苜蓿葉粉替代豆粕對育肥豬生長性能和肉品質的影響

王志昌 ，陸政杭 ，郭 明 ，史瑩華

1.河南農業大學動物科技學院，河南鄭州 450002；

2.河南省草地資源創新與利用重點實驗室，河南鄭州 450002；

3.河南省草業工程技術研究中心，河南鄭州 450002

在畜牧業養殖過程中，畜禽飼糧蛋白原料以豆粕為主，而其他蛋白質原料因營養組成不合理，含有抗營養因子，受地域及季節等因素的影響較大，在實際應用過程中存在諸多限制（車利等，2022；Konkol 等，2019）。數據顯 示，2016–2021 年期間我國從國外進口的大豆量超過9100萬噸。蛋白質飼料資源短缺是阻礙我國畜牧業可持續發展的關鍵性因素。因此，開發利用新型蛋白飼料原料勢在必行。

隨著“十四五”飼草產業發展規劃、“玉米豆粕減量替代”“大食物觀”等重大戰略政策的出臺，優質飼草在畜牧業發展中的作用日益凸顯。紫花苜蓿（Medicago sativaL.）是一種多年生豆科植物，蛋白質含量高，并具有氨基酸組成平衡、礦物質和維生素含量豐富等優點。苜蓿膳食纖維不僅作為反芻動物不可或缺的優質粗飼料，近年來研究發現，在單胃動物生產中發揮越來越重要的作用。研究發現苜蓿草粉可以提高母豬繁殖性能（蘇瑩瑩等，2021 ；齊夢凡等，2018），改善母仔豬炎癥及腸道健康（Liu 等，2021），降低斷奶仔豬腹瀉率（Sun 等，2021 ；Liu 等，2018），提高育肥豬肉品質（呂先召等，2018 ；朱曉艷等，2018）等。用低纖維苜蓿替代豆粕可以提高蛋品質而不影響產蛋性能（Laudadio 等，2014）。但苜蓿草粉中纖維含量高，直接作為蛋白源替代豆粕具有一定的限制。而苜蓿葉粉（ALM）具有粗蛋白質含量高、粗纖維含量低和維生素含量豐富等特點，其粗蛋白質含量大約是苜蓿草粉粗蛋白質含量的兩倍，與大豆粕粗蛋白質含量接近。研究發現，添加4.5%ALM 可顯著提高斷奶仔豬的日增重、飼料轉化率和降低腹瀉率（同文江等，2006）。ALM 替代妊娠后期母豬飼糧中的豆粕可以提高血清抗氧化水平、免疫功能，改善母豬繁殖性能（楊旭等，2023）。ALM 是否可以作為一種新的蛋白質飼料用于育肥豬飼糧尚鮮見報道。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和試驗設計

ALM 加工自河南農業大學原陽試驗基地，營養成分見表1。本試驗在河南省河南豐源和普牧業有限公司一豬場進行，將同批次32 頭初始體重為(67.35±0.70) kg 的健康去勢公豬，隨機分為2 組，每組4 個重復，每個重復4 頭。試驗過程中育肥豬飼糧包括對照組(CON，由玉米和豆粕組成的飼糧)和替代組（ALM，在CON 基礎上由ALM 替代飼糧中25% 的豆粕)。飼糧按照美國NRC(2012) 豬營養標準設計。日糧組成和營養水平見表2。

表1 苜蓿葉粉及豆粕常規營養成分（風干基礎）%

表2 試驗日糧組成及營養水平（風干基礎）

1.2 飼養管理

試驗期間，育肥豬每天飼喂2 次，自由采食和飲水，每天記錄采食量。試驗期67 d，其中預試期7 d，正試期60 d。試驗育肥豬按照豬場的免疫程序進行常規免疫。按照豬場程序管理豬舍。

1.3 樣品采集及檢測方法

試驗前后進行體重稱量。試驗結束時每組選取4 頭體況接近的育肥豬屠宰取樣，進行胴體特征指標檢測；采集血液制備血清，血清進行常規指標檢測；采集心臟、肝臟、腎臟統計器官指數。采集背最長肌（LD）、肝臟、血清樣品用于檢測抗氧化指標；采集LD 進行肉品質相關指標檢測。本研究的所有試驗程序均符合河南農業大學試驗動物福利與動物倫理相關規定。

1.3.1 生長性能檢測分別記錄第1 天和第60 天的初、末體重（LWBS，屠宰前活重）。計算平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）和料重比（F/G）。計算公式：ADFI = 日均添加量（kg）–日均剩余量（kg）；ADG =（平均末重– 平均初重）/60；F/G = ADFI/ADG。

1.3.2 胴體特征檢測試驗第60 天將試驗豬送至屠宰場進行屠宰，去除血、毛、頭、蹄、尾及內臟（除板油、腎外）后的體重作為胴體重。屠宰率/%=（胴體重/LWBS）× 100。用游標卡尺測量背膘厚；測量胴體直長、胴體斜長、眼肌面積等指標。

1.3.3 LD 肉 色 和pH 測 量使 用pH 計（Testo 205）檢測LD 的pH。屠宰后45 min 時測定，計為pH45min；屠宰24 h 后測定，計為pH24h。屠宰24 h 后 用MinoltaCR-400 色 度 計（Konica Minolta，Tokyo，Japan）測定LD 肉色（L*=亮度；a*=紅色；b*=黃色）。

1.3.4 LD 肉持水能力評估取適量樣品記錄初始重量，4 ℃、24 h 后稱重，記錄為最終重量，通過初始和最終重量計算滴水損失。取適量樣品稱量蒸煮前后的重量，蒸煮損失/% =（煮熟前肉重/煮熟后肉重）× 100。

湯翠停止了哆嗦，掩住懷，她把啞巴擋在身后，怕侯大同傷了人家。啞巴是好人，啞巴的善良左鄰右舍都知道，小孩到了他的小賣部，沒有錢也能拿東西吃。誰家要是有難事，不用喊他都會去幫忙。

1.3.5 LD 肉剪切力檢測采用數顯肌壓痛儀（#C-LM36）測定背最長肌樣品剪切力。

1.3.6 LD、血清和肝臟的抗氧化指標檢測取適量肌肉、血清和肝臟樣品，南京建成生物試劑盒處理后通過全自動酶標儀（SynergyH4，美國）分別檢測谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、丙二醛（MDA）等指標。

1.3.7 LD 化學成分的測定按照Li 等（2018）方法檢測LD 化學成分含量。

1.3.8 LD 中的氨基酸含量檢測按照Liu 等（2018）方法通過全自動氨基酸分析儀（LC5090，福立）測定氨基酸含量。

1.3.9 LD 中的脂肪酸含量檢測按照Liu 等（2018）方法通過全氣相色譜儀（GC-2010PLUS，SHIMADZU）測定脂肪酸含量。

1.4 統計分析

使用Graphpad Prism（8.0.2）進行數據統計分析，數據以“平均值±SEM”表示。通過t檢驗分析顯著性差異，用*P＜0.05，**P＜0.01 表示。

2 結果

2.1 ALM 飼糧對育肥豬生長性能和胴體性狀的影響

如表3 所示，與CON 組相比，ALM 替代豆粕組料重比顯著降低（P＜0.05），但平均日增重無顯著差異（P＞0.05）。此外，ALM 組平均日采食量均顯著低于CON 組（P＜0.01）。

表3 ALM 替代豆粕對育肥豬生長性能的影響

如表4 所示，ALM 組胴體重和屠宰率顯著高于CON 組（P＜0.05）。此外，與CON 組相比，ALM 組心臟重量和皮厚顯著增加（P＜0.05），而肝臟重量、腎臟重量、背膘厚和胴體長度無顯著變化（P＞0.05）。以上結果表明，ALM 替代豆粕飼糧可以提高育肥豬的生長性能并改善胴體性狀。

表4 ALM 替代豆粕對育肥豬胴體性狀及臟器重量的影響

2.2 ALM 飼糧對育肥豬抗氧化活性的影響

如圖1 所示，與CON 組相比，ALM 組LD、肝臟和血清中T-AOC、GSH-Px 和CAT 含量顯著升高（P＜0.05），MDA 含量顯著降低（P＜0.05）。ALM 替代豆粕飼糧組肝臟SOD 含量顯著高于CON 組（P＜0.01）（圖1H）。由此可見，ALM 替代豆粕飼糧可提高育肥豬的抗氧化能力。

2.3 ALM 飼糧對育肥豬肉品質的影響

2.3.1 肉質相關參數如表5 所示，ALM 組LD中IMF 含 量 和 肉 色a*顯 著 高 于CON 組（P＜0.05）。與CON 組相比，ALM 組熟肉率顯著增加（P＜0.05），而大理石紋評分、滴水損失、pH、剪切力、眼肌面積無顯著變化（P＞0.05）。以上結果表明，用ALM 替代豆粕飼糧提高了育肥豬肉品質參數。

表5 ALM 替代豆粕對育肥豬LD 肉品質的影響

2.3.2 LD 中脂肪酸含量如圖2 所示，在飽和脂肪酸中，與CON 組相比，ALM 組酸癸酸（C10:0）、肉豆蔻酸（C14:0）含量顯著提高，十七烷酸（C17:0）、硬脂酸（C18:0）、花生酸（C20:0）含量顯著降低（P＜0.05）。在單不飽和脂肪酸（MUFA）中，ALM 組肉豆蔻酸（C14:1）、棕櫚油酸（C16:1）的含量顯著提高（P＜0.05），花生四烯酸（C20:1）有下降的趨勢（P=0.088），總MUFA 含量呈增加趨勢（P= 0.07）。多不飽和脂肪酸（PUFA）中，ALM 組中α-亞麻酸（C18:3n3，ALA）含量顯著高于CON 組（P＜0.01），但對n-3PUFA、n-6PUFA和PUFA 沒有顯著影響（P＞0.05）。

圖2 ALM替代豆粕對育肥豬LD脂肪酸含量的影響

2.3.3 LD 中氨基酸含量由圖3 可知，與CON組相比，ALM 組LD 中大部分氨基酸顯著提高（P＜0.05），但 對酪氨 酸（Tyr）沒有 顯 著影響（P＞0.05）。ALM 替代豆粕后總必需氨基酸（EAA）、甜味氨基酸(SAA)、鮮味氨基酸（FAA）以及總氨基酸(TAA)的含量顯著增加（P＜0.05）。

圖3 ALM替代豆粕對育肥豬LD氨基酸組成的影響

以上結果表明，ALM 替代豆粕飼糧改善了LD 中肉質相關參數、脂肪酸和氨基酸組成，提高了育肥豬肉品質。

3 討論

3.1 ALM 飼糧對育肥豬生長性能的影響

近年來，由于全球經濟、政治和衛生相關情況不穩定，依賴進口的豆粕飼料原料的生產以及豬肉生產受到嚴重限制。充分利用當地的飼料資源，研究和開發多維度的飼料配方是中國和世界食品安全的需要。在可以替代豆粕的飼料原料中，苜蓿比其他豆科植物具有更高的蛋白質含量和相對較高的賴氨酸和蛋氨酸含量，因此成為豬和家禽的良好蛋白質來源（Blume 等，2021）。根據苜蓿草粉所含纖維的數量和種類，苜蓿草粉在育肥豬飼料中添加量為5% 時可以最大限度地提高生長性能和營養消化。苜蓿葉是動物飼料作物的高價值成分，其蛋白質含量(260～300 g/kg) 高 于 苜 蓿 莖(100～120 g/kg)（Chen 等，2014）。苜蓿葉的蛋白質含量較高，粗纖維含量較低，營養價值高于全株苜蓿。朱曉艷等（2018）研究發現，育肥豬中添加苜蓿草粉不影響育肥豬的ADG 和F/G。在本研究中，ALM 替代豆粕飼糧不影響育肥豬ADG，與前期結果一致，但ALM 替代豆粕飼糧飼料降低了F/G，顯著提高育肥豬的屠宰率和胴體重，表明ALM 作為新的蛋白源可以提高飼糧的轉化率。ALM 降低了ADFI（呂先召等，2018），這與前期結果一致，這可能與苜蓿含有的皂苷有關，最終影響ADG（Clouard 等，2012）。楊旭等（2023）研究發現，ALM 替代妊娠母豬豆粕飼糧可以顯著提高初生窩重及初生窩均重，提高母豬的繁殖性能。以上結果表明，ALM 替代豆粕可以提高育肥豬生長性能，并改善胴體性狀，是一種潛在的新型蛋白質飼料原料。

3.2 ALM 飼糧對育肥豬抗氧化能力的影響

對苜蓿的深入研究表明，苜蓿葉蛋白品質較高，是生產營養食品的優良原料。苜蓿葉蛋白經蛋白酶水解后轉化為苜蓿葉肽，具有清除自由基的抗氧化能力。苜蓿中含有黃酮類化合物，尤其是麥黃酮和芹菜苷，比傳統的抗氧化劑如丁基羥基甲苯具有更高的抗氧化活性（Go?awska 等，2010）。苜蓿還含有香豆素和芹菜素，它們在各種LDL 氧化系統中顯示出良好的抗氧化特性（Hwang 等，2021）。苜蓿黃酮在一定范圍內可促進家畜生長，改善胴體性狀，清除自由基，增強抗氧化性能和宿主免疫力（Sun 等，2022）。前期研究發現，苜蓿草粉可以顯著提高飼喂動物的抗氧化 性 能（Liu 等，2021 ；Sun 等，2021）。本 研 究結果表明，ALM 組飼糧肥育豬LD、肝臟和血清中T-AOC、GSH-Px 和CAT 的含量顯著提高，肝臟中SOD 的含量顯著提高，LD、肝臟和血清中MDA 的含量顯著降低，這與前期結果一致。因此，ALM 飼糧可明顯提高育肥豬的抗氧化能力。

3.3 ALM 飼糧對育肥豬肉品質的影響

氧化應激是導致豬肉品質惡化的主要原因之一，與動物死后早期的肌肉嫩度直接相關。氧化應激破壞正常的肌肉結構，促進脂質和蛋白質過氧化，造成有害副產物過渡積累，最終導致肉品質下降。脂質過氧化導致不飽和脂肪酸含量降低，同時破壞細胞膜結構。此外，脂質過氧化的代謝產物MDA 可引起氧合肌紅蛋白進一步氧化形成高鐵肌紅蛋白，促進蛋白質羰基化，導致肌肉ROS 升高，進一步促進蛋白質氧化程度（Wang 等，2019）。同時，在本研究中，ALM 飼糧可顯著提高肌肉a*、熟肉率和IMF 含量，而對大理石花紋、滴水損失、剪切力、肌纖維類型、水分和粗蛋白質無顯著影響。肉色是影響對肉品質感官評價的最重要因素之一，其中a*是表征肉色關鍵指標之一，在一定范圍內a*增加表示肌肉顏色質量提高。IMF 含量是評價肉品質的關鍵因素之一。IMF 含量可以提高肌肉的感官品質特性如肉味、多汁性、肉質柔嫩。因此，LD 中IMF 含量越低，肉制品風味越差。本研究結果表明，ALM 替代豆粕飼糧通過緩解育肥豬氧化應激，可提高LD 中IMF 含量改善豬肉品質。

3.3.1 ALM 飼糧對育肥豬LD 脂肪酸組成的影響中長鏈脂肪酸不僅是肉制品重要的風味前體物質，而且還具有特殊的生物功能，在維持生物膜功能、介導受體信號傳導、促進大腦發育、抗血栓、調節機體能量穩態等方面起著重要的生理調節作用（周盛敏等，2020）。Wang 等（2018）研究發現，育肥豬日糧添加苜蓿草粉可以促進短鏈脂肪酸的產生，而SCFAs 參與機體肝臟脂肪合成，調節機體脂質代謝。本研究發現，ALM主要改善脂肪酸組成，這與朱曉艷等（2018）育肥豬飼糧添加苜蓿草粉改善脂肪酸組成結果一致。ALA 是機體的必需脂肪酸，由于人類缺乏在碳原子數超過9 或10 的脂肪酸中引入雙鍵的能力，因此必須從飲食中獲得ALA（Kimura等，2020）。ALA 作為n-3 系列PUFA 的合成前體，可以經延伸、去飽和轉化為ω-3 脂肪酸EPA和DHA，這對人類健康具有廣泛的益處。癸酸具調節食欲和飽腹感的功能，從而調節飲食習慣（Maher 等，2021）。由此可見，ALM 飼糧可通過改善育肥豬LD 脂肪酸組成提高肉品質并對人類健康產生積極影響。

3.3.2 ALM 飼糧對育肥豬LD 氨基酸組成的影響體內最重要的蛋白質儲存形式存在于肌肉中，而肌肉蛋白質代謝決定了肌肉質量（Lv 等，2022）。氨基酸的可利用性是肌肉蛋白質合成的有效調節因素（Wolfe，2002）。根據動物生長的營養需要或氮平衡，氨基酸通常被分為必需氨基酸或非必需氨基酸（Wu 等，2014）。在本研究中，發現ALM 顯著提高了LD 必需氨基酸Phe、Thr、Lys、Val、Ile 和Leu 的含量以及條件性必需氨基酸Glu、Arg 和Gly 的含量。越來越多的證據表明，氨基酸不僅作為蛋白質合成的底物，部分氨基酸還可以作為功能性氨基酸參與調節機體多種重要代謝途徑，與動物生長發育、繁殖與健康等密切相關（Wu，2010）。功能性氨基酸可以是動物必需的、非必需的和條件必需的（Hou 等，2012）。功能性氨基酸精氨酸與動物繁殖性能密切相關，補充精氨酸可以增加產仔窩重（Satterfield 等，2013）。功能性氨基酸Glu 可以作為動物機體腸道內的主要能量底物和興奮性神經遞質，參與調節激素的釋放、改善腸道的消化和吸收功能等（Baj 等，2019 ；Wolfe，2002）。動物體內最豐富的兩種蛋白質膠原蛋白和彈性蛋白主要由Gly 組成。Gly 也是肌酸、谷胱甘肽、嘌呤、血紅素等低分子質量重要代謝物的前體，是中樞神經系統的抑制性神經遞質和抗氧化 劑（Razak 等，2017 ；Moura 等，2014 ；Wang等，2013）。支鏈氨基酸（Leu、Ile 和Val）可以為Ala( 主要的生糖氨基酸之一) 和谷氨酰胺（在體液如牛奶中含量豐富）的合成提供前體物質；外周循環中這些氨基酸水平的增加可能會激活胞內信號通路，刺激蛋白質的合成（Rezaei 等，2016）。在本研究中，育肥豬飼喂ALM 飼糧時，LD 中必需氨基酸、條件必需氨基酸、功能性氨基酸、鮮味氨基酸、甜味氨基酸和總氨基酸含量均增加，這與育肥豬飼糧添加苜蓿草粉改善氨基酸組成結果類似（朱曉艷等，2018）。ALM 飼糧改善了豬肉的氨基酸營養結構及肉品質。

4 結論

在育肥豬飼糧中使用新型蛋白質飼料原料ALM 替代豆粕，可促進育肥豬的生長性能和IMF 含量，提高育肥豬的抗氧化能力，改善LD的脂肪酸和氨基酸組成，提高育肥豬的肉品質。本研究進一步證明了苜蓿葉粉作為新型蛋白源替代育肥豬飼糧中豆粕的可行性，在一定程度上可以有效緩解我國蛋白質飼料資源緊缺的問題，為苜蓿葉粉作為新型蛋白源在畜牧業的應用提供參考。