植物甾醇和胍基乙酸復合物對育肥肉牛生長性能、屠宰性能、胴體品質和血清生化指標的影響

張翼，劉繼根，曹娜，肖燦輝，趙易藝

（長沙道勤生物科技有限公司，長沙 410126）

作為畜牧業的重要組成部分，肉牛養殖業在促進農民增收、農村經濟發展中起到了日益重要的作用。隨著人們生活水平的提高，具有瘦肉多、蛋白高、脂肪和膽固醇低等特點的牛肉被作為一種營養品質高、維生素和微量元素豐富的保健型肉類食品，成為人們理想的肉品之一，在肉類產品中所占比例逐漸增大。且隨著膳食結構的調整，人們對牛肉產品的營養和質量的要求不斷提高[1-2]。近年來高度集約化的飼養模式使育肥牛脂肪沉積增加，背膘厚增大，皮下脂肪等顯著增多，給肉牛養殖造成了較大的經濟損失。因此如何降低畜禽體背膘厚、提高畜產品品質越來越受到人們重視。植物甾醇被作為動物促生長劑添加到飼料中，能起到促進動物生長、提高產量、增進健康、降低成本的作用[3]，植物甾醇對于育肥豬生長性能及肉品質的影響、奶牛乳品質和產奶量的研究有很多[4-6]，但植物甾醇在育肥肉牛生產中應用的研究鮮有報道。胍基乙酸（GAA）作為新型飼料添加劑，在提高動物生產性能、提高飼料利用率、改善肉質、抗氧化應激以及機體能量代謝方面具有一定的促進作用[7-8]。本試驗以育肥肉牛為研究對象，研究了植物甾醇和胍基乙酸對肉牛的生長性能、屠宰性能和胴體品質和血清生化指標的影響，以期為降低肉牛皮下脂肪沉積、改善牛肉品質以及提高養殖效益奠定一定的理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及試驗設計

肉 牛育肥試驗于2021年4月10日—10月8日在湖南省慈利縣楊柳鋪鎮湖南振懷牧業科技公司進行。選取平均體重為（350±24.18）kg、健康無病的西門塔爾牛雜交后代牛20頭，隨機分為對照組和試驗組，每組各10頭，對照組飼喂基礎TMR日糧，試驗組每天在基礎TMR日糧中添加植物甾醇胍基乙酸復合物30 g·頭-1（含植物甾醇0.9 g、胍基乙酸3 g），試驗期180 d，180 d后每組隨機選取3頭牛于2021年10月10日在慈利肉類加工有限公司進行屠宰。

1.2 添加劑

植物甾醇和胍基乙酸復合物，由長沙某生物科技有限公司提供，其中植物甾醇脂≥30 g·kg-1，胍基乙酸≥100 g·kg-1。

1.3 飼養管理

試驗期間將植物甾醇和胍基乙酸復合物均勻混合于精補料中進行飼喂，試驗牛每天飼喂2次，分別于每天上午6:00和下午15:00各投喂1次，飼喂TMR基礎日糧，喂后自由飲水。試驗牛全部采用拴系式飼養，牛群的日常驅蟲、健胃和疫苗注射等健康維護均按照牛場統一標準執行。試驗期間每日觀察牛體健康狀況，牛舍每天清糞并定期消毒。TMR日糧組成及營養水平見表1。

表1 試驗基礎日糧組成及營養水平（風干基礎）

1.4 生長性能測定

分別于試驗開始和試驗結束時測定試驗牛體重并記錄，并根據測定的體重計算出試驗牛的平均日增重（ADG），ADG=（末重-初重）/試驗天數。試驗期間記錄每頭試驗牛每天的精料、粗料實際飼喂量和剩余量，計算干物質采食量（DMI）和料重比（F/G），F/G＝DMI/ADG。

1.5 屠宰性能測定

試驗結束后，試驗牛禁食24 h，斷水8 h，每組隨機選擇3頭肉牛統一按照標準工藝屠宰[9]，測定供試牛屠宰前活重、胴體重、脂肪重、眼肌面積和背膘厚；測定牛肉pH、滴水損失、蒸煮損失、剪切力和大理石花紋評分及肉色；測定背最長肌樣品的營養成分（水分、粗蛋白、肌內脂肪和粗灰分）。

1.5.1 屠宰指標

胴體重：試驗牛電擊暈屠宰放血后剝去毛皮，去除頭部、內臟及前后肢膝關節以下的部分后稱重。

屠宰率：屠宰后胴體質量與活畜宰前禁食24 h的質量比值，即屠宰率（%）=（胴體重/活體重）×100%。

眼肌面積：采集左側胴體的第12～13肋間背最長肌，用透明硫酸紙繪制下眼肌橫斷面圖形，用方格透明卡片（每格1 cm）計算眼肌面積。

背膘厚度：使用游標卡尺測定左右兩側胴體的第12～13肋處垂直于背部的皮下脂肪厚度，每處重復測量3次，取測量平均值。

非胴體脂肪和胴體脂肪：分別取非胴體脂肪和胴體脂肪進行稱重。

1.5.2 肌肉物理指標

pH：宰后45 min內取背最長肌的3個不同位置用pH計測定pH，取平均值。

蒸煮損失：水浴鍋預熱至75℃后，將切好的肉樣（5 cm×5 cm×5 cm）放入加熱，用水銀溫度計插入肉樣的中心進行實時監測，待肉樣中心溫度到達70℃后取出肉樣冷卻。記錄肉樣加熱前后的重量分別作為m1和m2。蒸煮損失（%）=（m1-m2）/m1×100%。

剪切力：測完蒸煮損失后的肉塊，用直徑為10 mm的圓形取樣器順著肌纖維的方向平行鉆取肉樣，使用嫩度儀測定每個樣塊的剪切力大小各3次，取平均值。

肉色：采用色差儀測定肉樣亮度系數（L*）、紅度系數（a*）、黃度系數（b*）值，每個樣品測3次取平均值。

大理石紋評定：分5個等級，評分等級按照大理石紋豐富程度由1級到5級逐級遞增。于宰后1 h取最大眼肉橫斷面，對照標準牛肉大理石紋等級標準圖片評定大理石紋等級。

肌肉脂肪含量：參照GB/T 5009.6—1985《食品中脂肪的測定方法》中索氏抽提法測定背最長肌肌內脂肪含量。

1.5.3 肌肉營養指標

粗蛋白參照GB/T 24318—2009《杜馬斯燃燒法測定飼料原料中總氮含量及粗蛋白質的計算》和灰分參照GB/T 5009.4—2010《食品安全國家標準食品中灰分的測定》進行肌肉常規營養成分的測定。

1.6 血清生化指標

在試驗第180天時，每組隨機選取接近平均體重的5頭試驗牛，于清晨空腹條件下頸靜脈采血20 mL，于4℃下3 500 r·min-1離心15 min，分離血清后-20℃保存待測[10]。采用獸用全自動生化分析儀測定血清中血清總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）和高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、尿素氮（UN）、葡萄糖（GLU）、谷丙轉氨酶（ALT）和谷草轉氨酶（AST)活性。

1.7 儀器設備

pH計（PHS-3C型），上海儀電科學儀器股份有限公司產品；嫩度測定儀（RH-N50型），廣州潤湖儀器有限公司產品；獸用全自動生化分析儀（PE-6800VET型），深圳普康生物醫療電子股份有限公司產品；色差儀（NR60CP型），深圳三恩時科技有限公司產品；氮素分析儀（Rapid-N），德國Elemntar Analysensysteme GmbH公司產品。

1.8 統計分析

試驗數據用Excel 2007軟件進行處理，采用SPSS 21.0軟件進行one-way ANOVA分析，數據用“平均值±標準誤”的形式表示。P＜0.05表示具有顯著差異。

2 結果與分析

2.1 植物甾醇和胍基乙酸復合物對肉牛生產性能的影響

試驗肉牛生產性能測定結果見表2。由表2可知，對照組和試驗組肉牛育肥期初始體重差異不顯著（P＞0.05），試驗組末重比對照組高2.07%，差異不顯著（P＞0.05）；試驗組的平均日增重和干物質采食量比對照組分別提高了7.32%和0.32%，差異不顯著（P＞0.05）；試驗組料肉比相比對照組降低了3.62%，差異不顯著（P＞0.05）。

表2 植物甾醇和胍基乙酸復合物對肉牛生產性能的影響

2.2 植物甾醇和胍基乙酸復合物對肉牛屠宰性能的影響

試驗肉牛屠宰性能測定結果見表3。經180 d的育肥后，試驗組胴體重、屠宰率分別比對照組提高2.07%和0.74%，但未達到顯著水平（P＞0.05）；從脂肪沉積來看，試驗組胴體脂肪和非胴體脂肪比對照組分別顯著降低了29.63%和31.70%（P＜0.05）；試驗組眼肌面積較對照組提高了3.90%（P＞0.05），背膘厚度顯著降低了37.66%（P＜0.05）。

表3 植物甾醇和胍基乙酸復合物對肉牛屠宰性能的影響

2.3 植物甾醇和胍基乙酸復合物對肉牛肌肉品質的影響

試驗肉牛肌肉品質測定結果見表4。由表4可知，兩組之間背最長肌pH值、剪切力、肉色L*、a*和b*差異均不顯著（P＞0.05）。與對照組相比較，試驗組的肌肉剪切力提高了0.48%（P＞0.05），大理石花紋評分顯著升高了10.43%（P＜0.05）；肌肉的滴水損失和蒸煮損失分別下降了14.61%（P＜0.05）和5.25%（P＞0.05）；肌內脂肪含量和粗蛋白含量分別增加了6.84%和6.66%（P＞0.05）；肌肉亮度L*、紅度a*和黃度b*值分別提高了2.49%、2.45%和1.93%（P＞0.05）。

表4 植物甾醇和胍基乙酸復合物對肉牛肌肉品質的影響

2.4 植物甾醇和胍基乙酸復合物對肉牛血清生化指標的影響

試驗肉牛血清生化指標測定結果見表5。試驗組西門塔爾牛血清中葡萄糖（GLU）活性較對照組下降4.65%（P＞0.05），兩組間谷丙轉氨酶（ALT）、谷草轉氨酶（AST）、總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）和尿素氮（UN）均無顯著差異（P＞0.05）；與對照組相比，試驗組的總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）分別降低了5.70%（P＞0.05）、28.57%（P＜0.0.5）和3.70%（P＞0.05），高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）提高了4.42%（P＞0.05）。

表5 植物甾醇和胍基乙酸復合物對肉牛血清生化指標的影響

3 討論

3.1 植物甾醇和胍基乙酸對肉牛生產性能的影響

研究表明，植物甾醇促進動物生長的作用機理表現在以下幾個方面[11]：呈現水溶質狀態的植物甾醇會形成生長激素、植物甾醇、核糖核蛋白體三者復合體，其穩定的結構通過延長生長激素的半衰期和作用時間而促進動物生長；作為類固醇激素前體物質，能與靶細胞受體結合，激活基因轉錄活性，促進mRNA合成與蛋白質翻譯，誘導蛋白質的合成從而調節生長；另外有助于調節垂體與肝臟功能，通過刺激類胰島素樣生長因子的分泌來促進機體發育。在日糧中添加15～30 mg·kg-1植物甾醇具有提高生長豬生產性能和改善胴體品質的趨勢，具體表現在提高生長豬的平均日增重、胴體瘦肉率和飼料轉化率等方面[12]。另外，在豬日糧中分別添加15 mg·kg-1和30 mg·kg-1植物甾醇，植物甾醇組ADG和飼料轉化率（FCR）在飼喂56 d后較對照組分別提高12.16%、7.10%和2.56%、7.10%，每頭豬毛利潤分別提高了24.38%和25.97%[13]。舍飼灘羊日糧中添加不同水平GAA 85 d后，飼糧中添加0.08%和0.12%GAA相比于對照組顯著提高了平均日增重，顯著降低了料重比[14]。張建新等[15]研究表明飼糧中添加900 mg·kg-1GAA，羔羊的ADG、胴體重、凈肉重均顯著高于對照組和其他試驗組，料重比顯著降低。本試驗中，飼糧中添加植物甾醇和胍基乙酸復合物后肉牛的平均日增重和干物質采食量比對照組牛分別高了7.32%和0.32%；料肉比相比對照組降低3.62%，但都差異不顯著。說明植物甾醇和胍基乙酸復合物對育肥牛的生長性能有促進作用，從而可提高肉牛養殖的經濟效益。

3.2 植物甾醇和胍基乙酸對肉牛產肉性能的影響

胴體重和屠宰率是反映肉牛產肉性能以及判斷養殖效益和經濟價值的關鍵指標。眼肌面積與肉牛產出緊密相關，可作為評定肉牛屠宰后胴體品質的重要指標。本試驗中，試驗組比對照組胴體重、屠宰率和眼肌面積分別提高了2.07%、0.74%和3.90%。在脂肪沉積方面，背膘厚度的數值大小與瘦肉率成反比，背膘厚度越大說明瘦肉率就越低[16]。研究發現，在生長豬日糧中添加25 mg·kg-1植物甾醇能夠顯著改善飼料轉化率（FCR），并能提高ADG和胴體瘦肉率[17]。陳颋等[18]以肥育豬為試驗對象，研究發現150 mg·kg-1植物甾醇能提高屠宰率和瘦肉率，降低背膘厚，同時顯著提高大理石紋評分，改善肉色、系水力及嫩度，表明植物甾醇能提高肥育豬生長性能，并且改善肉質性狀，植物甾醇具有重新分配體內脂肪的效果。在肥育豬日糧中添加植物甾醇能顯著提高瘦肉率并有提高平均日增重和胴體瘦肉率的趨勢[19]。灘羊飼糧中添加0.08%的和0.12%GAA能顯著提高屠宰率，添加0.08%GAA顯著提高了凈肉率，并顯著降低了胴體脂肪含量和尾脂胴體重比值[14]。研究結果與本研究結果相似。本次試驗中，試驗組比對照組背膘厚下降了37.66%。試驗組胴體脂肪和非胴體脂肪較對照組均明顯下降，說明日糧中添加植物甾醇和胍基乙酸會減少胴體與非胴體脂肪的沉積，能顯著降低肉牛的體脂率，提高產肉率和瘦肉率。

3.3 植物甾醇和胍基乙酸對育肥牛肌肉品質的影響

pH是衡量牛肉品質的一個關鍵參數，肉品質指標同時包括適口性、貨架期、持水力和肉色等等。本研究中，兩組間牛肉pH均無顯著差異，說明植物甾醇和胍基乙酸的添加對牛肉的pH影響不大。牛肉的滴水損失、蒸煮損失與牛肉的系水力緊密相關，而系水力又密切影響肉的口感和風味等[20]。肌肉失水率和滴水損失率越高，說明肌肉組織的系水力越低，從而導致肉的持水性和多汁性差；反之表明肉的系水力高、持水性能強以及多汁性好。本研究發現，植物甾醇和胍基乙酸能降低牛肉滴水損失及蒸煮損失，說明添加植物甾醇和胍基乙酸時牛肉的多汁性更好。剪切力值是反映肉的嫩度及品質的重要指標。剪切力值越低說明牛肉越嫩，肉牛剪切力值的大小受多方面因素的影響，包括牛的品種、年齡及飼料、牛肉本身的結締組織含量、肌內脂肪含量等因素[21]。本研究中植物甾醇和胍基乙酸的處理對牛肉剪切力值的高低無明顯影響。肉色是評價肉品質的重要指標之一，其中L*、a*和b*值大小分別代表了肉的明亮度、紅度以及黃度的高低。Li Z.M.等[22]在晉江公牛日糧中添加0.20%GAA，ADG比對照組提高0.44%，并且有增加肌肉b*值和a*值以及背最長肌中肌酸激酶、肌酐含量的趨勢，可改善肉質。本研究中，兩組牛肉間的肉色值指標均無顯著差異，試驗組較對照組肉色指標稍有提高，說明添加植物甾醇和胍基乙酸對肉牛的肉色有改善的趨勢。大理石花紋是與牛肉的嫩度和風味密切相關的衡量牛肉品質的重要指標，大理石紋越豐富，肉相對越嫩，肉品質越好[23]。本試驗中，添加植物甾醇和胍基乙酸能提高牛肉大理石花紋等級，改善牛肉品質。水分、粗蛋白和粗脂肪含量決定了肉品質[24]。肌內脂肪是肌肉組織中的重要組成部分，肌內脂肪含有大量磷脂，磷脂具有豐富的能提高肉品風味的飽和脂肪酸和較高的單不飽和脂肪酸[25]。牛肉中脂肪含量越高則肉的適口性、多汁性、嫩度和風味越佳[26]。本試驗中試驗組背最長肌的脂肪含量高于對照組，說明添加植物甾醇和胍基乙酸對肉質的多汁性、嫩度和風味有明顯的提升作用，與晁雅琳等[14]的研究結果一致。

3.4 植物甾醇和胍基乙酸對肉牛血清生化指標的影響

血清生化指標是動物體生命活動的物質基礎，不僅是衡量動物機體物質代謝和健康狀況的重要指標，還能反映動物體內營養物質沉積的狀況[27]。血漿中的GLU是衡量動物機體能量平衡的重要指標，也是機體能量供應的主要來源。本試驗中，試驗組血清GLU含量較對照組有下降趨勢，這說明植物甾醇和胍基乙酸具有調節動物血糖的功能，該功能可能與植物甾醇和胍基乙酸能通過提高機體抗氧化能力而抑制脂質過氧化反應途徑有關。AST和ALT是廣泛存在于動物線粒體中的2種氨基酸轉移酶，是反映心臟和肝臟功能健康狀況的關鍵指標，血清AST和ALT活性會在肝細胞受損后迅速升高。本試驗中，添加植物甾醇和胍基乙酸復合物對育肥肉牛血清AST和ALT活性無顯著影響。血清中TC和TG含量反映了機體脂質代謝的狀況，是機體脂肪組織發育和脂肪沉積的重要指標[27]。高密度脂蛋白（HDL）能將膽固醇從肝臟外組織轉運至肝臟進行代謝；低密度脂蛋白（LDL）的主要作用是運載膽固醇至外周組織，血清LDL-C含量與疾病發生率呈正相關。本試驗中，試驗組TG含量顯著低于對照組，血清HDL-C含量有所提高，且降低了肉牛血清LDL-C含量，表明植物甾醇和胍基乙酸能夠改善肉牛血脂狀況。這是因植物甾醇與膽固醇化學結構相似會引起兩者在消化道內競爭性吸收，從而達到明顯降低TC或LDL-C的水平，增加HDL-C/TC和HDL-C/LDL-C的值，改善血脂異常并降低動脈硬化指數的作用[28]。血清TP、ALB與機體蛋白質代謝密切相關，具有維持血管內滲透壓、酸堿度和運輸營養代謝物的功能[29]。血清ALB是運輸營養物質的主要載體，血清UN作為蛋白質和氨基酸代謝的終產物，能反映動物機體含氮物質的代謝和蛋白質利用效率，其含量越低機體蛋白質的利用效率越高，若反芻動物體內能量不足或能氮比失衡，部分氨基酸會用于葡萄糖的合成，導致血清UN濃度升高[30]。本試驗中，植物甾醇和胍基乙酸對肉牛血清TP、ALB和UN含量均無顯著影響，而血清UN含量試驗組比對照組有降低的趨勢。本試驗中，各組的血清TP含量穩定，無顯著差異，說明試驗動物在試驗期相對健康，機體蛋白質代謝未受到影響。

4 結 論

日糧中添加植物甾醇和胍基乙酸復合物能提高西門塔爾肉牛平均日增重、胴體重和屠宰率，顯著減少脂肪沉積，提高背長肌的肉品質，降低血脂水平。