添加蔗糖對木薯葉青貯品質(zhì)和營養(yǎng)成分的影響

牟愛生，張立冬，字學(xué)娟，李 茂，呂仁龍，胡海超，唐 軍，周漢林

(1.海南省儋州市畜牧漁業(yè)服務(wù)中心，海南 儋州 571737；2.海南大學(xué) 熱帶作物學(xué)院，海南 ?？?570228；3.海南大學(xué) 林學(xué)院，海南 儋州 571737；4.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 ?？?571737)

木薯()，又名樹薯、南洋薯、木番薯，易栽培且生長迅速，其適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)量高、用途廣泛，是良好的糧食與經(jīng)濟(jì)作物，在我國南方廣泛種植。木薯葉是木薯生產(chǎn)的副產(chǎn)物，粗蛋白含量高，是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)飼料資源，富含鈣、鐵、鋅、錳、維生素B、B、C和類胡蘿卜素等。利用木薯莖葉開發(fā)反芻動物飼料，不僅可以降低飼料成本，還能豐富粗飼料資源，實(shí)現(xiàn)資源充分利用。木薯葉中含有的氫氰酸和單寧限制其用于飼用，研究發(fā)現(xiàn)木薯葉經(jīng)過青貯處理能減少其中的氫氰酸和單寧含量，轉(zhuǎn)變?yōu)榭娠曈玫娘暳?。青貯飼料是將一種粗飼料，通過制造密閉缺氧的條件，使得青綠色飼料通過厭氧乳酸菌的發(fā)酵，獲得的一種耐儲存的飼料。而木薯葉直接青貯的發(fā)酵品質(zhì)較差，其pH較高，不利于動物消化吸收，需要經(jīng)過其他處理改善其營養(yǎng)價值。青貯中添加糖分能夠?yàn)槿樗峋峁┌l(fā)酵底物及生長繁殖的營養(yǎng)需要，使其迅速繁殖生長，降低pH，改善發(fā)酵品質(zhì)。研究表明，青貯過程中添加蔗糖能有效提升青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。而在木薯葉青貯過程中蔗糖的應(yīng)用還未見報道。因此，本試驗(yàn)通過添加不同比例蔗糖調(diào)制木薯葉青貯飼料，分析有機(jī)酸含量和營養(yǎng)成分，探討不同比例蔗糖對木薯葉青貯發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分的影響，為改善木薯青貯品質(zhì)、提高飼用價值提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為華南7號木薯幼嫩莖葉，添加劑蔗糖為實(shí)驗(yàn)室用分析純試劑，購自國藥集團(tuán)。試驗(yàn)地位于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所實(shí)驗(yàn)基地，位于北緯19°30′，東經(jīng)109°30′，海拔大約149 m，屬于熱帶季風(fēng)氣候，夏秋高溫多雨，冬春季節(jié)低溫干旱，干濕季節(jié)明顯，試驗(yàn)是在夏季完成。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

本試驗(yàn)為單因素試驗(yàn)設(shè)計，根據(jù)蔗糖的不同添加比例，試驗(yàn)處理分為CK組(直接青貯)和添加蔗糖組S1、S2、S3、S4(添加比例為0.5%、1%、2%、4%，干重)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 青貯處理 新鮮木薯葉收獲當(dāng)天，切碎至2～3 cm，稱取約200 g，按照上述比例添加蔗糖，充分混合，裝入塑料袋中，每個處理組3個重復(fù)，用真空機(jī)進(jìn)行裝機(jī)密封，放置常溫避光(約25 ℃)條件下貯藏30 d，開封取樣進(jìn)行青貯品質(zhì)和營養(yǎng)成分分析。

1.3.2 營養(yǎng)成分分析 青貯飼料調(diào)制前和開封后分別取樣，65 ℃下烘48 h，烘干后用磨研機(jī)磨成細(xì)粉。測定其干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)含量，測定方法參照楊勝的方法，飼料相對值(RFV)計算參照文獻(xiàn)。

1.3.3 青貯品質(zhì)分析 取青貯飼料樣品20 g，加入80 mL蒸餾水，在4 ℃下浸泡24 h，經(jīng)雙層濾紙過濾后靜置0.5 h，用雷磁PHS-3C精密pH計測定pH。用高效液相色譜儀(島津LC-20A)測定乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量。分析條件：色譜柱型號為Rspak KC-811(日本昭和電氣)，流動相為 3 mmol/L高氯酸溶液，流速 1 mL/min，柱溫為 40 ℃，檢測波長為210 nm。青貯飼料評分參照劉丹丹。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析 采用SAS9.0軟件包和Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析，采用Duncan氏法方法對處理間平均值進(jìn)行多重比較，<0.05差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 木薯葉青貯飼料營養(yǎng)成分分析

由表1可知，S1、S2、S3組的干物質(zhì)含量均顯著高于CK和S4(<0.05)，其中S1干物質(zhì)含量最高，達(dá)到19.91%。S2的粗蛋白含量顯著高于其它處理組(<0.05)。與CK組相比，各添加劑處理組均顯著降低了青貯飼料的中性洗滌纖維含量(<0.05)，S1中性洗滌纖維含量最低，為37.03%。S2酸洗纖維含量明顯低于其他組。飼料相對值方面，添加蔗糖處理的均顯著高于CK組(<0.05)，其中S2飼料相對值含量最高，為164.77%。

表1 木薯葉青貯飼料營養(yǎng)成分含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Nutrition contents of Cassava foliage silage (DM basis) %

2.2 木薯葉青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)

由表2可知，添加蔗糖處理能有效降低木薯葉青貯飼料的pH(<0.05)，S4組pH最低，不同比例蔗糖處理組之間差異不顯著(>0.05)。添加蔗糖能顯著提高其青貯飼料的乳酸含量(<0.05)，其中S4組乳酸含量最高；S2、S4組乙酸含量顯著高于CK、S1和S3(<0.05)，其中S2含量最高，CK、S1、S3組之間無顯著差異(>0.05)； S3組丙酸含量顯著高于CK組(<0.05)；S3組與CK組丁酸含量并無顯著差異(>0.05)，但顯著高于其他三個處理組，S1、S2、S4組丁酸含量均為0； S2、S3、S4組總酸含量均顯著高于CK和S1(<0.05)。由此可得，添加蔗糖能有效降低pH，增加乳酸的含量，能明顯改善木薯葉的青貯品質(zhì)。

表2 木薯葉青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 2 Fermentation quality of Cassava foliage (DM basis) %

2.3 木薯葉青貯飼料評分

木薯葉青貯飼料Flieg氏評分結(jié)果如表3所示。CK組總分為75，等級為良，青貯品質(zhì)較好；添加蔗糖各組總分均高于80分，達(dá)到等級優(yōu)，其中S1、S2、S4組總分均為100。這表明添加蔗糖有助于提高木薯葉青貯品質(zhì)，并且添加低比例的蔗糖就能顯著提升青貯品質(zhì)。

表3 木薯葉青貯Flieg氏青貯評分Table 3 Flieg grades of Cassava foliage silage

3 討 論

3.1 添加蔗糖對木薯葉營養(yǎng)品質(zhì)的影響

飼草化學(xué)成分含量決定其營養(yǎng)價值，其中CP含量是營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)，CP含量越高，牧草的營養(yǎng)價值越好。而NDF主要為動物提供可利用的纖維，飼料相對值RFV是目前美國惟一廣泛使用的粗飼料質(zhì)量評定指數(shù)，由NDF和ADF含量決定，因此也是關(guān)鍵營養(yǎng)指標(biāo)。青貯調(diào)制會一定程度上影響化學(xué)成分，進(jìn)而影響營養(yǎng)價值。蔗糖、葡萄糖等糖分因可以促進(jìn)發(fā)酵，提升發(fā)酵品質(zhì)被廣泛應(yīng)用于青貯添加劑。但是，不同種類的青貯飼料中，蔗糖對其營養(yǎng)成分的影響也不盡相同。紅麻青貯中添加蔗糖，能明顯提升CP含量和可溶性碳水化合物含量，但對于其DM、EE、NDF和ADF含量無顯著影響。在白三葉青貯過程中添加蔗糖，能顯著提高DM保存率和ADF含量，而對于NDF和EE含量并無顯著影響。在構(gòu)樹青貯中添加蔗糖可以顯著提升其DM、CP含量，而對其它營養(yǎng)成分無顯著影響。而對于青貯苜蓿和金蕎麥，添加蔗糖會導(dǎo)致其CP含量顯著降低。

本研究中木薯葉青貯中添加蔗糖能提升DM含量，但隨著添加比例增大，DM含量呈減少趨勢。其CP含量也有著明顯的提升。NDF和ADF在添加蔗糖處理后有著明顯下降趨勢在一定添加水平后達(dá)到最低值，該現(xiàn)象可能是添加的糖分與青貯原料中的總氮比例達(dá)到最佳水平，促進(jìn)了微生物生長繁殖，大量消耗NDF和ADF，當(dāng)蔗糖比例繼續(xù)增加時能氮比例失衡，微生物生長受到抑制，NDF和ADF消耗減少，造成其含量增加。在木薯葉青貯方中，李茂等也證實(shí)添加與蔗糖作用類似的葡萄糖也可以明顯改善木薯葉的青貯營養(yǎng)成分?？偟膩碚f，添加蔗糖青貯木薯葉不會造成營養(yǎng)物質(zhì)流失，能較好的保存青貯原料的營養(yǎng)價值。

3.2 添加蔗糖對木薯葉青貯品質(zhì)的影響

研究表明，蔗糖能有效提升青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。青貯調(diào)制中添加蔗糖能有效降低苜蓿、構(gòu)樹、白三葉、金蕎麥、紅麻等青貯飼料的pH，并且能顯著增加其乳酸含量，有效提升青貯飼料的品質(zhì)。Shao等研究表明，在可溶性碳水化合物含量較少的熱帶牧草中添加糖等發(fā)酵底物能明顯改善飼料的青貯品質(zhì)。許留興等將蔗糖添加到高CP含量的金蕎麥中進(jìn)行青貯，試驗(yàn)結(jié)果也表明，蔗糖可以有效改善其青貯發(fā)酵品質(zhì)。郭金雙等研究也發(fā)現(xiàn)的添加蔗糖使青貯大麥發(fā)酵20 d時的pH極顯著降低，葛劍等研究也表明添加蔗糖等添加劑均能顯著改善苜蓿青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。

木薯葉中蛋白含量較高，但是糖類較為缺乏。糖類是乳酸菌的主要食物來源，在木薯葉發(fā)酵中添加蔗糖能增加為乳酸菌提供能量。在本試驗(yàn)中，無添加組的pH高達(dá)5.12，高于常規(guī)牧草青貯的pH(4.2)，青貯品質(zhì)較差，在添加蔗糖后，青貯pH明顯降低，并隨著蔗糖添加量增大呈下降趨勢，表明添加蔗糖確能有效提升木薯葉青貯品質(zhì)。乳酸菌底物增加，乳酸菌發(fā)酵活動也會增強(qiáng)，該試驗(yàn)中添加蔗糖后木薯葉總酸含量均上升，乳酸的含量增加，且乳酸含量占總酸的比例在60%以上，S1、S2、S4組丁酸含量均非常低，說明在添加蔗糖后木薯葉發(fā)酵過程中以乳酸發(fā)酵為主。在添加蔗糖后，丁酸含量明顯下降，說明蔗糖添加后，乳酸菌活動增強(qiáng)，抑制了有害菌的生長繁殖，而在添加量2%試驗(yàn)組中，產(chǎn)生了部分丁酸，可能是由于底物過多過剩，也促進(jìn)了有害菌的生長，其中原因還需進(jìn)一步探究。Flieg評分中，添加蔗糖的試驗(yàn)組評分等級也明顯高于空白組，青貯發(fā)酵品質(zhì)較高。

4 結(jié) 論

木薯葉青貯過程中添加蔗糖顯著降低pH，增加乳酸含量，能有效提升木薯葉青貯品質(zhì)。添加蔗糖可以有效保留木薯葉青貯飼料的營養(yǎng)成分，提高其營養(yǎng)價值。綜合考慮，木薯葉青貯中蔗糖添加比例為1%時效果最好。