溫度和添加劑對(duì)象草青貯發(fā)酵品質(zhì)、α-生育酚和β-胡蘿卜素的影響

劉秦華，李湘玉，李君風(fēng)，白晰，張建國(guó)，邵濤*，吳琳，趙新國(guó)，田佳鷺

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)飼草調(diào)制加工與貯藏研究所，江蘇 南京 210095；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣東 廣州 510642)

溫度和添加劑對(duì)象草青貯發(fā)酵品質(zhì)、α-生育酚和β-胡蘿卜素的影響

劉秦華1，李湘玉1，李君風(fēng)1，白晰1，張建國(guó)2，邵濤1*，吳琳1，趙新國(guó)1，田佳鷺1

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)飼草調(diào)制加工與貯藏研究所，江蘇 南京 210095；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣東 廣州 510642)

摘要：為提高青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)，降低α-生育酚和β-胡蘿卜素的損失，研究了溫度(45，30和15℃)和添加劑(無(wú)添加：CK；纖維素酶:E；植物乳桿菌:LP)對(duì)象草青貯飼料的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，在所有溫度水平，象草青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)良好，但30℃時(shí)產(chǎn)生了少量丁酸，發(fā)酵品質(zhì)略有下降；添加LP和E降低了pH(P<0.05)，增加了乳酸含量和乳酸乙酸比(P<0.05)，提高了發(fā)酵品質(zhì)。象草青貯飼料貯藏在45和15℃時(shí)的α-生育酚含量顯著高于30℃(P<0.05)，β-胡蘿卜素含量顯著低于30℃(P<0.05)。LP和E添加組在所有溫度水平的α-生育酚和β-胡蘿卜素含量均較低(P<0.05)。E組在45℃的α-生育酚含量顯著高于LP組，E組在30和15℃的β-胡蘿卜素含量顯著高于LP組。

關(guān)鍵詞：象草；發(fā)酵品質(zhì)；α-生育酚；β-胡蘿卜素

DOI：10.11686/cyxb2014338

Liu Q H, Li X Y, Li J F, Bai X, Zhang J G, Shao T, Wu L, Zhao X G, Tian J L. Effect of temperature and additives on fermentation and α-tocopherol and β-carotene content ofPennisetumpurpureumsilage. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(7): 116-122.

劉秦華, 李湘玉, 李君風(fēng), 白晰, 張建國(guó), 邵濤, 吳琳, 趙新國(guó), 田佳鷺. 溫度和添加劑對(duì)象草青貯發(fā)酵品質(zhì)、α-生育酚和β-胡蘿卜素的影響. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2015, 24(7): 116-122.

http://cyxb.lzu.edu.cn

收稿日期：2014-08-20；改回日期：2014-09-25

基金項(xiàng)目：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)青年科技創(chuàng)新基金(KJ2013022)，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新計(jì)劃訓(xùn)練項(xiàng)目(1426A02)和中國(guó)科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃(KFJ-EW-STS-071)資助。

作者簡(jiǎn)介：劉秦華(1983-)，男，重慶人，講師，博士。E-mail: liuqinhua@njau.edu.cn

通訊作者*Corresponding author. E-mail: taoshaolan@163.com

Abstract:The effects of temperature (45, 30, 15℃) and additives (no additives: CK; cellulase: E; Lactobacillus plantarum: LP), on the fermentation and α-tocopherol and β-carotene content of Pennisetum purpureum silages was determined. The results indicated that the P. purpureum silage produced good fermentation at all temperatures; ensiling at 30℃ produced less butyric acid however. Additives (LP and E) produced significantly higher lactic acid content, lactic acid to acetic acidratio and lower pH (P<0.05) than silages without additive (CK), indicating additives can improve fermentation quality of P. purpureum silage. The study revealed that P. purpureum silage fermented at 30℃ had significantly higher β-carotene, but lower α-tocopherol content than silages fermented at 45 and 15℃ (P<0.05). Silage supplemented with LP and E had lower α-tocopherol and β-carotene contents (P<0.05). E treated silage had higher α-tocopherol content at 30℃ (P<0.05) and higher β-carotene content at 30℃ and 15℃ (P<0.05) than LP treated silage.

Effect of temperature and additives on fermentation and α-tocopherol and β-carotene content ofPennisetumpurpureumsilage

LIU Qin-Hua1, LI Xiang-Yu1, LI Jun-Feng1, BAI Xi1, ZHANG Jian-Guo2, SHAO Tao1*, WU Lin1, ZHAO Xin-Guo1, TIAN Jia-Lu1

1.InstituteofEnsilingandProcessingofGrass,CollegeofAnimalScienceandTechnology,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China; 2.CollegeofAgriculture,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China

Key words:Pennisetumpurpureum; fermentation quality; α-tocopherol; β-carotene

牧草中的α-生育酚和β-胡蘿卜素是草食動(dòng)物維生素E和維生素A的主要來(lái)源之一，對(duì)草食動(dòng)物免疫、繁殖等性能有重要影響。α-生育酚是維生素E的主要形式，對(duì)防治由激素及營(yíng)養(yǎng)失衡造成的各種類型子宮疾病的發(fā)生，胎間距加大，難孕牛增多等一系列繁殖障礙疾病均有一定的作用[1]。β-胡蘿卜素是維生素A的前體物質(zhì)，進(jìn)入機(jī)體后形成維生素A，提高血清中免疫球蛋白的含量，刺激多形核粒細(xì)胞產(chǎn)生超氧化物增強(qiáng)殺菌力，提高體內(nèi)各種抗體(IgA、IgM和IgG等)的水平[2]。青貯是有效保存牧草α-生育酚和β-胡蘿卜素的加工方式之一。青貯飼料α-生育酚和β-胡蘿卜素的含量為鮮草的40%～60%，而干草α-生育酚和β-胡蘿卜素的含量為鮮草的10%～20%[3]。Noziere等[4]發(fā)現(xiàn)色澤良好的青貯飼料能夠保存鮮草約80%的β-胡蘿卜素。因此，研究青貯飼料中α-生育酚和β-胡蘿卜素含量的變化具有重要意義。

環(huán)境溫度是影響青貯發(fā)酵品質(zhì)的重要因素之一。高溫(30～40℃)條件下青貯易導(dǎo)致丁酸發(fā)酵，發(fā)酵品質(zhì)差[5]；低溫(5～15℃)條件下青貯則發(fā)酵較弱，需要較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)抑制腸桿菌、芽孢桿菌和酵母等微生物[6]。目前，溫度對(duì)青貯飼料α-生育酚和β-胡蘿卜素影響的研究較少，尚不明確溫度對(duì)α-生育酚和β-胡蘿卜素的影響機(jī)制。添加乳酸菌和纖維素酶能提高青貯發(fā)酵品質(zhì)，但對(duì)青貯飼料α-生育酚和β-胡蘿卜素的影響效果不一致。Lindqvist等[7]發(fā)現(xiàn)添加乳酸菌和纖維素酶增加了青貯飼料α-生育酚的含量且未降低β-胡蘿卜素的損失，Nadeau等[8]發(fā)現(xiàn)添加乳酸菌未降低青貯飼料α-生育酚的損失。

本試驗(yàn)旨在研究添加乳酸菌和纖維素酶對(duì)不同貯藏溫度象草青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)、α-生育酚和β-胡蘿卜素含量的影響，初步探討其對(duì)α-生育酚和β-胡蘿卜素的影響機(jī)制，為牧草青貯加工提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1　試驗(yàn)材料

2014年9月26日收割株高為1.3~1.6 m 的第1茬象草(Pennisetumpurpureum)為試驗(yàn)材料。乳酸菌為植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)，具有在低溫下高產(chǎn)乳酸的特性，來(lái)自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)飼草加工實(shí)驗(yàn)室，纖維素酶購(gòu)自江蘇銳陽(yáng)生物科技有限公司。

1.2　試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用實(shí)驗(yàn)室青貯罐，容積為1 L的聚乙烯塑料瓶。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)貯藏溫度：45，30和15℃；試驗(yàn)處理：無(wú)添加(CK)、植物乳桿菌添加(LP)1×105cfu/g FW、纖維素酶添加(E)0.2% FW。每個(gè)處理同一貯藏溫度4個(gè)重復(fù)，青貯35 d。

1.3　試驗(yàn)方法

1.3.1青貯飼料的調(diào)制將新鮮象草切短至1~2 cm，混勻并分別經(jīng)不同添加劑處理后再次混勻，裝入1 L實(shí)驗(yàn)室青貯罐中，每個(gè)青貯罐裝820 g，壓實(shí)后蓋上內(nèi)外蓋，并用膠帶密封，置于設(shè)計(jì)溫度下貯藏35 d后開(kāi)窖，分析青貯發(fā)酵品質(zhì)、α-生育酚和β-胡蘿卜素含量。

1.3.2青貯原料化學(xué)成分及微生物組成分析青貯原料切短后，四分法取300 g烘干后測(cè)定干物質(zhì)(dry matter, DM)，烘干樣品粉碎后過(guò)1 mm篩用于測(cè)定粗蛋白(crude protein, CP)、水溶性碳水化合物(water-soluble carbohydrate, WSC)、中性洗滌纖維(neutral detergent fiber, NDF)和酸性洗滌纖維(acid detergent fiber, ADF)。DM含量采用 65℃干燥法烘60 h以上至恒重測(cè)定[9]，CP含量采用凱氏定氮法測(cè)定[10]，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維采用尼龍袋法測(cè)定[11]，中性洗滌纖維減去酸性洗滌纖維得半纖維素含量，WSC含量采用蒽酮-硫酸法測(cè)定[12]。采用四分法另取20 g青貯原料，于250 mL錐形瓶中加蒸餾水180 mL稀釋10倍，并在4℃浸提18 h后過(guò)濾得到浸提液，用于分析緩沖能。緩沖能采用鹽酸、氫氧化鈉滴定法測(cè)定[6]。乳酸菌、好氣性細(xì)菌、酵母菌和霉菌數(shù)量分別采用MRS(deMan-Rogosa-Sharpe)瓊脂培養(yǎng)基、營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基計(jì)數(shù)[6]。乳酸菌厭氧37℃培養(yǎng)2 d；好氣性細(xì)菌、酵母菌和霉菌在有氧條件下 30℃培養(yǎng)2~3 d。

1.3.3發(fā)酵品質(zhì)和微生物組成分析青貯罐開(kāi)封后，采用四分法取100 g 混勻的青貯飼料放入聚乙烯塑料封口袋中，加入400 mL 蒸餾水，冰箱里4℃下浸泡 18 h 后過(guò)濾，用 pH計(jì)(HANNA, pH 211型)測(cè)定浸提液 pH 值。有機(jī)酸含量采用高效液相色譜儀測(cè)定[13]。色譜條件：日立L-2000高效液相色譜儀；色譜柱RS pak KC-811 昭和電氣；流動(dòng)相為3 mmol/L 的高氯酸溶液；流速1 mL/min；柱溫60℃；檢測(cè)器，L-2420紫外可見(jiàn)檢測(cè)器；檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm。NH3-N含量采用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定[9]。微生物組成分析方法與原料相同。

1.3.4α-生育酚和β-胡蘿卜素含量分析α-生育酚和β-胡蘿卜素浸提液制備[7]：四分法分樣后稱取10 g新鮮樣品，置于冷凍干燥機(jī)中-55℃冷凍干燥48 h并粉碎得凍干樣品。將全部?jī)龈蓸悠分糜谌瞧恐校尤?0 mL無(wú)水乙醇、30 mL甲醇、30 mL 濃度為10%的維生素C、20 mL KOH水溶液(質(zhì)量∶體積=1∶1)，黑暗條件下80℃水浴30 min進(jìn)行皂化，冷水中冷卻。取全部皂化液于250 mL分液漏斗，加入50 mL石油醚，上下倒置3 min后靜置，將下層液去掉，將上層液倒入平底燒瓶，于75℃水浴蒸干，用 1.5 mL 異丙醇溶解，3500 r/min離心后得α-生育酚和β-胡蘿卜素浸提液。

α-生育酚和β-胡蘿卜素含量采用高效液相色譜儀測(cè)定[7]。色譜條件：日立L-2000高效液相色譜儀；色譜柱，Inersil ODS-4；流動(dòng)相為90%甲醇+10%乙腈；流速為2 mL/min；柱溫為45℃；檢測(cè)器，L-2420紫外可見(jiàn)檢測(cè)器；α-生育酚的檢測(cè)波長(zhǎng)，280 nm；β-胡蘿卜素的檢測(cè)波長(zhǎng)，450 nm。

1.4　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 13 軟件的一般線性模型(GLM)進(jìn)行雙因素方差分析(Two way-ANOVA)，并用鄧肯法(Duncan)對(duì)各處理的平均值進(jìn)行多重比較；對(duì)發(fā)酵品質(zhì)參數(shù)與α-生育酚及β-胡蘿卜素進(jìn)行相關(guān)性分析。

2結(jié)果與分析

2.1　青貯原料的化學(xué)成分

新鮮象草的DM、CP含量及緩沖能較低，分別為146.86 g/kg FW，71.99 g/kg DM和94.42 mEq/kg DM；WSC含量為55.35 g/kg DM；NDF和ADF含量較高，分別為632.60 g/kg DM和 425.96 g/kg DM；附著乳酸菌較少，數(shù)量為3.94 lg cfu/g FW；好氧性微生物較多，數(shù)量超過(guò)5.0 lg cfu/g FW(表1)。α-生育酚和β-胡蘿卜素含量分別為10.00 mg/kg DM和450.21 mg/kg DM。

2.2　溫度對(duì)象草青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)、α-生育酚和β-胡蘿卜素的影響

溫度對(duì)象草青貯飼料的pH、乳酸(LA)、乙酸(AA)、氨態(tài)氮比總氮(NH3-N/TN)、乳酸比乙酸(LA/AA)，乳酸菌、好氧細(xì)菌、酵母菌、霉菌、α-生育酚和β-胡蘿卜素分別有顯著影響(P<0.05)，對(duì)DM 和丁酸(BA)無(wú)顯著影響(P>0.05)(表2)。在CK組中，所有溫度水平間的干物質(zhì)、pH、乳酸無(wú)顯著差異(P>0.05)；30和45℃的AA含量顯著高于15℃(P<0.05)；30℃的BA和NH3-N/TN最高(P<0.05)；30和15℃的乳酸菌和好氧性細(xì)菌顯著多于45℃(P<0.05)； 30和45℃的酵母菌數(shù)量顯著少于15℃(P<0.05)；30℃的α-生育酚含量顯著低于45和15℃(P<0.05)；30℃的β-胡蘿卜素含量顯著高于45和15℃(P<0.05)。

表1　青貯前象草的化學(xué)成分與微生物組成

注：FW，鮮重；DM，干物質(zhì)；cfu，菌落形成單位；mEq, 毫克當(dāng)量。下同。

Note: FW, Fresh weight; DM, Dry matter; cfu, Colony-forming units; mEq, Milligram equivalent. The same below.

注：CK，對(duì)照；E，纖維素酶；LP，植物乳桿菌；NH3-N/TN，氨態(tài)氮比總氮值；LA/AA,乳酸比乙酸；ND,未檢測(cè)到；同列不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)； *，差異顯著(P<0.05)， NS，無(wú)顯著差異(P>0.05)。

Note: CK, Control; E, Cellulose; LP,Lactobacillusplantarum; NH3-N/TN, Ratio of ammonia-N to total nitrogen; LA/AA, Ratio of lactic acid to acetic acid; ND, no detected; Different lowercase letters in the same column indicate significant differences atP<0.05; *, Significant difference (P<0.05); NS, No significant difference (P>0.05).

2.3　添加劑對(duì)象草青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)、α-生育酚和β-胡蘿卜素的影響

除BA外，添加劑對(duì)其他青貯發(fā)酵品質(zhì)參數(shù)和α-生育酚及β-胡蘿卜素均有顯著的影響(P<0.05)(表2)。在45℃貯藏條件下，E組的干物質(zhì)、AA含量和乳酸菌數(shù)量顯著低于CK和LP組(P<0.05)；E組和LP組的LA含量顯著高于CK組(P<0.05)；E組的LA/AA值顯著高于CK組和LP組(P<0.05)，且LP組的LA/AA值顯著高于CK組(P<0.05)；E組和LP組的好氧性細(xì)菌數(shù)量顯著低于CK組(P<0.05)；E組和LP組的α-生育酚和β-胡蘿卜素含量顯著低于CK組(P<0.05)，且E組的α-生育酚含量顯著高于LP組(P<0.05)。

在30℃貯藏條件下，E組的干物質(zhì)含量顯著低于CK組和LP組(P<0.05)；E組和LP組的LA含量和LA/AA值顯著高于CK組(P<0.05)；E組和LP組的AA、BA、NH3-N/TN和乳酸菌及好氧性細(xì)菌數(shù)量顯著低于CK組(P<0.05)，E組和LP組的酵母菌數(shù)量顯著高于CK組(P<0.05)；E組和CK組的霉菌數(shù)量顯著低于LP組(P<0.05)； 在E組、CK組和LP組均未檢測(cè)到α-生育酚；E組和LP組的β-胡蘿卜素含量顯著低于CK組(P<0.05)，且E組的β-胡蘿卜素含量顯著高于LP組(P<0.05)。

在15℃貯藏條件下，E組的干物質(zhì)含量顯著低于CK組和LP組(P<0.05)；E組和LP組的pH顯著低于CK組(P<0.05)；E組和LP組的乳酸含量顯著高于CK組(P<0.05)；E組和CK組的乙酸含量顯著高于LP組(P<0.05)；E組和CK組的LA/AA值顯著低于LP組(P<0.05)，且E組的LA/AA值顯著高于CK組(P<0.05)；CK組的酵母菌數(shù)量顯著高于LP組(P<0.05)，E組的霉菌數(shù)量顯著高于CK組和LP組(P<0.05)；E組和LP組的α-生育酚含量顯著低于CK組(P<0.05)，E組和LP組的α-生育酚含量無(wú)顯著差異(P>0.05)，CK組的β-胡蘿卜素含量分別與E組和LP組無(wú)顯著差異(P>0.05)，E組的β-胡蘿卜素含量顯著高于LP組(P<0.05)。

2.4　溫度和添加劑交互作用對(duì)象草青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)、α-生育酚和β-胡蘿卜素的影響

溫度和添加劑交互作用對(duì)pH、AA、BA、NH3-N/TN、LA/AA、乳酸菌、好氧細(xì)菌、酵母菌、霉菌、α-生育酚和β-胡蘿卜素有顯著的影響(P<0.05)，對(duì)DM和LA無(wú)顯著影響(P>0.05)(表2)。在所有貯藏溫度中，E組和LP組在增加LA，降低BA和NH3-N/TN的效果無(wú)顯著差異(P>0.05)。從DM、pH、AA、LA/AA來(lái)看，LP組提高發(fā)酵品質(zhì)的效果較好。除45℃外，E組降低α-生育酚損失的效果顯著好于LP組(P<0.05)。E組和LP組降低β-胡蘿卜素?fù)p失的效果較差；在30和15℃，E組降低β-胡蘿卜素?fù)p失的效果顯著好于LP組(P<0.05)。

2.5　象草青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)與α-生育酚及β-胡蘿卜素的相關(guān)性

α-生育酚與pH、好氧性細(xì)菌和酵母菌數(shù)量呈正相關(guān)(P>0.05)，與LA呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，與DM、AA、BA、LA/AA、NH3-N/TN、乳酸菌和霉菌數(shù)量呈負(fù)相關(guān)(P>0.05)(圖1)。β-胡蘿卜素與AA、NH3-N/TN和好氧性細(xì)菌數(shù)量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與乳酸菌數(shù)量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與pH和BA呈正相關(guān)(P>0.05)；與LA/AA呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，與DM、LA、酵母菌和霉菌數(shù)量呈負(fù)相關(guān)(P>0.05)。

圖1　象草青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)與α-生育酚及β-胡蘿卜素的相關(guān)性Fig.1　Correlation of fermentation characteristics with α-tocopherol and β-carotene in P. purpureum silage　　　DM，干物質(zhì)；LA，乳酸；AA，乙酸；BA，丁酸；LA/AA，乳酸比乙酸；NH3-N/TN，氨態(tài)氮比總氮；LAB，乳酸菌；AB，好氧性細(xì)菌；Y，酵母菌；M，霉菌；*，差異顯著(P<0.05)。DM, Dry matter; LA, Lactic acid; AA, Acetic acid; BA, Butyric acid; LA/AA, Ratio of lactic acid to acetic acid; NH3-N/TN, Ratio of ammonia-N to total nitrogen; LAB, Lactic acid bacteria; AB, Aerobic bacteria; Y, Yeast; M, Mold; *, Significant difference at P<0.05.

3討論

溫度明顯影響了象草青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。隨著溫度的上升，AA呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，LA/AA值、乳酸菌、好氧性細(xì)菌和酵母菌數(shù)量呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明高溫抑制了乳酸菌、好氧性細(xì)菌和酵母菌的繁殖及乳酸發(fā)酵，促進(jìn)了乙酸發(fā)酵。該試驗(yàn)結(jié)果與Wang和Nishino[14]的研究結(jié)果一致。雖然對(duì)照組在30℃產(chǎn)生了丁酸發(fā)酵，但丁酸含量為2.83 g/kg DM，氨態(tài)氮比總氮值為53.41 g/kg，達(dá)到優(yōu)質(zhì)青貯飼料的要求(丁酸含量<10 g/kg DM，氨態(tài)氮比總氮值<100 g/kg)[9]，這與Zhang等[15]發(fā)現(xiàn)在30℃青貯飼料產(chǎn)生大量丁酸的研究結(jié)果不一致。其原因是本試驗(yàn)的象草緩沖能較低，為94.42 mEq/kg DM，乳酸菌利用WSC可產(chǎn)生足夠的乳酸，使pH下降至4.10抑制丁酸發(fā)酵。Tamada等[5]和榮輝等[16]也有類似的研究報(bào)道。對(duì)照組在15和45℃未檢測(cè)到丁酸，其原因是在該溫度下產(chǎn)生丁酸的能力弱，大多數(shù)丁酸菌產(chǎn)生丁酸的最適宜溫度是30℃[5,14]。

添加乳酸菌和纖維素酶常用于提高青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)。在本試驗(yàn)中，添加植物乳桿菌和纖維素酶的象草青貯飼料在不同貯藏溫度下均含有較多的乳酸，較高的LA/AA，較少的氨態(tài)氮，且未檢測(cè)到丁酸，提高了發(fā)酵品質(zhì)。這與Zhang等[15]和王奇等[9]的結(jié)果一致。而且在不同溫度下，植物乳桿菌和纖維素酶對(duì)青貯發(fā)酵品質(zhì)有顯著影響。隨著溫度的降低，LP組的乳酸含量呈上升趨勢(shì)，乙酸含量呈下降趨勢(shì)，LA/AA值顯著上升，DM含量較高并保持穩(wěn)定，發(fā)酵品質(zhì)逐步提高，說(shuō)明在低溫下該植物乳桿菌同型乳酸發(fā)酵的能力較強(qiáng)。隨著溫度的降低，纖維素酶添加組的乳酸和乙酸含量呈上升趨勢(shì)，pH呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明低溫下纖維素酶的活性較強(qiáng)，細(xì)胞壁物質(zhì)被降解為六碳糖和五碳糖，促進(jìn)了發(fā)酵。這與Zhang和Nishino[14]的研究結(jié)果不一致，與Colombatto等[17]報(bào)道的Liquicell 2500酶在低溫下促進(jìn)發(fā)酵的結(jié)果一致，Depol 40酶在高溫下促進(jìn)發(fā)酵的結(jié)果不一致，其原因是不同的纖維素酶具有不同的溫度活性。

溫度對(duì)α-生育酚及β-胡蘿卜素的含量有顯著影響。在本試驗(yàn)中，對(duì)照組的α-生育酚含量依次是：45℃>15℃>30℃。出現(xiàn)該結(jié)果的原因是：α-生育酚不飽和鍵少，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在無(wú)氧條件下45℃高溫對(duì)α-生育酚的破壞作用小[3]；15℃低溫下乳酸菌、好氧性細(xì)菌和酵母菌較多，降低了α-生育酚的含量；30℃時(shí)產(chǎn)生了丁酸發(fā)酵，α-生育酚損失較大。對(duì)照組在30℃的β-胡蘿卜素含量顯著高于15和45℃，這是由于15℃低溫下酵母菌較多，能降解β-胡蘿卜素[18]；β-胡蘿卜素屬四萜類化合物，具有4個(gè)不飽和的戊二烯單位，性質(zhì)活潑，45℃高溫容易導(dǎo)致β-胡蘿卜素降解[19]；對(duì)照組在30℃含有較多的β-胡蘿卜素的原因可能是蛋白質(zhì)降解過(guò)程中產(chǎn)生了保護(hù)β-胡蘿卜素的物質(zhì)。這點(diǎn)可由β-胡蘿卜素與氨態(tài)氮比總氮值呈顯著正相關(guān)得以證明，但產(chǎn)生的何種物質(zhì)及對(duì)β-胡蘿卜素的保護(hù)機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。

利用青貯添加劑可以改善青貯發(fā)酵品質(zhì)，但降低青貯飼料α-生育酚和β-胡蘿卜素?fù)p失的效果有顯著差異[20]。在本試驗(yàn)中，植物乳桿菌和纖維素酶添加組在45和15℃的α-生育酚含量顯著低于對(duì)照，且纖維素酶添加組在45℃的α-生育酚含量顯著高于植物乳桿菌添加組，說(shuō)明添加植物乳桿菌和纖維素酶降低α-生育酚損失的效果不佳，這與Nadeau 等[8]的結(jié)果類似，與Lindqvist等[7]的結(jié)果不一致，其原因是植物乳桿菌添加組和纖維素酶添加組的pH下降到3.5的水平。α-生育酚與pH呈正相關(guān)，與乳酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)對(duì)此進(jìn)行了證實(shí)。同樣的，植物乳桿菌和纖維素酶添加組在45和30℃的乳酸含量和LA/AA值顯著增加，乳酸發(fā)酵較強(qiáng)，β-胡蘿卜素的損失較大。上述結(jié)果與從DM含量為285～586 g/kg DM，pH值為5.16～5.51、乳酸含量為1.40~32.9 g/kg DM，丁酸含量為0~2.3 g/kg DM的裹包混合青貯飼料中得出的：乳酸發(fā)酵降低α-生育酚和β-胡蘿卜素?fù)p失的結(jié)果不一致[21]，這說(shuō)明較弱的乳酸發(fā)酵使α-生育酚和β-胡蘿卜素的損失較小，而較強(qiáng)的乳酸發(fā)酵使α-生育酚和β-胡蘿卜素的損失較大。纖維素酶添加組在45℃的α-生育酚含量顯著高于LP組，在30和15℃的β-胡蘿卜素含量顯著高于LP組的原因尚不明確，有待進(jìn)一步研究。

4結(jié)論

在15，30和45℃青貯，象草青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)均良好，添加植物乳桿菌和纖維素酶提高了其發(fā)酵品質(zhì)。象草青貯飼料貯藏在45和15℃時(shí)的α-生育酚損失較小，β-胡蘿卜素?fù)p失較大；30℃時(shí)α-生育酚損失較大，β-胡蘿卜素?fù)p失較小。添加植物乳桿菌和纖維素酶未能降低象草青貯飼料α-生育酚和β-胡蘿卜素的損失。

References：

[1]Li S, Hou X Z, Wang H R,etal. Effect of feeding different vitamin A on the immune of cow during perinatal period. Feed Industry, 2010, 31(17): 42-45.

[2]Li W, Zhang A Z, Jiang N. The effect of Vitamin A and Vitamin Don immune function. Livestock and Poultry Industry, 2007, 25(2): 14-16.

[3]Hidiroglou M, Batra T R, Roy G L. Changes in plasma alpha-tocopherol and selenium of gestating cows fed hay or silage. Journal of Dairy Science, 1994, 77(1): 190-195.

[4]Noziere P, Graulet B, Lucas A,etal. Carotenoids for ruminants: from forages to dairy products. Animal Feed Science and Technology, 2006, 131(3-4): 418-450.

[5]Tamada J, Yokota H, Ohshima M,etal. Effect of additives, storage temperature and regional difference of ensiling on the fermentation quality of Napier grass (PennisetumpurpureumSchum.) silage. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 1999, 12(1): 28-35.

[6]Wang C, Nishino N. Effects of storage temperature and ensiling period on fermentation products, aerobic stability and microbial communities of total mixed ration silage. Journal of Applied Microbiology, 2013, 114(6): 1687-1695.

[7]Lindqvist H, Nadeau E, Jensen S K. Alpha-tocopherol and beta-carotene in legume-grass mixtures as influenced by wilting, ensiling and type of silage additive. Grass and Forage Science, 2012, 67(1): 119-128.

[8]Nadeau E, Johanssonb B, Jensen S K,etal. Vitamin content of forages as influenced by harvest and ensiling techniques. Grassland Science in Europe, 2004, 9: 891-893.

[9]Wang Q, Yu C Q, Li Z H,etal. Effect of adding coenzyme and lactic acid bacteria on fermentation quality of mixed silage of tall fescue (Festucarundinacea) and common vetch (Viciasativa) in Tibet. Acta Prataculturae Sinica, 2012, 21(4): 186-191.

[10]Zhao Q J, Yuan X J, Guo G,etal. Effect of adding an inoculants and molasses on fermentation quality of mixed silage of hull-lessbarley raw and perennial rye grass in Tibet. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(4): 100-106.

[11]Wang J, Wang Y Q, Wen A Y,etal. Effects of molasses addition on the fermentation quality of broccoli residue, rice straw and alfalfa mixed silage. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(3): 248-254.

[12]Yan Y H, Li J L, Guo X S,etal. A study on fermentation quality of Italian ryegrass and soybean straw mixed silage. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(4): 94-99.

[13]Liu Q H, Zhang J G, Lu X L. The effects of lactic acid bacteria inoculation on the fermentation quality and aerobic stability of king grass silage. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(4): 94-99.

[14]Wang C, Nishino N. Effects of storage temperature and ensiling period on fermentation products, aerobic stability and microbial communities of total mixed ration silage. Journal of Applied Microbiology, 2013, 114(6): 1687-1695.

[15]Zhang J, Kawamoto H, Cai Y. Relationships between the addition rates of cellulose or glucose and silage fermentation at different temperatures. Animal Science Journal, 2010, 81(3): 325-330.

[16]Rong H, Yu C Q, Chen J,etal. Effects of FJLB, LAB and glucose addition on fermentation quality of napier grass (Pennisetumpurpureum) silage. Acta Prataculturae Sinica, 2013, 22(3): 108-115.

[17]Colombatto D, Mould F L, Bhat M K,etal.Invitroevaluation of fibrolytic enzymes as additives for maize (ZeamaysL.) silage - I. Effects of ensiling temperature, enzyme source and addition level. Animal Feed Science and Technology, 2004, 111(1-4): 111-128.

[18]Zorn H, Langhoff S, Scheibner M,etal. Cleavage of beta, beta-carotene to flavor compounds by fungi. Applied Microbiology and Biotechnology, 2003, 62(4): 331-336.

[19]Song J F, Li D J, Liu C Q. Effect of temperatures on β-carotene and color in sweet corn puree. Jiangsu Journal of Agricultural Science, 2011, 27(4): 863-867.

[20]Kalac P, Mcdonald P. A review of the changes in carotenes during ensiling of forages. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1981, 32(8): 767-772.

[21]Muller C E, Moller J, Jensen S K,etal. Tocopherol and carotenoid levels in baled silage and haylage in relation to horse requirements. Animal Feed Science and Technology, 2007, 137(1-2): 182-197.

參考文獻(xiàn)：

[1]李嵩, 侯先志, 王海榮, 等. 飼喂不同水平維生素對(duì)圍產(chǎn)期奶牛免疫性能的影響. 飼料工業(yè), 2010, 31(17): 42-45.

[2]李婉, 張愛(ài)忠, 姜寧. 維生素A和維生素D的免疫學(xué)研究進(jìn)展. 畜禽業(yè), 2007, 25(2): 14-16.

[9]王奇, 余成群, 李志華, 等. 添加酶和乳酸菌制劑對(duì)西藏葦狀羊茅和箭筈豌豆混合青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2012, 21(4): 186-191.

[10]趙慶杰, 原現(xiàn)軍, 郭剛, 等. 添加糖蜜和乳酸菌制劑對(duì)西藏青稞秸稈和多年生黑麥草混合青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 23(4): 100-106.

[11]王堅(jiān), 王亞琴, 聞愛(ài)友, 等. 糖蜜添加對(duì)西蘭花莖葉稻秸苜蓿混合青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 23(3): 248-254.

[12]閆艷紅, 李君臨, 郭旭生, 等. 多花黑麥草與大豆秸稈混合青貯發(fā)酵品質(zhì)的研究. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 23(4): 94-99.

[13]劉秦華, 張建國(guó), 盧小良. 乳酸菌添加劑對(duì)王草青貯發(fā)酵品質(zhì)及有氧穩(wěn)定性的影響. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2009, 18(4): 131-137.

[16]榮輝, 余成群, 陳杰, 等. 添加綠汁發(fā)酵液、乳酸菌制劑和葡萄糖對(duì)象草青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2013, 22(3): 108-115.

[19]宋江峰, 李大婧, 劉春泉. 溫度對(duì)甜玉米果泥β-胡蘿卜素和色澤變化的影響. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2011, 27(4): 863-867.