復合乳酸菌對雜交構(gòu)樹和飼料桑青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

王 誠，劉 雨，翟桂玉，劉德娟，董桂紅，何榮彥， 李 燕，王 玲，趙福平，邢 燭，鞏 倩，宗 倩，董曉桐

（1.山東健源生物科技有限公司，山東 泰安 271002； 2.山東省畜牧總站，山東 濟南；3.山東省泰安市動物疫病預防控制中心，山東 泰安）

近年來，木本青貯飼料已被世界各國所重視。雜交構(gòu)樹、飼料桑飼料化符合畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，雜交構(gòu)樹、飼料桑具有容易種植且經(jīng)濟、滿足動物對飼料營養(yǎng)的需求、環(huán)保等優(yōu)點。合理利用雜交構(gòu)樹、飼料桑等資源，調(diào)整飼料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，可有效緩解我國飼料資源短缺的緊迫局面。

自2020年國家禁止在飼料中添加抗生素后，研發(fā)純天然優(yōu)質(zhì)飼料，增加畜禽營養(yǎng)，提高畜禽抗病能力，更是成為畜牧業(yè)研究的熱點，雜交構(gòu)樹、飼料桑剛好符合這一需求，所以得到了人們越來越多的關注。

2021年3月15日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部畜牧獸醫(yī)局也發(fā)布了關于推進木本飼料替代玉米豆粕工作的通知，重點下達了《飼料中玉米豆粕減量替代工作方案》，方案中提到，開發(fā)利用雜交構(gòu)樹、飼料桑等新木本飼草資源，可以促進非糧資源的高效化利用，因此木本飼料雜交構(gòu)樹、飼料桑是健全飼料供應體系的重要環(huán)節(jié)。據(jù)國家扶貧辦的統(tǒng)計，至2018年底，雜交構(gòu)樹在全國28個?。ㄙF州、甘肅、廣西等）的種植面積累計達4.5萬hm2，年收入6萬元/hm2以上，惠及20萬農(nóng)民[1]；雜交構(gòu)樹、飼料桑具有較高的開發(fā)使用價值。

在大多數(shù)的情況下，飼料青貯過程中發(fā)酵能產(chǎn)生足量的乳酸，降低飼料的pH，從而抑制了不良菌和有害菌群的生長和繁殖，延長飼料的保質(zhì)期和增加飼料的應用領域，使青貯飼料達到長期保存而營養(yǎng)較少流失的特性[2]。但是，雜交構(gòu)樹、飼料桑在青貯時存在可溶性糖含量不足、產(chǎn)酸速度慢、附著乳酸菌數(shù)量不足或活性低、不良菌群的生長過程持續(xù)進行等問題，不能獲得優(yōu)質(zhì)青貯品質(zhì)，而青貯時添加復合乳酸菌，可在雜交構(gòu)樹、飼料桑青貯過程中幫助乳酸菌快速成為優(yōu)勢菌群，提高乳酸含量，降低青貯雜交構(gòu)樹、飼料桑pH，有效提高雜交構(gòu)樹、飼料桑青貯品質(zhì)并改善營養(yǎng)價值。

本文探究添加復合乳酸菌在雜交構(gòu)樹和飼料桑青貯過程中提高青貯后飼料質(zhì)量的最優(yōu)添加量。致力于提高反芻動物營養(yǎng)、保障反芻動物健康、緩解畜牧業(yè)飼料短缺緊張，促進農(nóng)牧業(yè)發(fā)展、幫助農(nóng)牧民脫貧致富等問題。

1 材料與方法

1.1 材料

將種植于泰安市岱岳區(qū)的雜交構(gòu)樹收集1～1.5 m高的嫩苗；測定含水量為63.25 %，用青貯切碎機切短至2 cm，作為原料；飼料桑平茬后第30～45天距地面約3 cm處將飼料桑整株收割，作為原料。

植物乳桿菌T2和布氏乳桿菌F1是山東健源生物科技有限公司分離篩選的高效青貯專用菌株，經(jīng)發(fā)酵—分離—濃縮—冷凍干燥獲得原菌粉，最后配制成復合乳酸菌，植物乳桿菌T2：布氏乳桿菌F1=1:1，活菌數(shù)量≥1×1010CFU/g。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 設置原料種類和接種量兩個因素，材料種類包括雜交構(gòu)樹和飼料桑，添加劑均為復合乳酸菌（植物乳桿菌:布氏乳桿菌=1:1）。每種青貯原料均設置三個復合菌種添加梯度，分別 為 1×106CFU/g、1×107CFU/g 和 1× 108CFU/g，每種原料設1個對照組，共計8個處理組（如表1），每個處理重復3次，共24個重復組。將揉絲切短后的原料分別與不同活菌數(shù)量復合乳酸菌添加劑混合均勻后，裝入聚乙烯袋（24 cm×40 cm），每袋1 kg左右，壓實、密封、室溫貯存。青貯45 d開袋，混勻后取樣，用于發(fā)酵品質(zhì)及營養(yǎng)成分的分析[3]。

表1 試驗設計與分組

1.2.2 測定項目及方法 全株雜交構(gòu)樹、飼料桑飼料質(zhì)量理化評定具有決定性的作用，適用于測定全部理化指標。青貯飼料的理化評定需要在實驗室進行，以化學分析為主，測定指標包括感官評價、pH、有機酸的總量和構(gòu)成比例、干物質(zhì)、粗蛋白、粗纖維等，以判斷復合微生物制劑對飼料品質(zhì)的影響。（1）感官評價：開封后，根據(jù)《青貯飼料質(zhì)量評定標準》中的要求，以青貯飼料的顏色、氣味、酸味、質(zhì)地為測定指標，綜合評價飼料的品質(zhì)。（2）發(fā)酵品質(zhì)：通過對對照組和個實驗組雜交構(gòu)樹、飼料桑飼料中pH及乳酸（LA）和乙酸（AA）的含量的測定來測定其發(fā)酵品質(zhì)。青貯開封后，準確稱取青貯樣品200 g，其中50 g放入450 ml蒸餾水中，攪拌均勻后放入組織搗碎機中搗碎3 min，懸液用4層紗布過濾，青貯浸出液用來測定pH。另取一部分濾液于5000r/min條件下離心15 min，取上清液，-20 ℃ 條件下冷凍保存，用于測定有機酸。用pH計直接測定pH；使用SHIMADZE-10A型高效液相色譜分析LA和AA的含量。剩余浸出液放入10 ml離心管中，于4 ℃冰箱中存放備用。（3）營養(yǎng)成分：通過對對照組和個實驗組雜交構(gòu)樹、飼料桑飼料中粗蛋白質(zhì)(CP)、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）含量的測定來測定其營養(yǎng)成分。將樣品放在（65±2）℃ 烘箱中烘至恒重測定風干物質(zhì)（DM）含量，烘干后樣品所占比重即代表風干物質(zhì)含量。利用凱氏定氮法測定CP的含量。利用范氏法測定NDF和ADF含量[4]。

1.2.3 統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)使用Excel 2010初步整理。使用SPSS 21.0 軟件分析，用單因素方差分析（one-way ANOVA, LSD）中Duncan's法對平均值進行多重比較，P＜0.05表示差異顯著，P＞0.05表示差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評價

由表2可知，與對照組相比，雜交構(gòu)樹、飼料桑實驗組均呈黃綠色、有光澤；有酸香味；酸味由淡變濃；質(zhì)地濕潤、緊密，捏成團后逐漸散開，莖葉結(jié)構(gòu)保持良好，整體感官效果有顯著提高。

表2 感官效果

2.2 發(fā)酵品質(zhì)

由表3可知，與對照組相比，雜交構(gòu)樹實驗組2組pH最低，乳酸含量最高，乙酸含量最低；飼料桑實驗組6組pH最低，乳酸含量最高，乙酸含量最低；說明雜交構(gòu)樹實驗組2組的發(fā)酵品質(zhì)有顯著提高，飼料桑實驗組6組的發(fā)酵品質(zhì)有顯著提高。

表3 青貯飼料發(fā)酵品質(zhì) （g/kg DM）

2.3 營養(yǎng)成分

由表4可知，與對照組相比，雜交構(gòu)樹實驗組2組CP含量最高，NDF含量最低（雜交構(gòu)樹，ADF含量最低；飼料桑實驗組6組CP含量最高，NDF含量最低（雜交構(gòu)樹184.6 g/kg DM，飼料桑，ADF含量最低；說明雜交構(gòu)樹實驗組2組的營養(yǎng)成分有顯著提高，飼料桑實驗組6組的營養(yǎng)成分有顯著提高。 接種復合乳酸菌活菌數(shù)量為1×107CFU/g的雜交構(gòu)樹青貯后，接種復合乳酸菌活菌數(shù)量為1×108CFU/g的飼料桑青貯后感官效果、pH及有機酸含量（LA、AA）、營養(yǎng)成分（CP、NDF、ADF）、乳酸菌活菌數(shù)量有顯著優(yōu)勢。

表4 青貯飼料的營養(yǎng)成分 （%、DM）

3 討論

山東健源生物針對飼草料高效優(yōu)質(zhì)青貯關鍵技術，通過對地源性本土化菌種篩選、培養(yǎng)、微膠囊包被及復配，篩選出產(chǎn)酸能力強、抑菌效果好的高效青貯用菌株，研制出了具有自主知識產(chǎn)權的青貯發(fā)酵微生態(tài)制劑。

本研究使用山東健源公司提供的植物乳桿菌菌粉和布氏乳桿菌菌粉按照1:1的比例配制成復合乳酸菌菌粉，活菌數(shù)量≥1×1010CFU/g。通過參考相關文獻，將接種量設計為1×106CFU/g、1×107CFU/g和1×108CFU/g，即將0.1 g、1 g和10g菌粉分別添加到1 kg雜交構(gòu)樹、飼料桑原料中，袋裝青貯45 d后開封取樣，進行品質(zhì)檢驗。

3.1 復合乳酸菌添加劑對雜交構(gòu)樹青貯品質(zhì)的影響

感官評價方面，不同添加量復合乳酸菌青貯的雜交構(gòu)樹的實驗組之間稍微有一些差別，但差別不大，整體均呈黃綠色、有光澤；有酸香味；酸味由淡變濃；質(zhì)地濕潤、緊密，捏成團后逐漸散開，莖葉結(jié)構(gòu)保持良好；與未添加復合乳酸菌青貯的雜交構(gòu)樹相比，整體感官效果有顯著提高；說明復合乳酸菌添加劑對雜交構(gòu)樹的青貯品質(zhì)有改善作用。

發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分方面，在雜交構(gòu)樹中添加復合乳酸菌后青貯pH降低，但仍在4左右，是三種木本飼料中pH最高的。這可能是由于雜交構(gòu)樹可溶性碳水化合物含量較少，緩沖能值較高導致的。在本研究中，LA、AA含量都有不同程度的提高,尤其是LA含量與AA含量相比有明顯提高；使用復合乳酸菌青貯后的雜交構(gòu)樹，其CP含量降低，這與劉曉婧等所得數(shù)據(jù)大致相同，這可能與雜交構(gòu)樹本身難以青貯的特性有關，此外，NDF、ADF含量都有所降低，這可能是由于微生物發(fā)酵產(chǎn)生的纖維素酶將纖維素分解形成揮發(fā)性脂肪酸，而這些有機物是反芻動物的主要能量來源。相比之下，添加1×107CFU/g復合乳酸菌后LA、AA含量顯著提高，CP下降但下降最少，NDF、ADF顯著下降，可在改善雜交構(gòu)樹的發(fā)酵品質(zhì)。

3.2 復合乳酸菌添加劑對飼料桑青貯品質(zhì)的影響

感官評價方面，不同添加量復合乳酸菌青貯的飼料桑的實驗組之間稍微有一些差別，但差別不大，整體均呈黃綠色、有光澤；有酸香味；酸味由淡變濃；質(zhì)地濕潤、緊密，捏成團后逐漸散開，莖葉結(jié)構(gòu)保持良好；與未添加復合乳酸菌青貯的飼料桑相比，整體感官效果有顯著提高；說明復合乳酸菌添加劑對飼料桑的青貯品質(zhì)確實有改善作用。

發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分方面，試驗結(jié)果顯示，在飼料桑中接種不同活菌量復合乳酸菌添加劑后，青貯pH在3.31～3.46之間，均低于對照組，較低的pH可在一定程度上抑制霉菌生長，利于青貯的保存，這與徐進益等的研究結(jié)果基本一致。實驗組組的NDF和ADF含量都有所下降，說明復合乳酸菌可產(chǎn)生纖維素酶。LA含量均有不同程度的提高，且實驗組6組AA含量提高，說明1×108CFU/g可以將可溶性糖發(fā)酵生成LA和一部分AA。其中實驗組6組CP含量提高至24.36±0.21 g/kg DM，這可能是復合乳酸菌添加劑使青貯飼料桑產(chǎn)生乳酸、降低了pH，抑制了有害菌的生長，減少了蛋白的損失，并且所有實驗組的CP含量均高于對照組。說明在飼料桑中添加1×108CFU/g復合乳酸菌添加劑青貯效果最好。

因此，本研究揭示了添加活菌數(shù)量為1×107CFU/g復合乳酸菌（植物乳桿菌:布氏乳桿菌=1:1）時可以顯著提高雜交構(gòu)樹青貯飼料的品質(zhì)，添加活菌數(shù)量為1×108CFU/g復合乳酸菌（植物乳桿菌:布氏乳桿菌=1:1）時可以顯著提高飼料桑青貯飼料的品質(zhì)。

雜交構(gòu)樹、飼料桑具有較高的營養(yǎng)價值，可作為蛋白飼料加以利用，1～1.5 m高的全株雜交構(gòu)樹嫩苗粗蛋白蛋白質(zhì)含量達20.5 % ～ 23 %，飼料桑粗蛋白含量高達22 % ～ 32 %。利用青貯技術處理雜交構(gòu)樹、飼料桑是一種可以長期保存鮮雜交構(gòu)樹、飼料桑的經(jīng)濟有效方法，可以保障一年四季均衡供給反芻動物充足的青綠飼料[5]。木本飼料中含有多種次生代謝物，構(gòu)樹中主要是單寧，飼料桑含有甾醇、異槲皮苷等黃酮類物質(zhì)以及植物中獨有的1-脫氧野尻霉素（DNJ）的生物堿，同時含有一定量的單寧酸；因此，學者可增加對木本飼料活性成分種類、含量、青貯過程中微生物代謝以及不同畜禽對活性成分響應的研究；針對抗營養(yǎng)因子單寧，可篩選降解單寧的乳酸菌[6]。對于雜交構(gòu)樹，可通過添加發(fā)酵底物或高效乳酸菌劑改善青貯品質(zhì)；飼料桑則可單獨添加產(chǎn)酸及生長快的乳酸菌來提高發(fā)酵品質(zhì)[7]。但是，青貯飼料中的乳酸含量并非越多越好，也并非在一個固定的濃度范圍內(nèi)，而是時刻處于一個動態(tài)平衡的過程中[8]。這些研究都與本文的研究結(jié)果相符合，說明本研究為新開發(fā)提高雜交構(gòu)樹、飼料桑利用的青貯飼料生產(chǎn)技術，提供進一步研究復合乳酸菌對青貯雜交構(gòu)樹、飼料桑作用的參考價值起很重要的作用。

4 結(jié)論

本研究中接種活菌數(shù)量為1×107CFU/g的復合乳酸菌菌粉（植物乳桿菌和布氏乳桿菌1:1）時，在改善飼料桑青貯飼料上的感官效果、pH及有機酸含量、營養(yǎng)成分、提高乳酸菌活菌數(shù)量上具有顯著效果；接種活菌數(shù)量為1×108CFU/g的復合乳酸菌菌粉（植物乳桿菌和布氏乳桿菌1:1）時，在改善飼料桑青貯飼料上的感官效果、pH及有機酸含量、營養(yǎng)成分、提高乳酸菌活菌數(shù)量上具有顯著效果。