摘 要：为了研究不同高粱水平饲粮补充蛋白酶对生长猪生长性能、肉品质和血清氨基酸含量的影响，选取体重30±7 kg的生长猪设计了4个不同高粱添加水平（0%、20%、50%和80%）的饲养试验。结果显示：各组生长猪的平均日采食量、平均日增重和料重比均无显著差异（P>0.05）；各组生长猪的肌肉 pH45min值、pH24h值、L*值、a*值、b*值、剪切力等肉品质指标均无显著差异（P>0.05）；用高粱替代玉米，并在饲粮中补充蛋白酶后，生长猪前腔静脉、肠系膜静脉和门静脉的血清组氨酸、甘氨酸、缬氨酸、丙氨酸、谷氨酸、丝氨酸、脯氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、酪氨酸含量有一定的变化。上述结果表明，用高粱替代20%～80%的玉米，并补充一定量的蛋白酶，可作为生长猪的饲粮。
关键词：高粱；蛋白酶；生长猪；生长性能；肉品质；血清氨基酸
中图分类号：S816.41 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2018）04-0070-05
Abstract：This study aims to investigate the effect of different sorghum level of diet supplemented with protease on growth performance， meat quality and serum amino acid of growing pigs. A total of 24 weighing pigs （average weight， 30 ± 7 kg） were randomly divided into 4 groups， and each group converted six replicates. A randomized block design was the control group， the group A （0% sorghum+0% protease）， the group B （20% sorghum+0.015% protease）， the group C （50% sorghum+0.015% protease）， the group D （80%sorghum+0.015% protease）， the experiment lasted for 35 days. The result demonstrated as follows： （1）There no significant effect in average daily feed intake （ADFI）， average daily gain （ADG） and feed/gain （F/G） （P>0.05）. 2） Those indexes， such as pH45min， pH24h， L* value， a* value， b* value and shear force of porcine muscle in growing pig among all groups （P>0.05）. （3） The diet， replaced of 20%， 50% and 80% sorghum for corn， had an impact on the level of serum amino acids （His， Gly， Val， Ala， Glu， Ser， Pro， Met and Leu） in anterior vena cava， mesenteric vein and portal vein. Therefore， 20%-80% sorghum diet after adding protease could replace corn to become the feed energy raw material for the growing pig.
Key words：sorghum； protease； growing pig； growth performance； meat quality； serum amino acid
随着人们生活水平的不断提高，生猪养殖规模不断扩大，所需饲粮也与日俱增。作为生猪饲养的主要原料，玉米的需求量也不断攀升，日趋供应紧张。因此，寻找玉米的替代品已成为生猪养殖发展面临的主要問题。高粱[Sorghum bicolor （L.） Moench]是禾本科一年生草本植物，其主要利用部位有籽粒、米糠、茎秆等，其中籽粒中含有3%粗脂肪、8%～11%粗蛋白、2%～3%粗纤维、65%～70%淀粉，营养成分丰富。高粱与玉米的饲用价值相近，均可作为畜禽生长的能量原料[1]。然而，高粱中含有一种抗营养因子成分（如单宁、蜀黍氰苷等）会对生猪的生长发育产生不良影响，主要表现为：单宁可以通过与蛋白质形成复合物，并抑制消化分泌液中蛋白水解酶的活性来降低蛋白质的消化率。研究表明，添加蛋白酶可改善畜禽生长性能，减轻饲料中抗营养因子的作用，提高蛋白质和氨基酸的消化率，减少氮对环境的污染[2-6]。故试验以生长猪为研究对象，在不同高粱含量水平的日粮中添加蛋白酶，来探讨高粱与蛋白酶组配而成的饲粮对生长猪生长性能、肉质、血清氨基酸等的影响，为高粱及蛋白酶在生猪养殖中的合理有效利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点与材料
饲养试验在湖南新五丰股份有限公司永安分公司的中国科学院亚热带农业生态研究所动物实验基地进行。饲粮参照NRC（2012）生长猪营养需要配制，蛋白酶由加拿大Jefo Nutrition Inc提供。
1.2 试验设计
按照单因子试验设计，选取24头初始体重30 kg左右的健康二元杂交生长猪，随机分为4组，每组6头，每头为1个重复，分别饲喂A组（0%高粱，+不加0%酶）、B组（20%高粱+0.015%蛋白酶）、C组（50%高粱+0.015%蛋白酶）和D组（80%高粱+0.015%蛋白酶）饲粮。各饲养组的日粮组成见表1，每组日粮的养分含量均一致，粗蛋白、消化能、赖氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、苏氨酸和色氨酸的含量分别为15%、14.2%、0.98%、0.44%、0.56%和0.17%。试验预试期6 d，正式试验期35 d。
1.3 饲养管理
试验前，将猪舍进行彻底消毒。试验开始后，对试验猪空腹称重、编号和分组，单栏饲养。试验猪每日饲喂4次（8：00，10：00，14：00和18：00），添料量以料槽内有少量剩料为准。整个试验期间生长猪自由采食和饮水，常规免疫、驱虫、消毒。
1.4 指标测定
1.4.1 生长性能 试验第1天早晨，空腹称重，记录每头生长猪的初始体重；试验结束后（第35天）再次称重，记录终末体重，并计算每组生长猪的平均日增重（ADG）；记录每头猪每天的给料量和剩料量，计算每组猪的平均日采食量（ADFI）及料重比（F/G）。计算公式如下：
平均日增重（ADG，kg/d）=（终末体重-初始体重）/试验天数；
平均日采食量（ADFI，kg/d）=总采食量/试验天数；
料重比（F/G）=平均日采食量/平均日增重。
1.4.2 肉品质指标测定 试验结束后，生长猪注射麻药（舒泰TM50）后进行屠宰，考察背最长肌肉的颜色、pH值、剪切力等指标，各指标参照猪肌肉品质测定技术规范（NY/T 821—2004）进行测定。
1.4.3 血样的采集与测定 采集试验猪的前腔静脉、肠系膜静脉和门静脉血液，每头猪每种血样采集 10 mL，4 000 r/min离心10 min，将分离出的血清一一编号，放置冰盒，带回实验室-80℃保存备用。血样解冻后，吸取0.5 mL于1.5 mL离心管中，3 000 r/min离心5 min，准确吸取上清液于另一1.5 mL离心管中，加入等体积的10%磺基水杨酸，振荡混匀，4℃静置1 h；10 000 r/min离心15 min；取上清液，过0.22 μm膜后调整至合适浓度，用L-8900型高效氨基酸自动分析仪（日立公司）测定。
1.5 数据处理与统计分析
试验数据经Excel 2007初步整理后，用统计软件 SPSS 19.0（Ver.19.0 for Windows）中的ANOVA程序作方差分析，采用Duncan 法进行均值的多重比较，数据均以平均值±标准误的形式表示。
2 结果与分析
2.1 不同高粱水平饲粮补充蛋白酶对生长猪生长性能的影响
从表2可以看出，与CK相比，添加高粱并补充蛋白酶对生长猪的平均日采食量、平均日增重和料重比没有显著影响（P>0.05）；并且补充了蛋白酶的不同高粱含量处理组之间，生长猪的平均日采食量、平均日增重和料重比也没有明显差异（P>0.05）。
2.2 不同高粱水平饲粮补充蛋白酶对生长猪肉品质指标的影响
由表3可知，与CK相比，添加高粱并补充蛋白酶对生长猪肌肉pH值45 min、pH值24 h、L*值、a*值、b*值和剪切力没有显著影响（P>0.05）；而补充了蛋白酶的不同高粱含量处理组之间，其肌肉pH值45 min、pH值24 h、L*值、a*值、b*值和剪切力也无明显差异（P>0.05）；但随着高粱含量的增加，生长猪肌肉的剪切力呈现出增大的趋势。
2.3 不同高粱水平飼粮补充蛋白酶对各部位血清氨基酸浓度的影响
2.3.1 前腔静脉血 从表4可以看出，与CK相比，补充蛋白酶后，处理D（高粱添加量为80%）生长猪的前腔静脉血清中组氨酸浓度降低了54.49%（P<0.01），而丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸浓度分别提高了60.91%（P<0.05）、40.15%（P<0.01）、46.96%（P<0.05）和35.66%（P<0.05）；同时，处理C（高粱添加量为50%）生长猪前腔静脉血清中组氨酸浓度降低了42.34%（P<0.01），而丝氨酸和脯氨酸浓度分别提高了36.07% （P<0.05）和20.79%（P<0.05）。
不同高粱水平饲粮组（处理B、C和D）之间进行比较，补充蛋白酶后，生长猪前腔静脉血清除了组氨酸、甘氨酸和丙氨酸浓度有显著差异外，其余氨基酸浓度差异不显著（P>0.05）。随着高粱含量的增加，生长猪前腔静脉血清的组氨酸浓度随之降低，其中20%高粱处理与50%和80%高粱处理之间存在极显著差异（P<0.01）；丙氨酸浓度则随高粱含量的增加而升高，其中20%高粱处理与80%高粱处理之间存在显著差异（P<0.05）；甘氨酸浓度则表现为20%高粱处理与50%高粱处理之间存在极显著差异 （P<0.01）。
2.3.2 肠系膜静脉血 从表5可以看出，与CK相比，补充蛋白酶后，处理D（高粱添加量为80%）生长猪的肠系膜静脉血清中缬氨酸和组氨酸浓度分别降低了27.18%（P<0.01）和62.50%（P<0.01），而脯氨酸、谷氨酸和丙氨酸浓度分别提高了30.27%（P<0.01）、 40.14%（P<0.05）和40.44%（P<0.01）；同时，处理C（高粱添加量为50%）生长猪的肠系膜静脉血清中缬氨酸和组氨酸浓度分别降低了26.05%（P<0.01）和50.08%（P<0.01），而脯氨酸浓度提高了13.69%（P<0.01）；另外，处理B（高粱添加量为20%）生长猪的肠系膜静脉血清中缬氨酸和组氨酸浓度分别降低了29.47%（P<0.01）和28.96%（P<0.01）。
不同高粱水平饲粮组（处理B、C和D）之间进行比较，补充蛋白酶后，生长猪肠系膜静脉血清中除了组氨酸、脯氨酸、谷氨酸和丙氨酸浓度发生变化外，其余氨基酸浓度差异不显著（P>0.05）。随着高粱含量的增加，生长猪肠系膜静脉血清中组氨酸浓度随之降低，其中20%高粱处理与80%高粱处理之间存在极显著差异（P<0.01）；甲硫氨酸浓度则表现为20%高粱处理与50%和80%高粱处理之间存在显著差异（P<0.05）；丙氨酸、谷氨酸和脯氨酸浓度则随高粱含量的增加而显著升高，其中20%高粱处理的丙氨酸、脯氨酸与50%和80%高粱处理之间存在极显著差异 （P<0.01）。
2.3.3 门静脉血 从表6可以看出，与CK相比，补充蛋白酶后，处理D（高粱添加量为80%）生长猪的门静脉血清中组氨酸、异亮氨酸和酪氨酸浓度分别降低了51.70%（P<0.01）、11.86%（P<0.05）和14.64%（P<0.01），而脯氨酸和丝氨酸浓度分别提高了28.01% （P<0.01）和22.24%（P<0.01）；同时，处理C（高粱添加量为50%）生长猪的门静脉血清中组氨酸浓度降低了34.90%（P<0.01），而甲硫氨酸、亮氨酸、脯氨酸、酪氨酸和丝氨酸浓度分别提高了25.25%（P<0.05）、32.48%（P<0.01）、41.66%（P<0.01）、21.18%（P<0.05）和30.81%（P<0.01）；另外，处理B（高粱添加量为20%）生长猪的门静脉血清中组氨酸和异亮氨酸浓度分别降低了23.50%（P<0.01）和7.67%（P<0.05），而丝氨酸浓度提高了42.14%（P<0.01）。
不同高粱水平饲粮组（处理B、C和D）之间进行比较，补充蛋白酶后，生长猪门静脉血清中除了组氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、丝氨酸和酪氨酸浓度有显著差异外，其余氨基酸之间无明显差异（P<0.05）。随着高粱含量的增加，生长猪门静脉血清中组氨酸和丝氨酸浓度随之降低，其中20%高粱处理与80%高粱处理之间存在显著差异（P<0.05）；而甲硫氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸和酪氨酸的浓度在50%高粱添加量条件下最高。
3 讨 论
3.1 饲粮中添加高粱和蛋白酶对生长猪生产性能的影响
高粱作为饲粮应用于家禽和家畜养殖业，在美国、墨西哥、南美洲等地已普及[7]；但是高粱作为饲粮原料还存在几个弊端，一方面是高粱籽中含有单宁，会影响饲粮口感，适口性较差[8]；另一方面是高粱中的醇溶蛋白等不易消化，会影响机体对蛋白质的消化利用[9]。已有研究表明，在高粱饲粮中添加酶制剂可以改善动物的生长性能。唐一波等[10]研究发现，在高粱日粮中添加 0.05%复合酶制剂可提高育肥猪的生产性能；而在该研究中，高粱以20%、50%、80%比例替代玉米后补充相同的蛋白酶，生长猪的平均日增重、平均日采食量和料重比变化不显著（P>0.05）。因此，以高粱替代玉米，在补充一定量的蛋白酶后对生长猪的生产性能无不良影响，高粱与蛋白酶组配可作为生长猪常规饲粮使用。
3.2 饲粮中添加高粱和蛋白酶对生长猪肉质性状的影响
猪肉品质评定的指标有pH值、肉色、嫩度等，而饲料中各营养物质可以直接影响猪肉品质。研究表明，在大麦-豆粕饲粮中，当生大豆用量>9%时猪肉的风味会变差[11]；还有试验表明，饲喂高粱会导致猪肉风味变差[12]。而该试验结果显示，以高粱替代玉米，并补充一定量的蛋白酶后，猪肉背最长肌的pH45min值、pH24h值以及色差仪测得的L*值、a*值、b*值和剪切力均无明显变化。
3.3 饲粮中添加高粱和蛋白酶对生长猪血清氨基酸的影响
血清中氨基酸含量是研究氨基酸平衡模式的重要依据，并且氨基酸在动物体生长发育和机体代谢中起着至关重要的作用。有研究表明，组氨酸可缓解机体氧化应激损伤，并增强其抗氧化力[13]；甘氨酸可影响动物免疫调节和炎症反应[14]，脯氨酸对猪的生长发育起着重要的作用[15]。该试验结果表明，在高粱饲粮中添加蛋白酶对血清氨基酸组氨酸、甘氨酸、缬氨酸、丙氨酸、谷氨酸、丝氨酸、脯氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、酪氨酸含量有不同程度上的影响，有升高也有降低，这种影响可能提高了氨基酸的利用率，也有可能是添加蛋白酶和高粱后打破了饲粮中氨基酸的固有平衡，还需进一步研究。
4 结 论
在高粱饲粮中添加蛋白酶对生长猪生长性能及肉品质均无不利影响；但是对前腔静脉、肠系膜静脉和门静脉血清氨基酸的含量有不同程度的影响。因此，在补充蛋白酶后，20%、50%和80%这3个不同高粱替代水平均可应用于生猪养殖，其对血清中氨基酸含量的变化还需进一步研究。
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（责任编辑：成 平）
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