添加乳酸菌和糖蜜對(duì)王草青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響

蔣媛媛，田逢博，字學(xué)娟*，李 茂，唐 軍，周漢林，侯冠彧

(1.海南省動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，海南 海口570100；2.海南大學(xué) 林學(xué)院，海南 儋州571737；3.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 熱帶作物品種資源研究所，海南 儋州 571737)

王草(Pennisetumpurpureum×P.americanumcv.Reyan No.4)是一種優(yōu)質(zhì)熱帶禾本科牧草，是反芻家畜重要飼料來(lái)源[1-2]。在我國(guó)南方熱帶地區(qū)，因夏季高溫多雨，王草不易曬制成干草，可以通過(guò)青貯調(diào)制保存鮮草，達(dá)到飼草周年均衡供應(yīng)的目的[3]。但王草等熱帶牧草糖分不足且附著的乳酸菌較少，直接青貯品質(zhì)較差，通過(guò)添加糖分或者乳酸菌等處理，能夠有效改善青貯發(fā)酵品質(zhì)[4-6]。糖蜜是工業(yè)榨糖的副產(chǎn)物，主要成分是蔗糖，青貯時(shí)添加糖蜜作為乳酸菌發(fā)酵底物，促進(jìn)乳酸菌生產(chǎn)，提高乳酸含量，青貯發(fā)酵品質(zhì)提升效果明顯[7]。然而乳酸菌和糖蜜混合添加對(duì)王草青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響未見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)添加不同類(lèi)型乳酸菌、糖蜜以及乳酸菌和糖蜜混合處理調(diào)制王草青貯飼料，分析青貯發(fā)酵品質(zhì)，探討其對(duì)青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響，為調(diào)制優(yōu)質(zhì)王草青貯飼料提供科學(xué)根據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料熱研4號(hào)王草、乳酸菌詳細(xì)信息同文獻(xiàn)[5]。糖蜜購(gòu)自本地榨糖廠。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理組，對(duì)照組(CK)不加入添加劑，直接青貯，試驗(yàn)組分別添加植物乳桿菌(LP)(1×106CFU/g)、鼠李糖乳桿菌(LR)(1×106CFU/g)、2 %糖蜜(M)、植物乳桿菌和糖蜜混合處理(LP+M)以及鼠李糖乳桿菌和糖蜜混合處理(LR+M)，每組3個(gè)重復(fù)。每袋稱(chēng)取約200克于專(zhuān)用青貯袋中，加入添加劑充分混勻，用真空包裝機(jī)抽真空，密封儲(chǔ)存一個(gè)月之后打開(kāi)青貯袋，取樣分析各項(xiàng)指標(biāo)。

1.2.2 青貯調(diào)制和樣品處理 方法同文獻(xiàn)[5]所示方法進(jìn)行。

1.2.3 樣品分析 干物質(zhì)(DM)含量采用烘干法測(cè)定；粗蛋白(CP)含量采用凱氏定氮儀測(cè)定；中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)分析采用洗滌劑法[8]；飼料相對(duì)值(RFV)計(jì)算方法參照文獻(xiàn)[3]。取青貯飼料20 g，加入80 mL去離子水，在4 ℃下浸提24 h，經(jīng)雙層紗布和濾紙過(guò)濾，用雷磁PHS-3C型 pH計(jì)測(cè)定pH。

有機(jī)酸含量用島津LC-20A型液相色譜儀測(cè)定。分析條件：色譜柱型號(hào)為Rspak KC-811(日本昭和電氣)，流動(dòng)相為3 mmol/L高氯酸溶液，流速1 mL/min，柱溫為40 ℃，檢測(cè)波長(zhǎng)為210 nm?？偹?TA)為上述有機(jī)酸之和，氨態(tài)氮(AN/TN)采用凱氏定氮儀直接蒸餾測(cè)定，方法參考李茂等[9]所示方法。青貯飼料評(píng)分參照劉丹丹[10]所示方法。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS9.0軟件包和Excel軟件進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，處理間采用鄧肯氏(Duncan)多重比較檢驗(yàn)，P<0.05差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 王草青貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分

由表1可見(jiàn)，除LP組、LR組的DM含量與CK組處于同一水平外，其他處理組的DM含量均顯著高于CK組(P<0.05)。各組青貯料的CP含量處于同一水平，添加劑對(duì)其無(wú)顯著影響(P>0.05)。與CK組相比，添加劑處理組的ADF含量均顯著降低(P<0.05)，其中LP+M組，LR+M組與CK組相比差異最為顯著(P<0.05)。添加劑處理組的NDF含量顯著低于CK組(P<0.05)。與CK組相比，添加劑處理組的RFV顯著提高(P<0.05)。

表1 王草青貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2.2 王草青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)

由表2可知，添加劑的使用能顯著降低王草的pH(P<0.05)，且各處理組pH降低幅度差異不明顯(P>0.05)。CK組的乳酸含量最低，M組、LP+M組和LR+M組對(duì)乳酸含量的提升作用最明顯(P<0.05)。添加劑組乙酸與丁酸的含量均顯著低于CK組(P<0.05)，且M組、LP+M組和LR+M組相比于LP組和LR組又有明顯降低(P<0.05)，前者丁酸含量降為0%。添加劑處理組與CK組丙酸含量差異不顯著(P>0.05)。LP組、LR組的總酸含量較CK組顯著提高(P<0.05)，而M組、LP+M組和LR+M組的總酸含量與CK組差異不明顯(P>0.05)。添加劑的使用顯著降低了青貯料的氨態(tài)氮含量(P<0.05)。

表2 王草青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2.3 王草青貯飼料Flieg評(píng)分

由王草青貯飼料Flieg氏青貯評(píng)分表(表3)可知，王草直接青貯總分最低，經(jīng)添加劑處理后各組貯藏效果都得以提升。各組的乳酸評(píng)分在同一水平，但乳酸菌處理組的乙酸與丁酸評(píng)分明顯低于其余添加劑處理組，表明單獨(dú)添加乳酸菌青貯效果不理想。糖蜜與糖蜜乳酸菌混合添加處理組的總分達(dá)到了最高分100。

表3 王草青貯飼料Flieg氏青貯評(píng)分

3 討 論

3.1 添加劑對(duì)王草青貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分的影響

由于袋裝青貯無(wú)汁液的流失，因此，有害微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的消耗是青貯料DM含量降低的主要原因。在本研究中，M組、LP+M組與LR+M組的DM含量顯著高于CK組，這說(shuō)明上述添加劑的使用促進(jìn)了乳酸生成，酸化了青貯環(huán)境，而酸性環(huán)境不利于有害微生物的生長(zhǎng)，因此，添加劑組的DM含量得以提升。而LP組與LR組DM含量與CK組差異不顯著，這與李龍興等[11]的研究結(jié)果一致，其試驗(yàn)結(jié)果表明單獨(dú)添加乳酸菌時(shí)，去穗玉米青貯料的DM含量提高不顯著。但Stokes[12]卻認(rèn)為添加植物乳桿菌接種劑能夠顯著提高青貯飼料DM含量，這也許是因?yàn)槿樗峋砑觿┰诓煌噘A原料發(fā)酵過(guò)程中會(huì)表現(xiàn)出不同的青貯效果。

粗蛋白是含氮物質(zhì)的總稱(chēng)，乳酸菌和糖蜜的加入對(duì)王草CP含量的提高無(wú)明顯作用。ADF和NDF與青貯料的適口性及消化率息息相關(guān)。ADF的含量高，意味著其中含有較多的粗纖維，飼草的適口性因此降低，家畜對(duì)干物質(zhì)的采食量也隨之減少；NDF含量與飼草的消化率呈負(fù)相關(guān)，低含量的NDF說(shuō)明飼草易被消化吸收。在本試驗(yàn)中，添加劑組均降低了飼草的纖維含量，顯著改善了青貯品質(zhì)。原現(xiàn)軍等[13]在青稞秸稈與多年生黑麥草以6∶4混合的基礎(chǔ)上，添加不同濃度的糖蜜，ADF與NDF的含量均顯著降低；劉曉婧等[14]發(fā)現(xiàn)添加乳酸菌可降低青貯粗纖維含量，她認(rèn)為這是乳酸菌及其產(chǎn)生的多種酶對(duì)纖維結(jié)構(gòu)破壞的結(jié)果。RFV是評(píng)價(jià)粗飼料的重要指標(biāo)，RFV值越高，可消化干物質(zhì)的采食量就越多，青貯品質(zhì)越好。紅敏等[15]研究得出青貯玉米的RFV值為100.12，苜蓿干草的RFV值為109.20，玉米秸稈的RFV值為69.93，羊草的RFV值為91.55。本研究中王草直接青貯RFV值較低，糖蜜乳酸菌混合添加時(shí)RFV值最高，達(dá)到了127.19。因此，添加劑的加入使王草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得以提升。

3.2 添加劑對(duì)王草青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響

本研究中，王草直接青貯的pH在4.88左右，青貯品質(zhì)較差；使用乳酸菌添加劑青貯的，pH在4.2左右，青貯品質(zhì)良好；使用糖蜜以及混合添加劑的青貯料，pH在3.9左右，屬于優(yōu)等青貯。劉秦華等[16]的研究表明乳酸菌添加劑對(duì)青貯料pH有顯著影響，本研究中鼠李糖乳桿菌處理組的pH與其處理結(jié)果相近，但植物乳桿菌處理的pH卻明顯低于其用布氏乳桿菌處理的結(jié)果，說(shuō)明青貯效果與乳酸菌種類(lèi)有關(guān)。穆麟等[17]研究表明添加糖蜜可以顯著降低青貯料pH，本研究結(jié)果與其一致。

乳酸菌主要作用是產(chǎn)生乳酸，酸化青貯環(huán)境，從而抑制有害微生物的活動(dòng)，確保本身在發(fā)酵中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。M組、LP+M組與LR+M組的乳酸含量均顯著高于CK組，這是由于糖蜜為乳酸菌發(fā)酵提供了底物，保證了充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促使乳酸菌大量繁殖并產(chǎn)生乳酸。李龍興等[11]在玉米青貯時(shí)加入3%的糖蜜，發(fā)現(xiàn)處理組的乳酸含量高于對(duì)照組，乙酸、丁酸與氨態(tài)氮含量均低于對(duì)照組。青貯中乙酸可以有效抑制有害微生物的生長(zhǎng)，丙酸在防止青貯料需氧腐敗方面效果良好，因此適量的乙酸與丙酸可提高青貯品質(zhì)。丁酸在生成過(guò)程中會(huì)分解蛋白質(zhì)并生成大量的胺或氨，從而使青貯飼料腐敗變質(zhì)[18]，因此，優(yōu)質(zhì)的青貯料應(yīng)只含少量甚至不含丁酸。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，添加劑的加入使氨態(tài)氮含量顯著降低，這是因?yàn)樘砑觿┙M的乳酸含量較高，使有害微生物和植物蛋白酶的活性被抑制，蛋白質(zhì)分解被延緩，因此氨態(tài)氮含量降低。較多的氨態(tài)氮不利于青貯品質(zhì)的提高，這意味著多數(shù)蛋白質(zhì)都被分解。在本研究中，乳酸菌和糖蜜均可以提高乳酸含量，降低乙酸、丙酸、丁酸以及氨態(tài)氮含量，改善王草青貯品質(zhì)。

4 結(jié) 論

王草直接青貯時(shí)品質(zhì)不佳，添加糖蜜和乳酸菌可有效改善王草的青貯品質(zhì)，單獨(dú)添加糖蜜即可獲得優(yōu)質(zhì)王草青貯飼料。