張 曉 李澤民 范凱利 孫建祥 程 強 張 照 張 瑞 賈 莉 史金平 王 瑛 馬 越 雷趙民*

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院，蘭州 730070；2.甘肅旭康食品責任有限公司，平?jīng)?744300；3.甘肅華瑞農(nóng)業(yè)股份有限公司，張掖 734000)

1950年美國食品與藥品管理局(FDA)首次批準抗生素作為飼料添加劑，1994年我國農(nóng)業(yè)部首次發(fā)布了《飼料藥物添加劑允許使用品種名錄》，將抗生素列為飼料添加劑?？股刈鳛榇偕L劑被廣泛應(yīng)用，大幅降低了生產(chǎn)成本、動物發(fā)病率和死亡率，提高了動物的生產(chǎn)性能，從而顯著提高了畜牧業(yè)的經(jīng)濟效益。但是隨著畜禽生產(chǎn)過程中抗生素的大量使用，使抗生素殘留和細菌耐藥性問題日益突出，對畜牧業(yè)的發(fā)展和人類健康造成了巨大威脅[1]。因此，2019年我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布194號公告，公告稱“自2020年元旦起，我國飼料中全面禁止添加抗生素，減少濫用抗生素造成的危害，維護動物源食品安全和公共衛(wèi)生安全”，而奶牛是養(yǎng)殖過程中使用抗生素最多的家畜之一，這一公告的發(fā)布對奶牛養(yǎng)殖產(chǎn)生了巨大影響，使得尋找綠色無害抗生素替代品成了奶牛養(yǎng)殖行業(yè)急需解決的問題。

牛至精油(oregano essential oil，OEO)是從牛至中提取的一種化合物，富含酚類成分香芹酚和百里香酚[2]，許多體外試驗已證明OEO具有促生長、抗氧化、抗炎、抗菌和殺蟲等作用[3]。OEO是一種潛在的天然抗生素替代品和生長促進劑，其活性成分具有較強的抗氧化特性，可與氧合肌紅蛋白競爭脂質(zhì)過氧化基團，阻止肌肉中氧合肌紅蛋白(MbO2)轉(zhuǎn)化為高鐵肌紅蛋白(Met-Mb)，從而提高肉的氧化穩(wěn)定性[4]。OEO作為天然植物提取物制劑，常被用于替代肉雞飼糧中的抗生素，以促進其營養(yǎng)物質(zhì)的消化，改善抗氧化狀態(tài)和肉品質(zhì)[5-6]。

在畜禽養(yǎng)殖過程中，添加OEO可刺激食欲，增加采食量，提高養(yǎng)分消化率，增加日增重，降低料重比，進而提高生長性能，同時還可改善肉品質(zhì)[7]。Pión等[8]證明，OEO可以改善肉雞的生長性能和肉品質(zhì)；周曉容等[9]發(fā)現(xiàn)，在生長豬飼糧中添加OEO預(yù)混料可以提高生長性能和養(yǎng)分表觀消化率，從而降低單位增重的飼料成本。此外，OEO可以降低動物肌肉和脂肪成分的揮發(fā)性脂肪酸前體物質(zhì)——乙酸鹽的濃度，同時提高丙酸鹽和丁酸鹽的濃度，從而改善肉品質(zhì)[10]；有研究發(fā)現(xiàn)飼糧中添加OEO能夠改善河西絨山羊的肉品質(zhì)、多汁性和適口性，同時提高肌肉中粗蛋白質(zhì)含量，降低粗脂肪含量，進而改善羊肉營養(yǎng)價值[11]。本課題組在前期研究中發(fā)現(xiàn)飼糧中添加OEO可改善平?jīng)黾t牛的生長性能和肉品質(zhì)，提高其經(jīng)濟效益[12]；同時，OEO能有效改善甘肅高山細毛羊肉品質(zhì)，提高肌肉的抗氧化能力[13]。綜上所述，雖然OEO在畜禽生產(chǎn)過程中被大量使用，但是目前關(guān)于OEO對去勢奶公牛育肥效果和抗氧化性能的研究較少。因此，在本課題組前期試驗的基礎(chǔ)上，以去勢荷斯坦公牛為研究對象，采用全過程階段式品質(zhì)化育肥方法，研究飼糧中添加OEO對其生長性能、屠宰性能、肉品質(zhì)、肌肉和血液抗氧化指標的影響，為綠色植物添加劑在去勢荷斯坦公牛育肥期的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

試驗于2020年6月至2021年3月在甘肅華瑞股份有限公司張掖牧場進行。

1.2 試驗材料與試驗飼糧

試驗所使用的OEO由某營養(yǎng)公司提供，呈暗綠色粉末狀，純度為1.3%，是以碳酸硅、碳酸鈣、硅藻土等為載體，采用超臨界萃取方法制備而成，主要成分為香芹酚和百里香酚。根據(jù)NRBC(2016)標準，設(shè)計去勢荷斯坦公牛育肥階段最優(yōu)全價配合飼料，滿足試驗動物整個育肥階段能量需要?；A(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平參照本課題組已發(fā)表文章[14]?；A(chǔ)飼糧主要包括玉米青貯、全棉籽、壓扁玉米、大豆粕、菜籽粕、棉籽粕、豌豆蛋白粉、脂肪酸鈣、磷酸氫鈣、食鹽、小蘇打、氧化鎂及預(yù)混料，其營養(yǎng)水平范圍：粗蛋白質(zhì)含量為9.80%～11.94%，總可消化養(yǎng)分(TDN)含量為72.10%～80.52%，維持凈能(NEm)7.44～8.53 MJ/kg，增重凈能(NEg)為4.92～5.80 MJ/kg，鈣含量為0.37%～0.61%，磷含量為0.31%～0.34%。試驗動物和基礎(chǔ)飼糧均由甘肅華瑞農(nóng)業(yè)股份有限公司提供。

1.3 試驗設(shè)計及飼養(yǎng)管理

選取18頭10月齡左右、體況健康、平均體重(350.30±6.49) kg的去勢荷斯坦公牛，隨機分為2組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)3頭牛。試驗開始前對圈舍進行徹底消毒，進行驅(qū)蟲免疫、并佩戴試驗編號。預(yù)飼30 d后開始正試試驗，正試期為270 d。整個試驗階段飼喂全混合日糧，每日07:00和17:00各飼喂1次，CON組飼喂基礎(chǔ)飼糧，OEO組在基礎(chǔ)飼糧中添加20 g/(頭·d)(添加量參考本課題組前期在平?jīng)黾t牛的研究結(jié)果[12])，每日07:00飼喂時稱取4 kg精料，與OEO均勻混合后均勻撒在飼糧表面確保OEO完全采食。試驗期間試驗牛自由采食和飲水，每天觀察記錄試驗牛的采食、飲水、反芻、糞便及精神狀況，并做好相關(guān)記錄。

1.4 測定指標

1.4.1 生長性能指標測定

試驗第1、30、60、90、120、150、180、210、240和270天對試驗?？崭?2 h后進行稱重，并記錄數(shù)據(jù)；每日07:00飼喂前稱量剩料重；每周對新鮮飼糧和剩余飼糧進行采樣，于105 ℃烘箱烘干至恒重。計算干物質(zhì)采食量(DMI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。ADG和F/G計算公式如下：

ADG(kg/d)=(終末體重-初始體重)/試驗天數(shù)；
F/G=DMI/ADG。

1.4.2 屠宰性能指標測定

飼喂試驗結(jié)束后，每個組隨機挑選6頭牛進行屠宰，屠宰前禁食24 h、禁水2 h。參照《現(xiàn)代肉牛生產(chǎn)》[15]評價皮下脂肪覆蓋度，測定宰前活重、胴體重、頭重、蹄重、肉重和骨重，計算肉骨比、屠宰率、凈肉率和胴體產(chǎn)肉率等屠宰性能指標，計算公式如下：

肉骨比(%)=(肉重/骨重)×100；
屠宰率(%)=(胴體重/宰前活重)×100；
凈肉率(%)=(凈肉重/宰前活重)×100；
胴體產(chǎn)肉率(%)=(凈肉重/胴體重)×100。

1.4.3 肉品質(zhì)指標測定

取屠宰后的試驗牛左半胴體腰大肌300 g和背最長肌6 000 g，測定肉色、pH、熟肉率、剪切力、失水率、蒸煮損失和滴水損失[15]；大理石花紋采用美國大理石花紋等級圖譜分制進行評定(從6～1分別為大理石花紋豐富、較豐富、適量、較少、少、微量或無)[16]。肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分含量參照GB/T 5009—2016進行測定，其中粗脂肪和粗蛋白質(zhì)含量分別用SoxtecTM-2043自動浸提儀和Kjeltec-8000全自動凱氏定氮儀進行測定。

1.4.4 血液生理指標測定

試驗牛屠宰前在頸靜脈采血2 mL于肝素鈉抗凝管保存，送至張掖市陽光寵物醫(yī)院使用邁瑞B(yǎng)C-1800三分類血球儀測定血液生理指標。

1.4.5 血清和肌肉抗氧化指標測定

試驗牛屠宰前在頸靜脈處采集血液5 mL，4 ℃、3 000 r/min離心15 min，取分離后的2 mL血清于新凍存管并在-20 ℃保存待用。取背最長肌10 g于凍存管中，-80 ℃保存待用。將分離的血清與肌肉樣品送至北京華英生物技術(shù)研究所檢測抗氧化指標。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2016軟件整理后，采用SPSS 26.0軟件進行獨立樣本t檢驗，分析2組之間的差異顯著性，結(jié)果以“平均值±標準誤”表示。P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié) 果

2.1 OEO對去勢荷斯坦公牛生長性能的影響

由表1可知，CON組和OEO組初始體重與DMI無顯著差異(P>0.05)；OEO組終末體重和ADG顯著高于CON組(P<0.05)，F(xiàn)/G顯著低于CON組(P<0.05)，其中OEO組終末體重與ADG相較與CON組分別提升了10.09%和18.95%，料重比降低了19.11%。

表1 OEO對去勢荷斯坦公牛生長性能的影響

2.2 OEO對去勢荷斯坦公牛屠宰性能的影響

由表2可知，OEO組的宰前活重、頭重、蹄重、肉重、屠宰率、凈肉率、皮下脂肪覆蓋度和胴體重均顯著高于CON組(P<0.05)，較CON組分別提高了10.97%、19.97%、23.09%、19.64%、6.10%、7.81%、24.93%和17.71%，同時OEO組骨重、肉骨比和胴體產(chǎn)肉率均高于CON組(P>0.05)。

表2 OEO對去勢荷斯坦公牛屠宰性能的影響

2.3 OEO對去勢荷斯坦公牛肉品質(zhì)的影響

由表3可知，OEO組剪切力、蒸煮損失和滴水損失顯著低于CON組(P<0.05)，較CON組分別降低了22.29%、15.37%和14.85%。

表3 OEO對去勢荷斯坦公牛肉品質(zhì)的影響

2.4 OEO對去勢荷斯坦公牛肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分含量的影響

由表4可知，OEO組肌肉水分含量顯著低于CON組(P<0.05)，較CON組降低了5.31%；OEO組肌肉粗脂肪含量顯著高于CON組(P<0.05)，較CON組提高了28.73%。

2.5 OEO對去勢荷斯坦公牛血液生理指標的影響

由表5可知，OEO組紅細胞數(shù)目(RBC)、血紅蛋白含量(HGB)和紅細胞壓積(HCT)均顯著高于CON組(P<0.05)；同時單核細胞數(shù)目(Mon)和血小板數(shù)目(PLT)均高于CON組(P>0.05)。

2.6 OEO對去勢荷斯坦公牛肌肉和血清抗氧化指標的影響

由表6可知，在肌肉抗氧化指標中，OEO組超氧化物歧化酶(SOD)活性顯著高于CON組(P<0.05)；同時，OEO組丙二醛(MDA)含量與過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性和總抗氧化能力(T-AOC)均高于CON組(P>0.05)，活性氧(ROS)含量低于CON組(P>0.05)。在血清抗氧化指標中，OEO組MDA含量顯著低于CON組(P<0.05)，與CON組相比降低了9.78%；OEO組T-AOC較CON組顯著提高了12.87%(P<0.05)；OEO組SOD、CAT和GSH-Px活性均低于CON組(P>0.05)，ROS含量低于CON組(P>0.05)。

表4 OEO對去勢荷斯坦公牛肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分的影響

表5 OEO對去勢荷斯坦公牛血液生理指標的影響

3 討 論

3.1 OEO對去勢荷斯坦公牛生長性能的影響

OEO是從牛至中提取的一種典型抗氧化植物提取物，主要生物活性化合物是香芹酚、γ-萜品烯和對傘花烴[17]，其中的百里香酚可以刺激消化腺分泌、增加內(nèi)源酶活性、刺激胃腸蠕動，從而促進消化[18]。Kazemi-Bonchenari等[19]研究報道，荷斯坦犢牛開食料中添加OEO可通過提高飼料轉(zhuǎn)化效率改善其生長性能；Mathlouthi等[20]研究表明，添加100 mg/kg的OEO可以提高肉雞的增重，改善其ADG；趙曉雅等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加OEO可以提高羔羊的生長性能，且添加1.5 g/kg OEO組羔羊ADG較對照組提高了15.38%，而料重比則低于對照組。這些研究結(jié)果與本研究結(jié)果一致，說明添加OEO通過改善飼糧的適口性，增強去勢奶公牛的食欲，并且通過提高腸黏膜和胰腺中酶的活性[22]，促進營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，從而提高去勢奶公牛的生長性能，節(jié)約育肥的經(jīng)濟成本。

表6 OEO對去勢荷斯坦公牛肌肉和血清抗氧化指標的影響

3.2 OEO對去勢荷斯坦公牛屠宰性能的影響

屠宰性能是反映動物產(chǎn)肉性能和經(jīng)濟效益的重要指標。本試驗結(jié)果表明，添加OEO可顯著提高去勢奶公牛的宰前活重、屠宰率、凈肉率、皮下脂肪覆蓋度和胴體重，說明飼糧中添加OEO可以改善去勢荷斯坦公牛育肥后的屠宰性能。初漢平[23]和孔繁云等[24]在青山羊和綿羊上的研究也得出了相似的結(jié)論。這可能是由于OEO具有較強的抗菌作用，能夠防止和抑制動物消化道病原微生物的繁殖，促進消化道微生物種群動態(tài)平衡，增強消化酶活性，提高機體消化機能，提高對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用率，從而改善畜禽的屠宰性能[25]。此外，OEO中的酚類物質(zhì)可以促進養(yǎng)分吸收和蛋白質(zhì)合成[26]，從而提高去勢奶公牛的屠宰性能。

3.3 OEO對去勢荷斯坦公牛肉品質(zhì)的影響

肉色是衡量牛肉新鮮度的直觀指標，是影響消費者購買欲望的最重要的質(zhì)量特征之一。一般認為，肌肉的紅度(a*)值越高越好，其與新鮮度呈正相關(guān)，而亮度(L*)和黃度(b*)值與之呈負相關(guān)[27]。研究表明，肌肉中肌紅蛋白和血紅蛋白的氧化速率是肉色優(yōu)劣的重要因素[28]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2組之間肉色無顯著差異，說明OEO對肌肉中肌紅蛋白氧化速率的影響不明顯，可能是由于動物品種或飼糧配方差異造成的。研究表明，動物屠宰后血液停止運輸氧氣，細胞的有氧呼吸變?yōu)闊o氧呼吸，進入糖酵解過程，肌肉中的肌糖原經(jīng)無氧酵解產(chǎn)生大量乳酸，造成體內(nèi)pH下降[29]；另外，OEO的抗氧化活性可以減少動物屠宰后的乳酸蓄積，減緩pH下降，緩解屠宰前應(yīng)激反應(yīng)[30]。本試驗中，OEO組肌肉pH高于CON組，這表明OEO可以降低去勢荷斯坦公牛在屠宰前產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)。剪切力是評定肌肉嫩度的重要指標，而且對肌肉的口感會有一定的影響，剪切力越低，肌肉嫩度越好，而肌內(nèi)脂肪是影響剪切力的重要因素。本研究結(jié)果顯示，在試驗設(shè)計相同的條件下，OEO組的肌肉剪切力顯著低于CON組，說明飼糧中添加OEO可以促進脂肪沉積，降低肌肉的剪切力，這與張瑞等[31]和孔繁云等[24]的研究結(jié)果一致。系水力在一定程度上可以反映肌肉的保水性能，進而影響肌肉的色澤、風味和營養(yǎng)價值[32]，反應(yīng)保水性能的主要指標包括失水率、蒸煮損失和滴水損失。本研究結(jié)果表明，飼糧中添加OEO可顯著降低蒸煮損失和滴水損失，同時熟肉率也表現(xiàn)出優(yōu)于CON組，表明飼糧中添加OEO可以提高肌肉的保水性能，減少水分流失，而且熟肉率的高低與肌肉的保水性能呈正相關(guān)，OEO也可以改善肌肉的熟肉率。其原因可能是OEO作為一種天然的抗氧化劑，可以改善細胞膜的完整性和通透性，阻止細胞內(nèi)環(huán)境中液體流出[33]。

肌肉的常規(guī)營養(yǎng)成分含量是反映肉品質(zhì)好壞的因素之一，其中粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分含量等性狀決定了肉品的食用品質(zhì)，可為經(jīng)濟效益提供參考依據(jù)。研究表明，當牛肉水分含量較低時，牛肉中蛋白質(zhì)和脂肪含量就會增加，牛肉的品質(zhì)就會變好[34]，而肌間脂肪含量影響肌肉的系水力，適量的肌間脂肪含量可以提高肉的多汁性、嫩度和滋味等[35]。本研究結(jié)果中，肌肉水分含量OEO組顯著低于CON組，粗脂肪含量顯著高于CON組，同時粗蛋白質(zhì)含量高于CON組，與上述變化規(guī)律一致，表明在飼糧中添加OEO可以增加肌肉的系水力，促進脂肪與蛋白質(zhì)的沉積，從而提高肉品質(zhì)。

3.4 OEO對去勢荷斯坦公牛血液生理指標的影響

血液生理指標可以反映動物的健康狀況和機體代謝活躍情況，主要包括紅細胞、白細胞和血小板，其數(shù)量、形態(tài)和分布等都可能引起動物個體的生理機能的變化，因此將其作為判斷動物個體生理機能是否正常的指標。免疫應(yīng)答過程中，淋巴細胞是發(fā)揮免疫功能的主要細胞，其數(shù)量變化可反映出機體免疫功能水平的高低；單核吞噬細胞系統(tǒng)參與機體炎癥反應(yīng)和免疫防御過程[36]。而RBC、HGB和HCT能夠反映動物機體運輸氧氣(O2)和二氧化碳(CO2)的能力[37]；當紅細胞數(shù)量多、體積無顯著差異時，表明紅細胞膜表面積增大，使彌散速度和彌散量增加，提高HGB對O2和CO2的交換效率和交換量，從而提高HBG的利用率[38]。血小板是哺乳動物血液中重要的有形成分之一，主要參與動物機體的血液凝血過程，維持血液循環(huán)[39]。李佳龍等[40]研究表明，飼糧中添加OEO可以顯著提高平?jīng)黾t牛血液中單核細胞、粒細胞數(shù)量和HBG。同時，本研究結(jié)果表明飼糧中添加OEO顯著提高了去勢奶公牛血液中RBC和HGB，顯著增加了HCT，同時提高了Mon和PLT，說明飼糧中添加OEO可以提高去勢奶公牛育肥階段的血液循環(huán)速率、體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運及代謝速率，從而提高其機體新陳代謝能力。

3.5 OEO對去勢荷斯坦公?？寡趸阅艿挠绊?/h3>

抗氧化性能是評價動物在生長發(fā)育過程中的健康發(fā)育和屠宰后肉品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標，其中，GSH-Px和SOD作為抗氧化系統(tǒng)的關(guān)鍵酶，可以清除多余的自由基、減少細胞膜氧化損傷，它們在維持細胞的結(jié)構(gòu)和功能方面起著至關(guān)重要的作用[41]。T-AOC是動物機體整個抗氧化防御系統(tǒng)的綜合指標，可以反映酶促系統(tǒng)和非酶促系統(tǒng)總的抗氧化能力。MDA是細胞脂質(zhì)過氧化的最終產(chǎn)物，其含量可反映細胞內(nèi)受自由基攻擊的程度，含量越高，細胞氧化損傷越嚴重[42]。ROS的過量積累導(dǎo)致機體氧化-抗氧化系統(tǒng)失衡，從而誘發(fā)機體氧化應(yīng)激反應(yīng)，進而導(dǎo)致一系列疾病的發(fā)生[43]。而動物機體的氧化機制主要是由自由基引起的，它通常與相近的分子發(fā)生反應(yīng)形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，當細胞受到破壞或攻擊時不能形成這種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而是與其他分子繼續(xù)發(fā)生其他反應(yīng)，從而出現(xiàn)鏈式反應(yīng)，使細胞結(jié)構(gòu)被破壞[44]。OEO的主要成分香芹酚、百里酚和對傘花烴都具有與金屬離子和自由基形成化學絡(luò)合物的特性，從而表現(xiàn)出抗氧化作用[45]。

趙曉雅等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加1.5 g/kg OEO可以顯著提高羔羊血清SOD、GSH-Px活性和T-AOC，降低血清MDA含量，從而提高羔羊的抗氧化能力，有利于羔羊的健康生長。Zou等[32]研究發(fā)現(xiàn)，添加OEO和槲皮素降低了運輸應(yīng)激育肥豬的血清、肌肉和肝臟中ROS含量，同時提高血清和肝臟中GSH-Px和總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性，從而改善豬的抗氧化狀態(tài)，減輕運輸對豬的氧化應(yīng)激。Hashemipour等[46]研究指出，在24和42日齡的肉雞飼糧中添加百里酚和香芹酚的混合物，相較于對照組，血清SOD和GSH-Px活性呈線性升高，而MDA含量降低，由于抗氧化物中酚羥基的存在，延緩了羥基過氧化物的形成，從而改善肉雞的抗氧化狀態(tài)。本研究發(fā)現(xiàn)，在肌肉抗氧化指標中，添加OEO顯著提升了SOD活性，同時提高了CAT、GSH-Px活性和T-AOC，同時降低了ROS含量，與上述研究結(jié)果一致；然而本研究中添加OEO使血清MDA含量有所上升，與上述研究結(jié)果相反，可能是由于試驗動物的品種差異所造成的。在血清抗氧化指標中，與CON組相比，OEO組MDA含量顯著降低，T-AOC升高，CAT活性和ROS含量降低，SOD和GSH-Px活性升高，上述結(jié)果與前人研究結(jié)果基本一致，說明OEO可以增強清除多余自由基的能力，從而提高去勢荷斯坦公牛育肥階段的健康程度和抗氧化能力，同時OEO還可以提高荷斯坦公牛屠宰后肉的抗氧化能力，減緩肉的氧化速率，從而延長其貨架期，獲得更大的經(jīng)濟效益。

4 結(jié) 論

飼糧中添加OEO可以提高去勢荷斯坦公牛的生長性能和屠宰性能，改善肉品質(zhì)，同時增強機體的抗氧化性能，有利于機體健康，加快品質(zhì)化育肥。