添加纖維素酶和甲酸對青貯香蕉莖稈飼用品質(zhì)的影響

李夢楚，王定發(fā)，周漢林＊，周璐麗

（1華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 動 物科技學(xué)院，湖北 武 漢430070；2中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 熱 帶作物品種資源研究所，海南 儋 州571737）

香蕉為單子葉草本植物，是最大宗的熱帶和亞熱帶水果。生產(chǎn)香蕉的同時也產(chǎn)生了大量香蕉莖葉等殘次物。長期以來，這些殘次物除小部分用作肥料外，大部分棄掉，沒有得到合理利用。合理貯存加工的香蕉莖稈能有效解決我國熱帶地區(qū)牧草、飼料不足的問題，促進(jìn)熱帶地區(qū)畜牧業(yè)的發(fā)展［1-2］。葉涌清［3］研究表明，利用香蕉莖葉生產(chǎn)菌體蛋白作為飼料添加劑飼喂雛雞，不僅成本低，而且可以促進(jìn)雞只的生長發(fā)育，提高免疫力。韋英明等［4］研究表明，用青貯香蕉葉代替60%的象草飼喂牛，不影響牛的泌乳量和乳中成分，還能提高牲畜的適口性和消化率。López-Baca等［5］用4種不同處理的菌株發(fā)酵廢棄香蕉葉，營養(yǎng)價值提高，適口性增強(qiáng)。黃曉亮與黃銀姬［6］通過添加復(fù)合酶制制劑等不同添加劑青貯香蕉莖葉，營養(yǎng)成分得到改善，其中無氮浸出物含量顯著提高。但目前香蕉莖稈的處理方法較少，青貯品質(zhì)的飼用價值評價較單一。本試驗旨在研究添加不同濃度的纖維素酶和甲酸青貯香蕉莖稈后對青貯品質(zhì)的影響，對進(jìn)一步提高香蕉莖稈的飼料利用率，與精料混合搭配飼糧等建立理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 處理方法

將新鮮的香蕉莖稈（巴西818）晾曬至水分含量65%～70%，切至5～7cm，分別均勻添加0.1 g／kg纖維素酶（Ⅰ組）、0.2 g／kg纖維素酶（Ⅱ組）、3.0 g／kg甲酸（Ⅲ組）、6.0 g／kg甲酸（Ⅳ組）后與原料攪拌均依次裝入250 m L的塑料罐中，壓實密封，每個組設(shè)三個重復(fù)，對照組不添加任何成分。放陰涼處貯存45 d，開罐后烘干粉碎，過1.1 mm篩孔作常規(guī)分析，過2.5 mm篩孔作尼龍袋分析。

1.2 試驗動物

6頭裝有永久性瘤胃瘺管的海南黑山羊，公母各半，體重在30 kg左右，飼料給量為維持水平，每天早晚兩次供料，飼料為全價混合飼糧，自由飲水。

1.3 青貯品質(zhì)分析

1.3.1 感官評定 分別從顏色、氣味、質(zhì)地方面進(jìn)行感官鑒定，標(biāo)準(zhǔn)參照劉建新［7］采用的方法。

1.3.2 指標(biāo)評定

1.3.2.1 p H 取開罐后的青貯樣品20 g于100 m L容量瓶中，加入30 m L蒸餾水，25℃靜置24 h，用p HS-3C精密酸度計測定p H。

1.3.2.2 常規(guī)營養(yǎng)成分 CP、有機(jī)物（OM）、NDF、ADF、DM、鈣（Ca）、磷（P），參照楊勝［8］方法進(jìn)行?？扇苄蕴牵╓SC）、單寧（Tannins）、氨態(tài)氮（NH3-N）含量主要的采用分光光度法測定，參考國標(biāo)。

1.3.2.3 有機(jī)酸含量 采用高效液相色譜法（HPLC）進(jìn)行測定［9］。

1.3.2.4 瘤胃降解率 尼龍袋法測定。取5份5 g左右待測樣品放入分別放入5個尼龍袋中，用橡皮筋扎好依次固定在長20 cm的半軟尼龍管的一端。在晨飼前1 h放入瘤胃中，培養(yǎng)時間為0、12、24、36、48、72 h。取樣3次后，讓羊休息3 d，再繼續(xù)放樣，取樣。在規(guī)定時間取出尼龍袋，并立即用大量清水沖洗，直至水澄清為止。然后將沖洗干凈后的尼龍袋65℃烘干至恒重。樣品保存待測DM、NDF、CP含量，方法同上。被測養(yǎng)分某時間點的降解率 ＝（降解前袋內(nèi)養(yǎng)分含量-降解后袋內(nèi)養(yǎng)分含量）／降解前袋內(nèi)養(yǎng)分含量×100%。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SAS 9.0軟件進(jìn)行單因素多重比較檢驗，數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方式對香蕉莖稈青貯后的感官評定

由表1可知，不同方式青貯香蕉莖稈后，青貯飼料品質(zhì)均達(dá)到優(yōu)良；與對照組相比，添加不同濃度的纖維素酶和甲酸處理后的氣味、顏色、結(jié)構(gòu)質(zhì)地差異不大，其中6 g／kg甲酸處理后的香蕉莖稈與其他組相比顏色稍暗。

表1 香蕉莖稈的感官評定Table 1 The sensory evaluation of banana stalk leaves

2.2 不同處理方式對p H和有機(jī)酸的影響

由表2可知，與對照組相比，不同方式青貯香蕉莖稈后，p H 差異均不顯著（P＞0.05），其中6 g／kg甲酸組的丙酸、乙酸含量顯著降低（P＜0.05），乳酸含量差異不顯著（P＞0.05）；添加不同濃度的纖維酶青貯香蕉莖稈后，乳酸、乙酸含量顯著提高（P＜0.05），丙酸、丁酸含量差異不顯著（P＞0.05）。

2.3 不同處理方式對香蕉莖稈常規(guī)營養(yǎng)成分的影響

由表3可知，與對照組相比，不同方方式處理香蕉莖稈均提高了CP含量，但差異不顯著（P＞0.05）；添加高濃度的甲酸青貯香蕉莖稈后，DM含量提高了4.64%（P＞0.05）。不同試驗組 ADF、NDF含量較對照組均沒有顯著改變（P＞0.05），其中6.0 g／kg甲酸組ADF與NDF含量低于其他試驗組；4個試驗組的單寧含量與對照組相比分別降低75.00%、58.33%、58.33%、33.33%（P＜0.05）；不同處理方式后NH3-N與WSC含量與對照組相比沒有顯著變化（P＞0.05），高濃度的甲酸組 WSC含量高于其他3個試驗組，NH3-N含量低于其他3個試驗組；Ca、P含量較對照組差異不顯著（P＞0.05）。

表2 香蕉莖稈青貯后的p H和有機(jī)酸的影響（以烘干樣為基礎(chǔ)）Table 2 Effects of different silage methods on p H and organic acid of banana stalk leaves（air-dry basis）

表3 不同處理方式對香蕉莖稈常規(guī)營養(yǎng)成分的影響（以烘干樣為基礎(chǔ)）Table 3 Effects of different silage methods on conventional nutrients of banana stalk leaves（air-dry basis）

2.4 不同處理方式對香蕉莖稈在瘤胃降解率的影響

由表4可知，在12 h時，纖維素酶組DM的降解率顯著高于對照組與甲酸組（P＜0.05）。隨著降解的持續(xù)，甲酸組DM降解速率加快，到36 h時已高于纖維素酶組。72 h，除低濃度的纖維素酶組外，其他3個試驗組DM的降解率均高于對照組（P＜0.05），其中兩個甲酸組降解最快，比對照組分別提高了15.56%、14.33%；由表5可知，在12 h，4個試驗組CP的降解率高于對照組（P＜0.05）。48 h內(nèi)，CP降解率穩(wěn)定提高。到72 h，4個試驗組的CP降解率較對照組分別提高了6.32%、13.88%、12.71%、22.92%，其中高濃度的甲酸組差異顯著（P＜0.05）；由表6可知，4個試驗組在12 h NDF降解率與對照組相比沒有顯著差異（P＞0.05）。隨著降解的持續(xù)，NDF降解率緩慢提高，到48 h，低濃度的甲酸組NDF的降解率高于對照組與其他試驗組（P＜0.05）。到72 h，2個甲酸組NDF的降解率較對照組分別提高了20.17%、16.06%（P＜0.05）。

表4 香蕉莖稈在瘤胃內(nèi)不同時間點的DM降解率（以烘干樣為基礎(chǔ)）Table 4 DM degradation rates of banana stalk leaves in rumen at different time points（air-dry basis） %

表5 香蕉莖稈在瘤胃內(nèi)不同時間點的CP降解率（以烘干樣為基礎(chǔ) ）Table 5 CP degradation rates of banana stalk leaves in rumen at different time points（air-dry basis） %

表6 香蕉莖稈在瘤胃內(nèi)不同時間點的NDF降解率（以烘干樣為基礎(chǔ)）Table 6 NDF degradation rates of banana stalk leaves in rumen at different time points（air-dry basis） %

3 討 論

3.1 不同處理對香蕉莖稈青貯品質(zhì)的影響

本研究中，4種方法對改善香蕉莖稈的青貯品質(zhì)都得到不同程度的提高，均符合優(yōu)質(zhì)飼料標(biāo)準(zhǔn)［7，10］。不同處理組香蕉莖稈p H 均維持在4.0～5.0左右，說明添加甲酸和纖維素酶均易于香蕉莖稈的青貯。添加不同濃度的纖維素酶使香蕉莖稈在青貯過程中產(chǎn)生大量的有機(jī)酸，p H下降。此外乙酸過量會降低動物的采食量［11］，但降低乙酸含量能提高動物的生產(chǎn)性能還有待進(jìn)一步研究［12］。

在4個試驗組中，DM與CP的含量與對照組相比沒有顯著差異，這與鄭曉玲等［13］和鄧衛(wèi)東等［14］的試驗結(jié)果一致。這可能是因香蕉莖稈中本身蛋白質(zhì)含量較低，其次是飼料原料采集后，植物呼吸的作用、蛋白質(zhì)降解酶的作用、好氧微生物的代謝活動等，使得部分蛋白質(zhì)被分解［15-16］。另外，在原料晾曬、烘干等加工過程中氮的損失也是降低CP含量的另一原因。青貯飼料中WSC能被微生物發(fā)酵耗用產(chǎn)生乳酸，降低p H，抑制有害菌的生長，達(dá)到提高青貯飼料品質(zhì)的目的。優(yōu)質(zhì)的青貯過程要求原料含水量在60%～75%，緩沖能值較低，WSC含量在2%～3%。本試驗中除，6 k／kg甲酸組以外，其他三組 WSC的含量較對照組顯著降低，這與Stokes［17］的試驗結(jié)果不一致，這可能與乳酸菌發(fā)酵將飼料中的WSC逐漸地轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸有關(guān)。另外，原料加工過程中WSC也有一部分損失。

適當(dāng)?shù)睦w維含量可以促進(jìn)反芻動物瘤胃發(fā)酵，但過高的纖維含量則會影響到反芻動物的適口性和飼料消化率［18］。本試驗不同處理后的香蕉莖稈均降低了NDF含量，其中兩個甲酸組差異顯著；6 g／kg的甲酸組顯著降低了香蕉莖稈中ADF的含量，這與張文舉［19］的結(jié)果一致。香蕉莖稈中含有毒性的聚合程度小而活性大的單寧，過多的單寧可以影響動物的適口性和采食量，抑制動物體內(nèi)多種酶的活性，降低動物蛋白質(zhì)的消化率，抑制瘤胃微生物酶的活性。本試驗不同處理組均顯著降低了單寧的含量，這與梁方方等［20］的試驗結(jié)果一致。NH3-N反應(yīng)青貯飼料中蛋白質(zhì)和氨基酸分解情況，其含量越高，說明蛋白質(zhì)和氨基酸分解越多，意味著青貯飼料的品質(zhì)就越差。本試驗兩個甲酸組NH3-N含量較對照組降低，但差異不顯著。試驗中不同處理組Ca、P含量的改變不顯著。

3.2 不同處理香蕉莖稈瘤胃降解率的影響

DM的降解率同采食量成正相關(guān)，日糧中更高DM的降解率也代表其在瘤胃中利用程度更高。在青貯72 h時，4個試驗組DM的降解率均顯著高于對照組，其中6 g／kg甲酸組DM的降解率在五個時間點始終顯著高于對照組。這說明6 g／kg甲酸處理后的香蕉莖稈在瘤胃內(nèi)更容易被消化，這與鄧衛(wèi)東等［14］試驗結(jié)果一致，表明海南黑山羊?qū)μ砑? g／kg甲酸青貯后的香蕉莖稈的采食量要高于添加其他成分青貯的香蕉莖稈。

飼料蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解主要取決于其發(fā)酵的難易程度和在瘤胃內(nèi)的滯留時間。4個試驗組的CP在72 h的降解率顯著高于對照組，這與夏科等［21］的試驗結(jié)果一致，這可能與降解前飼料中CP含量有關(guān)。CP降解率受其飼料本身特性的影響很大，冷靜等［22］與劉大林等［23］研究認(rèn)為牧草CP水平高有利于CP的降解，與本試驗結(jié)果基本一致。Allen［24］研究報道，青貯玉米飼糧中NDF的降解能力每增加1%，采食量增加0.17 kg。本研究中，4個試驗組NDF的降解率在72 h時均顯著高于對照組，說明各個處理方法均能提高香蕉莖稈的NDF的降解率，青貯能提高粗飼料類飼料的瘤胃利用程度。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，在香蕉莖稈中分別添加0.1、0.2 g／kg的纖維素酶和3.0、6.0 g／kg甲酸青貯后，香蕉莖稈，在感官、常規(guī)營養(yǎng)成分、瘤胃降解率方面均得到了改善。從促進(jìn)香蕉莖稈青貯品質(zhì)和提高乳酸含量、CP、NDF等體外消化率等方面綜合考慮，添加6.0 g／kg甲酸青貯香蕉莖稈效果最好；添加0.2 g／kg纖維素酶處理組其次，其他組青貯品質(zhì)相對較差。

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