不同生物添加剂对于全株玉米青贮发酵品质及消化率的影响
2007-04-11 15:48:58   来源：动物生产   评论：0 点击：

    制作青贮料时使用添加剂的主要目的是为了获得乳酸发酵占主导地位的环境，以便更好地贮存青贮料。接种剂可以促进发酵，提高乳酸浓度、迅速降低青贮料的pH值，降低乙酸产量和丁酸生成量[1]。片球菌是作物附生微生物区系的主要组成成分。在青贮发酵过程中，它们与其他产乳酸菌一起生长，对于青贮的发酵品质可能会有影响。乳酸片球菌处理提高青贮料饲干物质消化率已见报道[2]。当青贮原料发酵底物含量不足时，添加酶制剂能够释放可溶性单糖供乳酸菌利用。酶处理能够降低牧草或牧草和豆科混合物的NDF或ADF含量[3,4]。根据报道，与接种剂混合使用或单独使用情况下，酶添加量对于玉米青贮组成成分均无影响[5]。Stokes[3]报道，添加酶制剂能够提高苜蓿青贮的体外干物质消化率。但是，玉米青贮添加纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶和果胶酶时，DM和NDF的消化率不受影响[6]。本试验目的在于研究一种盐酶复合物（商品名SILOGUARDⅡ）和乳酸菌（含植物乳杆菌和乳酸片球菌）添加剂对于全株玉米青贮化学组分、发酵品质、干物质回收率及活体外干物质消化率的影响。

1材料与方法1.1添加剂与青贮原料乳酸菌剂由法国Lallemand生物技术公司提供，其中含植物乳杆菌（Lactobacillusplantarum,10×109cfu/g）和乳酸片球菌（Pediococcusacidilactici,3×109cfu/g）。盐酶复合物产品（商品名SILOGUARDⅡ）由NOVUS国际公司提供，主要成分为亚焦硫酸钠盐、麦芽糖及淀粉酶。青贮原料为平玉5号全株玉米(3/4乳线期)，于2004年9月在位于北京通州区的北京三元绿荷奶牛养殖中心第一牧场采样。全株玉米收割后使用锤片式粉碎机粉碎至1~2cm待用。原料的营养成分分析值如下：干物质30.70%、粗灰分3.76%、钙0.64%、磷0.15%、粗蛋白7.88%、NDF48.02%、ADF26.55%、木质素5.95%（干物质以鲜重为基础，其他指标均以绝干为基础）。1.2试验处理共分为3个处理，盐酶复合物处理：使用SILOGUARDⅡ产品，添加水平为0.5kg/t青贮鲜重；乳酸菌剂处理：添加水平为10g/t青贮鲜重；对照组：不含任何添加剂。SILOGUARDⅡ产品呈粉末状，手工搅拌与原料混合均匀。拉曼菌剂呈液态，使用无氯蒸馏水稀释、喷洒于青贮原料上并混合均匀。装入1L玻璃瓶中，真空密封。记录空瓶及青贮原料重（WO及W1），测定相应DM含量，计算青贮前的DM0重。室温下贮存80d后开瓶取样。

1.3实验室分析青贮第80天开瓶取样，记录青贮瓶与样品总重W2，测定青贮料的DM含量计算青贮后的DM1，干物质回收率(DMR)=DM1/DM0×100%。开瓶取样20g置于锥形瓶中，加100mL无氯蒸馏水混合均匀室温下浸提24h，滤纸过滤后用pH计（雷磁PHS-3C型）测定pH值；取1mL浸提液加25%偏磷酸溶液（以2-乙基丁酸为外标）0.2mL，混匀冷冻保存24h以上。解冻后，以10000×g离心15min，在6890气相色谱仪上（Agilent,USA）分析VFA含量。另取浸提液冷冻保存用于测定乳酸和氨态氮（NH3-N）。NH3-N含量的测定使用苯酚-次氯酸钠比色法；L-乳酸和D-乳酸的测定参考常影等[7]方法。剩余样品自然风干，使用Perten120型粉碎机粉碎至1mm进行化学成分分析。DM及粗灰分含量使用常规法分析；蛋白质的测定：采用杜马斯氮素分析仪（LecoModelFP-528）；中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)在范氏法(VanSoest)的基础上使用改进的滤袋分析法；木质素采用高锰酸钾法测定；水溶性糖含量采用水杨酸法进行测定。1.4活体外消化率的测定采用Menke等[8]的活体外产气法进行体外试验。

1.5统计分析用SAS（8.0）软件中的单因素方差分析（ANOVA）和GLM线性模型进行统计。以P<0.05为显著水平，并采用LSD法进行多重比较。2结果与讨论2.1添加剂处理对于青贮化学组分的影响各组青贮玉米的化学组成成分见表1。与对照组相比，添加剂处理组青贮料的粗灰分、NDF、ADF和ADL以及粗蛋白含量均无显著差异（P>0.05）。乳酸菌剂和盐-酶处理组的干物质含量显著高于对照组，分别比对照组提高了21.33%和16.78%。Stokes[3]研究表明，含有植物乳杆菌和乳酸片球菌的接种剂能够显著提高青贮饲料的DM含量，这与本试验结果相一致。在青贮发酵过程中，大量水溶性糖会被微生物利用。乳酸菌剂处理组的水溶性糖含量显著低于对照组和盐-酶处理组(P<0.05)，这可能是该组青贮玉米含有较高数量的发酵微生物导致青贮后剩余的水溶性糖大量减少有关。而盐-酶处理组在发酵过程中，由于其麦芽糖淀粉酶将淀粉降解为可利用单糖致使青贮后剩余的水溶性糖含量较高。各种添加剂对青贮饲料的NDF含量都没有显著影响。植物乳杆菌和乳酸片球菌接种剂对于细胞壁成分无影响，因为它们通常不具备纤维降解能力。而盐-酶产品SILOGUARDⅡ并不含有纤维素酶类成分，因此它对于纤维组分理应无影响。但是，席兴军等[9]认为，只有纤维素酶和乳酸菌共同作用时才能降低青贮饲料中的NDF和ADF含量。

2.2添加剂处理对于青贮料发酵参数的影响如表2所示，对照组、乳酸菌剂和盐-酶处理组青贮饲料的pH值之间不存在显著差异（P>0.05）。与对照组相比，乳酸菌剂和盐-酶复合物对NH3-N的浓度没有显著影响（P>0.05）。处理组的乙酸生成量显著低于对照组（P<0.05），而总乳酸产量则显著提高（P<0.05），其中以盐-酶处理组比对照组提高了56.12%最为显著。相对于对照组，2种添加剂都显著地提高了总乳酸与乙酸的比例（P<0.01），提高幅度分别为42.27%和77.32%。盐-酶复合物在数值上提高了L-型与D-型乳酸的比例但是不存在显著差异（P>0.05）。综上所述，对照组的乙酸含量大于乳酸含量，发酵类型倾向于乙酸发酵，但添加剂处理之后乳酸含量明显增加，转变为乳酸型发酵。

Aksu等[10]研究发现，玉米青贮添加含有植物乳杆菌的接种剂能够显著降低青贮料的pH值并提高乳酸含量；但是Shockey等[11]研究表明玉米青贮添加乳酸片球菌和植物乳杆菌不影响乳酸及乙酸的浓度，对于pH值的降低也无影响。在本试验中，乳酸菌剂在数值上降低了青贮料的pH值以及NH3-N占总氮的比例，但是在统计分析上差异不显著（P>0.05）。接种剂对于青贮玉米作用效果不显著的原因是原料本身附着大量的乳酸菌[12]。乳酸菌剂在数值上提高了青贮料的乳酸含量并显著地降低乙酸含量，进而降低了乳酸与乙酸的比例（P<0.05）。这主要是因为：植物乳杆菌和乳酸片球菌均为同型发酵乳酸菌，它们在发酵过程中占主导地位导致乳酸成为主要的发酵产物，进而形成低pH值、低乙酸和低NH3-N含量的青贮料。SILOGUARDⅡ的独特性在于它不含有酸类或者菌类接种剂，其主要成分为麦芽糖淀粉酶和硫酸盐化合物。在青贮过程中，淀粉酶可以降解淀粉为乳酸菌利用的单糖促进发酵，因而大幅度提高乳酸产量、降低pH值并抑制蛋白质的水解。根据产品说明，硫酸化合物在青贮过程中通过产生气体而限制植物细胞呼吸，减少非理想菌（如酵母和霉菌）的数量，为产乳酸菌提供大量可利用的底物。但在本试验中，对照组与盐-酶处理组的发酵气体成分之间并无差异（H2和CO2）。综合青贮料化学组成成分和发酵参数，在本试验中即使无添加剂其发酵品质也良好，一方面说明试验所用的玉米原料可溶性碳水化合物（WSC）含量较高发酵底物较充足；另一方面表明原料表面附着的乳酸菌数量充足。因此，添加乳酸菌剂和盐-酶对全株青贮玉米化学组分和发酵品质的作用并不显著。另外，由于在实验室条件下青贮装置的密封性较好，这也是获得优质青贮饲料的原因之一。

2.3不同处理青贮料的干物质回收率及活体外24h干物质消化率各组青贮料的干物质回收率和干物质消化率见表3所示。与对照组相比，乳酸菌剂和盐-酶处理都显著地提高了青贮料的干物质回收率（P<0.05），提高幅度分别为15.39%和11.59%；干物质回收率的提高与相对应的青贮料DM含量提高趋势相一致。乳酸菌剂和盐-酶也显著地提高了青贮料的活体外24h干物质消化率（P<0.05），其提高幅度相应为9.73%和6.73%。干物质回收率和24h干物质消化率从高到低的顺序均为：乳酸菌剂、盐-酶和对照组。这说明在本试验条件下，乳酸菌剂能够最有效地提高青贮料的营养价值。Aksu等[10]的研究结果表明，添加含有植物乳杆菌的接种剂能够显著青贮玉米的干物质消化率。这与本试验的结果相一致。

3结论在本试验条件下，两种添加剂对于全株玉米青贮饲料的化学组分无显著影响，提高了青贮发酵的乳酸产量。乳酸菌剂以及盐-酶复合物都显著地提高了干物质回收率和活体外24h的干物质消化率，以乳酸菌剂的作用效果最显著。