添加葡萄糖對綠狐尾藻與麥麩混合青貯品質(zhì)的影響

曹欣，吳康樂，李慧，向佐湘，肖潤林，張志飛*

添加葡萄糖對綠狐尾藻與麥麩混合青貯品質(zhì)的影響

曹欣1，吳康樂1，李慧1，向佐湘1，肖潤林2，張志飛1*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，湖南 長沙 410125)

以鮮質(zhì)量比7∶3的綠狐尾藻和麥麩為原料混合青貯，分別添加0%、2%、4%、6%的葡萄糖，固定添加植物乳桿菌，測定混合青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)及有氧穩(wěn)定性。結(jié)果表明：添加葡萄糖能顯著(<0.05)降低混合青貯飼料的pH值和氨態(tài)氮與總氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比，顯著(<0.05)提高乳酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，降低丁酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，改善青貯發(fā)酵品質(zhì)；顯著(<0.05)降低粗蛋白和粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)，且顯著(<0.05)提高相對飼用價值；當(dāng)葡萄糖添加量為4%時顯著(<0.05)降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)；添加0%、2%、4%、6%葡萄糖處理的有氧穩(wěn)定性分別為>360、226、>360、62 h。綜合評價結(jié)果顯示，鮮質(zhì)量比7∶3的綠狐尾藻和麥麩混合青貯中添加2%葡萄糖，混合青貯有更好的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)及有氧穩(wěn)定性。

綠狐尾藻；麥麩；葡萄糖；混合青貯；發(fā)酵品質(zhì)；營養(yǎng)品質(zhì)；有氧穩(wěn)定性

綠狐尾藻(Gaudich.)是小二仙草科(Haloragidaceae)狐尾藻屬()多年生沉水或浮水草本植物，在富營養(yǎng)化水體中生長速度快，多次收割條件下其收獲的干生物量高達(dá)5.34～13.42 g/(m2·d)[1]。由綠狐尾藻為主構(gòu)建的景觀生態(tài)濕地、生態(tài)浮床能有效處理污染物，可使末端出水達(dá)到地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838—2002，氨氮1.5 mg/L，總磷0.3 mg/L)[2]。綠狐尾藻營養(yǎng)價值豐富，富含礦物質(zhì)、維生素等[3]。凈化水體后的大量綠狐尾藻亟需資源化利用，但綠狐尾藻含水量較高(90%左右)，傳統(tǒng)曬(烘)制干草的方式易造成營養(yǎng)物質(zhì)的流失，更適宜的方式是將綠狐尾藻與稻秸、精料等干物質(zhì)含量高的輔料混合青貯，制成青貯飼料。

麥麩是常見的農(nóng)副產(chǎn)品，干物質(zhì)含量高，營養(yǎng)價值高。有研究[4]表明，麥麩是高水分飼草混合青貯中較適宜的輔料，既能平衡青貯原料含水量，又能提高青貯飼料的營養(yǎng)價值。葡萄糖能在發(fā)酵前期為乳酸菌提供發(fā)酵底物，使其快速繁殖并產(chǎn)生乳酸，降低pH值，進(jìn)而抑制有害微生物增殖，達(dá)到改善牧草青貯品質(zhì)的目的[5]。但由于不同原料特性差異大，葡萄糖對發(fā)酵品質(zhì)的作用效果也存在較大差異，有必要對綠狐尾藻添加葡萄糖的青貯方式進(jìn)行研究。

課題組在前期研究基礎(chǔ)上，確定了混合青貯原料綠狐尾藻與麥麩的適宜質(zhì)量比為7∶3，以此比例進(jìn)行混合青貯，分別添加0%、2%、4%和6%的葡萄糖，對混合青貯發(fā)酵品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性等進(jìn)行評價，篩選出適宜的葡萄糖添加量，以期為綠狐尾藻飼料化加工提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　供試材料

供試綠狐尾藻人工采自中國科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測站三級綠狐尾藻表面流人工濕地的第三級濕地，自然株高50 cm左右；麥麩購自五得利面粉集團有限公司；植物乳桿菌購自臺灣亞芯生物科技開發(fā)有限公司，規(guī)格1×1011cfu/g，添加量為1×106cfu/g；葡萄糖購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司。綠狐尾藻和麥麩化學(xué)成分如表1所示。

表1　綠狐尾藻和麥麩的化學(xué)成分

除干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)外，其他成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)均按干質(zhì)量計算。

1.2　試驗設(shè)計及青貯飼料調(diào)制

試驗采用單因素完全隨機設(shè)計，葡萄糖添加量分別為0%(CK)、2%(P2)、4%(P4)、6%(P6)，共4個處理，每處理4次重復(fù)。每重復(fù)添加1×109cfu/kg的植物乳桿菌。

將新鮮收割的綠狐尾藻粉碎至2～3 cm長，再將綠狐尾藻和麥麩以鮮質(zhì)量比7∶3的比例混合，將提前用60 mL蒸餾水溶解的不同比例葡萄糖和定量植物乳桿菌均勻噴灑在混合原料中，裝袋，每袋500 g青貯料，抽真空后避光儲存。

1.3　測定項目及方法

1.3.1感官品質(zhì)的測定

青貯飼料開包后進(jìn)行感官質(zhì)量評價。參照德國農(nóng)業(yè)協(xié)會評分法[6]，對氣味、結(jié)構(gòu)和色澤分別進(jìn)行打分，再計算綜合感官質(zhì)量得分，根據(jù)得分評定優(yōu)、良、中、下4個等級。

1.3.2發(fā)酵品質(zhì)的測定

青貯飼料開包后，每重復(fù)用四分法取20 g青貯鮮料加180 mL去離子水，用榨汁機(九陽JYL–C012型多功能攪拌機)榨碎2 min，并用4層紗布過濾后得到青貯飼料浸提液，用于測定pH值、氨態(tài)氮、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸。采用pH計(SI400，Spectrum)測定pH值；采用高效液相色譜(Agilent 1260)法[7]測定乳酸、乙酸、丙酸、丁酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)；采用苯酚–次氯酸鈉比色法[8]測定氨態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)。參照費氏評分法[9]，以青貯飼料中乳酸、乙酸、丁酸占總酸的比例計算混合青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)得分。

1.3.3營養(yǎng)品質(zhì)測定

采用四分法從青貯袋中取200 g樣品，于105 ℃烘箱中殺青15 min后，65 ℃烘干至恒重，測定干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)后用于營養(yǎng)品質(zhì)測定。采用凱氏定氮法[10]測粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)；采用范氏法[10]測酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)；采用濾袋技術(shù)法[10]測粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)；采用蒽酮比色法[11]測可溶性碳水化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)。參照文獻(xiàn)[12]的方法，計算相對飼用價值(RFV)。

1.3.4有氧穩(wěn)定性分析

將發(fā)酵指標(biāo)和營養(yǎng)指標(biāo)測定取樣后的剩余青貯料充分混合，用四分法取200 g青貯飼料放入2.5 L的塑料桶中，運用MDL–1048A高精度溫度記錄儀記錄青貯料溫度變化。當(dāng)青貯飼料內(nèi)部溫度升高2 ℃時結(jié)束試驗。

1.3.5青貯綜合質(zhì)量評價

依據(jù)秩和比(RSR)法[13]對不同處理組的混合青貯綜合效果進(jìn)行評價。以感官評價等級、費氏評分、粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、RFV和有氧穩(wěn)定性為高優(yōu)指標(biāo)，pH和氨態(tài)氮與總氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比為低優(yōu)指標(biāo)，對數(shù)值分別從小到大、從大到小進(jìn)行排序，計算RSR值。RSR值越接近1，表明綜合評價越好。

1.4　數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行初步整理；運用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對不同處理組的青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)的各項指標(biāo)進(jìn)行多重比較。

2　結(jié)果與分析

2.1　供試青貯的感官品質(zhì)

青貯開袋后進(jìn)行感官評價。發(fā)現(xiàn)青貯有較強的酸味，芳香味弱，莖葉結(jié)構(gòu)均保持良好，色澤由綠色轉(zhuǎn)為黃綠色，感官評價等級皆為良好。

2.2　供試青貯的發(fā)酵品質(zhì)

從表2可知，添加葡萄糖對混合青貯的pH值、氨態(tài)氮與總氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比、乳酸、乙酸、丁酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有顯著(<0.05)影響；CK的pH值、氨態(tài)氮與總氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比和乙酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均最高，葡萄糖處理組的均顯著(<0.05)下降，其中P6的氨態(tài)氮與總氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比和乙酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均最低；CK的乳酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，葡萄糖處理組的均顯著(<0.05)高于CK的，其中P2的最高；隨葡萄糖添加量增加，乳酸與乙酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比顯著(<0.05)增加，P6處理組的乳酸與乙酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比最高。P2、P6的丁酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著(<0.05)低于CK的。葡萄糖處理組的費氏評分均遠(yuǎn)高于CK，達(dá)到滿分。

表2　添加葡萄糖的綠狐尾藻與麥麩混合青貯的發(fā)酵品質(zhì)

同列不同字母示處理間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(<0.05)。

2.3　供試青貯的營養(yǎng)品質(zhì)

從表3可知，添加葡萄糖對混合青貯的干物質(zhì)、可溶性碳水化合物、粗蛋白、粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)及P4的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有顯著(<0.05)影響；葡萄糖添加組的干物質(zhì)和可溶性碳水化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著高于CK的，且隨葡萄糖添加量的增加而升高；葡萄糖添加組的粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著低于CK的，且隨葡萄糖添加量的增加而下降；葡萄糖處理組的粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著(<0.05)低于CK的，其中P2、P6的最低；P4的酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著(<0.05)低于CK的。葡萄糖添加組的RFV均顯著(<0.05)高于CK的，且P4處理的最高，顯著(<0.05)高于其他處理的。

表3　添加葡萄糖的綠狐尾藻與麥麩混合青貯的營養(yǎng)品質(zhì)及有氧穩(wěn)定性

除干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)外，其他成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)均按干質(zhì)量計算；同列不同字母示處理間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(<0.05)。

2.4　供試青貯的有氧穩(wěn)定性

CK、P2、P4、P6各處理的有氧穩(wěn)定性分別為>360、226、>360、62 h，其中P6的有氧穩(wěn)定性相對較差。

2.5　供試青貯的秩和比排序結(jié)果

從表4可知，葡萄糖添加組的綜合排名均比CK的靠前，其中P2的綜合排名第一。

表4　添加葡萄糖的綠狐尾藻與麥麩混合青貯的秩和比排序

3　結(jié)論與討論

李茂等[5]分別添加0、5、10、20和40 g/kg葡萄糖對木薯葉青貯的研究發(fā)現(xiàn)，葡萄糖能顯著降低木薯葉青貯飼料pH值、丁酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，能明顯改善木薯葉發(fā)酵品質(zhì)，其中添加20、40 g/kg葡萄糖的發(fā)酵品質(zhì)較好。蔣向君等[14]分別添加0%、1%、2%、3%的葡萄糖對苜蓿青貯的研究發(fā)現(xiàn)，添加葡萄糖能顯著增加青貯飼料中的乳酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，顯著降低pH值和氨態(tài)氮與總氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比，且隨著葡萄糖添加水平的提高，呈顯著下降的趨勢。李茂等[15]研究發(fā)現(xiàn)，王草青貯中添加葡萄糖，對降低青貯飼料pH沒有明顯影響，但能顯著提高王草青貯飼料乳酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，添加20 g/kg葡萄糖的發(fā)酵品質(zhì)最佳。本研究中，添加葡萄糖使pH和氨態(tài)氮與總氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比顯著降低，乳酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著提高，且降低了丁酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，費氏評分均高于CK的，說明添加葡萄糖能使綠狐尾藻的青貯發(fā)酵品質(zhì)得到改善，且添加2%的葡萄糖即可達(dá)到較好的發(fā)酵品質(zhì)，添加更高葡萄糖對pH和費氏評分均沒有顯著影響。

青貯飼料中乳酸與乙酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比高于3.0屬于同型乳酸發(fā)酵，低于3.0屬于異型乳酸發(fā)酵[16]。本研究中，葡萄糖處理組的乳酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于CK的，乳酸與乙酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比顯著高于CK的且均高于3.0，可見添加葡萄糖促進(jìn)了同型發(fā)酵乳酸菌繁殖；葡萄糖處理組的pH、氨態(tài)氮與總氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比和乙酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于CK的，這可能是由于葡萄糖使乳酸菌快速繁殖并產(chǎn)生大量乳酸，促進(jìn)了pH值的下降，進(jìn)而抑制了青貯過程中植物蛋白酶的活性，降低對蛋白質(zhì)的水解，減少了氨態(tài)氮的產(chǎn)生[17]。

添加葡萄糖能改善青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)，但對營養(yǎng)品質(zhì)的影響效果不一。飼料中粗蛋白含量是評價飼料營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)。本研究中，葡萄糖添加組的粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著(<0.05)低于CK的，可能是由于在乳酸菌利用葡萄糖快速繁殖時，有害細(xì)菌同時也在利用葡萄糖進(jìn)行繁殖，使得更多的蛋白被分解利用，從而降低了粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)。董志浩等[18]對桑葉青貯和朱春娟等[19]對四倍體刺槐青貯的研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，添加葡萄糖處理組的粗蛋白含量降低。與之相反，LI等[20]對王草青貯和劉艷芳等[21]對籽粒莧青貯的研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，添加葡萄糖處理提高了粗蛋白含量。添加適量葡萄糖可改善青貯飼料的纖維品質(zhì)。中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量是反映植物纖維質(zhì)量的最直接指標(biāo)，同時也是反映反芻動物消化率及飼用價值的有效指標(biāo)。在桑葉[18]、四倍體刺槐[19]與籽粒莧[21]青貯中亦發(fā)現(xiàn)添加葡萄糖會降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量，說明添加葡萄糖后能一定程度降低纖維含量。本研究中，葡萄糖添加也降低了中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)。粗纖維含量高低是概略養(yǎng)分分析中評估飼料原料營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)。本研究中，添加葡萄糖顯著(<0.05)降低了粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)，混合青貯飼料的粗纖維素和粗蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到能量飼料指標(biāo)(干物質(zhì)中粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于18%、粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于20%)，后續(xù)試驗可考慮進(jìn)行生豬等畜禽的替代日糧飼喂試驗，以評價綠狐尾藻的飼用價值和益生效果。

孫茜等[22]添加不同的乳酸菌劑對綠狐尾藻進(jìn)行青貯，發(fā)現(xiàn)乳酸菌菌劑可改善綠狐尾藻的青貯品質(zhì)和營養(yǎng)價值，且添加菌劑處理組的粗蛋白含量高于25%，可作為動物飼料中蛋白質(zhì)來源的重要補充。本研究中發(fā)現(xiàn)，在鮮質(zhì)量比為7∶3的綠狐尾藻與麥麩混合青貯中添加2%葡萄糖，可制備發(fā)酵品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)及有氧穩(wěn)定性均較好的青貯飼料，是可利用的優(yōu)質(zhì)非常規(guī)飼料。

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Effect of glucose addition on the quality of mixed silage ofand wheat bran

CAO Xin1，WU Kangle1，LI Hui1，XIANG Zuoxiang1，XIAO Runlin2，ZHANG Zhifei1*

(1.College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128, China; 2.Institute of Subtropical Agroecology, Chinese Academy of Sciences, Changsha, Hunan 410125, China)

In this study,the silage was mixed withand wheat bran at the fresh mass ratio of 7∶3 with addition of certain amount ofand 0%, 2%, 4% and 6% glucose, respectively. The fermentation quality, nutritional quality and aerobic stability of the mixed silage were measured to evaluate the effect of the glucose on the quality of mixed silage. The results showed the addition of glucose could significantly(<0.05) reduce pH, butyric acid, NH3-N/TN, crude protein and crude fiber mass fraction of mixed silage, and increase lactic acid mass fraction, further optimized fermentation characteristics. Adding 4% glucose significantly reduced mass fraction of neutral detergent and acid detergent fiber(<0.05). The aerobic stability of the mixed silage treated with 0%, 2%, 4% and 6% glucose was >360, 226, >360 and 62 h, respectively. The comprehensive evaluation results showed that with the combined condition, the fresh mass ration of 7∶3, with 2% glucose addition, the mixed silage ofand wheat bran could achieve the improved fermentation quality, nutritional quality and aerobic stability.

; wheat bran; glucose; mixed silage; fermentation quality; nutritional quality; aerobic stability

S816.5+3

A

1007-1032(2022)06-0718-05

曹欣，吳康樂，李慧，向佐湘，肖潤林，張志飛．添加葡萄糖對綠狐尾藻與麥麩混合青貯品質(zhì)的影響[J]．湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2022，48(6)：718–722．

CAO X，WU K L，LI H，XIANG Z X，XIAO R L，ZHANG Z F．Effect of glucose addition on the quality of mixed silage ofand wheat bran[J]．Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences)，2022，48(6)：718–722．

http://xb.hunau.edu.cn

2021–08–07

2022–11–20

國家重點研發(fā)計劃項目(2021YFD1700804)

曹欣(1998—)，男，湖南衡山人，碩士研究生，主要從事飼草學(xué)研究，2806940662@qq.com；*通信作者，張志飛，博士，教授，主要從事飼草學(xué)研究，zhangzf@hunau.edu.cn

10.13331/j.cnki.jhau.2022.06.014

責(zé)任編輯：鄒慧玲

英文編輯：柳正