孙建祥 李泽民 范凯利 张 晓 程 强 张 照 张 瑞 贾 莉 史金平 王 瑛 马 越 雷赵民*

(1.甘肃农业大学动物科学技术学院，兰州 730070；2.甘肃旭康食品有限责任公司，平凉 744300；3.甘肃华瑞农业股份有限公司，张掖 734000)

我国是牛羊肉消费大国，2020年牛羊肉消费总量达1 533万t，其中牛肉占60.51%，但是，我国牛肉产量尚不能完全满足内需，每年需进口牛肉大约275.0万t[1-2]。奶公牛因生长速度较缓、产肉性能较低、肉品质较差而不被人们广泛接受。因此，如何提高奶公牛的生长速度，增加产肉性能，改善肉品质，使其弥补国内牛肉产量不足，成为畜牧业关注的热点。抗菌肽(antimicrobial peptides，AMPs)是广泛存在于各种生物中的一类防御性小肽，为免疫系统的重要基础组成成分[3]，具有抗菌谱广、分子量小、不易产生耐药性、热稳定性和水溶性好等特点。有研究表明，抗菌肽对真菌[4]、病毒[5]、肿瘤[6]和寄生虫等都有抑制作用，在畜禽养殖过程中有很好的应用前景，是目前潜在的替抗活性成分之一[7]。周芬等[8]研究表明，饲粮中添加抗菌肽能提高蛋鸡产蛋率，降低料蛋比，并提高免疫力和抗氧化能力[8]。蒋翔等[9]研究发现，饲粮中添加抗菌肽可以提高断奶仔猪的生长性能，降低腹泻率，改善抗氧化和免疫功能。Ren等[10]研究表明，饲粮中添加抗菌肽可提高山羊瘤胃乙酸、丙酸和总挥发性脂肪酸含量，有助于山羊的生长。柳涵等[11]研究表明，饲粮中添加抗菌肽可以提高奶牛产奶量。尽管抗菌肽在鸡、猪、羊上已进行了相关研究，但是，其在牛育肥方面的研究尚未见报道。因此，本试验选用荷斯坦奶公牛为研究对象，采用全过程阶段式品质化育肥技术，研究基础饲粮中添加抗菌肽对其生长性能、屠宰性能、肉品质、血液生理指标和经济效益的影响，以期提高其产肉性能，改善肉品质，为抗菌肽替代抗生素在荷斯坦奶公牛育肥过程中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验所用试验动物及饲粮由张掖市民乐县华瑞牧场提供，所用抗菌肽由甘肃张掖某公司提供，为黄色粉末状，该抗菌肽产品是将蜜蜂、家蚕产生的抗菌肽克隆到枯草芽孢杆菌中进行表达，主要成分为蜜蜂肽、天蚕素抗菌肽、表面活性素等抗菌肽分子。

1.2 试验设计

试验在甘肃省张掖市民乐县华瑞牧场进行。选取18头10月龄左右、健康状况良好、体重为(351.62±4.69) kg的荷斯坦去势奶公牛，随机分为2个组，每组3个重复，每个重复3头牛。对照组(CON组)饲喂基础饲粮，抗菌肽组(AP组)在基础饲粮中添加8 g/(d·头)抗菌肽。预试期30 d，正试期270 d，每30 d为1个阶段，共9个(Ⅰ～Ⅸ)阶段。每隔30 d空腹12 h称重。根据称重记录，按照目标日增重、营养标准最低成本和最佳效果及NRC(2016)肉牛营养需要，按阶段设计荷斯坦奶公牛全价配合饲料。基础饲粮组成及营养水平如表1所示。

表1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础)

1)每千克预混料含有 One kg of premix contained the following: VA 4 000 000 IU，VD3 600 000 IU，VE 120 000 IU，Mn 3 340 mg，Fe 4 800 mg，Zn 12 600 mg，Cu 3 140 mg，Se 60 mg，I 90 mg，Co 22 mg，烟酸 nicotinic acid 5 970 mg，生物素 biotin 200 mg。

1.3 饲养管理

饲养试验开始前对牛舍进行全面消毒，所有试验牛进行常规检查、体内驱虫、注射疫苗并编号，育肥过程中保持圈舍清洁干燥。试验采用全混合日粮(TMR)模式饲喂，每日分别在07:00和17:00各饲喂1次，自由采食和饮水。

1.4 测定指标和方法

1.4.1 干物质采食量

正试期开始后，每天晨饲前称量剩料量，每周将新鲜饲粮和剩料在105 ℃烘箱中烘干并称重，计算各组干物质采食量(DMI)。

1.4.2 生长性能

试验前后早晨对试验牛空腹称重1次，记录数据，并计算每头牛的平均日增重(ADG)和料重比。

1.4.3 屠宰性能、胴体性状和高档优质肉产量

饲喂试验结束后，每组随机选取6头体重相近的牛，禁食24 h，禁水2 h屠宰，参照《现代肉牛生产》[12]中的方法测定屠宰性能和胴体性状。屠宰性能包括每头牛的宰前活重、头重、蹄重、净肉重、骨重、屠宰率、净肉率、胴体产肉率、肉骨比。试验牛处死后经过处理分离出胴体，先对皮下脂肪覆盖度进行评价，然后将胴体分割为左右两半胴体，选取每头试验牛右半侧胴体测定右半热胴体重(用于计算热胴体重)、胴体长、胴体深、胴体胸深、胴体后腿围、胴体后腿宽、胴体后腿长、背膘厚度、皮下脂肪厚度、肋侧厚、肌间脂肪厚度和眼肌面积。将右半胴体推入排酸间排酸72 h后称重，计算72 h冷胴体重和胴体损失率。热胴体重、72 h冷胴体重和胴体损失率计算公式如下：

热胴体重=右半热胴体重×2；72 h冷胴体重=72 h右半冷胴体重×2；胴体损失率=100×(热胴体重-72 h冷胴体重)/热胴体重。

由屠宰场专业人员采用日式分割法分割出胴体的高档肉和优质肉。高档肉包括上脑、西冷、眼肉和里脊；优质肉包括牛腱、牛霖、大条、小条、针扒和尾龙扒。然后计算出高档肉重、高档肉占宰前活重比例、高档肉占热胴体比例、优质肉重、优质肉占宰前活重比例和优质肉占热胴体比例。

1.4.4 肉品质和常规营养成分

参考刘婷等[13]的方法测定肉品质。试验牛屠宰后，在每头试验牛左半侧胴体选取6.0 kg左右背最长肌，测定肉色、pH、滴水损失、蒸煮损失、失水率、剪切力，并进行大理石花纹评分；选取腰大肌测定熟肉率。大理石花纹评分按照美国牛肉大理石花纹等级图谱分制，从a～f分别为大理石花纹丰富、较丰富、适量、较少、少、微量或无，数据分析时定义为a=6、b=5、c=4、d=3、e=2、f=1。

水分、粗灰分含量测定分别参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》、GB 5009.4—2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》进行，粗脂肪含量使用SoxtecTM-2043自动浸提仪测定，粗蛋白质含量使用K9860全自动凯氏定氮仪测定。

1.4.5 血液生理指标

试验Ⅰ(初期)、Ⅴ(中期)、Ⅸ阶段(末期)对所有试验牛禁食12 h后，颈静脉采血5 mL，肝素钠抗凝保存，24 h内测定血液生理指标。血液生理指标送至张掖市阳光宠物医院使用迈瑞BC-1800三分类血球仪测定。

1.4.6 经济效益

根据试验期间各组试验牛总的饲料消耗及添加抗菌肽的添加剂成本计算总成本，再根据每头牛的平均增重情况计算每头牛的增重收益，最后根据饲料成本及增重收益计算每头牛的利润。

1.5 数据统计与分析

采用Excel 2010进行数据统计，采用SPSS 23.0软件进行独立样本t检验，结果用“平均值±标准误”表示，P<0.05为差异显著。

2 结 果

2.1 抗菌肽对荷斯坦奶公牛生长性能的影响

由表2可见，AP组终末体重和平均日增重显著高于CON组(P<0.05)，且分别比CON组提高了11.63%和22.11%。AP组初始体重、干物质采食量和料重比与CON组相比没有显著差异(P>0.05)，但干物质采食量比CON组提高了5.26%，料重比比CON组降低了15.88%。

表2 抗菌肽对荷斯坦奶公牛生长性能的影响

2.2 抗菌肽对荷斯坦奶公牛屠宰性能的影响

由表3可见，AP组宰前活重、头重、蹄重、净肉重、骨重、净肉率和胴体产肉率显著高于CON组(P<0.05)，且分别比CON组提高了12.51%、18.76%、18.68%、18.99%、12.81%、5.76%和2.83%。AP组屠宰率和肉骨比与CON组相比没有显著差异(P>0.05)，但均有所提高。

表3 抗菌肽对荷斯坦奶公牛屠宰性能的影响

2.3 抗菌肽对荷斯坦奶公牛胴体性状的影响

由表4可见，AP组热胴体重、72 h冷胴体重、胴体后腿宽、皮下脂肪覆盖度和眼肌面积显著高于CON组(P<0.05)，且分别比CON组提高了15.60%、15.78%、13.91%、30.12%和21.49%。AP组胴体损失率与CON组相比没有显著差异(P>0.05)，但有所降低。AP组其他胴体性状指标与CON组相比没有显著差异(P>0.05)，但均有所提高。

表4 抗菌肽对荷斯坦奶公牛胴体性状的影响

2.4 抗菌肽对荷斯坦奶公牛高档肉和优质肉产量的影响

由表5可见，AP组高档肉重、优质肉重和优质肉占宰前活重比例显著高于CON组(P<0.05)，且分别比CON组提高了19.94%、20.25%和6.88%。AP组高档肉占宰前活重比例、高档肉占热胴体比例和优质肉占热胴体比例与CON组相比没有显著差异(P>0.05)，但均有所提高。

表5 抗菌肽对荷斯坦奶公牛高档肉和优质肉产量的影响

2.5 抗菌肽对荷斯坦奶公牛肉品质的影响

由表6可见，AP组肌肉pH显著高于CON组(P<0.05)，肌肉滴水损失和剪切力显著低于CON组(P<0.05)。2组之间其他肉品质指标没有显著差异(P>0.05)。

表6 抗菌肽对荷斯坦奶公牛肉品质的影响

2.6 抗菌肽对荷斯坦奶公牛肌肉常规营养成分含量的影响

由表7可见，AP组肌肉水分含量显著低于CON组(P<0.05)，肌肉粗脂肪含量显著高于CON组(P<0.05)。2组之间肌肉粗灰分和粗蛋白质含量没有显著差异(P>0.05)。

表7 抗菌肽对荷斯坦奶公牛肌肉常规营养成分含量的影响

2.7 抗菌肽对荷斯坦奶公牛血液生理指标的影响

由表8可见，试验Ⅰ阶段，2组之间血液生理指标没有显著差异(P>0.05)。试验Ⅴ阶段，AP组血液平均红细胞体积和平均红细胞血红蛋白含量显著高于CON组(P<0.05)，平均红细胞血红蛋白浓度显著低于CON组(P<0.05)；AP组血液白细胞数目、单核细胞数目、中性粒细胞数目、单核细胞百分比、中性粒细胞百分比、血红蛋白浓度、红细胞压积与CON组相比没有显著差异(P>0.05)，但均有所提高。试验Ⅸ阶段，AP组血液红细胞压积和平均红细胞体积显著高于CON组(P<0.05)；AP组血液红细胞数目、血红蛋白浓度、平均红细胞血红蛋白含量和血小板数目与CON组相比没有显著差异(P>0.05)，但均有所提高。

表8 抗菌肽对荷斯坦奶公牛Ⅰ、Ⅴ、Ⅸ阶段血液生理指标的影响

2.8 抗菌肽对荷斯坦奶公牛经济效益的影响

由表9可见，AP组干物质采食量高于CON组，加之添加剂成本，导致AP组总成本高于CON组，但AP组增重和增重收益显著高于CON组(P<0.05)。整个育肥期，AP组利润比CON组提高了1 964.42元/头。

表9 抗菌肽对荷斯坦奶公牛经济效益的影响

3 讨 论

3.1 抗菌肽对荷斯坦奶公牛生长性能、屠宰性能、胴体性状和高档优质肉产量的影响

抗菌肽具有较强的抗性，对高温、强酸碱度有较强的适应性，且水溶性较好，不易产生耐药性，适合用作饲料添加剂。另外，有些种类的抗菌肽对胰蛋白酶或胃蛋白酶的水解具有抑制作用[14]，在动物的消化系统中起到一定的抗菌和抗寄生虫的作用，可以提高动物的消化率，促进采食量，进而提高动物的生长性能。

本试验所添加的抗菌肽主要含有枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌和酿酒酵母，多菌种复合发酵的核心代谢产物产生蜜蜂肽，其具有较强的耐受能力和定植能力，对致病性和耐药性的大肠杆菌、沙门氏菌等革兰氏阴性菌具有独特的杀灭效果，可促进肠道有益菌群繁殖，提高动物生长速度[15]。已有研究表明，饲粮中添加抗菌肽B-13可显著提高仔猪的平均日增重，降低料重比，进而提高仔猪的生长性能[16]。王建[17]研究表明，饲粮中添加抗菌肽Api-PR19可使肉鸡肠道有害菌数量减少，有提高肉鸡生长性能的作用。李世易[18]通过在湖羊饲粮中添加蜂蜜肽增加了湖羊的平均日采食量、平均日增重和饲料转化率，提高了育肥湖羊的生长性能。这均与本研究结果一致。

屠宰性能和胴体性状可直观反映出动物的产肉性能，是评价动物的营养水平和经济效益的重要指标。李金莲[19]研究表明，饲粮中添加500 mg/kg抗菌肽能显著提高肉鸡的屠宰率。刘靖康等[20]研究表明，饲粮中添加抗菌肽CC31有提高42日龄羔羊屠宰性能的作用。苗旭等[21]研究表明，饲粮中添加抗菌肽能够改善肉鸡的屠宰性能。综合以上研究结果表明，饲粮中添加抗菌肽可不同程度提高动物的屠宰性能。本研究结果显示，AP组宰前活重、头重、蹄重、净肉重、骨重、净肉率和胴体产肉率均显著高于CON组，屠宰率和肉骨比与CON组相比均有所提高。抗菌肽提高了育肥牛的屠宰性能，与以上研究结果相似。这可能是因为抗菌肽在促进荷斯坦奶公牛生长发育的过程中，改善了肠道微生物的生长环境，调节了肠道菌群平衡，对营养物质的吸收和沉积起到了一定的调控作用，有利于动物肌肉的生长，其具体机理还需要进一步研究。本研究结果显示，AP组热胴体重、72 h冷胴体重、胴体后腿宽、皮下脂肪覆盖度和眼肌面积显著高于CON组。但李瑞等[22]研究表明，肥育猪饲粮中添加50 mg/kg抗菌肽制剂对猪胴体性状有一定改善效果，但未达到显著水平。这可能与动物的种类，抗菌肽主要成分、添加量和添加方式，饲粮组成和饲养环境不同有关。综合以上结果，表明饲粮中添加抗菌肽可有效改善荷斯坦奶公牛的屠宰性能和胴体性状，提高其产肉性能。

高档肉和优质肉产量一直是肉牛养殖户所关注的重点，因其具有营养丰富、鲜嫩多汁和口感饱满等特点，备受消费者青睐，能够给养殖户带来高额的利润。但不是所有的牛都能生产出高档肉和优质肉。当前，国内常见生产高档牛肉和优质牛肉的肉牛有国外优良品种安格斯牛、日本和牛，还有我国的五大地方品种以及其与国外优良肉牛品种杂交的后代等[23]。但有研究表明，荷斯坦奶公牛经过去势、提高营养水平和加强管理标准，可生产出较少的高档肉和优质肉[24]。本研究结果发现，荷斯坦奶公牛经过去势、饲粮中添加抗菌肽和采用全过程阶段式品质化育肥技术，AP组高档肉重、优质肉重和优质肉占宰前活重比例均显著高于CON组，说明饲粮中添加抗菌肽可显著提高去势荷斯坦奶公牛胴体高档肉和优质肉产量。

3.2 抗菌肽对荷斯坦奶公牛肉品质的影响

肉品工作者普遍认为肌肉pH能很好地反映肉品质的优劣。糖酵解的最终产物乳酸在肌肉中不断堆积会引起pH发生变化，具体表现为先下降后上升的过程[25]。另外，肌肉pH的高低也可反映动物在运输过程的应激大小。应激反应越小，乳酸堆积越少，肌肉pH下降幅度越小[26]。本试验中，AP组肌肉pH显著高于CON组，说明饲粮中添加抗菌肽可显著降低荷斯坦奶公牛运输过程中的应激反应。有研究表明，饲粮中添加抗菌肽可显著提高肉鸡的肌肉pH[27]，与本研究结果相似。消费者普遍认为嫩度为肉类的首要品质指标[28]，它主要通过剪切力来衡量。动物的品种、年龄、性别、肌肉部位、肌肉脂肪含量、肌纤维强度和饲粮组成等都是影响肌肉嫩度的因素。本研究结果表明，AP组肌肉剪切力显著低于CON组，说明饲粮中添加抗菌肽可有效改善肌肉嫩度。其原因可能是AP组肌肉粗脂肪含量较高，也可能与肌纤维强度不同有关。肉色是影响消费者感官体验的第一要素，直接影响消费者的购买决策。肉色主要与肌肉中肌红蛋白的状态和含量有关[29]。本研究结果表明，AP组肌肉肉色与CON组没有显著差异，说明抗菌肽对肌肉中肌红蛋白的氧化速度没有影响。失水率、滴水损失和蒸煮损失是反映肌肉保水性能的重要指标。它们直接影响肉的风味、质地、营养成分、多汁性等品质。另外，滴水损失也与肌肉嫩度有关。滴水损失越低，肌肉嫩度越高[30]。它也是常用的反映系水力的间接指标，两者呈线性负相关。有研究发现，饲粮中添加抗菌肽可降低肉鸡的滴水损失[31]。本试验中，AP组肌肉滴水损失显著低于CON组，与以上研究结果一致。这说明饲粮中添加抗菌肽可提高牛肉的保水性能，降低营养成分损失，提高多汁性和肌肉嫩度。该结果也与本研究肌肉剪切力结果一致。综上所述，饲粮中添加抗菌肽可有效改善荷斯坦奶公牛肉品质。胴体重也是影响肉品质的因素[32]。随胴体重的提高，肌纤维面积也会升高，进而降低肌肉pH、亮度、蒸煮损失和保水性[33]。本研究发现，虽然AP组胴体重高于CON组，但是AP组肌肉pH显著高于CON组，AP组肌肉剪切力显著低于CON组，原因可能是抗菌肽对肌纤维密度和面积有一定的调控作用，也可能是提高的胴体重不足以引起肉品质发生变化。任莉等[34]研究表明，饲粮中添加纳豆菌抗菌脂肽可以改善肉鸡的肉品质，与本研究结果结果一致。

肌肉粗蛋白质和粗脂肪含量是评价肉质的重要指标。肌肉粗脂肪含量的高低会影响肉的嫩度、口感和风味。粗脂肪含量高时，肌肉越嫩，口感越好；粗脂肪含量太低时，肉的口感就会变差，多汁性降低[35]。本研究显示，饲粮中添加抗菌肽降低了肌肉水分含量，提高了肌肉粗脂肪含量，说明抗菌肽可以改善去势奶公牛的肌肉嫩度和风味，这与本试验测定的剪切力结果相一致。

3.3 抗菌肽对荷斯坦奶公牛血液生理指标的影响

血液生理指标可反映动物的健康水平，也可以体现动物的新陈代谢情况，可为动物的生产能力和适应情况提供重要参考[36]。红细胞数目、血红蛋白浓度、红细胞压积、平均红细胞体积和平均红细胞血红蛋白含量均反映了动物机体氧气、二氧化碳和营养物质的运输能力。此外，有研究表明，白细胞、红细胞、单核细胞和粒细胞可能与免疫功能有关，红细胞压积可能与血液黏稠度呈正相关。血小板具有原始炎症细胞的特性，有参与止血和炎症反应的双重功能[37]。本试验中，试验Ⅰ阶段，AP组血液生理各指标与CON组差异不显著，说明饲粮中添加抗菌肽对育肥初期的荷斯坦奶公牛健康状况没有显著影响。试验V阶段，AP组血液平均红细胞体积和平均红细胞血红蛋白含量显著高于CON组，血液白细胞数目、单核细胞数目、中性粒细胞数目、单核细胞百分比、中性粒细胞百分比、血红蛋白浓度、红细胞压积与CON组相比有所提高，说明饲粮中添加抗菌肽对育肥中期荷斯坦奶公牛健康状况产生了积极影响，具体表现为提高了荷斯坦奶公牛免疫水平、新陈代谢能力和血液黏稠度。试验Ⅸ阶段，AP组血液红细胞压积和平均红细胞体积显著高于CON组，血液红细胞数目、血红蛋白浓度、平均红细胞血红蛋白含量和血小板数目与CON组相比有所提高，说明饲粮中添加抗菌肽可提高育肥末期荷斯坦奶公牛的免疫水平和新陈代谢能力。周芬等[8]研究表明，微生物发酵产生的抗菌肽提高了蛋鸡机体的免疫能力。秦龙[38]研究发现，饲粮中添加抗菌肽CC31提高了羔羊血清中免疫球蛋白含量，降低了肝脏组织中炎症基因的表达，有助于羔羊免疫系统的建立。本研究结果与以上研究结果一致。此外，本研究发现，饲粮中添加抗菌肽可提高机体运输氧气、营养物质和代谢产物的能力，增强机体新陈代谢，维持机体健康，最终促进机体生长。

3.4 抗菌肽对荷斯坦奶公牛经济效益的影响

牛只的经济效益是养殖户考虑的关键问题。本试验中，在考虑饲料成本和添加剂成本2项重要的成本后，AP组的总成本高于CON组，但AP组增重显著高于CON组，在相同市场条件下，AP组增重收益显著高于CON组，最终，AP组每头牛的利润比CON组高1 964.42元。本研究结果说明，饲粮中添加抗菌肽可提高荷斯坦奶公牛的经济效益，可以推广使用。

4 结 论

饲粮中添加抗菌肽可提高荷斯坦奶公牛生长性能、屠宰性能和经济效益；提高肌肉脂肪含量，改善肌肉嫩度，提高肌肉保水性和多汁性；提高机体免疫功能。