瘤胃微生物體外降解玉米秸稈與苜蓿干草混合粉的研究

付釣鈞，周清波，王長平，解志峰，李鳳剛，戴志江

（1.佳木斯大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院；黑龍江佳木斯 154007；2.黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江佳木斯 154007；3.佳木斯市獸醫(yī)衛(wèi)生防疫站，黑龍江佳木斯 154002）

本試驗(yàn)研究了反芻動物瘤胃微生物對玉米秸稈與苜蓿干草混合粉的體外降解規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 動物的選擇 牛是反芻動物，其瘤胃中有大量的細(xì)菌和原蟲等微生物，代謝活躍，可以消化和分解飼料中的粗纖維，因此選擇牛為試驗(yàn)動物。

1.1.2 玉米秸稈粉、苜蓿干草粉的制備 將當(dāng)?shù)剞r(nóng)田秋收后剩余秸稈曬干，用40目粉碎機(jī)將新鮮、無霉變的玉米秸稈和苜蓿干草粉碎，備用。

1.2 主要儀器及試劑

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)備與儀器 三角瓶（60 mL）、分析天平（GH-120，日本 AND）、GW-06A 烘干箱（哈爾濱理化儀器制造廠）、pH酸度計(jì)（PT25型，德國塞多利斯公司）、粉碎機(jī)（ZN-02，北京興時(shí)利和科技發(fā)展有限公司）、水浴鍋（SC-15，上海比朗儀器有限公司）、恒溫箱（DHG-9030，無錫三鑫精工試驗(yàn)設(shè)備有限公司）、雙目顯微鏡（BM311110，北京視界通儀器有限公司）、漏斗、玻璃棒、燒杯、容量瓶、量筒、注射器（25 mL）、濾紙、紗布、溫度計(jì)等。

1.2.2 試驗(yàn)試劑 微量元素溶液 （A液）：CaCl2·2H2O 13.2 g，MnCl2·4H2O 10.0 g，CoCl2·6H2O 1.0 g，F(xiàn)eCl3·6H2O 8.0 g，蒸餾水定容至 100 mL。 緩沖溶液（B 液）：NH4HCO34.0 g，NaHCO335.0 g，蒸餾水定容至1000 mL。常量元素溶液（C液）：Na2HPO45.7 g，KH2PO46.2 g，MgSO4·7H2O 0.6 g， 蒸餾水定容至 1000 mL。 還原劑溶液：NaOH 0.16 g，Na2S·9H2O 0.625 g，蒸餾水定容至95 mL。

牛瘤胃液：將屠宰場剛宰殺牛瘤胃內(nèi)容物取出，經(jīng)三層紗布過濾獲得牛瘤胃液，置于40℃水浴中，備用（付釣鈞等，2011）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 混合草粉制備 待測樣品置于烘干箱，測其含水量，測定結(jié)果見表1。

表1 樣品含水量

將玉米秸稈粉和苜蓿干草粉按不同配比（8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8）混合，形成 7 種混合草粉。

1.3.2 營養(yǎng)液配制 蒸餾水400 mL+A液0.1 mL+B液200 mL+C液200 mL+還原劑溶液40 mL，現(xiàn)用現(xiàn)配，用前預(yù)熱至39℃。

1.3.3 人工瘤胃培養(yǎng)液配制 將牛瘤胃液與營養(yǎng)液按體積比1∶2混合，制成人工瘤胃培養(yǎng)液。

1.3.4 分裝和培養(yǎng) 將已稱重樣品的每個(gè)培養(yǎng)瓶中分別加入36 mL人工瘤胃培養(yǎng)液搖勻，每組3只三角瓶并連接有刻度的注射器。然后將不加底物的空白組與培養(yǎng)組成批轉(zhuǎn)入恒溫箱中連續(xù)培養(yǎng)36 h，每2 h記錄1次產(chǎn)氣量，記錄結(jié)果后搖勻（劉丹丹等，2007）。培養(yǎng)36 h后將其迅速放入0℃冰箱中1 h，使其停止發(fā)酵。將濾紙濾后的干物質(zhì)置于120℃烘干箱中烘干。

2 結(jié)果

2.1 不同配比玉米秸稈與苜蓿干草混合粉各時(shí)間段的產(chǎn)氣量 從表2可見，試驗(yàn)開始至8 h左右產(chǎn)氣速度均比較緩慢而且產(chǎn)氣量非常少。隨著發(fā)酵過程的進(jìn)行，瘤胃微生物逐漸適應(yīng)了環(huán)境條件，產(chǎn)氣速度規(guī)律性加快，8 h后才進(jìn)入正常產(chǎn)氣階段，各組產(chǎn)氣量開始增加。12～20 h產(chǎn)氣量達(dá)到高峰，這個(gè)時(shí)期正是瘤胃微生物活躍期，而24 h之后產(chǎn)氣速度又明顯變慢，產(chǎn)氣量減少是因?yàn)榕囵B(yǎng)瓶內(nèi)代謝產(chǎn)物累積，瘤胃微生物受到反饋抑制的結(jié)果。

2.2 不同配比玉米秸稈與苜蓿干草混合粉干物質(zhì)降解率 從表3可見，干物質(zhì)降解率以3∶7組合和4∶6組合明顯高于其他比例組合，瘤胃微生物繁殖發(fā)酵粗飼料效果最好。這是因?yàn)檐俎８刹葜械幢容^豐富，有利于微生物生長繁殖，而以3∶7組碳氮比最符合微生物生長，其他組由于氮源的不足，使微生物繁殖受阻，產(chǎn)氣量下降，干物質(zhì)降解少，導(dǎo)致干物質(zhì)降解率下降，本試驗(yàn)結(jié)果與于長青和張日?。?004）研究結(jié)果相吻合。同時(shí)結(jié)合各時(shí)間段的鏡檢發(fā)現(xiàn)，3∶7組和4∶6組纖毛蟲極多且活動旺盛，瘤胃液中主要微生物有細(xì)菌、纖毛蟲、厭氧真菌等，而細(xì)菌和厭氧真菌在光鏡下是很難分離觀察到的，通過纖毛蟲的活動可以推斷出瘤胃微生物的代謝是非常旺盛的。

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，通過產(chǎn)氣量和干物質(zhì)降解率的比較，在玉米秸稈粉和苜蓿干草粉配比為3∶7時(shí)，其營養(yǎng)成分最符合瘤胃微生物的營養(yǎng)需要，瘤胃微生物代謝最旺盛，繁殖數(shù)量最多，底物配比為4∶6 的組合次之。

表2 不同配比玉米秸稈與苜蓿干草混合粉在不同時(shí)間段發(fā)酵產(chǎn)氣量 mL

表3 不同配比玉米秸稈與苜蓿干草混合粉干物質(zhì)降解率

[1]付釣鈞，趙瑞艷，王長平，等.瘤胃微生物體外發(fā)酵不同配比大豆莢與稻草混合粉產(chǎn)氣量研究[J].飼料工業(yè)，2011，32（3）：30 ～ 32.

[2]劉丹丹，遲文峰，張永根，等.影響瘤胃微生物種群建立及其數(shù)量的因素[J].飼料博覽，2007，9：19 ～ 21.

[3]于長青，張日俊.瘤胃真菌的營養(yǎng)功能及最新應(yīng)用前景[J].飼料工業(yè)，2004，25（2）：19 ～ 21.■