紫玉米及其秸稈對育肥牛生長性能及肉質影響的研究

韓靜　陳龍賓　王麗學　于化福　李寧　劉景喜

摘? ? 要：為探討紫玉米及其秸稈對育肥牛生長性能、屠宰性能、肉品質及抗氧化能力的影響，選取育肥期奶公牛16頭，隨機分為2組。其中，試驗組飼喂紫玉米籽粒和紫玉米秸稈青貯，對照組飼喂普通黃玉米和普通黃玉米秸稈青貯，試驗期210 d。結果表明：與對照組相比，紫玉米及其秸稈處理組的牛眼肌面積提高了12.66%（P<0.05）；牛肉剪切力降低了7.91%（P<0.05），熟肉率增加了7.48%（P<0.05），加壓失水率降低了1.88%（P<0.05），肉色L*（亮度值）提高了4.85%（P<0.05）；牛肉中谷氨酸、甘氨酸、總氨基酸和風味氨基酸含量分別顯著增加6.86%、6.52%、3.98%、5.40%（P<0.05），且除組氨酸外其余氨基酸含量均有所增加；抗氧化指標SOD、GSH-Px活性及T-AOC含量分別顯著提高9.41%、10.58%、27.16%（P<0.05），MDA含量顯著降低35.40%（P<0.05）。綜合而言，紫玉米及其秸稈在奶公牛育肥日糧中的應用有助于改善牛屠宰性能和牛肉品質，使牛肉味道更鮮美、湯汁更濃郁，值得在肉牛生產中推廣。

關鍵詞：紫玉米；秸稈；育肥牛；肉品質；抗氧化能力

中圖分類號：S823.9+2? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2023.S.008

Effects of Purple Corn and Its Straw on Meat Quality of Beef Cattle

HAN Jing1， CHEN Longbin1， WANG Lixue1， YU Huafu2， LI Ning1， LIU Jingxi1

（1. Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300381， China; 2.Tianjin Jialihe Animal Husbandry Group Company Limited， Tianjin 300404， China）

Abstract：In order to investigate the effects of purple corn and its straw on growth， slaughter performance， meat quality and antioxidant capacity of beef cattle， 16 dairy bulls at fattening stage were selected and randomly divided into 2 groups （test group and control group）. The test group were fed purple corn grains and purple corn straw silage， while the control group were fed common yellow corn and common yellow corn straw silage. The test period was 210 d. The results showed that compared with the control group， the eye muscle area of beef cattle in the test group was increased by 12.66%（P<0.05）; The beef shear force was decreased by 7.91%（P<0.05）， the cooked meat rate was increased by 7.48%（P<0.05）; The pressurized water loss rate was decreased by 1.88%（P<0.05）， meat color L* （brightness value） was increased by 4.85%（P<0.05）; In which the contents of glutamic acid， glycine， total amino acid and flavor amino acid were increased 6.86%， 6.52%， 3.98% and 5.40%（P<0.05）， respectively，and all the amino acid contents except histidine were increased；The antioxidant capacity indices of SOD and GSH-Px activities also T-AOC were significantly increased by 9.41%， 10.58%， 27.16% （P<0.05）， but MDA content was significantly decreased by 35.40% （P<0.05）. In conclusion， the application of purple corn and its straw in beef cattle fattening diet could be helpful to improve the slaughter performance and beef quality， make the beef taste more delicious， make the soup taste more intense， which is worthy of promotion in beef cattle production.

Key words：? purple corn; straw; fattening beef cattle; meat quality; antioxidant capacity

隨著社會經濟的發展與人民生活水平的提高，人們對牛肉的需求越來越多，用于育肥的肉牛需求量也隨之增長。為了節約資源，提升國內肉牛育肥量，用奶公犢牛育肥生產牛肉，是亟待開發的新產業。奶公牛飼料利用效率和經濟效益均較高，但其屠宰率、凈肉率、眼肌面積等比專業的肉牛品種低，因此，提高奶公牛肉質水平是一個新的研究思路。飼料種類對牛肉品質具有舉足輕重的作用，能夠通過代謝對肉質產生影響。飼料中添加微量元素、維生素可以提高肉質，其中維生素E具有抗氧化性，能夠提高牛肉嫩度，改善牛肉品質，延長牛肉的貨架期[1]。按照肉牛營養需要添加所需的維生素E，能夠保證肉牛健康生長，可是對改善肉質的效果不太顯著，所以需要加量添加，但維生素E的價格較高，這樣會增加成本，降低養殖效益。因此，亟需探究經濟效益顯著的奶公牛育肥方法。

紫玉米，又稱黑玉米，紫黑色籽粒為其主要特征[2]。紫玉米色素主要富集于玉米籽粒皮層、莖稈、穗軸、葉片等部位[3]，在不同的植物黑色素中，紫玉米的花青素含量最高、功效最好。花青素及功能活性花青素是植物體內重要的水溶性色素，是花色苷水解得到的有色苷元，存在于液泡內的細胞液中，自身可隨著細胞液的酸堿度而改變顏色，在大多數植物的不同器官中都能夠檢測到花青素的存在，包括植物果實、花朵、根、莖、葉等[3]，分布極為廣泛[4]。花青素具有多種生理功能，主要有抗氧化、清除自由基等作用[5]。花青素的抗氧化性能比維生素E高50倍，比維生素C高20倍，不僅可以提高牛肉的嫩度，改善牛肉品質，還能夠降低肉牛養殖過程中產生的各種應激反應（應激可影響屠宰后的酸化速度和程度，從而導致蛋白質變性速度異常，肉品系水力下降和失色加快）。

綜上可知，紫玉米含有豐富的花青素，且其莖、葉、皮、須、芯等均可被綜合利用，利用價值極高。因此，本研究擬通過飼喂紫玉米及其秸稈青貯，評價其對奶公牛生長性能、屠宰性能、肉品質，以及抗氧化指標的影響，以期尋求提升奶公牛肉質的方法，并為肉牛養殖節本增效提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗動物 選用日齡、體質量相近、健康狀況良好的育肥奶公牛16 頭，隨機分為2 組。其中試驗組8 頭，每頭牛1個重復，飼喂紫玉米籽粒和紫玉米秸稈青貯；對照組8頭，每頭牛1個重復，飼喂普通黃玉米粒和普通黃玉米秸稈青貯。

1.1.2 紫玉米秸稈青貯料制備 將紫玉米秸稈粉碎至長2 cm左右，然后將100 g微生物菌劑溶解在100 L自來水中，配制成微生物菌劑溶液；將粉碎的紫玉米秸稈與微生物菌劑溶液以質量比1 000 ∶ 1的比例混合均勻后，利用青貯裹包機將秸稈壓實裹包，每包質量約100 kg，常溫放置60 d后，得到紫玉米秸稈青貯。

1.2 試驗設計

2組奶公牛13 月齡前均進行常規飼喂。

13～16 月齡（育肥前期）試驗組奶公牛每頭牛每天飼喂1.5 kg紫玉米，2 kg肉牛濃縮料（配方組成見表1），8 kg紫玉米秸稈青貯；17～18 月齡（育肥后期）試驗組奶公牛每頭牛每天飼喂3 kg紫玉米，4 kg肉牛濃縮料，11 kg紫玉米秸稈青貯；19月齡開始供給較高能量營養水平的日糧，進行快速育肥，試驗組奶公牛每頭牛每天飼喂3.5 kg紫玉米，4.5 kg肉牛濃縮料，8 kg紫玉米秸稈青貯。飼喂方法為將紫玉米、肉牛濃縮料和紫玉米秸稈青貯混合均勻后分2 次進行飼喂，自由飲水。試驗期為210 d。

對照組奶公牛用黃玉米代替紫玉米，用普通黃玉米秸稈青貯代替紫玉米秸稈青貯進行飼喂，飼喂方法與試驗組相同。

1.3 樣品收集與指標測定

1.3.1 生長性能 在試驗第1天晨飼前稱量試驗牛初始體質量。于試驗第210天育肥結束，屠宰前24 h中止飼喂，但確保足夠的飲水，并供給安靜的環境。屠宰前8 h，中止供給飲水。屠宰前稱量試驗奶公牛活體質量。計算平均日增質量（ADG）。

平均日增質量（kg·d-1）=（屠宰前活體質量-初始體質量）/測定天數。

1.3.2 屠宰率 將待屠宰奶公牛致暈，倒掛放血，去頭、蹄，剝皮，去尾、內臟、腎臟脂肪和盆腔脂肪，所得為奶公牛胴體，室溫放置45 min稱胴體質量。

屠宰率=（胴體質量/屠宰前活體質量）×100 %。

1.3.3 凈肉率 奶公牛胴體去除牛骨后稱量凈肉質量，計算凈肉率。

凈肉率=（凈肉質量/屠宰前活體質量）×100 %。

1.3.4 眼肌面積 屠宰后1～2 h，取奶公牛倒數第2～3肋骨間距背中線5 cm處垂直背中線的背長肌，測量其高和寬，利用下列公式計算眼肌面積。

眼肌面積（cm2）=高×寬×0.7

1.3.5 牛肉品質 屠宰后24 h取試驗組和對照組各3 頭牛的背長肌，測定牛肉物理性狀、水分、脂肪、蛋白質、氨基酸含量。測定方法參照NY/T 2739—2015《肉的食用品質客觀評價方法》、GB/T 9695.11—2008《肉與肉制品氮含量測定》、GB/T 9695.7—2008《肉與肉制品總脂肪含量測定》、GB/T 9695.15—2008《肉與肉制品水分含量測定》、GB/T 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》。

1.3.6 血清抗氧化指標 在試驗牛屠宰前進行頸靜脈采血，每頭牛采集20 mL，4 ℃離心20 min（3 000 r · min-1）分離血清，立即置-20 ℃冰箱保存備用。總抗氧化能力（T—AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH—Px）和丙二醛（MDA）采用南京建成生物工程研究所酶聯免疫試劑盒進行檢測。

1.4 數據整理及分析

試驗數據以平均值±標準誤差的形式表示。使用SPSS 22.0軟件進行ANOVA分析，用Duncan's法進行多重比較，P<0.05表示差異顯著，P>0.05表示差異不顯著。

2 結果與分析

2.1 紫玉米及紫玉米秸稈青貯對奶公牛生長、屠宰性能的影響

由表2可知，與對照組相比，飼喂紫玉米及紫玉米秸稈青貯的奶公牛眼肌面積顯著提高12.66 %（P<0.05），ADG、屠宰前活體質量、胴體質量、凈肉質量和凈肉率均有提高的趨勢，但差異不顯著（P>0.05）。屠宰率對照組較高于試驗組，但差異不顯著（P>0.05）。

2.2 紫玉米及紫玉米秸稈青貯對牛肉品質的影響

由表3可知，與對照組相比，飼喂紫玉米及紫玉米秸稈青貯組奶公牛牛肉剪切力顯著降低7.91%（P<0.05），熟肉率顯著增加7.48%（P<0.05），加壓失水率顯著降低1.88%（P<0.05），滴水損失減少0.04%，但差異不顯著（P>0.05）；肉色L*（亮度值）顯著提高4.85%（P<0.05），肉色a *（紅度值）接近，肉色b*（黃度值）升高但差異不顯著（P>0.05）。2組試驗奶公牛肉色外觀表現見圖1。

由表4可知，與對照組相比，飼喂紫玉米及紫玉米秸稈青貯奶公牛牛肉（鮮樣）中水分增加0.64%，脂肪含量降低0.10%，蛋白質含量增加0.57%，但均未達到差異顯著水平（P>0.05）。

由表5可知，與對照組相比，奶公牛飼喂紫玉米及紫玉米秸稈青貯后牛肉谷氨酸、甘氨酸、總氨基酸和風味氨基酸含量顯著提高6.86%、6.52%、3.98%、5.40%（P<0.05）；除組氨酸外其他氨基酸含量均高于對照組，但未達到差異顯著水平（P>0.05）。

2.3 紫玉米及紫玉米秸稈青貯對奶公牛血清抗氧化指標的影響

由表6可知，與對照組相比，飼喂紫玉米及紫玉米秸稈青貯顯著提高了奶公牛血清中SOD、GSH-Px活性和T-AOC，升幅為9.41 %、10.58 %、27.16 %（P<0.05），顯著降低了MDA含量，降幅為35.40 %（P<0.05）。

3 討論與結論

3.1 紫玉米及紫玉米秸稈青貯對奶公牛生長、屠宰性能的影響

玉米及秸稈是肉牛飼養中最重要的營養來源之一。紫玉米營養價值很高，含蛋白質9.88%、脂肪5.21%，17種氨基酸中有13種含量高于黃玉米，特別是賴氨酸高25%、谷氨酸高150%、精氨酸高67%，微量元素鐵、錳、銅、鋅含量均高2～8 倍、鉀量高 4～6 倍、鈣量高 3～9 倍、生命元素硒含量高8.5 倍，具有明顯量化優勢[6-9]。本研究結果顯示，應用紫玉米及其秸稈代替黃玉米飼喂奶公牛，顯著提高了眼肌面積，眼肌面積是體現肉牛屠宰性能的重要指標，說明紫玉米能夠提高肉牛屠宰性能。

3.2 紫玉米及紫玉米秸稈青貯對牛肉品質的影響

肉品質是對肉的外觀、口感、營養價值等物理化學特征的一個綜合評價，受畜禽性別、年齡、飼料、環境等諸多因素的影響。Tian等[10]在研究紫玉米對肉羊肉品質和生長性能中發現，飼料中添加紫玉米，羊肉胸肌和腰肌的剪切力顯著降低，腰肌中的谷胱甘肽顯著高于對照組，顯著降低肌肉中的飽和脂肪酸，增加了不飽和脂肪酸。Purba等[11]研究表明，經2%、3%紫玉米芯提取物處理的牛肉，保質期在原來9 d的基礎上還可以延長5 d。田亞原等[12]研究報道，紫玉米秸稈青貯飼料可提高熱應激奶山羊的消化能利用率，改善能量利用，可提升抗氧化參數，有緩解奶山羊熱應激的潛力。本研究中紫玉米顯著降低了牛肉剪切力，剪切力體現肉的嫩度，是重要的感官品質，剪切力越小說明肉質越嫩；熟肉率能體現肉類加工性能，熟肉率越高說明加工后產量越高，本研究熟肉率顯著增加7.48%，表明紫玉米能顯著減少牛肉蒸煮損失；加壓失水率是衡量牛肉系水力的重要指標，本研究加壓失水率顯著降低1.88%，說明試驗組牛肉保水性能好，更多汁；肉色是評價肉品質的第一直觀印象，能引起消費者購買欲望，它與肌紅蛋白氧化過程密切相關，肌紅蛋白與氧結合形成氧合肌紅蛋白使肉呈現鮮紅色，繼續氧化形成正鐵肌紅蛋白使肉呈現暗褐色[13-14]。本研究結果顯示，飼喂紫玉米顯著提高了牛肉L*（亮度）值，使牛肉在感官上顏色更鮮艷。

牛肉營養方面，紫玉米對牛肉水分、脂肪和蛋白質含量無顯著影響。試驗組奶公牛谷氨酸、甘氨酸、總氨基酸和風味氨基酸含量均顯著提高，表明紫玉米能提高牛肉的營養價值，增加牛肉風味，湯汁將會更加濃郁。

3.3 紫玉米及紫玉米秸稈青貯對奶公牛血清抗氧化指標的影響

抗氧化能力是維持機體健康的重要因素，自由基升高會引發動物體內的氧化應激[15]，導致機體自由基動態失衡，誘發機體炎癥反應[16]。T-AOC是評價機體抗氧化能力的綜合指標，SOD和GSH-Px是體內 2種重要的抗氧化酶，其活性反映了機體清除氧自由基的能力；當自由基超過抗氧化酶的清除能力時便會產生脂質過氧化的終產物 MDA[17-18]，因此MDA 含量間接反應了體內自由基的含量。有研究表明，飼喂富含花青素青貯秸稈的奶牛可提高其產奶量和血液中超氧化物歧化酶濃度[19]。Hosoda等[20]研究顯示，在綿羊日糧中補飼1.52 g·d-1的紫玉米花青素提取物不影響干物質采食量，并提高機體血漿SOD活性。本研究結果顯示，飼喂紫玉米及其秸稈青貯顯著提高奶公牛血清T-AOC、SOD、GSH-Px等酶活性，MDA含量顯著下降，說明紫玉米能提高奶公牛抗氧化能力。原因可能是紫玉米及其秸稈中含有生物類黃酮物質，而黃酮物質主要的生理活性功能是清除自由基和抗氧化[21]，以及花青素特有的酚羥基結構有利于環上輕基鍵強度的降低，因而易于脫去羥基氫，形成較為穩定的醌類自由基，另一方面花青素類物質具有復雜的芳香環結構并且環上有復雜的取代基[22-23]。

本研究中，奶公牛飼喂紫玉米及其秸稈青貯代替黃玉米和普通黃玉米秸稈青貯能夠有效提高其屠宰性能和肉品質，增強機體抗氧化能力，證明紫玉米及其秸稈青貯在肉牛生產中的應用有推廣潛力。

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收稿日期： 2022-11-10

基金項目：天津市奶牛（肉羊）現代農業產業技術體系奶牛營養調控與后備牛培育崗位項目（ITTCRS202100004）

作者簡介：韓靜（1982—），女，天津人，助理研究員，主要從事動物營養研究工作。

通訊作者簡介：李寧（1990—），男，山西朔州人，助理研究員，碩士，主要從事動物營養研究；

劉景喜（1967—），女，天津人，推廣研究員，碩士，主要從事反芻動物營養研究與產品研發。