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【NCG技术】低蛋白日粮补充N-氨甲酰谷氨酸对育肥猪胴体品质,肌肉氨基酸和脂肪酸的影响
发布时间:2018-12-25 关注:3213
摘要:本文旨在研究低蛋白日粮添加N-氨甲酰谷氨酸(NCG)对酮体品质和肉品质的影响。选取120头育肥猪(全部为母猪),随机分为4个不同日粮组,即标准蛋白组日粮(SP日粮),低蛋白日粮+1.7%丙氨酸组(RP+Ala日粮),低蛋白日粮+1%精氨酸组(RP+Arg日粮)和低蛋白日粮+0.1%NCG+1.7%丙氨酸组(RP+NCG日粮)。试验期为40天。日粮补充NCG可以促进精氨酸的内源合成。RP+NCG日粮可以显著增加眼肌面积(P<0.05),并有提高第10根肋骨脂肪厚度的趋势(P=0.08)。低蛋白日粮补充NCG可显著提高猪肉中亮氨酸的含量(P<0.05),并且改变了肌肉中w-6和w-3多不饱和脂肪酸(PUFAs)的组成,但w-6/ w-3比值不变。综上所述,低蛋白日粮补充NCG可以有效提高育肥猪背长肌眼肌面积,减少背部脂肪沉积并大幅度提高猪肉中亮氨酸的含量,同时对肌肉脂肪酸无负面的影响。
关键词:内源精氨酸合成;育肥猪;猪肉品质;脂肪酸;骨骼肌;低蛋白日粮
前言
近年来,饲料短缺和蛋白质资源价格上涨严重影响了我国畜牧业的发展,尤其是集约化养猪业的发展。猪场排放的氨(NH3)、氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)等环境污染物引起了全社会的广泛关注。据报道,添加结晶氨基酸的低蛋白质日粮可以降低饲料成本和NH3排放,但对生长性能没有负面影响。虽然低蛋白质日粮对减少NH3排放有积极影响,但它往往增加背部脂肪厚度和降低肌肉产量。这可能是因为低蛋白质日粮减少了尿量和新陈代谢的热增耗,这部分能量可用于脂肪形成。这有悖于市场对高瘦肉产量的需求,这也与提高瘦肉在猪肉生产中比例的目标相冲突。
作为一种功能性氨基酸,L-精氨酸是调节机体组织代谢的重要活性物质的前体。日粮中补充精氨酸可减少肥胖大鼠和生长肥育猪的体脂肪量,同时可提高哺乳仔猪和生长肥育猪的生长性能。然而,精氨酸通常以L-精氨酸-HCl形式供应给动物和人,以起到防止酸-碱失衡的作用。考虑到长期供应氯对动物和人类健康的负面影响和精氨酸的生物半衰期短,有必要探索精氨酸的替代品。
N-氨基甲酰谷氨酸(NCG)是N-乙酰谷氨酸(NAG)的代谢稳定类似物,能激活肠细胞中内源性精氨酸合成的关键酶,包括氨基甲酰磷酸合成酶-1(CPS-1)和吡咯-5-羧酸合成酶(P5CS),终促进精氨酸的内源合成和精氨酸家族氨基酸的合成。终促进内源性精氨酸和精氨酸族氨基酸合成量大幅增加。与日粮补充精氨酸相比,日粮添加NCG具有以下优点:(1)不影响日粮色氨酸、组氨酸或赖氨酸的肠道吸收,(2)低剂量NCG可以高效刺激内源性精氨酸的合成,(3)相对较长的体内半衰期(可能是8~10h),和(4)大大降低了饲料添加成本。与日粮添加精氨酸的效果一样,每天两次口服50mg NCG/kg(体重),持续7天,可增加哺乳仔猪的肌肉蛋白质合成。然而,日粮中添加NCG对肥育猪生长性能、胴体性状和肉质的影响尚不清楚。我们的假设是,低蛋白质日粮中添加NCG可能增加肌肉蛋白质合成,减少脂肪量,并改善胴体性状和肉品质。本研究的目的是研究日粮补充NCG对育肥猪生长性能、胴体品质和肉品质的影响。
1.材料与方法
1.1试验动物与试验设计
选取120头杜×长×大杂交育肥猪(性别全部为母),初始体重为(75.00±5.18)kg,按照初始体重相近的原则分为4个不同日粮试验组,每组6个重复,每个重复5头猪。试验期为40天。4个日粮试验组为(1)标准蛋白日粮组(SP日粮组,日粮粗蛋白为13.6%),(2)低蛋白日粮试验组+1.7%丙氨酸(RP+Ala日粮组,日粮粗蛋白为11.27%),(3)低蛋白日粮+1%精氨酸组(RP+Arg日粮,粗蛋白为11.40%),(4)低蛋白日粮+0.1%NCG+1.7%丙氨酸组(RP+NCG日粮,粗蛋白为11.26%)。日粮中丙氨酸是用来配制等氮日粮。L-精氨酸是用来做正向的对比。日粮是以玉米、豆粕和麸皮为主的,日粮组成如表1所示。试验期间,猪自由饮水和采食。试验结束后,过夜禁食后给猪称重以计算平均日增重。试验开始时准备好日粮,以25kg/袋的规格密封在塑料袋中。
1.2样品收集
在第40天早晨,每头猪采集颈静脉5mL血液样品,采集后在冰上放置1h后,3000g离心10min,取得的血清样品保存在-80℃冰箱中,用于测定生化指标。
在收集血样品后,每个处理组在每个重复选取1头猪进行屠宰,称取胴体重,计算屠宰率。胴体右侧分割第10和第11根肋骨间背部长肌以测定背部长肌的肌肉面积和背部脂肪厚度,储存在-80℃条件CIA以分析生化指标,其余部分储存于2℃冷冻24h的环境下。用中国猪肉生产委员会的标准计算胴体瘦肉增重和胴体瘦肉指数。
1.3肌肉品质测定
肌肉pH用便携式pH计测定第10根肋骨中间肌肉pH,
1.4生化指标分析
血清尿素氮浓度用南京建成尿毒氮试剂盒测定
1.5数据分析
生长性能、肉品质、脂肪成分和血液指标用SAS 9.2版中一般线性模型(GLM)分析。对于生长性能数据,以每个重复为一个试验单位。组间差异用进行Bonferronri多重比较,以P<0.05为差异性显著评判标准。
2.结果与分析
2.1生长性能
与SP组和和RP+Ala组相比,日粮补充NCG不影响平均日增重,日采食量和料肉比,这与精氨酸添加组相似(表2)。
2.2胴体性状和肉品质
各组间屠宰重、胴体重和屠宰率均无显著性差异(表3)。与SP组和Ala组相比,精氨酸组和NCG组猪的脂肪厚度均有降低的趋势(P=0.08),还显著提高了背长肌眼肌面积;与SP组和Ala组相比,日粮添加精氨酸或NCG显著提高了育肥猪瘦肉指数和瘦肉增重(P<0.05)。各个处理组之间育肥猪的pH45min,pH24h,滴水损失,肉色和大理石花纹均不显著性变化(表4)。
2.3 血清氨基酸和尿素氮浓度
如表5所示,日粮补充精氨酸或NCG显著降低了血清尿素氮浓度(P<0.01),显著提高了血清色氨酸浓度(P<0.05)。
2.4肌肉内氨基酸浓度
除亮氨酸外,各处理组育肥猪其他氨基酸含量之间无显著性变化(P>0.05)。与其他处理组相比,NCG组背长肌中亮氨酸的浓度显著增加(P<0.05)。
2.5 背长肌中脂肪组分
与CP组相比,Ala组,Arg组和NCG组育肥猪背长肌C20:3w-6的含量显著降低(P<0.01),而CP组育肥猪背长肌C20:4w-6显著高于Ala组,Arg组和NCG组(P<0.01)。Ala组和NCG组背长肌中C22:6w-3显著低于SP组和Arg组(P<0.01)。
结论
综上所述,日粮添加NCG可以提高育肥猪眼肌面积,这可能与NCG促进内源精氨酸的合成和肌肉亮氨酸的提升有关。日粮添加NCG还能降低背膘厚度和背长肌眼肌面积,但对w-3/w-6多不饱和脂肪酸比例没有影响。上述研究表明,NCG可以提高背长肌眼肌面积,降低背部脂肪沉积,促进亮氨酸的合成,但是对育肥猪脂肪酸含量无负面影响。
本文作者:Changchuan Ye, Xiangfang zeng etal(中国农业大学动物营养国家重点实验室,北京,100193)