L-精氨酸對肥育豬生長性能、營養物質消化率、氣體排放和肉質的影響

李燕舞，石 英，龐紀彩

（山東畜牧獸醫職業學院，山東濰坊 261061）

近年來，世界各地的消費者對提高豬肉品質表現出極大的興趣。肉類品質由其顏色、嫩度、多汁性、風味和肌間脂肪決定，與豬肉消費密切相關。肌間脂肪或大理石紋評分是肉品質的重要特征，與豬肉嫩度、多汁性和風味有關（胡新旭等，2012）。實際生產過程中，大多數在銷售年齡的豬表現出過多的皮下脂肪，約占胴體脂肪的70%（張皎等，2006）。我們希望在不增加豬肉皮下白色脂肪的情況下增加肌間脂肪含量，以滿足消費者的偏好。但傳統育種方法難以增加肌間脂肪含量，此外，皮下白色脂肪的減少導致肌間脂肪含量降低，因此應制定相應的營養策略來提高豬肉中適當的肌間脂肪含量。

精氨酸是一種半必需氨基酸，是一氧化氮合成的生理前體，以細胞特異性的方式刺激葡萄糖氧化，以組織特異性的方式調節脂質代謝（Kong等，2015）。現有證據表明，飼糧中添加10 g/kg L-精氨酸可以改善肉質，增加肌間脂肪沉積，減少背膘厚度，但不影響肥育豬的生長性能（Hu等，2017）。Ma等（2015）證實，精氨酸可以減少皮下過多的白色脂肪，同時增加皮膚組織肌肉的含量，其中日糧添加10 g/kg精氨酸可以減少脂肪增生，促進蛋白質沉積，增加脂肪前體細胞PPARγ表達，并加強肌間脂肪生成，進而提高大理石紋評分。盡管L-精氨酸的有益作用，但在不同研究中，有關日糧中適宜L-精氨酸添加濃度的研究結果并不一致。本試驗旨在研究不同濃度的L-精氨酸對育肥豬生長性能、營養物質消化率、糞便有害氣體排放和肉品質的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與飼養管理 在10周的飼養試驗中選擇240頭平均初始體重為（53.80±1.85）kg的三元雜交豬（杜長大），根據體重隨機分為3組，每組8個重復，每個重復10頭豬。日糧處理為在基礎日糧中添加0、0.5和1.0 g/kg L-精氨酸，所有豬都被飼養在一個環境可控的房間里，有漏縫地板和一個機械通風系統，每個重復均配有自動喂料器和飲水器，以便在整個試驗期間可以自由采食和飲水。各組日糧原料組成及營養水平見表1。

1.2 樣品采集與分析 在試驗開始、中間（5周）和結束（10周）測量個體體重。實驗期間按照重復記錄飼料消耗量，計算各階段平均日增重、平均日采食量、料重比。在糞便收集前5 d在日糧中添加標記物氧化鉻（Cr2O3，2 g/kg），分別在第5周、第10周末計算營養物質消化率。每周采集和保存飼料樣品，分別在第5周和第10周混合，得到具有代表性的復合樣品。將所有飼料和糞便樣品在70℃下干燥72 h，粉碎后可通過1 mm篩。分析樣品的干物質、粗蛋白質、總能含量。

表1 日糧組成及營養水平

第5周和第10周末，參考Cho等（2008）的方法分析有害氣體（氨、總硫醇和硫化氫）。簡言之，收集300 g新鮮糞便轉移到一個密封的塑料盒中，28℃下發酵 24 h。 發酵 1、3、5、7 d 后用Gastec氣體采樣泵在1 min內檢測氣體。將塑料盒刺穿，以100 mL/min的速度在漿體表面上方約2.0 cm處采集空氣。實驗結束后將所有豬只轉移到屠宰場，按常規程序屠宰。屠體在2℃冷凍24 h，于第10肋垂直切取一塊2.54 cm厚的最長肌。感官評估（顏色、大理石紋、硬度評分）由實驗室6名固定的成員進行，主觀肌肉顏色和主觀硬度采用6分制評分。利用肉色計評估肌肉的明度（L*）、紅度（a*）、黃度（b*），pH 計測定肌肉 pH。用水面積與肌肉面積比值表示系水力，比值越小表明肌肉系水力越強。

1.3 統計分析 所有數據均采用SAS程序的GLM進行統計分析。生長性能、營養物質消化率和有害氣體排放的數據是基于重復，而肉質數據是基于個體豬。采用多項式回歸法進行正交比較，確定L-精氨酸水平對所有測量值的線性和二次效應。數據變異性以“均值±標準誤差”表示，顯著性水平設為P＜0.05。

2 結果與分析

2.1 生長性能 日糧中添加L-精氨酸對育肥豬生長性能的影響見表2。隨著日糧精氨酸添加水平的增加，豬只各階段生長性能參數（如體重、平均日增重、平均日采食量和料重比）均無顯著影響（P ＞ 0.05）。

表2 日糧精氨酸水平對育肥豬生長性能的影響

2.2 養分消化率 如表3所示，日糧L-精氨酸添加水平對第5和10周育肥豬干物質、氮和總能的表觀消化率均無顯著影響（P＞0.05）。

表3 日糧精氨酸水平對育肥豬養分消化率的影響g/g

2.3 糞便氣體排放 隨著L-精氨酸水平的升高，育肥豬糞便中有害氣體氨氣、總硫醇和硫化氫含量無顯著影響（P＞0.05）（表4）。

表4 日糧精氨酸水平對育肥豬糞便氣體排放的影響mg/kg

2.4 肉品質 日糧精氨酸添加水平對肉顏色評分、pH、眼肌面積、系水力的影響均無顯著差異（P＞0.05）（表5）。但隨著日糧精氨酸添加水平的增加，肌肉大理石紋評分表現為顯著線性升高（P＜0.05），而蒸煮損失和肌肉滴水損失表現為顯著線性降低（P＜0.05）。

表5 日糧精氨酸水平對育肥豬肉質的影響

3 討論

3.1 精氨酸對育肥豬生長性能和營養物質消化率的影響 本研究得到的L-精氨酸對育肥豬生產參數（如平均日增重、平均日采食量和料重比）均無顯著影響，這與Tous等（2016）和Hu等（2017）的研究報道結果一致。相比之下，Tan等（2009）在育肥豬飼料中添加10 g /kg的L-精氨酸后顯著提高了平均日增重，但對平均日采食量和料重比無顯著影響。本研究與Tan等（2009）結果的差異可能是由于實驗時間、豬初始體重或日糧賴氨酸與精氨酸比值的差異造成的。由于賴氨酸和精氨酸之間存在代謝拮抗作用，賴氨酸-精氨酸拮抗作用是日糧配方中需要重點關注的氨基酸相互作用。賴氨酸與精氨酸在腸腔的吸收和腎小管的再吸收發生競爭，抑制精氨酸酶活性，影響精氨酸及其代謝產物的合成（Tsikas和Wu，2015）。但一些研究表明，過量賴氨酸或過量精氨酸不是通過一種不平衡的方式，而不是通過一種真正的拮抗作用對豬產生不利影響（Anderson等，1984）。目前關于成年豬賴氨酸與精氨酸的最佳比例尚未見報道，因此，飼糧中賴氨酸-精氨酸比例的影響機制和成年豬的最佳比例有待進一步闡明。精氨酸在調節動物營養代謝方面起重要作用，因此，可以提高飼料對蛋白質的利用。大多數研究表明，精氨酸或其代謝物對改善胃腸功能、促進腸黏膜再生或改變腸道微生物以提高飼料效率具有有益作用（Wang等，2009）。但本試驗補充L-精氨酸對處理間的干物質、氮和總能的表觀消化率無顯著影響，作者認為，日糧中L-精氨酸的水平和利用率與動物發育的關鍵期密切相關，與成熟動物相比，動物腸道的結構和功能有所不同，因此需要進一步探討豬對L-精氨酸的營養消化率。3.2 精氨酸對有害氣體排放的影響 糞便中氨、硫醇、硫化氫等有害氣體的排放已成為現代養豬業大氣污染的主要特征。單胃動物糞便中有毒氣體的排放最終與營養物質的消化率和腸道菌群生態系統有關，而日糧氮利用效率與蛋白質消化率、氨基酸吸收或利用度、日糧氨基酸平衡程度有關。本研究中添加L-精氨酸對氮消化率和糞便中有害氣體排放均無顯著影響。這些結果表明，飼糧中添加0.5 g/kg或1.0 g/kg的L-精氨酸不會引起氮或氨基酸消化率和氨基酸平衡的變化，從而導致肥育豬糞便中有害氣體排放不顯著。

3.3 精氨酸對肉品質的影響 日糧中的精氨酸通過調節精氨酸-N合酶途徑或通過調節脂質代謝，上調參與肌肉脂肪合成的基因mRNA水平，從而增加豬肉大理石花紋評分（Hu等，2017）。肉色和大理石花紋被認為是決定消費者對豬肉市場產品接受程度的決定性指標。Ma等（2010）在育肥豬日糧中添加5或10 g/kg精氨酸顯著提高肌間脂肪，降低滴水損失。在本研究中，日糧添加1 g/kg精氨酸組在肌肉貯藏7 d后的滴水損失顯著低于對照組和0.5 g/kg精氨酸組。L-精氨酸對肌肉滴水損失的降低與組織抗氧化狀態的改善呈正相關，而組織抗氧化狀態的改善可以降低脂質過氧化（Hu等，2017）。

4 結論

日糧L-精氨酸添加水平的增加對育肥豬生長性能、營養物質消化率和糞便有害氣體排放均無顯著影響。但L-精氨酸添加水平線性增加大理石紋評分，并降低了肌肉蒸煮損失和滴水損失。因此本研究結果表明，日糧添加1.0 g/kg L-精氨酸有利于提高肥育豬的肉品質。