飼糧中添加胍基乙酸對羔羊生長性能、屠宰性能和肉品質的影響

劉笑梅 郝小燕 張宏祥 楊立彬 項斌偉 張文佳 張春香 張建新*

(1.山西農業大學動物科學學院，太谷030801；2.山西祥和嶺上農牧開發有限公司，右玉037200；3.北京君德同創生物技術股份有限公司，北京100085；4.山西省右玉縣畜牧獸醫中心，右玉037200)

當今的養殖者追求健康、高效養殖，開發高效、綠色飼料添加劑成為近些年研究的熱點，目前，胍基乙酸(guanidineacetic acid，GAA)作為一種新型的添加劑，受到動物營養學家們的廣泛關注。GAA又名胍乙酸，通常呈白色粉末或片狀晶體，是合成肌酸的唯一前體物[1]。動物體內GAA由L-精氨酸和甘氨酸合成，隨后經血液循環到達肝臟，在S-腺苷蛋氨酸-胍基乙酸-N-甲基轉移酶(GAMT)的催化作用下與腺苷蛋氨酸(SAM)形成肌酸。肌酸可在肌酸激酶的作用下合成磷酸化肌酸，參與三磷酸腺苷循環，對動物的能量代謝和生長發育起著非常重要的作用[2]。此外，肌酸也是動物體內的一種半必需氨基酸，既能通過動物自身合成，也可外源補充。但是動物自身合成肌酸僅占機體所需肌酸的66%～75%，無法滿足需求[3]，且肌酸自身的不穩定性導致其無法直接添加于飼糧中，而GAA具有穩定性、價格適宜的特點，可以作為飼料添加劑應用于動物生產中。

目前研究證實，GAA比肌酸更能有效提高肌細胞肌酸的含量[4]。GAA在單胃動物上的研究表明，飼糧中添加GAA可以合成大量肌酸，提高豬和肉雞的飼料轉化效率，提高生長性能[5-6]，提高機體抗氧化能力[7]；GAA可降低建鯉肌肉能量代謝關鍵酶活性，進而改善其能量代謝，提高飼料轉化率[8]；近幾年，也有少數關于GAA在反芻動物上的研究，晁雅琳等[9]研究表明，飼糧中添加GAA可以改善舍飼灘羊生長性能、屠宰性能以及脂肪沉積，提高肌內脂肪含量和大理石花紋。GAA作為合成肌酸的唯一前體物，其生物學功能受到廣泛關注。目前，有關GAA作為營養性飼料添加劑對反芻動物生長性能、屠宰性能和肉品質方面的影響鮮有報道。因此，本試驗在已有的研究基礎上，深入研究了GAA對羔羊生長性能、屠宰性能和肉品質的影響，為GAA在反芻動物生產中的應用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與試驗設計

本試驗于2019年在山西祥和嶺上農牧開發有限公司完成。試驗選取48只4月齡、體重[(24.8±1.3) kg]相近的杜泊×小尾寒羊雜交一代公羔，采用完全隨機分組試驗設計分為4組，每組12只羊。各組分別在基礎飼糧中添加0(對照組，CON組)、300(300GAA組)、600(600GAA組)、900 mg/kg(900GAA組)的GAA。每只羊采取單欄飼養，預試期15 d，正試期70 d。

試驗所用飼糧參考NRC(2007)營養需要量進行配制，基礎飼糧組成及營養水平見表1。GAA由北京某農牧科技股份有限公司提供，其有效成分含量≥95%。

1.2 飼養管理

于試驗開始前1周對試驗羊舍消毒，給試驗羊注射羊痘、小反芻獸疫和口蹄疫疫苗。預試期對所有試驗羊分組、編號、驅蟲。在正試期，每天08:00和17:30各飼喂1次，自由飲水，每天飼喂量根據前1天采食情況進行調整，為了使試驗羊達到增重和飽食的效果，應該保證有剩料，但剩料不能超過5%，記錄每天的采食量。

1.3 測定指標與測定方法

1.3.1 飼糧常規營養成分含量的測定

飼糧干物質(DM)、粗灰分(Ash)、粗脂肪(EE)、粗蛋白質(CP)含量參照AOAC(2012)[11]方法測定，中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量參照Van Soest等[12]的方法測定，鈣(Ca)含量采用原子吸收法[13]測定，磷(P)含量采用釩鉬黃比色法[14]測定。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(干物質基礎)

1.3.2 生長性能指標的測定

試驗羊共稱3次重，在正試期第1天晨飼前對所有羊空腹稱重，作為初始體重，在第30天進行第2次稱重，在試驗結束當日晨飼前進行第3次稱重。根據每只羊的采食量計算平均日采食量(ADFI)，根據初始體重和結束體重計算平均日增重(ADG)，最后計算料重比(F/G)。

1.3.3 屠宰性能指標的測定

正試期結束當天，各組隨機選取6只健康且體重相近的試驗羊進行屠宰，宰前禁食16 h，宰前2 h禁水，次日07:00屠宰，記錄宰前活體重。試驗羊屠宰放血，去頭、蹄、內臟、剝皮，稱量各器官和頭、蹄的重量。將胴體進行骨肉分離，稱量骨重。用電子秤稱量十二指腸、空腸、回腸的凈重，用皮尺測定各小腸在自然狀態下的長度。屠宰性能指標計算公式如下：

胴體重(kg)=宰前活重-頭、蹄、皮、
內臟(除腎臟及腎周脂)重；
屠宰率(%)=(胴體重/宰前活重)×100；
凈肉重(kg)=胴體重-全骨重-腎臟重；
凈肉率(%)=(凈肉重/宰前活重)×100；
骨肉比(%)=(全骨重/凈肉重)×100；
器官指數(g/kg)=器官重/宰前活重。

1.3.4 肉品質指標的測定

屠宰后立即取試驗羊左側背最長肌，測定pH、肉色、系水力、熟肉率、剪切力以及肌肉常規營養成分。

pH：采用TESTO-205酸堿度/溫度pH測定儀測定背最長肌pH。將pH計探頭插入背最長肌中段橫切面，分別統計屠宰后1 h背最長肌的pH(pH1 h)和24 h(4 ℃保存)后的pH(pH24 h)，各測定3次，取平均值。

肉色：用CM-5分光測色儀測定屠宰后1和24 h背最長肌的亮度(L*)、紅度(a*)和黃度(b*)值，各測定3次，取平均值。

熟肉率：取3塊50 g左右的背最長肌長方體狀肉段，去除白肉和筋膜，稱重(m1)，用曲別針固定防水標簽。把樣品鋪在干凈的蒸屜上，沸水鍋蓋上蓋子蒸30 min。待加熱停止后將肉取出，冷卻至室溫，用吸水紙將肉樣吸干，去掉曲別針和標簽紙，稱重(m2)，計算熟肉率，公式如下：

熟肉率=(m1-m2)/m1。

剪切力：從背最長肌切取2.54 cm厚的肌肉，在177 ℃的烤箱中烘烤。當中心溫度達到70 ℃后，取出樣品，冷卻至室溫，在1 ℃下冷卻24 h。使用TMS-PRO質構儀測量每塊樣品的6個圓柱形核心(直徑=1.27 cm)的剪切力。

系水力：使用TMS-PRO質構儀進行測定，選擇35 kg肉塊壓力試驗的數據庫，運行程序，設置位移零點。用分析天平稱量1 g左右的肉樣品(m1)，放在測試平臺上，在樣品上方放置16層濾紙，樣品下方放置18層濾紙，回程的距離設置為35 mm。測定結束后取出肉樣品，稱重(m2)。每個樣品測定3次，公式如下：

系水力=(m1-m2)/m1。

常規營養成分：參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》測定肌肉中水分含量，參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》測定肌肉中粗蛋白質含量，參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》測定肌肉中粗脂肪含量；參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標準食品中灰分的測定》測定肌肉中粗灰分含量。

1.4 數據統計分析

利用Excel 2010軟件初步整理數據，應用SPSS 22.0統計軟件進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，差異顯著時用Duncan氏法進行多重比較，并采用正交多項式進行線性和二次方效應分析。P<0.05表示差異顯著，0.05≤P<0.10表示有趨勢。

2 結 果

2.1 飼糧中添加GAA對羔羊生長性能的影響

由表2可知，900GAA組羔羊的末重和平均日增重顯著高于對照組、300GAA組和600GAA組(P<0.05)，300GAA組、600GAA組和對照組之間無顯著差異(P>0.05)。各組之間羔羊的平均日采食量無顯著差異(P>0.05)。900GAA組羔羊的料重比顯著低于對照組、300GAA組和600GAA組(P<0.05)，300GAA組、600GAA組和對照組之間無顯著差異(P>0.05)。

2.2 飼糧中添加GAA對羔羊屠宰性能的影響

由表3可知，飼糧中添加GAA后胴體重線性提高(P=0.035)，300GAA組、600GAA組和900GAA組的胴體重較對照組分別提高了4.30%、5.40%、13.40%，其中，900GAA組的胴體重顯著高于對照組(P<0.05)。飼糧中添加GAA后屠宰率有線性升高的趨勢(P=0.075)，但各組之間差異不顯著(P>0.05)。900GAA組的凈肉重顯著高于對照組(P<0.05)，但與300GAA組、600GAA組無顯著差異(P>0.05)。300GAA組、600GAA組和900GAA組的凈肉率均顯著高于對照組(P<0.05)，分別提高了7.55%、7.60%和6.78%。300GAA組、600GAA組和900GAA組的眼肌面積均顯著高于對照組(P<0.05)，分別提高了10.26%、13.26%、14.65%。

表2 飼糧中添加GAA對羔羊生長性能的影響

表3 飼糧中添加GAA對羔羊屠宰性能的影響

2.3 飼糧中添加GAA對羔羊器官指數的影響

由表4可知，飼糧中添加GAA對羔羊器官指數均無顯著影響(P>0.05)。

表4 飼糧中添加GAA對羔羊器官指數的影響

2.4 飼糧中添加GAA對羔羊小腸發育的影響

由表5可知，飼糧中添加GAA對羔羊十二指腸、空腸的長度、重量均沒有顯著影響(P>0.05)。300GAA組、600GAA組和900GAA組的回腸長度均顯著高于對照組(P<0.05)，分別提高了32.63%、20.13%、22.21%。飼糧中添加GAA后回腸重量線性提高(P=0.022)，且900GAA組回腸重量顯著高于其他各組(P<0.05)。

表5 飼糧中添加GAA對羔羊小腸發育的影響

2.5 飼糧中添加GAA對羔羊肉品質的影響

由表6可知，宰后1 h，各組之間背最長肌pH無顯著差異(P>0.05)；宰后24 h，300GAA組、600GAA組和900GAA組的背最長肌pH均顯著高于對照組(P<0.05)，且300GAA組、600GAA組和900GAA組之間差異不顯著(P>0.05)。宰后1 h，各組之間背最長肌L*、a*、b*值無顯著差異(P>0.05)；宰后24 h，600GAA組的背最長肌L*值顯著高于對照組和300GAA組(P<0.05)，但與900GAA組無顯著差異(P>0.05)；各組之間背最長肌a*、b*值無顯著差異(P>0.05)。300GAA組、600GAA組和900GAA組的背最長肌系水力均顯著高于對照組(P<0.05)，分別提高了6.43%、4.79%、6.33%。各組之間背最長肌熟肉率與剪切力均無顯著差異(P>0.05)。

表6 飼糧中添加GAA對羔羊肉品質的影響

2.6 飼糧中添加GAA對羔羊背最長肌肌肉常規營養成分的影響

由表7可知，飼糧中添加GAA對羔羊背最長肌水分、粗脂肪和粗灰分含量沒有顯著影響(P>0.05)。600GAA組、900GAA組的背最長肌粗蛋白質含量顯著高于對照組(P<0.05)，分別提高了5.30%和3.98%，但600GAA組與900GAA組之間沒有顯著差異(P>0.05)。

表7 飼糧中添加GAA對羔羊背最長肌常規營養成分的影響

3 討 論

3.1 飼糧中添加GAA對羔羊生長性能的影響

GAA是機體合成肌酸的唯一前體物，飼糧中添加GAA能提高機體內肌酸的含量，從而提高了磷酸肌酸/ATP的比值，提高能量的利用率，進而促進動物生長，提高飼料利用率[3]。Michiels等[15]研究認為，飼糧中添加600 mg/kg GAA可提高羅斯肉仔雞的平均日增重和飼料利用率。潘寶海等[16]研究表明，在育肥豬飼糧中添加300～600 mg/kg GAA可顯著提高育肥豬的平均日增重和飼料轉化率，但對平均日采食量無顯著影響。晁雅琳等[9]研究表明，飼糧中添加800和1 200 mg/kg GAA可顯著提高舍飼灘羊平均日增重和飼料轉化效率，這與本試驗研究結果一致。本試驗結果表明，飼糧中添加900 mg/kg GAA可顯著提高羔羊的平均日增重，顯著降低料重比。一方面原因可能是動物機體在體內合成GAA時需要精氨酸與甘氨酸的參與，而外源添加GAA可有效減少體內精氨酸與甘氨酸的消耗量，這就為精氨酸與甘氨酸參與機體內氨基酸與蛋白質的合成提供了有利條件，從而促進動物生長[17]；另一方面原因可能是飼糧中補充GAA后，促進了機體類胰島素生長因子-Ⅰ和胰島素的分泌，進而促進動物生長[15]。

3.2 飼糧中添加GAA對羔羊屠宰性能的影響

屠宰性能可以用于判斷動物從飼糧中獲取營養物質的情況，體現動物的經濟價值，胴體重和屠宰率是衡量肉羊生產水平的重要依據[18]。肉羊的屠宰性能與飼養管理條件、飼糧營養水平以及品種特征相關[19]。眼肌面積大小與家畜產肉性能有強相關關系[20]。潘寶海等[16]研究發現，在育肥豬飼糧中添加500 mg/kg GAA可提高屠宰率和眼肌面積。本試驗中，飼糧中添加GAA后各試驗組眼肌面積均顯著高于對照組，這說明飼糧添加不同水平的GAA有提高羔羊產肉性能的作用。江濤[21]研究結果也表明，飼糧中添加GAA可以顯著提高育肥豬瘦肉率和屠宰率。本試驗中，飼糧中添加900 mg/kg GAA顯著提高了羔羊的胴體重，這與前人研究結果一致。

動物機體的機能狀態在一定程度上可以通過內臟器官的重量和器官指數來說明，對于理論研究和生產實踐都具有重要意義。動物內臟器官的重量受到飼糧營養水平的影響，肝臟和胃腸消化道尤為明顯[22]。內臟器官對動物的生命活動有極其重要的作用，內臟器官的重量是其相應功能作用的體現，內臟器官指數反映動物的營養狀況和生理功能狀態，動物的內臟器官重量一般與生長發育相協調[23]。本試驗結果表明，飼糧中添加GAA對各器官指數無顯著影響，表明這些器官的發育與羔羊生長相協調。

3.3 飼糧中添加GAA對羔羊小腸發育的影響

小腸作為機體營養物質消化代謝的主要場所，腸道發育與畜禽的生長性能密切聯系。小腸長度、重量的改變，會使小腸對營養物質的吸收改變，最終影響動物的生長性能[24]。隨著飼糧纖維水平的升高，消化器官的重量和長度均會適應性增大，相應地其容積也就加大。有研究表明，隨著飼糧纖維水平的升高，消化器官絕對重量差異極顯著，而相對重量隨著飼糧纖維水平的提高呈上升趨勢[25]。本試驗結果表明，飼糧中添加GAA顯著影響了羔羊回腸的重量，推測飼糧中添加GAA后提高了羔羊的采食量，進而提高了飼糧中纖維含量，致使回腸重量發生變化，但是具體機制還有待進一步研究。

3.4 飼糧中添加GAA對羔羊肉品質和常規營養成分的影響

感官特征、理化特征、營養成分是肉品質評定的重要指標，在一定程度上反映肉品質[26]。肌肉pH可以反映肌肉酸度，直接反映肌肉糖酵解的情況，對肌肉系水力和嫩度有一定影響[27]。畜禽屠宰后，肌肉中的糖原會快速分解，產生乳酸，進而導致肌肉pH下降。本試驗結果表明，飼糧中添加GAA顯著影響了羔羊宰后24 h的背最長肌pH，這與劉洋等[28]的研究結果較一致。原因可能是飼糧中添加GAA后，羔羊肌肉中的肌酸含量增多，延緩了糖酵解的發生，減少了乳酸的積累，最終使肌肉pH提高。肌紅蛋白和血紅蛋白可以形成肉色，肌肉的系水力和抗氧化能力直接影響著肉色[29]。本試驗結果表明，飼糧中添加GAA后對羊肉的肉色有改善作用，飼糧中添加600 mg/kg GAA可使羔羊宰后24 h的背最長肌L*值顯著提高。Michiels等[15]研究也發現，飼糧中添加GAA后可以顯著提高宰后雞胸肉L*值，這可能是因為飼糧中添加GAA后，肌肉中的ATP和磷酸肌酸含量都有所增加，延緩了糖酵解的發生，從而也改善了肉色。系水力是指肌肉保持原有水分的能力，用來反映羊肉感官品質，影響著肉質的色澤、嫩度及其營養成分等。熟肉率主要是用來判斷肌肉在蒸煮過程中的損失情況，熟肉率越高，羊品質越好[30]。本試驗中，飼糧中添加GAA后各試驗組背最長肌系水力均顯著高于對照組，主要原因是肌肉的系水力直接受到pH的影響，pH可以減少肌蛋白變性，使肌原纖維蛋白質偏離其等電點，蛋白質的靜電負荷增多，使蛋白質與水的相互作用增強，蛋白質與蛋白質之間的相互作用減弱，從而提高肌肉系水力。剪切力可以直接反映肉的質地，是肌肉中結締組織含量與性質、肌原纖維蛋白化學結構狀態的綜合反映[31]，此外，有研究表明，肌肉粗脂肪含量增加能降低肌肉剪切力[32]。本試驗中，飼糧中添加GAA后各試驗組背最長肌粗脂肪含量未發生顯著變化，進而導致各組剪切力沒有發生顯著變化，這與前人研究結果有些出入，原因可能是本試驗是在右玉試驗基地完成，氣溫較低，晝夜溫差較大，對試驗結果產生一定影響。有研究表明，冷應激不僅影響動物機體的生物化學代謝，也影響動物脂肪沉積[33]。

水分、粗蛋白質、粗脂肪、粗灰分是評價肉質營養價值及品質的重要指標。肌肉中水分含量的多少直接影響肉的嫩度與口感。脂肪決定著肉的多汁性，肌肉中粗脂肪含量過低肉質會明顯粗糙，過高又會有油膩感[34]。粗灰分可以反映肉質中礦物質和維生素的含量，肌肉中蛋白質含量是肉質營養的重要指標[25]。本試驗結果表明，飼糧中添加600、900 mg/kg GAA顯著提高了背最長肌粗蛋白質含量，使其營養價值提高。這些結果表明，GAA能促進機體蛋白質的合成，讓機體吸收更多的營養物質在肌肉組織而非脂肪組織中[35]，此外，飼糧中添加GAA可能改變了肌肉中某些氨基酸的含量，具體機制還有待研究。晁雅琳等[9]的研究結果表明，飼糧中添加GAA可以改善灘羊的脂肪沉積及提高肌內脂肪含量，與本試驗結果有些出入，這可能與試驗環境不同有直接關系，有待于進一步深入研究。

4 結 論

飼糧中添加適宜水平的GAA能夠提高羔羊的平均日增重，降低料重比，提高羔羊胴體重、凈肉率、眼肌面積和背最長肌中粗蛋白質含量，提高宰后24 h的背最長肌pH。因此，GAA作為一種新型的飼料添加劑，可以在育肥羊生產中開發利用。本試驗條件下，飼糧中GAA的適宜添加水平為900 mg/kg。