張美琦,李妍,李樹(shù)靜,高艷霞,李建國(guó),曹玉鳳?,李秋鳳?
1河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,河北保定 071001;2河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,河北保定 071001;3河北天和肉牛養(yǎng)殖有限公司,石家莊 050200
【研究意義】近年來(lái),隨著人們生活水平的提高,消費(fèi)者更加注重對(duì)牛肉質(zhì)量的需求。我國(guó)奶公牛資源豐富,但利用奶公牛生產(chǎn)高檔牛肉的技術(shù)尚不成熟,因此探索適合我國(guó)國(guó)情的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控技術(shù)來(lái)提高奶公牛牛肉品質(zhì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】杜柳柳等[1]、閆向民[2]、郭同軍等[3]研究發(fā)現(xiàn),去勢(shì)可以增加體內(nèi)脂肪沉積量,提高大理石花紋等級(jí),改善牛肉品質(zhì)。孫芳等[4]報(bào)道,在相同飼養(yǎng)條件下,閹割奶公牛的屠宰率和腎周脂肪率與和雜牛的相近,而且背部肌肉的大理石紋相似,這說(shuō)明利用對(duì)去勢(shì)的奶公牛進(jìn)行育肥,可改善牛肉品質(zhì)。在育肥期間用低蛋白質(zhì)、高能量飼料能促進(jìn)牛肉的脂肪沉積,有利于形成大理石花紋[5]。MERCHEN等[6]研究發(fā)現(xiàn)飼喂高能量日糧可以提高西門塔爾閹牛的平均日增重(ADG)和飼料轉(zhuǎn)化效率。柏峻等[7]報(bào)道,提高飼糧能量水平對(duì)錦江閹牛的胴體重和屠宰率無(wú)顯著差異,但隨著飼糧綜合凈能水平的提高,眼肌面積逐漸增大,背最長(zhǎng)肌的嫩度提高;NAVARRETE等[8]研究發(fā)現(xiàn),能量水平對(duì)荷斯坦雜交閹牛的平均日增重影響較小,高能組的干物質(zhì)采食量、料重比極顯著低于低能組。WANG[9]給23月齡和26月齡的荷斯坦-弗里斯蘭公牛飼喂中能量和高能量飼糧,改善了干物質(zhì)采食量和平均日增重,且隨著飼糧能量水平提高,增加了肌內(nèi)脂肪和持水量。由此可見(jiàn),日糧的能量水平對(duì)牛肉的大理石花紋等級(jí)具有顯著影響[10],但不同品種牛的生長(zhǎng)育肥階段對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求不同,因此,保障生長(zhǎng)肥育階段的營(yíng)養(yǎng)需求, 是提高高檔牛肉生產(chǎn)質(zhì)量和數(shù)量的基本要求[11]?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前,有關(guān)利用荷斯坦閹牛生產(chǎn)大理石花紋牛肉的飼養(yǎng)模式不盡相同,對(duì)于體重650 kg的荷斯坦閹牛進(jìn)行前、后兩個(gè)階段的能量調(diào)控以提高荷斯坦閹牛牛肉品質(zhì)的研究未見(jiàn)報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以體重650 kg左右的荷斯坦閹牛為對(duì)象,探討相同粗蛋白水平下,不同能量水平飼糧對(duì)荷斯坦閹牛生長(zhǎng)性能、血液指標(biāo)、屠宰性能及肉品質(zhì)的影響,為荷斯坦閹牛育肥提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2019年1—9月在國(guó)家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系石家莊綜合試驗(yàn)站(河北天和肉牛養(yǎng)殖有限公司)進(jìn)行。
本試驗(yàn)選用健康、體重相近的荷斯坦閹牛39頭,采用單因子完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),將試驗(yàn)牛隨機(jī)分為3組,每組13頭牛。試驗(yàn)期為255 d(預(yù)試期10 d、正試期245 d)。試驗(yàn)前期(1—87 d)3組分別為低能量組(LE組)、中能量組(ME組)、高能量組(HE組),NEmf分別為 6.10、6.30、6.50 MJ·kg-1,CP 水平均為11.6%;后期(88—245 d)分為Ⅰ(88—130 d)、Ⅱ(131—188 d)、Ⅲ(189—245 d)階段,NEmf分別為6.70、7.20、7.29 MJ·kg-1,各試驗(yàn)組在不同階段的飼糧能量水平相同,CP水平均為11.5%。飼糧的組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。
表1 飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (dry matter basis, %)
各組荷斯坦閹牛的管理?xiàng)l件一致,試驗(yàn)期采用全混合日糧(TMR)飼喂方式,自由采食和飲水,散欄飼養(yǎng)。每7 d對(duì)牛舍進(jìn)行消毒,隨時(shí)觀察牛群健康狀況。
1.4.1 生產(chǎn)性能 測(cè)定試驗(yàn)初始體重、前期末重和試驗(yàn)?zāi)┲?,?jì)算平均日增重(ADG)。每隔30 d連續(xù)記錄3 d各組TMR的投料量和剩料量,共測(cè)定33次。計(jì)算平均干物質(zhì)采食量(ADMI)及干物質(zhì)采食量與日增重比值(F/G)。其中ADMI計(jì)算公式如下:
ADMI=(連續(xù)3 d每組TMR干物質(zhì)采食量/組內(nèi)試驗(yàn)牛頭數(shù))/連續(xù)3 d測(cè)定的次數(shù)。
1.4.2 血液生化指標(biāo) 在試驗(yàn)前期末和試驗(yàn)結(jié)束時(shí),分別從各試驗(yàn)組隨機(jī)選取5頭牛,早晨空腹頸靜脈無(wú)菌采血30 mL,37℃水浴30 min后放入離心機(jī)中3 000 r/min離心15 min,將上清液分裝到1.5 mL小離心管中,置于-20℃冰箱保存待測(cè)生化指標(biāo)。β-羥丁酸(β-HB)、脂蛋白酯酶(LPL)檢測(cè)方法均為酶聯(lián)免疫吸附法;甘油三酯(TG)使用GPO-PAP法測(cè)定,游離脂肪酸(NEFA)用比色法測(cè)定,試驗(yàn)所用試劑盒均購(gòu)自于南京建成生物工程研究所。
1.4.3 屠宰指標(biāo) 試驗(yàn)結(jié)束后,每個(gè)試驗(yàn)組隨機(jī)選取接近平均體重的6頭牛進(jìn)行屠宰(空腹24 h),并記錄宰前活重、胴體重,計(jì)算屠宰率[12],并測(cè)定眼肌面積、背膘厚度[13],并根據(jù)日本胴體分級(jí)進(jìn)行大理石花紋等級(jí)評(píng)定[14]。
1.4.4 肉品質(zhì) 排酸24 h后,采集12—13肋間背最長(zhǎng)肌橫切面處肉樣1 kg,使用手持式UB-7型酸度計(jì)(美國(guó))測(cè)定pH,每個(gè)樣品測(cè)定3次,最后取平均值作為該肉樣的pH;蒸煮損失、剪切力和失水率參照農(nóng)業(yè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T1180-2006測(cè)定[15];將肉樣放置于空氣中氧化45 min,用CR-10型色差儀(日本)進(jìn)行肉色的測(cè)定,并取平均值為肉色值;剩余肉樣放入-20℃保存,用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定。
1.4.5 背最長(zhǎng)肌肉常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分 將采集的肉樣剁碎,置于Coolsafe110-4pro型冷凍干燥器中干燥48 h,室溫回潮24 h,記錄干燥前后樣品重量,計(jì)算各肉樣中水分含量;最后將肉樣粉碎后放置于封口袋中保存,用于粗蛋白和粗脂肪測(cè)定[16]。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 SPSS19.0中的 ANOVA 程序?qū)M(jìn)行單因素方差分析和 Duncan’s多重比較,以P<0.05為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),0.05≤P<0.1為有顯著性趨勢(shì)的判斷標(biāo)準(zhǔn)。
由表2可知,各試驗(yàn)組試驗(yàn)前期末重和后期末重差異不顯著(P>0.05)。試驗(yàn)前期ADG以HE組最高,較LE組和ME組分別提高了21.50%(P<0.05)和17.12%(P<0.05);試驗(yàn)后期和全期的ADG無(wú)顯著差異。試驗(yàn)前期、后期和全期,各試驗(yàn)組間的干物質(zhì)采食量、料重比差異不顯著(P>0.05)。
由表 3可知,試驗(yàn)前期血清中的 LPL、TG含量隨著飼糧能量的水平提高而增加,高低次序均表現(xiàn)為HE組>ME組>LE組(P<0.05),其中HE組血清中LPL含量最高,較LE組、ME組分別提高了 35.17%(P<0.05)、9.92%;HE組血清中 NEFA含量最高,較LE組顯著提高了13.16%(P<0.05),與ME組無(wú)顯著差異。后期LE組血清中LPL含量較ME組、HE組顯著提高18.47%(P<0.05)、26.17%(P<0.05);其他指標(biāo)均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。
表3 飼糧能量水平對(duì)荷斯坦閹牛血清指標(biāo)的影響Table 3 Effects of energy levels in diets on Holstein steers serum indexes
由表4可知,試驗(yàn)前期不同能量水平顯著提高了荷斯坦閹牛胴體重,HE組最高,較LE組和ME組提高了6.26%、5.26%;HE組屠宰率極顯著LE組和ME組,分別提高了4.86%(P<0.05)、4.10%(P<0.05),而 LE組和 ME組之間的屠宰率無(wú)顯著差異(P>0.05)。HE組的眼肌面積、背標(biāo)厚度均高于LE組和ME組(P>0.05)。HE組大理石花紋等級(jí)最高,其次為L(zhǎng)E組,ME組最低。由表5可知,大理石花紋等級(jí)占比由高到低依次為 3級(jí)(51.85%)>3+級(jí)(33.33%)>4-級(jí)(11.11%)>2級(jí)以下(3.70%),其中ME組和HE組占3級(jí)的比例最高,均為18.52%;HE組的 4-級(jí)的比例最高,占全體的 7.41%,其次是ME組,占全體的3.70%,LE組為0;由此可見(jiàn),試驗(yàn)前期高能量水平可以提高后期荷斯坦閹牛的大理石花紋等級(jí)。
表4 飼糧能量水平對(duì)荷斯坦閹牛屠宰指標(biāo)的影響Table 4 Effects of energy levels in diets on Holstein steers slaughtering indicators
表5 飼糧能量水平對(duì)荷斯坦閹牛大理石花紋等級(jí)的影響Table 5 Effects of energy levels in diets on beef marbling score of Holstein steers
由表6可知,飼糧能量水平對(duì)pH、蒸煮損失、剪切力、失水率以及色差無(wú)影響(P>0.05);HE組背最長(zhǎng)肌粗脂肪含量最高,較LE組和ME組分別顯著提高了52.54%(P<0.05)、57.45%(P<0.05)。
飼糧能量水平會(huì)影響動(dòng)物的采食量,而動(dòng)物的采食量是影響動(dòng)物生產(chǎn)性能的重要因素。其中,關(guān)于飼糧能量水平對(duì)不同品種牛育肥期 ADG、ADMI及F/G的研究報(bào)道較多,但試驗(yàn)所得出的結(jié)論卻不盡一致。武婷婷等[17]報(bào)道,隨著飼糧能量水平的提高,肉牛的ADG以高能組最高(1.31 kg·d-1),中能組次之(1.21 kg·d-1),低能組最低(0.96 kg·d-1),高能組ADMI顯著高于中能組和低能組,而F/G顯著降低。柏峻等[18]也發(fā)現(xiàn),給錦江閹牛飼喂不同能量水平的飼糧(NEmf:6.02、6.38、6.74、7.10、7.46 MJ·kg-1)時(shí),ADG隨著飼糧能量水平的提高而呈逐漸增加的趨勢(shì),F(xiàn)/G顯著降低。而LI[19]研究報(bào)道,對(duì)于安格斯與湘西黃牛雜交牛,飼喂高能飼糧組ADG最高,但與飼喂低能飼糧組的ADG差異不顯著,而飼喂高能飼糧組的 ADMI、F/G顯著低于飼喂低能飼糧組。本研究與武婷婷等[17]研究結(jié)果相似,隨著飼糧能量水平的提高,試驗(yàn)前期 HE組 ADG最高,較LE組和ME組提高了21.50%和17.12%,HE組采食量高于LE組和ME組,原因可能是HE組ADG較高,體重大,動(dòng)物會(huì)增加DMI以滿足機(jī)體增重需要。各試驗(yàn)組后期的ADG、ADMI和F/G無(wú)顯著差異,原因可能是試驗(yàn)后期飼糧能量水平一致,故生產(chǎn)性能出現(xiàn)趨同效應(yīng),但LE組ADG最高,是因?yàn)榻y(tǒng)一飼糧能量水平后 LE的飼糧能量水平較試驗(yàn)前期 NEmf增加了 0.6 MJ·kg-1,比 ME組、HE組分別多增加 0.2 MJ·kg-1、0.4 MJ·kg-1,在采食量無(wú)顯著差異的前提下,增加了后期 LE組機(jī)體對(duì)能量攝入,促進(jìn)了機(jī)體生長(zhǎng)。HE組的全期ADG最高,說(shuō)明提高試驗(yàn)前期飼糧能量水平可以改善荷斯坦閹牛全期生產(chǎn)性能。
表6 飼糧能量水平對(duì)荷斯坦閹牛肉品質(zhì)及背最長(zhǎng)肌肉常規(guī)成分的影響Table 6 Effects of energy levels in diets on the quality of Holstein steers beef and conventional components of longest back muscles
甘油三酯是動(dòng)物機(jī)體貯存能量的主要形式,是體內(nèi)含量最多的脂類,可在肝臟和脂肪等組織中合成與貯存[20]。王鴻澤等[21]研究發(fā)現(xiàn),隨著日糧能量水平的提高,牦牛血清中 TG濃度顯著提高。上述報(bào)道與本試驗(yàn)結(jié)果一致,本試驗(yàn)前期HE組TG含量最高,顯著高于 ME組和 LE 組,后期各組間 TG含量雖然差異不顯著,但 HE組含量最高。說(shuō)明提高試驗(yàn)前期飼糧能量水平有利于促進(jìn)后期機(jī)體能量貯存。
在脂質(zhì)代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中脂蛋白脂肪酶發(fā)揮著重要的作用,能夠催化水解血液中循環(huán)的乳糜微粒和極低密度脂蛋白的三酰甘油成分,并將脂蛋白傳遞至肌肉或脂肪組織中儲(chǔ)存利用[22-24]。廉紅霞等[25]研究發(fā)現(xiàn),LPL基因的表達(dá)量隨能量水平升高而升高,體重也隨之增加。這一結(jié)論與本研究結(jié)果相一致,提高飼糧能量水平顯著提高了試驗(yàn)前期HE組LPL活性,促進(jìn)了機(jī)體發(fā)育,顯著提高了日增重。而后期LE組LPL活性顯著高于ME組和HE組,這可能是由于各試驗(yàn)組在調(diào)整為同一高能飼喂過(guò)程中,LE組的飼糧能量水平提升速度高于其他兩組,使得機(jī)體短期內(nèi)從飼糧中快速獲得大量能量,LPL是脂肪合成的關(guān)鍵物質(zhì),故血液中的LPL活性被快速激活,從而提高了機(jī)體脂肪合成儲(chǔ)存速率。
游離脂肪酸(NEFA)是重要能量來(lái)源的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[26],可以在心臟、肌肉等組織進(jìn)入氧化過(guò)程并為組織提供能量,也可重新被酯化形成 TG 后貯存于脂肪組織[27]??垫葫i等[28]報(bào)道,血清中NEFA隨著飼糧能量水平升高呈現(xiàn)線性降低(P<0.05),而本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)前期HE組血清中NEFA含量最高,這與上述試驗(yàn)結(jié)果不一致,原因可能是高濃度NEFA使肝細(xì)胞內(nèi)脂分解作用減弱,脂合成作用增強(qiáng),這也符合高濃度NEFA使肝細(xì)胞內(nèi)TG含量增加的結(jié)果[29]。
胴體重和屠宰率是評(píng)定屠宰性能的主要指標(biāo)。王鴻澤等[21]報(bào)道,隨著日糧能量水平的提高,牦牛宰前活重、胴體重、屠宰率、背膘厚度及眼肌面積均顯著增加;岳康寧等[30]報(bào)道,高能組淘汰荷斯坦母牛的屠宰率最高,較低能組和中能組分別提高了 4.83%和2.58%;張輝等[31]用西門塔爾牛研究發(fā)現(xiàn),高能組的日增重、胴體重和屠宰率均顯著高于中能組,極顯著高于低能組。本研究也證實(shí)了這一結(jié)論,試驗(yàn)前期能量供給差異不僅影響了各組試驗(yàn)牛的體重差異,而且也影響育肥牛后期的生產(chǎn)性能,如宰前活重、胴體重和屠宰率等,說(shuō)明提高試驗(yàn)前期的飼糧能量水平可以提高荷斯坦閹牛的生長(zhǎng)性能,促進(jìn)其胴體重的增加,最終提高屠宰率。
大理石花紋與胴體脂肪含量具有一定相關(guān)性,而胴體總脂肪含量與皮下脂肪厚度之間存在正相關(guān)關(guān)系[32]。在本研究中,HE組皮下脂肪厚度和大理石花紋等級(jí)略微高于LE組和 ME組,說(shuō)明提高試驗(yàn)前期飼糧能量水平也有利于促進(jìn)后期胴體脂肪組織沉積;當(dāng)采用日本評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本試驗(yàn)閹牛12—13肋之間的眼肌進(jìn)行大理石花紋等級(jí)評(píng)分時(shí),發(fā)現(xiàn)HE組的大理石花紋等級(jí)評(píng)分在 4-級(jí)等級(jí)占比最高,占全體的 7.41%,其次是 ME組,占全體的 3.70%,LE組為0%,進(jìn)一步說(shuō)明提高試驗(yàn)前期飼糧能量水平,可以提高后期牛肉的大理石花紋等級(jí),改善牛肉品質(zhì)。
活體牛肉pH保持中性(7.0—7.2),由于宰后肌肉組織進(jìn)行糖原酵解,所以宰后的熱鮮牛肉隨著乳酸生成pH下降較快,24 h后即到達(dá)終值[33],而最終的pH也會(huì)影響肉的嫩度,正常的嫩肉的 pH為 5.4—5.8[34],本研究牛肉pH24h的范圍在5.56—5.58之間,說(shuō)明各試驗(yàn)組牛肉均處于嫩肉范圍之內(nèi)。剪切力是評(píng)定肌肉嫩度的重要指標(biāo),剪切力值越小,肉的嫩度越好。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),剪切力隨著飼糧能量的提高略微下降,LE組、ME組和HE組的剪切力分別為3.54、3.46、3.39 kg,而高檔牛肉剪切力值一般在3.62 kg 以下[14],說(shuō)明本研究的牛肉屬于高檔牛肉。郭亮等[10]研究表明,大理石花紋與脂肪沉積呈正相關(guān), 脂肪沉積越好大理石花紋越明顯。這一結(jié)論在本試驗(yàn)中得到了有效的驗(yàn)證,提高試驗(yàn)前期飼糧能量水平,發(fā)現(xiàn)HE組背最長(zhǎng)肌中粗脂肪含量顯著高于ME組和LE組,同時(shí)HE組4-級(jí)的占比最高,為7.41%,說(shuō)明提高試驗(yàn)前期的能量水平,有利于脂肪的沉積,提高大理石花紋等級(jí)。
在本試驗(yàn)條件下,提高650—770 kg體重階段飼糧能量水平,顯著提高了閹牛平均日增重和血清中甘油三酯、游離脂肪酸含量及脂蛋白酯酶活性,降低了后期脂蛋白酯酶活性;胴體重、屠宰率和背最長(zhǎng)肌中粗脂肪含量隨著試驗(yàn)前期能量水平提高而增加。綜合分析表明,奶公牛采取直線高能育肥模式較好,荷斯坦閹牛在650—770 kg體重階段,飼糧綜合凈能水平為6.50 MJ·kg-1,粗蛋白水平為11.6%飼喂效果最佳。