產γ-氨基丁酸乳酸桿菌發酵飼料對育肥豬生產性能和肉品質的影響

沈雪嬌， 宋 艷， 朱 宇， 尹鵬鵬

（1.四川金科藥業有限責任公司，四川成都 610000；2.四川省農業科學院生物技術核技術研究所，四川成都 610000；3.四川特驅投資集團有限公司，四川成都 610000）

γ-氨基丁酸（GABA）是廣泛分布于哺乳動物中樞神經系統的起神經鎮定作用的非蛋白質氨基酸，具有鎮靜安神、降血壓、抗應激等作用，也可通過影響神經內分泌系統，調節代謝促進生長（周曉容等，2016；Klueva 等，2013）。 研究發現， 乳酸桿菌（Shan 等，2015；Klueva 等，2013）、大腸桿菌（閆紅梅，2017）以及曲霉菌（張園林，2014）都可以通過菌株分泌谷氨酸脫羧酶生物合成GABA，其中乳酸桿菌是國內公認的安全益生菌之一，用以合成GABA安全性較高，同時乳酸桿菌本身也能夠提高動物生產性能，防止腹瀉，幫助應激狀態的動物渡過應激反應期，提高養殖動物的成活率（孫健廣，2011），所以利用乳酸桿菌進行發酵生產GABA具有廣闊前景。徐毓琴等（2016）研究發現，產GABA植物乳桿菌GA8能顯著提高小鼠生長性能，調節腸道有益菌和致病菌。關青龍等（2017）在熱應激蛋雞日糧中添加143 mg/kg產GABA乳酸菌，對蛋雞的生產性能和機體的抗氧化能力均有所提高，對由熱應激造成的不利影響有緩解作用。目前，只有乳酸桿菌微生物制劑或GABA添加使用的研究，利用產GABA乳酸桿菌發酵飼料的應用還鮮見報道。飼料或飼料原料經過乳酸桿菌發酵后，可以產生多種消化酶、生物活性肽和有機酸等物質，能將大分子物質分解轉化為小分子物質，對飼料預消化，促進養殖動物對營養物質吸收，同時還能消除抗營養因子，發酵飼料中大量的活性益生菌也可以有效抑制腸道病原菌，強化腸道免疫系統（石青松，2016），所以發酵飼料應用比微生物制劑更具優勢。本試驗在篩選得到產GABA乳酸桿菌的基礎上，通過發酵全價飼料，使發酵而成的飼料含有大量活菌、細菌代謝產物（有機酸、酶類、GABA等）以及發酵終產物（小肽、氨基酸等）的情況下，研究其對育肥豬生產性能和肉品質的影響，為產GABA乳酸桿菌發酵飼料在豬日糧中的合理應用提供基礎依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 乳酸桿菌P-14為四川省農業科學院生物技術與核技術研究所提供，該菌分離篩選自四川泡菜，具有高產GABA特性，鑒定為短乳桿菌（Lactobacillus brevis），2014 年 4 月 9 日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC NO.9029，使用改良MRS肉湯對其進行優化液體發酵，通過濃縮或稀釋制成活菌數為1.5×109cfu/mL的全菌液，GABA含量335 mg/100 mL。

1.2 試驗動物及分組 試驗動物為體重（59.43±0.81）kg的健康“杜×長×大”雜交育肥豬 300頭，隨機分為3個處理組，分別為對照組、30%發酵組和50%發酵組，每個處理組5個重復，每個重復20頭。

1.3 試驗日糧及飼喂管理 基礎日糧及營養水平參照中國瘦肉型豬飼養標準和NRC（1994）標準配制，為玉米-豆粕型普通全價飼料。對照組飼喂100%基礎日糧；30%發酵組飼喂70%基礎日糧+30%發酵飼料；50%發酵組飼喂50%基礎日糧+50%發酵飼料。發酵飼料的制備方法為：0.1%乳酸桿菌全菌液發酵添加30%水分的基礎日糧，密封常溫發酵3～7 d，活菌數達到5.33×108cfu/g，GABA含量為0.015%。基礎日糧組成及各組日糧營養水平見表1。試驗期間按照豬場常規飼養方法管理每天觀察豬群的采食、飲水與健康情況，記錄耗料量及發病死亡情況。試驗期為47 d。

1.4 生產性能的測定 試驗開始和結束時空腹稱重，計算平均日增重，記錄整個階段耗料量，計算平均日采食量，根據公式計算料重比（料重比=平均日采食量/平均日增重）。

1.5 肉品質測定 試驗結束，分別在每個重復中選取1頭體重相似的試驗豬進行屠宰，采集背最長肌進行測定。

肌肉pH、肉色、滴水損失、肌肉脂肪按照中華人民共和國農業行業標準NY/T821-2004.豬肌肉品質測定技術規范進行測定；水分按照國家標準GB/T 9695.15-2008測定；蛋白質按照國家標準GBT9695.11-2008測定；脂肪按照國家標準GBT9695.1-2008測定；膽固醇按照國家標準GB/T9695.24-2008測定；肌肉脂肪酸按照國家標準GB/T 9695.2-2008測定。

表1 基礎日糧組成及各組日糧營養水平（風干基礎）

1.6 統計分析 測定結果以“平均值±標準誤”表示。采用SPSS 19.0統計軟件One-way ANOVA Duncan氏法進行組合平均數間的多重比較。

2 結果

2.1 產GABA乳酸桿菌對育肥豬生產性能的影響 由表2可知，發酵組平均日采食量分別比對照組降低了6.67%和10.21%（p＜0.05），發酵組之間差異不顯著（P＞0.05）；發酵組料重比分別比對照組降低了1.77%和4.95%（p＜0.05），發酵組之間差異同樣顯著（p＜0.05）；各組平均日增重差異不顯著（P＞0.05）。

表2 產GABA乳酸桿菌對育肥豬生產性能的影響

2.2 產GABA乳酸桿菌對育肥豬肉質感官和理化性質的影響 由表3可知，50%發酵組紅度比對照組提高了13.31%（p＜0.05）；30%發酵組黃度（b*）比對照組降低了34.54%，50%發酵組黃度（b*）比對照組降低了 44.39%（P ＜ 0.05），發酵組之間差異不顯著 （P＞0.05）；50%發酵組滴水損失比對照組降低了19.45%（p＜0.05）。

2.3 產GABA乳酸桿菌對育肥豬肌肉脂肪酸組成的影響 由表4可知，發酵組C16∶1含量分別比對照組增加了72.73%和45.45%（p＜0.05），發酵組C18∶1/C18：2比例分別比對照組增加了19.95%和 21.92%（P ＜ 0.05），發酵組 C18∶0/C18：2 比例分別比對照組降低了6.54%和7.84%（p＜0.05），發酵組之間差異不顯著（P＞0.05）。

表3 產GABA乳酸桿菌對育肥豬肉品質的影響

表4 產GABA乳酸桿菌對育肥豬肌肉脂肪酸的影響mg/100 g肌肉

3 討論

3.1 產GABA乳酸桿菌對育肥豬生產性能的影響 GABA作為新型抗應激飼料添加劑具有增加食欲、促進生長、提高產品品質的作用，同時周曉容等（2016）研究發現，育肥前期豬只日糧中添加GABA對生產性能無改善作用，育肥后期可不同程度提高采食量和日增重。乳酸桿菌作為益生菌在動物養殖中也具有改善飼料品質、提高飼料報酬、促進動物生長的作用，李濤等（2014）研究也發現，乳酸桿菌發酵飼料對育肥期豬的生產性能影響優于生長階段。本試驗針對育肥豬，通過在日糧中添加產GABA乳酸桿菌發酵的全價飼料，對其促生長作用進行研究，結果表明，產GABA乳酸桿菌發酵飼料能顯著降低育肥豬料重比，50%發酵飼料添加量效果優于30%發酵飼料添加量，但是發酵飼料對育肥豬日增重沒有影響，同時飼喂發酵飼料的豬只平均日采食量低于對照組，這與周曉容等（2016）、孫健廣（2011）的研究結果 GABA和乳酸桿菌能夠增加采食量，促進生長的觀點不同，原因一方面可能是發酵飼料的酸味造成日糧適口性下降，影響采食量，從而影響生長；另一方面，GABA通過抑制位于下丘腦內側核飽中樞的活動引起動物采食，一定劑量范圍的GABA可促進采食和生長，過量可能產生副作用（柯巖，2017），這可能與GABA興奮動物的采食中樞和作為中樞神經的抑制性介質的雙重功能有關，合適劑量的GABA能夠提高動物的日增重和日采食量，降低料重比，劑量偏高，則會抑制促甲狀腺激素的分泌，使甲狀腺分泌激素減少，影響動物生長（周曉容等，2016）。GABA對豬只采食量和日增重的影響也存在劑量差異，韋習會等（2004）在育肥豬基礎日糧中添加10 mg/kg與20 mg/kg GABA可顯著增加豬的采食量，提高日增重，但達到40 mg/kg添加量時，采食量改善強度有下降趨勢。劉振軍（2006）研究表明，高劑量的GABA對豬只采食量和日增重的改善程度較低劑量降低，日糧中添加50 mg/kg的GABA提高了斷奶仔豬的采食量和日增重，添加100 mg/kg的GABA對采食量和日增重改善程度降低，而添加150 mg/kg的GABA卻降低了采食量和日增重，但是都沒有影響飼料利用率，與本研究結果相似。本試驗中發酵飼料中的GABA含量為0.015%，30%發酵組日糧中GABA含量相當于45 mg/kg，50%發酵組日糧中GABA含量相當于75 mg/kg，劑量可能偏高，影響了豬只的采食量和日增重，但是GABA最適添加劑量也會因試驗對象的品種、性別、個體和環境因素變化而不同（柯巖，2017），究其原因還需進一步研究。綜合料重比數據可以看出，產GABA乳酸桿菌發酵飼料能在一定程度上提高飼料報酬率，改善育肥豬的生產性能，50%發酵飼料組成效果更好。

3.2 產GABA乳酸桿菌對育肥豬肉品質的影響肉品質的評定包括感官特征、營養價值和風味物質等，這些在不同程度上影響著肉的品質。肉色是肌肉外觀評定的重要內容，主要決定于肌肉中的肌紅蛋白和血紅蛋白的含量，乳酸桿菌能夠抑制細胞膜脂質過氧化反應，延緩肌肉中的肌紅蛋白被氧化為高鐵血紅蛋白，從而減慢肉色變暗的速度，提高肉色的亮度（李濤等，2014）。紅度（a*值）是影反映肉顏色的主要因素，（a*值）越高，肌肉品質越好，而亮度（L*值）和黃度（b*值）是衡量肉色的輔助性指標。本試驗結果顯示，50%產GABA乳酸桿菌發酵飼料能夠顯著提高豬肉紅度a*值，降低豬肉b*值，改善肉色，同時乳酸桿菌發酵飼料有降低L*值的趨勢。L*值受肉色飽和度、表面液體滲出量以及測試環境光線的影響，當肉樣的系水力較差時。表面較多的滲出液會導致L*值升高，所以L*值越低表明肌肉系水力越高，滴水損失越小，這與本研究結果中滴水損失結果一致。馬青竹（2011）研究發現，飼喂益生菌復合飼料的豬肉色更鮮艷，肌肉滴水損失降低，持水性能增強，粗蛋白質和脂肪含量明顯提高，肉品質得到了明顯的改善。尹佳佳等（2012）也發現，日糧中添加GABA有降低L*值的趨勢，能夠緩解生長育肥豬由于運輸應激帶來的滴水損失增加的現象，適量添加GABA對肉質無負面影響。肉中揮發性物質如氨基酸、脂肪酸等是形成香味的前體物質，而肌肉脂肪會影響揮發性物質的成分，是影響風味的主要原因，如果肌內脂肪含量增加，脂肪味道也會增加，肌束易于分離和咀嚼，能提高肌肉的多汁性和嫩度。本試驗結果也顯示，產GABA乳酸桿菌發酵飼料有提高脂肪含量，增加豬肉多汁性和風味的趨勢，與馬青竹（2011）研究結果一致。脂肪酸分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸，飽和脂肪酸中中最主要的是C16∶0和C18∶0，不飽和脂肪酸是影響肌肉風味的主要物質，當肉樣在加熱時，不飽和脂肪酸中的雙鍵會發生氧化反應，生成氧化物，并進一步分解為很低香氣閾值的羧基化合物（孫健廣，2011）。肉中脂肪酸組成除了影響肉品質風味外，也是日常飲食中脂肪酸的主要來源，尤其是飽和脂肪酸，其能影響到生活中的許多疾病，包括癌癥和心血管疾病等；而不飽和脂肪酸則可以降低這些疾病的風險 （谷英等，2013）。產GABA乳酸桿菌發酵飼料有增加不飽和脂肪酸，降低飽和脂肪酸的趨勢，同時，產GABA的桿菌發酵飼料還顯著提高肌肉中具有慢性疾病治療作用的C16∶1的含量，這與李菊等（2007）研究結果相同，在其研究中，飼用乳酸菌肉仔雞肌肉中C16∶1含量顯著高于對照組。本試驗中，產GABA乳酸桿菌發酵飼料還提高了肌肉脂肪C18∶1/C18∶2的比例，肌肉脂肪C18∶1/C18∶2的比例也是反映肉品質風味的一項指標，比例越高，特殊風味就濃（Dryden等，1970）。本研究結果顯示，產GABA乳酸桿菌發酵飼料能夠從改善肉色、優化營養成分和肌肉脂肪酸組成方面提高豬肉品質，但究其為乳酸桿菌的通性還是產GABA乳酸桿菌的特性還需進一步研究。

4 結論

本試驗結果顯示，產GABA乳酸桿菌發酵飼料能在一定程度上提高飼料報酬率，改善育肥豬的生產性能，提高豬肉品質，在改善生產性能方面50%發酵飼料組成效果更好。