不同類型乳酸菌對玉米果穗青貯飼料品質和營養(yǎng)價值的影響

郝麗紅， 王彥平， 王 勇， 王懷中， 呼紅梅， 王 誠*

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部畜禽生物組學重點實驗室，山東濟南 250000；2.山東省畜禽疫病防治與繁育重點實驗室，山東濟南 250000；3.濟南市畜牧技術推廣站，山東濟南 250000）

玉米作為重要的糧食作物對畜牧業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻。青貯玉米因其優(yōu)質的營養(yǎng)價值在飼料中占有的比重逐年上升，其中裹包青貯因密封性好、可長期保存、飼喂方便、易于市場流通等被廣泛接受（Muck等，2018；Armstrong等，2008）。玉米果穗包括“籽粒＋穗軸＋苞葉＋穗柄”是一個完整的果穗，果穗青貯可以減少玉米籽粒烘干、存貯等費用，減少玉米霉菌毒素含量超標問題，且玉米果穗裹包青貯的能量和干物質含量與干玉米果穗相似，而淀粉利用率更高，可替代飼料中50%的干籽粒作為反芻動物的精飼料使用（宮玉霞等，2019；Coblentz和Akins，2018；張相倫等，2018）。研究表明，以高水分玉米籽實青貯飼料代替干玉米可增加能量的攝入和用于產(chǎn)奶的能量比例，從而提高飼料的利用效率（Grant和Ferraretto，2018）。目前提高青貯發(fā)酵品質的研究主要集中在添加劑的選擇上（Muck等，2018）。青貯飼料添加劑主要作用于微生物，通過調控青貯飼料內微生物區(qū)系，從而實現(xiàn)對發(fā)酵過程的調控，改善青貯品質（趙士萍等，2016）。青貯菌能夠降解利用稻秸中豐富的粗纖維結構，并發(fā)酵產(chǎn)生乳酸，降低青貯飼料pH，從而抑制有害菌的生長（盧強等，2018）。不僅如此，越來越多的研究證明相較于單一添加物，不同添加物組合使用能顯著提高青貯發(fā)酵品質（Wang等，2019）。本研究針對山東玉米霉變導致不能喂、不敢喂的問題，把完熟期的玉米收獲后，不經(jīng)過晾曬直接用高速粉碎機粉碎，與乳酸菌制劑均勻混合后壓實密閉青貯，探討不同乳酸菌類型對玉米果穗青貯飼料品質和營養(yǎng)價值的影響，篩選出優(yōu)異的乳酸菌，為玉米果穗青貯飼料的生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗分為6組，I組為空白對照組；II組添加1.0×107CFU/kg植物乳桿菌（Lactobacillusplantarum，LP）；III組添加1.0×107CFU/kg戊糖片球菌（Pediococcuspentosus，PP）；IV組添加1.0×107CFU/kg布氏乳桿菌（Lactobacillus buchneri，LB）；V組添加5.0×106CFU/kg植物乳桿菌和5.0×106CFU/kg戊糖片球菌（LP+PP）；VI添加5.0×106CFU/kg植物乳桿菌和5.0×106CFU/kg布氏乳桿菌（LP+LB）。玉米果穗粉碎后與青貯發(fā)酵菌按比例混合，混合均勻后置于聚乙烯厭氧袋中裹包青貯，并于室溫避光發(fā)酵30 d和60 d后開袋取樣。

1.2 測定指標與方法

1.2.1 感官評價 根據(jù)德國農(nóng)業(yè)協(xié)會（DLG）青貯評分標準及等級評定方法，對玉米果穗青貯飼料的pH、氣味、色澤、質地等方面進行感官品質評價（王杰等，2019；閆琦等，2019）。

1.2.2 青貯飼料發(fā)酵品質 青貯玉米果穗的pH采用pH計（PB-21型，北京賽多利斯儀器有限公司）測定。NH3-N含量采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定（Broderick和Kang，1980）。乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量采用高效液相色譜法測定（Cao等，2011）。

1.2.3 青貯飼料營養(yǎng)價值 參照Aoac（2012）的方法，采用重量法測定干物質（DM）含量，凱氏定氮法測定粗蛋白質（CP）含量，索式浸提法測定粗脂肪（EE）含量，直接灰化法測定粗灰分（Ash）含量，范氏洗滌法測定粗纖維（CF）含量?？扇苄蕴妓衔铮╓SC）采用蒽酮-硫酸法測定（余汝華等，2003）。

1.2.4 微生物指標 各處理玉米果穗青貯飼料中大腸桿菌、乳酸菌、酵母菌和霉菌等微生物指標采用平板計數(shù)法（Cai等，1999）檢測。

1.3 數(shù)據(jù)處理 用SPSS STATISTICS 26統(tǒng)計軟件中的單因素ANOVA檢驗進行數(shù)據(jù)的方差分析，用LSD法進行數(shù)據(jù)的多重比較，P＜0.05為差異顯著水平。

2 結果與分析

2.1 不同類型乳酸菌對玉米果穗青貯飼料感官評價的影響 如表1所示，青貯處理可改善飼料的氣味、色澤和質地。在青貯30 d時，各組評價等級均為優(yōu)等，且VI組氣味、色澤、綜合評分最好；在青貯60 d時，對照組評定等級為一般，試驗組評定等級均為良好以上，且VI組評定等級為優(yōu)等，氣味、綜合分數(shù)最高。

表1 不同類型乳酸菌對玉米果穗青貯飼料感官評價的影響

2.2 不同類型乳酸菌對玉米果穗青貯飼料發(fā)酵品質的影響 由表2可知，在青貯30 d時，各組pH均在4.0以下；試驗組乳酸和乙酸含量均顯著高于對照組（P＜0.05），且Ⅳ組乳酸含量最高，VI組乙酸含量最高；V和VI組氨態(tài)氮含量分別較對照組降低12.20%和12.20%（P＜0.05）。60 d時各組pH有所升高，但各組之間差異不顯著（P＞0.05）；Ⅱ、Ⅳ和VI組氨態(tài)氮含量較對照組降低25.93%、25.93%和33.33%（P＜0.05）。

表2 不同類型乳酸菌對玉米果穗青貯發(fā)酵品質指標的影響（風干基礎）

2.3 不同類型乳酸菌對玉米果穗青貯飼料營養(yǎng)成分的影響 如表3所示，在青貯30 d時，Ⅲ組和IV組DM含量較對照組顯著提高5.85%和10.70%（P＜0.05），Ⅳ組的干物質保留率最高；IV、V和VI組WSC含量較對照組顯著提高32.09%、41.93%和53.90%（P＜0.05）。在青貯60 d，與對照組相比，Ⅲ、IV和VI組DM含量顯著增加7.24%、13.75%、4.65%（P＜0.05），Ⅳ組的干物質保留率最高；V組和VI組WSC含量較對照組提高52.00%和45.40%（P＜0.05）。

表3 不同類型乳酸菌對玉米果穗青貯飼料營養(yǎng)成分的影響（風干基礎）%

2.4 不同類型乳酸菌對玉米果穗青貯飼料微生物含量的影響 由表4可知，在青貯30 d和60 d時，試驗組酵母菌含量均顯著低于對照組（P＜0.05）。與對照組相比，青貯30 d時，IV組和VI組乳酸菌含量均顯著增加（P＜0.05；5.8 vs 175.5 CFU/g，5.8 vs 442.3 CFU/g），其他組無顯著差異 （P＞0.05）；青貯60 d時，乳酸菌含量變化趨勢與30 d相同。在青貯30 d和60 d時，玉米果穗青貯飼料的大腸桿菌數(shù)量均小于10 CFU/g、霉菌數(shù)量均小于100 CFU/g，各組之間均無顯著影響（P＞0.05）。

表4 不同類型乳酸菌對玉米果穗青貯飼料微生物含量的影響CFU/g鮮重

3 討論

青貯玉米具有營養(yǎng)價值高、適口性良好、容易儲存、貯藏時間長等優(yōu)勢，是一種重要的粗飼料（孫貴賓等，2018）。青貯飼料的評價主要包括：感官評價、發(fā)酵品質、營養(yǎng)價值和微生物指標等（張養(yǎng)東等，2016）。優(yōu)質青貯飼料的顏色接近原料的色澤，具有酸香氣味及清晰的莖葉結構，濕潤不黏手（李艷芬等，2020）。本試驗中同時添加布氏乳桿菌和植物乳桿菌明顯提高了飼料的氣味、色澤及綜合評分。楊麗萍等（2021）添加微生物制劑的試驗組青貯飼料的氣味和色澤均優(yōu)于對照組結果。

青貯料的pH和氨態(tài)氮水平是評價青貯料發(fā)酵品質的直接指標 （Hashemzadeh-Cigari等，2014）。與大豆（Ni等，2018）和紫花苜蓿青貯（Wang等，2020）中報道的pH和氨態(tài)氮水平相類似，本試驗中同時添加布氏乳桿菌和植物乳桿菌可明顯降低青貯飼料的pH和氨態(tài)氮含量。乳酸菌作為青貯飼料添加劑，在青貯早期使WSC迅速發(fā)酵成乳酸（Weinberg等，1993），因此本試驗中同時添加布氏乳桿菌和植物乳桿菌提高了飼料中乳酸的含量。尉小強等（2018）報道，添加乳酸菌制劑可以有效改善玉米青貯的發(fā)酵品質。李金俐等（2018）將布氏乳桿菌制劑添加于蠟熟期的全株青貯玉米中研究對青貯品質的影響，結果表明，添加布氏乳桿菌可以很好地提高乙酸含量，改善青貯飼料的品質，使全株玉米青貯飼料的有氧穩(wěn)定性得到增強。本試驗結果與其相類似。

玉米果穗裹包青貯飼料是一種青貯飼料新產(chǎn)品，具有較高的飼喂價值和經(jīng)濟價值。全株玉米青貯的營養(yǎng)成分是判定玉米青貯品質優(yōu)劣的重要指標之一。其中DM含量是評價牧草利用效率的關鍵指標，DM含量的高低決定了牧草的經(jīng)濟效益。試驗中無論青貯30 d還是60 d，添加布氏乳桿菌組的干物質保留率最高，說明乳酸菌青貯玉米果穗具有較高的青貯價值（王里彥等，2021）。此外，各個處理組WSC的含量均大于5%，足以保證青貯過程中的發(fā)酵質量（Ni等，2018）。同時較高的WSC含量可以使青貯飼料具有更高的可接受度（McDonald等，1991）。本試驗中同時添加布氏乳桿菌和植物乳桿菌可明顯提高飼料中WSC含量，從而提高青貯飼料品質。Desta等（2016）報道，不同添加劑（0.2%甲酸、0.4%糖蜜、0.3%纖維素酶）青貯納彼爾草，明顯提高了飼料中WSC和乳酸的含量，其中甲酸青貯和纖維分解酶青貯組的WSC含量最高，本研究結果與其相似。

青貯添加劑通過改變飼料中細菌譜進而影響青貯飼料的品質（Liu等，2019）。研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌在新鮮飼料中的相對豐度較低，青貯后會增加（Guan等，2020）。Jiang等（2020）研究表明，以乳酸菌青貯玉米，能夠調節(jié)微生物區(qū)系、加快青貯發(fā)酵進程從而很好的保存青貯飼料的營養(yǎng)。周俊華等（2020）報道，甘蔗尾葉添加植物乳桿菌和米曲霉進行青貯可顯著提高甘蔗尾葉青貯細菌群落的繁殖生長，進而提高甘蔗尾葉青貯的微生物多樣性及群落相對豐度，可在甘蔗尾葉青貯中應用。與以往研究類似，本試驗中同時添加布氏乳桿菌和植物乳桿菌可抑制玉米黏附的大腸桿菌和霉菌的活性，顯著提高飼料中乳酸菌的數(shù)量，從而提高青貯飼料的品質。

4 結論

本試驗結果表明，同時添加布氏乳桿菌和植物乳桿菌有助于提高青貯飼料的綜合評分；通過降低pH和氨態(tài)氮水平，增加乳酸和乙酸的含量提高發(fā)酵品質；通過增加WSC含量和乳酸菌數(shù)量提高飼料營養(yǎng)價值。表明布氏乳桿菌和植物乳桿菌聯(lián)合青貯30 d或60 d，對改善玉米果穗青貯飼料品質具有明顯優(yōu)勢，其發(fā)酵機理還需要進一步研究。