添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯品質(zhì)的影響

趙夢迪，李成云,2*

（1.延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉133002；2.延邊大學(xué)肉?？茖W(xué)與產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，吉林 延吉133002）

現(xiàn)今，蛋白質(zhì)飼料資源不足是我國畜牧業(yè)急需解決的問題之一，開發(fā)探求新型營養(yǎng)價(jià)值較高的蛋白質(zhì)飼料資源迫在眉睫。目前，許多國家的動(dòng)物生產(chǎn)都以豆科牧草作為主要的蛋白質(zhì)飼料資源，因?yàn)槠涞鞍踪|(zhì)含量高，維生素及礦物質(zhì)含量高。野火球又稱野車軸草、豆參、野火萩等，屬于豆科車軸草屬，多年生植物，喜潮濕，抗寒常見于草甸、草原[1]。野火球制作成干草后，鈣的含量是磷的10倍，又稱為鈣質(zhì)牧草。牧草營養(yǎng)價(jià)值方面，鈣含量較高，礦物質(zhì)含量較高。附加價(jià)值方面，臨床上用野火球來治療呼吸系統(tǒng)疾病有報(bào)道顯示，其可入藥，味苦，可以鎮(zhèn)靜安神止咳止血[2]。野火球根系比較發(fā)達(dá)，固土性能好可做護(hù)坡品種。野火球還具有很好的固氮性能可作為改良土壤和增強(qiáng)肥力的優(yōu)質(zhì)品種。同時(shí)野火球花色非常鮮艷，開花期時(shí)間久，是優(yōu)質(zhì)的蜜源品種和觀賞品質(zhì)[3]?？s合單寧是一種天然的過瘤胃蛋白保護(hù)劑，并且可以抑制青貯中酵母菌和霉菌等腐敗菌的活性[4]。而青貯飼料得到大眾青睞的主要原因是其能最大限度地保護(hù)飼料作物的原有養(yǎng)分，使?fàn)I養(yǎng)成分損失最小[5]。

本試驗(yàn)旨在探究添加低水平縮合單寧（0.2%0.4%、0.6%）對(duì)青貯野火球發(fā)酵品質(zhì)的影響，以篩選出最佳添加量，使其能被更加合理有效的利用為縮合單寧在反芻動(dòng)物中的合理利用提供基本的理論依據(jù)，并且為豆科牧草-野火球在畜牧業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

野火球于2018年8月上旬采摘自延邊朝鮮族自治州草原管理站（N 129°51'，E 42°93'），化學(xué)成分見表1。

縮合單寧純度＞98%，由國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，未添加組為CK組，其余3組為試驗(yàn)組，每個(gè)處理設(shè)6個(gè)重復(fù)，具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。

1.3 青貯調(diào)制方法

將新鮮收割的野火球人工切段至每段1～2 cm，均勻混合，平均分為4組，將單寧按試驗(yàn)設(shè)計(jì)比例溶解于少量蒸餾水，均勻噴灑到野火球上，對(duì)照組只噴灑等量蒸餾水，混合均勻后分裝到雙層35 cm×45 cm聚乙烯袋中，平均袋重500 g，放入過程要求盡可能排出其中氣體，壓實(shí)后采用真空包裝機(jī)進(jìn)行二次真空包裝，貼好標(biāo)簽，在室溫的條件下避光儲(chǔ)藏，青貯60 d。

表1 野火球的化學(xué)成分 %DM

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) %

1.4 測定指標(biāo)及方法

野火球青貯完成后開袋取樣，分別稱取每組每個(gè)重復(fù)各取樣品200 g，放入密封包裝中帶回，-20℃保存?zhèn)溆?。在延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院營養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行青貯感官評(píng)定，測定青貯品質(zhì)指標(biāo)。

1.4.1 感官評(píng)定

稱量青貯野火球樣品50 g，現(xiàn)場對(duì)氣味、結(jié)構(gòu)和色澤進(jìn)行評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)按照德國農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)（DLG）評(píng)分法進(jìn)行評(píng)定[6]。

1.4.2 營養(yǎng)成分

干物質(zhì)（DM）采用65℃烘干法進(jìn)行測定，粗蛋白質(zhì)（CP）采用凱式定氮法，粗脂肪（EE）采用索氏脂肪提取法，粗灰分（ASH）采用灰化法，Ca含量采用乙二胺四乙酸二鈉絡(luò)合滴定法，P含量采用鉬黃分光光度法，具體操作按照張麗英方法測定[7]。酸性洗滌纖維含量（ADF）和中性洗滌纖維含量（NDF）按照Van Soest洗滌纖維法測定[8]。

表3 青貯飼料感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.4.3 發(fā)酵品質(zhì)

稱取青貯野火球25 g搗碎，加入180 mL蒸餾水，浸提6 h，用紗布和定性濾紙過濾后獲得浸提液，用賽多利斯PB-10酸度計(jì)進(jìn)行測定其pH，用苯酚-次氯酸鈉比色法測定氨態(tài)氮（NH3-N）含量，用安捷倫GC-7890A型色譜儀測定乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量，用Zummer修改后的弗氏評(píng)分方法進(jìn)行評(píng)分[9-11]。

1.4.4 微生物測定

在超凈工作臺(tái)中將待測樣品開封取樣，取野火球青貯樣品5 g放入250 mL滅菌后的三角瓶中，加入45 mL蒸餾水，用蒸餾水中做10～109梯度稀釋。用稀釋平板涂布法進(jìn)行菌落數(shù)量測定。乳酸菌用MRS瓊脂培養(yǎng)基在37℃厭氧條件培養(yǎng)48 h；好氧性細(xì)菌用NA培養(yǎng)基、酵母與霉菌用PDA培養(yǎng)基，PDA培養(yǎng)基和NA培養(yǎng)基在37℃有氧條件下培養(yǎng)48 h。具體方法參照司丙文等方法測定[12]。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010記錄數(shù)據(jù)，使用SPSS 19.0進(jìn)行單因素方差分析和多重比較，結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯感官評(píng)定影響

添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯感官評(píng)定影響見表4。

表4 添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯的感官評(píng)定影響

由表4可知，各試驗(yàn)組青貯野火球感官評(píng)定得分均高于對(duì)照組。其中，對(duì)照組芳香味較弱，色澤呈現(xiàn)淡黃綠色，質(zhì)地上部分結(jié)塊，評(píng)分結(jié)果為尚好。其余3個(gè)試驗(yàn)組能夠聞到芳香味，莖葉結(jié)構(gòu)保存良好，顏色呈現(xiàn)黃綠色，綜合考量得分高低依次為CK＜T1=T2＜T3?？梢钥闯?.6%單寧添加量青貯野火球感官評(píng)定效果最佳。

2.2 添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯pH、VFA和NH3-N/TN影響

添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯pH、VFA和NH3-N/TN影響見表5。

由表5可知，試驗(yàn)組青貯野火球pH較對(duì)照組均顯著降低（P＜0.05），但3個(gè)試驗(yàn)組間均無顯著差異（P＞0.05）；T3組青貯野火球乳酸含量最高，T1組、T2組和T3組青貯野火球乳酸含量較對(duì)照組分別提高了3.61%、3.82%和9.77%，且T3組青貯野火球乳酸含量較對(duì)照組差異顯著（P＜0.05）；T2組和T3組青貯野火球乙酸含量較對(duì)照組分別降低了8.76%和15.21%，且均較T1組和對(duì)照組差異顯著（P＜0.05）；T3組青貯野火球丙酸含量最低，T2組和T3組青貯野火球丙酸含量較對(duì)照組和T1組均顯著下降（P＜0.05）；各組青貯野火球均不含丁酸；T3組青貯野火球乳酸/乙酸值較對(duì)照組差異顯著（P＜0.05）；T1組、T2組和T3組青貯野火球NH3-N/TN值較對(duì)照組分別降低了3.17%、6.21%和9.10%，且均較對(duì)照組差異顯著（P＜0.05）。

表5 添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯pH、VFA和NH3-N/TN影響

2.3 添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯Flieg評(píng)分的影響

添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯Flieg評(píng)分的影響見表6。

由表6可知，隨著單寧添加量的提高，各項(xiàng)指標(biāo)得分均有提高。T3組乳酸評(píng)分最高，乙酸評(píng)分最高，丁酸評(píng)分為滿分，評(píng)分等級(jí)為優(yōu)；各組Flieg評(píng)分總分皆＞81分，等級(jí)皆為優(yōu)。

表6 添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯Flieg評(píng)分

2.4 添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯營養(yǎng)成分的影響

添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯營養(yǎng)成分的影響見表7。

由表7可知，T3組青貯野火球粗蛋白質(zhì)含量較對(duì)照組差異顯著（P＜0.05），提高15.58%；T1組和T2組青貯野火球酸性洗滌纖維含量較對(duì)照組無顯著差異（P＞0.05），T3組青貯野火球酸性洗滌纖維含量較對(duì)照組差異顯著（P＜0.05）；3個(gè)試驗(yàn)組青貯野火球干物質(zhì)含量、粗脂肪含量、粗灰分含量和中性洗滌纖維含量較對(duì)照組均無顯著差異（P＞0.05）。

2.5 添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯微生物含量的影響

添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯微生物含量的影響見表8。

由表8可知，T2組和T3組青貯野火球乳酸菌含量較對(duì)照組分別提高2.12%和3.48%，且均較對(duì)照組差異顯著（P＜0.05）；T3組青貯野火球酵母菌含量較對(duì)照組差異顯著（P＜0.05），降低8.49%；T2組和T3組青貯野火球霉菌含量較對(duì)照組差異顯著（P＜0.05）T3組好氧細(xì)菌含量最低，T2組和T3組青貯野火球好氧細(xì)菌含量較對(duì)照組差異顯著（P＜0.05）。

表7 添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯營養(yǎng)成分的影響 %

表8 添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯微生物含量的影響 log cfu·g-1

3 討論

3.1 添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯品質(zhì)的影響

動(dòng)物的采食量取決于青貯飼料的品質(zhì)[13]。感官評(píng)定是從色澤、氣味和結(jié)構(gòu)等方面對(duì)青貯飼料進(jìn)行評(píng)分，特點(diǎn)是快速、易操作、簡便，所以被廣泛使用[14-15]。本試驗(yàn)中對(duì)青貯野火球進(jìn)行感官品質(zhì)評(píng)定，對(duì)照組芳香味較弱，色澤呈現(xiàn)淡黃綠色，質(zhì)地上部分結(jié)塊，評(píng)分結(jié)果為尚好。其余3個(gè)試驗(yàn)組能夠聞到芳香味，莖葉結(jié)構(gòu)保存良好，顏色呈現(xiàn)黃綠色，其中0.6%單寧添加量的T3組青貯野火球感官品質(zhì)評(píng)定效果最佳。

pH決定了青貯發(fā)酵是否能夠成功，pH可以間接反映出乳酸菌的活動(dòng)，乳酸菌數(shù)量越多，活動(dòng)越活躍，pH越低，可以促進(jìn)青貯飼料發(fā)酵。在青貯牧草中，一般認(rèn)為pH＜4.2為優(yōu)，pH 4.2～4.8為良，pH＞4.8為不良[16]。本試驗(yàn)中各試驗(yàn)組野火球青貯的pH皆達(dá)到要求并＜4.1。

有機(jī)酸含量也是青貯飼料品質(zhì)評(píng)定的重要指標(biāo)之一，青貯中各種微生物會(huì)分解營養(yǎng)物質(zhì)變成乳酸，導(dǎo)致pH降低，抑制霉菌等有害菌種的擴(kuò)繁，進(jìn)而提高青貯品質(zhì)。其中，最重要的是乳酸、乙酸和丁酸的含量及其占比，可反映出青貯發(fā)酵過程和品質(zhì)的好壞。Salawu等在豆科牧草中添加含羞草單寧50 g·kg-1DM進(jìn)行青貯，結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，添加含羞草單寧的青貯飼料乙酸含量顯著下降，丁酸含量為0，與本試驗(yàn)結(jié)果相似，但其乳酸含量降低，與本試驗(yàn)結(jié)果不同，猜想可能是單寧的濃度及品種不同造成的[17]。

NH3-N/TN可以間接表明青貯飼料的品質(zhì)好壞，其值越低，表明蛋白質(zhì)和氨基酸被利用的少，飼料中營養(yǎng)成分越高，品質(zhì)越好。一般認(rèn)為，NH3-N/TN＜80 g·kg-1的青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)較好。本試驗(yàn)中，各組青貯野火球均不含丁酸，各組NH3-N/TN值均＜80 g·kg-1，且Flieg評(píng)分等級(jí)皆為優(yōu)，說明在野火球添加低水平單寧可以提高青貯品質(zhì)，這與Wang等報(bào)道結(jié)果相似[18]。

3.2 添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯常規(guī)分析的影響

評(píng)定青貯飼料營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)之一就是CP含量。青貯飼料的CP含量受pH影響，pH＜4.6時(shí)，蛋白質(zhì)僅有少部分被分解，pH＞4.6時(shí)，腐敗菌滋生會(huì)導(dǎo)致青貯飼料蛋白質(zhì)大量被分解，營養(yǎng)成分損失增加[19]。蛋白質(zhì)的水解取決于肽酶的活性，而單寧可以結(jié)合蛋白質(zhì)和氨基酸，使酶無法靠近，進(jìn)而減少蛋白質(zhì)的損失[20]。同時(shí)，水解酶也是蛋白質(zhì)，也會(huì)與單寧結(jié)合，降低酶活性。Albrecht等研究表明，單寧可以減少青貯飼料中可溶性氮的含量，且單寧的濃度與可溶性氮的濃度呈負(fù)相關(guān)，這間接表明單寧可以保護(hù)青貯飼料的蛋白質(zhì)含量，與本試驗(yàn)結(jié)果一致[21]。ADF與動(dòng)物消化飼料有關(guān)，NDF與青貯適口性有關(guān)，其二者含量高，說明可被動(dòng)物利用的營養(yǎng)成分含量少[22-23]。本試驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，T3組青貯野火球酸性洗滌纖維含量提高，猜想可能是因?yàn)樘砑訂螌幰种屏瞬糠掷w維素分解菌活動(dòng)，導(dǎo)致纖維素含量升高。

3.3 添加低水平縮合單寧對(duì)野火球青貯微生物含量的影響

乳酸菌作為青貯中關(guān)鍵的微生物，其含量十分重要。在青貯早期，乳酸菌需快速擴(kuò)繁，降低青貯pH，抑制有害菌種擴(kuò)繁，給發(fā)酵提供有利環(huán)境，乳酸菌在厭氧情況下將飼料中碳水化合轉(zhuǎn)化為乳酸。霉菌是青貯飼料中有害菌種之一，也是導(dǎo)致青貯飼料腐敗的主要微生物[24]。由于較低的pH和厭氧環(huán)境會(huì)抑制霉菌生長，霉菌通常存在于飼料上層或邊緣等會(huì)接觸到空氣的地方，霉菌還有一定的毒性，如鐮孢霉菌屬會(huì)代謝生成具有雌激素效應(yīng)的毒素，導(dǎo)致反芻動(dòng)物不孕癥的發(fā)生；白地霉菌會(huì)產(chǎn)生酸敗氣味，影響青貯飼料的適口性[25-26]。適量的酵母菌可以提高青貯飼料的風(fēng)味和口感，產(chǎn)生酒香味，提高飼料適口性。但由于酵母菌以及好氧性細(xì)菌的特點(diǎn)，一旦青貯飼料暴露在空氣中，會(huì)快速活躍，導(dǎo)致二次發(fā)酵青貯飼料腐敗變質(zhì)[27]。本試驗(yàn)中，添加低水平單寧組較對(duì)照組降低了霉菌、酵母菌和好氧性細(xì)菌含量，提高了乳酸菌含量。Salawu等試驗(yàn)表明，單寧可以抑制青貯飼料中細(xì)菌和霉菌的活性，與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致[28]。

4 小結(jié)

本試驗(yàn)結(jié)果表明，將縮合單寧以不同比例添加到野火球青貯中，可以提高青貯感官評(píng)分，降低青貯pH，提高乳酸含量，降低乙酸和丁酸含量，提高青貯野火球粗蛋白含量，降低青貯中酵母菌含量和好氧性細(xì)菌含量，且以添加縮合單寧0.6%的T3組品質(zhì)最優(yōu)。