纖維素酶不同添加量對(duì)飼用苧麻與麥麩混合青貯品質(zhì)的影響

鄧薈芬，趙文河，龍 平，劉 哲

（1.湖南省生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410127；2.山東省德州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心（德州市畜牧獸藥檢測(cè)中心），山東 德州 253015；3.平江縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，湖南 平江 414500；4.韶山市畜牧獸醫(yī)水產(chǎn)服務(wù)中心，韶山 411300）

苧麻（Boehmeria nivea）是蕁麻科苧麻屬多年生作物[1]，起源于中國(guó)中西部地區(qū)。在我國(guó)南方，高蛋白飼草缺乏，嚴(yán)重制約著畜牧業(yè)的發(fā)展。苧麻的生物產(chǎn)量大，蛋白質(zhì)含量高，維生素含量豐富，年生物產(chǎn)量大，具有發(fā)展成為植物蛋白質(zhì)飼料的優(yōu)勢(shì)[2]。但是，苧麻是一種傳統(tǒng)的纖維作物，含有大量的木質(zhì)纖維素，不利于動(dòng)物消化吸收。有效降低苧麻體內(nèi)的木質(zhì)纖維素成為苧麻飼用的關(guān)鍵。苧麻可在青貯過(guò)程中得到安全保存，并且在發(fā)酵過(guò)程可有效降低木質(zhì)纖維素。但是，苧麻含有大量木質(zhì)纖維素，工業(yè)化加工困難，動(dòng)物消化吸收困難，尋求能高效降解苧麻木質(zhì)纖維素的方法至關(guān)重要。青貯是對(duì)苧麻安全保存的有效方法，并且在發(fā)酵過(guò)程中可以進(jìn)行木質(zhì)纖維素的生物降解。青貯過(guò)程中添加纖維素酶制劑，可以降解木質(zhì)纖維素含量，提高家畜利用效率[3]。

李文楊[4]等人研究發(fā)現(xiàn)，纖維素酶可顯著提高青貯中的可溶性碳水化合物（WSC）、粗蛋白（CP）、乙酸（LA）以及干物質(zhì)（DM）的含量。張雪蕾[5]等研究表明，纖維素酶可顯著降低苧麻青貯pH 值和中性洗滌纖維（NDF）含量，使其飼用價(jià)值得到改善。李莉等添加纖維素酶對(duì)象草進(jìn)行青貯，發(fā)現(xiàn)添加纖維素酶后顯著提高了WSC，顯著降低了NDF、ADF 和pH值[6]。甄霆等利用不同添加劑對(duì)黑麥草青貯品質(zhì)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)添加纖維素酶能夠顯著降低NDF 和ADF的含量[7]。本試驗(yàn)將飼用苧麻與麥麩進(jìn)行混合，使原料的含水量達(dá)到青貯要求，擬通過(guò)添加不同量的外源纖維素酶，降解混合青貯的中的粗纖維，提高苧麻青貯品質(zhì)，為苧麻飼用推廣提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選用苧麻品種湘飼纖兼用1 號(hào)，在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園基地栽培。2018 年5 月2 日收獲，株高60 cm 左右，全株切碎至1～2 cm 備用。

麥麩由臨泉縣金禾面粉有限公司生產(chǎn)，蔗糖購(gòu)自湖北惠林食品有限公司。

纖維素酶（10 000 U·g-1）由湖南尤特爾生化有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，分為4 個(gè)處理組，分別為添加蒸餾水10 mL 作為對(duì)照（Ⅰ），添加纖維素酶1g/kg（Ⅱ），添加纖維素酶2g/kg（Ⅲ），添加纖維素酶3g/kg（Ⅳ），每組6 個(gè)重復(fù)，纖維素酶溶解于10 mL 蒸餾水中后進(jìn)行添加。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將苧麻與麥麩按比例（80%苧麻+18%麥麩+2%蔗糖）混合后，按照試驗(yàn)方案，將不同添加量的纖維素酶分別溶于蒸餾水，均勻噴灑在青貯料上，攪拌均勻。用聚乙烯真空袋進(jìn)行青貯，每袋300 g，6 個(gè)重復(fù)，青貯在室溫條件下進(jìn)行，于發(fā)酵30 d 后開(kāi)包檢測(cè)。

1.3.2 感官評(píng)定

試驗(yàn)30 d 后將青貯開(kāi)封，用四分法取出樣品，對(duì)樣品顏色、莖葉結(jié)構(gòu)狀態(tài)、氣味進(jìn)行觀(guān)察并記錄。青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)依據(jù)德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)青貯感官評(píng)分法進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1[8]。

表1 青貯飼料感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.3.3 營(yíng)養(yǎng)成分及青貯品質(zhì)測(cè)定

參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)(第4 版)》方法進(jìn)行干物質(zhì)(Dry matter,DM)、粗脂肪(Ether extract,EE)、粗蛋白(Crude protein,CP)含量檢測(cè)[9]。可溶性碳水化合物（Water-soluble carbohydrates,WSC）利用蒽酮比色法[10]進(jìn)行測(cè)定。酸性洗滌纖維（Acid detergent fiber,ADF）、中性洗滌纖維（Neutral detergent fiber, NDF）、酸性洗滌木質(zhì)素(Acid detergent lignin,ADL)含量利用范氏洗滌纖維法[11]進(jìn)行測(cè)定。

pH 值利用pH 計(jì)（雷磁PHS-3C型）進(jìn)行測(cè)定[12]；采用苯酚－次氯酸比色法對(duì)氨態(tài)氮(Ammoniacal nitrogen,NH3-N)進(jìn)行測(cè)定[13]；氣相色譜法測(cè)定揮發(fā)性脂肪酸（Volatile FattyAcid,VFA）[14]；各處理評(píng)分參照VScore 評(píng)分體系及V- Score 分?jǐn)?shù)分配計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)[15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼用苧麻添加不同量纖維素酶進(jìn)行青貯后感官評(píng)價(jià)比較

由表2 可知，對(duì)照組得分15 分，處理Ⅰ組得分18 分，處理Ⅱ組和處理Ⅲ組得分均為19 分。3 個(gè)處理組青貯飼料等級(jí)為優(yōu)，對(duì)照組為良；與對(duì)照組相比較，在氣味上來(lái)看，3 個(gè)處理組苧麻青貯飼料都有較重的香味；從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，對(duì)照組及處理組的青貯苧麻莖葉結(jié)構(gòu)完整，無(wú)黏結(jié)成塊現(xiàn)象；從顏色上來(lái)看，3 個(gè)處理組青貯飼料顏色和青貯前的顏色較為接近，優(yōu)于對(duì)照組。

表2 各處理苧麻青貯飼料感官評(píng)分差異比較

2.2 添加不同量纖維素酶進(jìn)行青貯后飼料營(yíng)養(yǎng)成分含量差異比較

由表3 可知，與對(duì)照組相比，處理Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組三個(gè)處理組的DM含量、WSC 含量和CP 含量比對(duì)照組顯著升高（P＜0.05）；處理Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組三個(gè)組的NDF 和ADF 含量比對(duì)照組顯著降低（P＜0.05），處理Ⅱ組和處理Ⅲ組兩個(gè)處理組的NDF和ADF 含量比處理Ⅰ組顯著降低（P＜0.05）；與對(duì)照相比，處理Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組三個(gè)組的ADL 含量顯著降低（P＜0.05）；與對(duì)照相比，處理Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組三個(gè)組的CF 含量顯著降低（P＜0.05）。

表3 各處理青貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分含量

2.3 添加不同量纖維素酶進(jìn)行青貯后發(fā)酵品質(zhì)差異比較

由表4 可知，對(duì)照組及各處理組pH 值都小于4.2，符合優(yōu)良青貯的要求；處理Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組三個(gè)組的LA 含量比對(duì)照組顯著增加（P＜0.05）；三個(gè)處理組的AA 含量比對(duì)照組顯著降低（P＜0.05）；三個(gè)處理組與對(duì)照組的PA 含量無(wú)顯著差異；對(duì)照組及各處理組中均未檢測(cè)到BA；處理Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組三個(gè)處理組的NH3-N/TN 值比對(duì)照組顯著降低（P＜0.05）；三個(gè)處理組AA＋PA 含量均低于0.6%，NH3-N/TN 值低于6%，且沒(méi)有檢測(cè)到BA，通過(guò)計(jì)算V-Score 評(píng)分都高于95 分，其中處理Ⅱ組得分最高，青貯品質(zhì)最好。

表4 各處理青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)比較

3 討論

人們通常以青貯中營(yíng)養(yǎng)成分含量作為衡量其品質(zhì)的重要指標(biāo)。我們的研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比較，添加纖維素酶三個(gè)處理組的DM含量有了顯著提高。這與馬慧[16]等的研究結(jié)果一致。三個(gè)處理組的WSC 含量比對(duì)照組顯著提高，說(shuō)明青貯中添加纖維素酶可以增加WSC 的含量。鄭曉靈等[17]研究也表明纖維素酶可顯著提高甘蔗梢青貯中的WSC含量。與對(duì)照組相比較，三個(gè)處理組的CP 含量都有了顯著的提高，這與花梅[18]等的研究結(jié)果一致。李莉[6]等研究發(fā)現(xiàn)添加0.05%纖維素酶對(duì)象草進(jìn)行青貯可以降低ADF 和NDF 的含量，但是效果不顯著，推測(cè)與添加量較少有關(guān)。

纖維素酶有降解NDF 和ADF 的作用，可以把植物細(xì)胞壁的纖維素分解為單糖和雙糖[19]，促進(jìn)了木質(zhì)纖維素的分解，為青貯發(fā)酵提供了更多的底物。我們的研究表明，與對(duì)照組相比，3 個(gè)處理組LA 含量顯著升高，AA 和NH3-N/TN 值顯著降低。魏曉斌[20]等利用纖維素酶對(duì)苜蓿進(jìn)行青貯，研究發(fā)現(xiàn)纖維素酶苜對(duì)苜蓿原料可溶性糖不足有很好的彌補(bǔ)作用，顯著提高LA 含量，顯著降低AA 含量。王玉榮[21]等研究表明，在稻秸青貯發(fā)酵過(guò)程中添加纖維素酶可以顯著降低NH3-N/TN 值，與我們的研究結(jié)果基本一致。

我們還發(fā)現(xiàn)，與處理組Ⅰ相比較，處理組Ⅱ和處理組Ⅲ的ADF 和NDF 含量顯著降低，但是處理組Ⅱ與處理組Ⅲ之間無(wú)顯著差異。推測(cè)纖維素添加量在一定范圍內(nèi)對(duì)ADF 和NDF 的降解呈正相關(guān)，但超過(guò)一定值后無(wú)顯著影響。

4 結(jié)論

添加纖維素酶可降解木質(zhì)纖維素，提高LA 含量，降低AA 含量和NH3-N/TN 值，從而提高苧麻青貯的發(fā)酵品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。從木質(zhì)纖維素的降解效果和經(jīng)濟(jì)效益角度出發(fā)，纖維素酶試驗(yàn)的添加量以2 g/kg 為最佳處理。