長育肥豬飼糧中β-葡聚糖的最適添加量為100 mg/kg。