构树(Broussonetia Papyrifera)属桑科构树属落叶乔木,具有适应性强、耐干旱、贫瘠、盐碱、速生能力强、产量高等特点,广泛在饲料、造纸、医药、生态修复等方面应用[1-2]。因构树具有营养丰富、粗蛋白质含量高等优势,作为一种优质非常规饲料备受关注[3]。构树叶中植物粗蛋白含量高[4],但分子结构复杂,畜禽动物胃肠道消化能力较差,很难被充分消化吸收。单宁含量较高、适口性差,会降低动物采食量及蛋白质利用率,导致构树利用率降低。构树中的粗纤维含量较高,能够在一定程度上降低单胃动物的消化吸收[5]。因此,通过生物发酵技术降解构树中结构复杂的蛋白质分子、粗纤维和单宁含量,提高饲用价值,是目前需要解决的问题。吴长荣等[6]研究发现,添加乳酸菌制剂对改善构树青贮饲料的品质具有明显作用,能够降低蛋白质降解率。宋博等[7]研究发现,低蛋白饲粮中添加10%构树发酵饲料可降低育肥猪血清氮含量,提高肌肉中游离氨基酸含量,改善肉风味,提高营养价值,饲喂效果优于构树干粉。近年来,微生物技术处理构树的研究相对较多,但关于水分含量对构树发酵饲料的影响报道较少。本试验研究添加不同水分对全株构树发酵饲料品质的影响,为开发高品质构树发酵饲料提供参考。1材料与方法1.1试验材料全株构树由杂交构树种植科研示范基地提供,株高约120 cm,留茬高度15~20 cm,青贮收割机统一采收、粉碎。植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和产朊假丝酵母(Candida production)均由河南省科学院生物研究所提供,活菌数≥1.0×108 CFU/mL;酸性纤维素酶添加剂主要成分为纤维素酶购自山东苏柯汉生物工程股份有限公司,酶活性≥20 000 U/g;糖蜜主要含有蔗糖和葡萄糖,约50%含糖量,玉米粉、稻糠和麸皮等辅料均购自农贸市场。1.2菌种活化与扩培分别将斜面保存的植物乳杆菌和产朊假丝酵母菌接种于盛有5 mL MRS、YPD液体培养基的试管内,170 r/min培养12 h于摇床上活化。按照接种比例1∶100分别吸取活化的植物乳杆菌和产朊假丝酵母菌菌液于盛有液体MRS、YPD培养基的三角瓶,植物乳杆菌置于37 ℃的恒温培养箱,静置培养12 h,产朊假丝酵母菌于30 ℃、170 r/min摇床培养12 h。1.3发酵原料自然晾晒的全株构树,粉碎为粉状。按总重量的5%、5%、10%称取玉米粉、稻糠和麸皮等辅料添加至粉状全株构树粉中,混匀。称取发酵原料总重量的5%和4‰的糖蜜和纤维素酶在水中溶解。各试验组中水分按30%、40%、50%和60%添加(占试验原材料总重),搅拌均匀。将混匀的发酵饲料装入已标记的带有放气阀的聚乙烯袋,每袋700 g,真空包装机密封置于阴凉干燥处发酵。1.4试验设计试验设置液料比分别为0.5(Ⅰ组)、0.8(Ⅱ组)、1.0(Ⅲ组)和1.4 mL/g(Ⅳ组)(糖蜜、纤维素酶按重量比,菌剂按重量体积比添加)4组,每组3个重复。制作完成后置于阴凉、干燥处发酵,发酵结束取样测定相应指标。1.5测定指标及方法1.5.1样品预处理发酵结束取发酵袋中间部分的发酵饲料进行混合均匀。称取混匀发酵饲料20 g于三角瓶,加入180 mL蒸馏水,摇匀静置于4 ℃冰箱充分浸泡24 h,四层纱布过滤,获得制备液,-20 ℃冷藏。烘箱60 ℃烘干剩余发酵饲料,用于测定发酵饲料营养成分和发酵品质。1.5.2感官评定参照德国农业协会(DLG)标准[8],对发酵饲料的感官品质进行系统评定。1.5.3发酵品质使用雷磁E-201F测定发酵饲料pH值,苯酚-次氯酸钠比色法对氨态氮含量[9]进行测定,计算氨态氮与总氮的比值(NH3-N/TN),使用高效液相色谱仪测定有机酸的含量。1.5.4营养指标取适量样品于烘箱中65 ℃烘60 h,测定干物质含量。参照范氏纤维(Van Soest)[10]法对发酵饲料中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸性洗涤木质素的含量进行测定;凯氏定氮仪法[11]测定粗蛋白、酸溶蛋白和总氮含量。1.5.5相对饲喂价值参考文献[12]计算相对饲喂价值(RFV)。粗饲料干物质随意采食量(DMI)=120/NDF(1)可消化干物质(DDM)=88.9-0.779×ADF(2)RFV=DMI×DDM/1.29(3)1.6数据统计与分析试验数据采用Excel 2020整理,采用SPSS 22.0分析,Duncan's法多重比较。结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1全株构树发酵饲料的感官评定(见表1)由表1可知,各处理组发酵饲料的质地随着水分的增加,呈由略干到略湿的变化趋势;色泽无明显变化,均呈现暗绿色。Ⅲ组和Ⅳ组发酵饲料的气味均为酸香味,Ⅰ组和Ⅱ组发酵饲料的酸味较淡。Ⅲ组和Ⅳ组发酵饲料的感官品质评定等级最高,均为优;Ⅰ组和Ⅱ组发酵饲料等级为良。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.10.020.T001表1全株构树发酵饲料感官评定结果组别质地色泽气味总评分等级Ⅰ组柔软、略干暗绿色酸味较淡14良Ⅱ组柔软、松散暗绿色酸味淡15良Ⅲ组柔软、松散暗绿色酸香味19优Ⅳ组柔软、略湿暗绿色酸香味18优2.2全株构树发酵饲料发酵品质的评定(见表2)由表2可知,Ⅰ组发酵饲料的pH值、乙酸含量显著高于其他各处理组(P0.05)。Ⅲ组发酵饲料的酸溶蛋白含量显著高于其他各处理组(P0.05),Ⅰ组发酵饲料的酸溶蛋白含量显著低于Ⅳ组(P0.05)。Ⅲ组发酵饲料的氨态氮/总氮显著低于其他各处理组(P0.05),Ⅱ组和Ⅳ组发酵饲料的氨态氮/总氮显著低于Ⅰ组(P0.05)。Ⅲ组发酵饲料的乳酸含量显著高于其他各处理组(P0.05),Ⅳ组发酵饲料的乳酸含量显著高于Ⅰ组和Ⅱ组(P0.05)。各组发酵饲料中的丙酸含量差异均不显著(P0.05)。各处理组均未检测出丁酸。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.10.020.T002表2全株构树饲料发酵品质的评定 (干物质基础)组别pH值酸溶蛋白/%氨态氮/总氮乳酸/%乙酸/%丙酸/%Ⅰ组4.36±0.02a6.94±0.02c1.58±0.02a7.36±0.03c1.50±0.01a0.87±0.01Ⅱ组4.30±0.01b7.10±0.01bc1.33±0.03b7.39±0.01c1.41±0.02b0.83±0.03Ⅲ组4.29±0.02b8.21±0.24a1.26±0.01c7.55±0.01a1.38±0.03b0.83±0.02Ⅳ组4.32±0.03b7.30±0.22b1.32±0.03b7.51±0.01b1.41±0.02b0.83±0.02注:同列数据肩标字母不同字母表示差异显著(P0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。2.3全株构树发酵饲料营养成分的评定(见表3)由表3可知,各处理组发酵饲料的粗蛋白含量差异不显著(P0.05)。随着水分的增加,各组发酵饲料的干物质含量均显著低于Ⅰ组(P0.05)。Ⅲ组发酵饲料的中性洗涤纤维含量显著低于其他各处理组(P0.05)。Ⅲ组发酵饲料的酸性洗涤纤维含量显著低于Ⅱ组(P0.05);酸性洗涤木质素含量显著低于Ⅳ组(P0.05)。Ⅲ组发酵饲料的相对饲喂价值显著高于其他各处理组(P0.05),Ⅱ组发酵饲料相对饲喂价值显著低于Ⅰ组和Ⅳ组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.10.020.T003表3全株构树发酵饲料营养成分的评定组别干物质/%粗蛋白/%DM中性洗涤纤维/%DM酸性洗涤纤维/%DM酸性洗涤木质素/%DM相对饲喂价值Ⅰ组52.86±0.02a17.71±0.5132.91±0.22b18.17±0.21ab5.60±0.14ab211.26±1.05bⅡ组43.57±0.16b17.81±0.6433.82±0.80a18.68±0.56a5.70±0.07ab204.47±1.02cⅢ组40.52±0.55c18.45±0.1732.03±0.39c17.33±0.09b5.57±0.24b218.97±1.12aⅣ组32.44±0.13d18.25±0.0333.19±0.02ab18.21±0.67ab5.88±0.07a209.42±1.73b3讨论3.1不同水分对全株构树发酵饲料的感官影响发酵饲料的色泽、气味及质地也是评价饲料品质的重要因素[13]。发酵品质优良的构树粉发酵饲料具有酸香味、暗绿色、松散不成团等特点。本试验中,当含水量为50.00%时,全株构树发酵饲料具有酸香味,质地松散不黏手,色泽接近原料本身颜色呈现暗绿色,感官评分最高,等级为优。3.2不同水分对全株构树发酵饲料发酵品质的影响pH值是影响发酵饲料品质的关键因素之一,pH值越高,腐败菌的活性越强烈,发酵品质越差,越不易保存。反之,pH值越低,能够抑制腐败菌的活动,发酵饲料品质越好,易于保存。本试验中,当液料比为0.5 mL/g的pH值显著高于其他各处理组,液料比为1 mL/g的pH值最低4.29。有机酸含量能够反映发酵饲料的发酵进程及发酵方向[14]。本试验结果显示,随着水分增加,全株构树发酵饲料的乳酸含量具有升高趋势,但当液料比为1 mL/g时,乳酸含量达到最大,且明显高于其他处理组。乙酸和丙酸含量以液料比为0.5 mL/g时最高,各处理组均未检测出丁酸,仅检测到少量丙酸,可能是各组发酵底物充足,水分也未超出极限值,使用添加剂也为有益微生物提供适宜的酸性环境,能够抑制有害微生物增殖[15],也可能是与构树本身含有的黄酮类化合物有关,黄酮类物质具有抑菌作用,表明全株构树发酵饲料较为成功。酸溶蛋白含量是评价发酵饲料蛋白质品质的重要指标,主要是一些小分子氨基酸、多肽等[16]。酸溶蛋白含量越高,越有利于动物对蛋白质的消化吸收[5]。固态发酵过程中,适宜的料液比对促进细胞生长和酶的合成具有重要作用[17]。水的添加使基质溶胀,利于微生物生长,但水的添加量依不同的发酵基体而有所不同[18]。本试验结果显示,随着水分增加,各处理组酸溶蛋白含量先增加后降低,且液料比为1 mL/g时,酸溶蛋白含量达到最大值为8.21%,可能此液料比条件更利于乳酸菌和酵母菌的协同效应,降低腐败菌对酸溶蛋白的利用率。氨态氮是有害微生物以分解蛋白质增殖和植物蛋白酶分解蛋白质共同产生的有害物质,氨态氮含量能够反映发酵饲料蛋白质降解的程度[19]。本试验结果显示,当液料比为1 mL/g时,氨态氮与总氮的比值显著低于其他各处理组,可能是pH值较低有效抑制有害微生物的繁殖和植物蛋白酶的活性,导致氨态氮产生较少。3.3不同水分对全株构树发酵饲料营养成分的影响粗蛋白是饲料产品质量的一个代表性指标,是饲料中重要的营养成分之一。本试验中,各处理组的粗蛋白含量无明显变化,但随水分增加,粗蛋白含量均有不同程度的增加,以液料比为1 mL/g时粗蛋白含量最高。随着水分增加,各处理组干物质含量明显降低,可能是水分增加,导致干物质占比降低。本试验中,当液料比为1 mL/g时,中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸性木质素均显著降低,可能适量的水分有利于纤维素酶发挥作用,纤维间的氢键破坏,更多细胞内容物被释放出,生成单糖[20]。相对饲喂价值作为粗饲料质量评定的重要指标,相对饲喂价值越高,说明营养价值越高[21]。本试验中,当液料比为1 mL/g时,相对饲喂价值显著升高,说明此液料比条件能够显著改善构树发酵饲料质量,提高发酵饲料的相对饲喂价值。4结论本试验结果表明,添加50.00%的水分时,构树干粉发酵饲料的酸溶蛋白含量具有一定程度提高,氨态氮/总氮、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸性洗涤木质素含量均降低,能够显著提高全株构树粉发酵饲料的质量。

使用Chrome浏览器效果最佳,继续浏览,你可能不会看到最佳的展示效果,

确定继续浏览么?

复制成功,请在其他浏览器进行阅读