青贮是保存饲料营养的常见技术,但牧草的发酵品质与牧草的化学成分[1]、附着微生物种类与数量[2-3]、表面结构和生理生化特性[4]等密切相关。添加剂对牧草青贮发酵品质具有重要影响,如添加布氏乳杆菌和豆腐渣可以提高玉米和象草的青贮发酵品质[5-6]。为改善青贮饲料的发酵品质,也可在饲料中添加一些具有药用价值的植物[7]。艾蒿(Artemisia argyi)是菊科蒿属的多年生草本植物,耐旱、耐寒能力强,广泛分布于我国热带、亚热带和温带地区。研究发现,艾蒿在动物养殖[8]和药材[9]方面均具有利用价值。艾蒿粗蛋白含量较高,能够增加动物大腿脂肪中的ω-3脂肪酸含量[10],但也含有苦艾素和安艾苦素等物质[11],导致气味苦涩,影响其适口性。艾蒿中含有大量黄酮类化合物,适量添加艾蒿能够改善牧草青贮饲料的发酵品质[7,12]。象草是禾本科狼尾草属多年生草本植物,具有再生能力突出、抗逆性强、利用时间持久等优点。象草的粗蛋白含量和消化率高,即可青饲又能青贮,但可溶性碳水化合物和干物质含量较低,导致象草发酵品质较差[13]。因此,如何提高发酵品质对象草的推广利用具有积极意义。目前,有关艾蒿的研究多集中在药理性质方面,添加艾蒿粉对牧草青贮发酵品质的研究较少。本文旨在研究艾蒿粉添加量对象草青贮发酵品质的影响,为提高象草青贮发酵质量提供参考。1材料与方法1.1试验材料艾蒿于2016年9月采自贵州盘州地区(北纬25.71°,东经104.47°),距地面10 cm刈割采回,烘干,粉碎,过40目筛,艾蒿粉置于4 ℃冷藏。象草于2016年10月取自华南农业大学教学科研基地(23°14′ N,113°38′ E),距地面10 cm刈割。1.2试验设计将象草切短至20~30 mm,混匀,取约200 g(水分含量为79.6%)样品装入信封袋烘干粉碎过40目筛。试验共分为5组,分别在各组象草中添加0(CK组)、0.1%(T1组)、0.5%(T2组)、1.0%(T3组)和5.0%(T4组)艾蒿粉,搅拌混匀,每组3个重复。装入20 cm×30 cm聚乙烯青贮袋中,每袋约200 g,使用真空封口机(SINBO Vacuum Sealer)抽真空后密封,置于暗处贮藏60 d。1.3测定指标及方法1.3.1微生物数量乳酸菌、好氧细菌和真菌数量分别采用MRS琼脂培养基、营养琼脂培养基和马铃薯葡萄糖琼脂培养基计数,乳酸菌在厌氧条件下37 ℃培养2 d;好氧细菌和真菌在有氧条件下37 ℃培养2~4 d。1.3.2营养品质新鲜的材料置于70 ℃烘箱干燥48 h,称重测定干物质含量[14];粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量分别采用凯氏定氮法、乙醚提取法和灼烧法[14]测定;可溶性碳水化合物含量采用Liu等[15]的方法测定,使用盐酸和氢氧化钠滴定法测定牧草的缓冲能[16],粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸性洗涤木质素含量采用滤袋法测定[17]。1.3.3发酵品质青贮袋开封,取20 g混匀的青贮饲料放入聚乙烯塑料封口袋中,加入80 mL蒸馏水封口,置于冰箱中4 ℃下浸泡18 h,过滤,使用pH计测定浸提液pH值,氨态氮含量采用凯氏定氮仪直接蒸馏测定。有机酸测定[18]:取1 mL浸提液置于离心管中,加入少量阳离子交换树脂,12 000 r/min离心3 min,使用0.45 μm微孔滤膜过滤,制得测定乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量的原液。色谱条件:色谱柱(RSpak KC-811昭和电气),流动相为3 mmol/L的高氯酸溶液,流速1 mL/min,柱温为室温40℃,检测波长210 nm。根据V-Score评分法[19]对不同处理下的青贮饲料的品质进行评定,V-Score分数计算方法见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.024.T001表1V-Score分数计算方法(鲜重基础)氨态氮/总氮/%乙酸+丙酸丁酸V-ScoreXN计算式(YN)XA计算式(YA)XB计算式(YB)≤5YN=50≤0.2YA=100~0.5YB=40-80XBY=YN+YA+YB5~10YN=60-2XN0.2~1.5YA=(150-100XA)/130.5YB=010~20YN=80-4XN1.5YA=020YN=01.4数据统计与分析试验数据采用SPSS 25.0软件计算各处理中的指标平均值,使用方差分析评估不同处理对各项指标的影响,Duncan's法进行多重比较,并进行青贮饲料各项指标间的相关性分析,为更好地阐明各指标间潜在的相互关系,使用主成分分析(PCA)函数[20]对不同艾蒿粉添加量处理下的各项指标进行PCA分析。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青贮前象草的化学成分与微生物组成(见表2)由表2可知,新鲜象草的可溶性碳水化合物含量和缓冲能较低,分别为4.78%和104 mEq/kg;干物质含量为21.4%FM;附着的乳酸菌和好氧细菌均较少,分别为2.91、5.78 lgCFU/g。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.024.T002表2青贮前象草的化学成分与微生物组成项目结果项目结果干物质/%21.40酸性洗涤纤维/%43.50粗蛋白/%11.50酸性洗涤木质素/%9.60粗脂肪/%4.21缓冲能/(mEq/kg)104.00粗灰分/%11.00pH值6.08粗纤维/%45.00乳酸菌/(lgCFU/g)2.91可溶性碳水化合物/%4.87好氧细菌/(lgCFU/g)5.78中性洗涤纤维/%71.00真菌/(lgCFU/g)4.962.2艾蒿粉对青贮发酵品质的影响(见表3)由表3可知,T2组、T3组和T4组青贮象草的干物质含量显著高于CK组(P0.05)。T1组、T2组、T3组和T4组青贮象草的氨态氮含量具有降低趋势,且T4组青贮象草的氨态氮含量显著低于CK组(P0.05)。T1组、T2组和T4组青贮象草的丙酸含量低于CK组(P0.05),T1组青贮象草的丁酸含量显著高于其他组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.024.T003表3艾蒿粉对青贮发酵品质的影响项目干物质/%pH值乳酸/%乙酸/%丙酸/%丁酸/%氨态氮/%P值0.0050.9150.0080.0050.0050.0430.038CK组20.20±0.21c4.53±0.031.65±0.17a0.51±0.07a0.61±0.02a0.03±0.00b24.70±2.88aT1组20.60±0.15bc4.48±0.080.84±0.17b0.02±0.04b0.31±0.70c0.07±0.01a22.40±1.80aT2组21.50±0.18ab4.50±0.041.08±0.05b0.24±0.03b0.31±0.04c0.04±0.02b21.40±1.04aT3组21.10±0.30ab4.48±0.021.23±0.18b0.33±0.02b0.48±0.08ab0.08±0.00b20.90±0.32abT4组21.90±0.30a4.48±0.031.24±0.02b0.33±0.03b0.34±0.02bc0.02±0.01b16.10±0.44b注:同列数据肩标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);表4与此同。2.3艾蒿粉对青贮饲料微生物数量的影响(见表4)由表4可知,各组青贮象草的乳酸菌、真菌、好氧细菌的数量均差异不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.024.T004表4艾蒿粉对青贮饲料微生物数量的影响项目乳酸菌真菌好氧细菌P值0.8960.8780.347CK组7.12±0.646.96±0.207.05±0.25T1组7.01±0.286.86±0.156.79±0.18T2组6.94±0.106.99±0.126.75±0.17T3组6.91±0.096.98±0.177.01±0.08T4组7.13±0.097.10±0.087.20±0.11lgCFU/g2.4艾蒿粉对青贮饲料V-Score的影响(见表5)根据V-Score评分法,基于氨态氮、乙酸、丙酸和丁酸含量,对各处理的青贮发酵饲料的质量进行品质鉴定,结果见表5。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.024.T005表5艾蒿粉对青贮饲料V-Score的影响项目CK组T1组T2组T3组T4组P值V-Score40.70±0.43c42.40±1.04bc45.90±1.68b42.90±0.59bc60.20±2.57a0.001注:同行数据肩标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)。由表5可知,T4组青贮象草的分值显著高于其他组(P0.05),CK组的分值最低。青贮饲料质量顺序为:T4组T2组T3组T1组CK组。2.5青贮饲料各项指标间相关性和主成分分析结果(见表6、图1)由表6可知,干物质与氨态氮含量存在显著负相关(P0.05);乳酸与乙酸和丙酸含量存在显著正相关(P0.05);乙酸与丙酸含量存在显著正相关(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.024.T006表6青贮饲料各项指标间相关性分析结果项目干物质pH值乳酸乙酸丙酸丁酸NH3-N乳酸菌真菌好氧细菌干物质1.000pH值-0.5741.000乳酸-0.2980.7551.000乙酸-0.4140.7410.985*1.000丙酸-0.6290.6910.880*0.919*1.000丁酸-0.553-0.264-0.562-0.418-0.2101.000NH3-N-0.905*0.6730.2440.3000.5380.3781.000乳酸菌-0.1040.3690.4970.5520.255-0.088-0.1611.000真菌0.763-0.0880.3750.270-0.031-0.854-0.7640.3371.000好氧细菌0.2190.0180.6220.6370.430-0.456-0.4940.6390.7051.000注:“*”表示显著相关(P0.05)。为确定不同艾蒿粉添加量对象草青贮发酵品质的正负属性的影响,用主成分分析法对各指标间的相互关系进行分析。由图1可知,PC1和PC2两个成分的累计贡献率为55.3%,其中第一主成分的变异为29.6%,第二主成分的变异为25.7%;各处理间各项指标的相互关系总体呈现相似和相对稳定的模式。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.024.F001图1不同处理青贮饲料发酵品质的主成分分析3讨论3.1青贮前象草的化学成分与微生物组成分析象草青贮过程中较低的乳酸含量和较高的丁酸含量会影响其青贮发酵品质[21],原因是象草中可溶性碳水化合物含量较低,且植物表面乳酸菌数量较少[22]。本研究中,象草青贮前的乳酸菌仅为2.91 lgCFU/g,低于Ali等[13](5.17 lgCFU/g)和Nazar等[23](4.71 lgCFU/g)的结果。这可能与象草的栽培管理和生长环境有关[24-25]。随着施氮量增加(0~225 kg/hm2),全株小麦表面的乳酸菌的数量显著增加[24];降雨量与玉米表面的乳酸杆菌(Lactobacillus)、醋酸菌(Acetobacter)、乳球菌(Lactococcus)和明串珠菌属(Leuconostoc)的相对丰度呈正相关,而环境湿度与甲基杆菌属(Methylobacterium)、Sphingomona和戴沃斯菌属(Devosia)等微生物的丰度呈较高的正相关[25]。本研究中象草的可溶性碳水化合物含量较低,导致叶片表面的碳源有限,进而限制了乳酸菌的繁殖[4]。3.2艾蒿粉对青贮发酵品质的影响艾蒿含有精油、多糖和黄酮类物质,具有抑制腹泻和炎症的功效[26]。艾蒿作为饲料添加剂能够有效抑制动物肠道微生物紊乱[27]。艾蒿的挥发性气味能够驱赶蚊虫,改善养殖环境[28]。本研究中,不同艾蒿粉添加量对象草青贮发酵品质具有明显的改善作用。原因与艾蒿本身携带的活性物质可抑制大量有害微生物繁殖有关[29-30]。青贮饲料中的蛋白常在微生物蛋白酶和植物蛋白酶的作用下被水解为非蛋白氮,氨态氮含量反映多肽的水解和氨基酸脱氨的程度。本研究中,各组间青贮象草的pH值差异不显著,但略低的pH值和干物质含量升高有利于降低青贮饲料的蛋白水解。本试验中,艾蒿粉从0.1%的添加量增加到5.0%时,青贮象草的氨态氮含量明显降低。但目前并不明确艾蒿的活性物质对植物蛋白酶的影响,因此也无法有效分析由植物蛋白酶引起的蛋白降解率。Wang等[31]研究发现,在全株玉米中添加新鲜的艾蒿能够降低青贮饲料的氨态氮含量,提高乳酸和乙酸含量。但本研究中乳酸和乙酸含量与Wang等[31]的研究结果不一致,原因可能是本研究中添加的是艾蒿粉,而非新鲜艾蒿,且添加量较少的缘故。艾蒿中含有如精油和黄酮类化合物,具有很强的抗菌作用[32]。黄酮类化合物可导致细胞壁和细胞膜破裂,细胞内容物扩散,细胞内外物质和信息传递紊乱,进而对革兰氏阴性和阳性细菌和真菌均具有一定的抑制作用[33-34]。本研究中,各处理青贮饲料的微生物数量差异不显著,表明本试验中的艾蒿添加量有限,对各处理微生物的抑制作用较小。较高的乙酸含量有利于提高青贮饲料的有氧稳定性[35]。当青贮玉米中添加12%艾蒿时(鲜物质),青贮60 d后并未检测出乙酸,而未添加艾蒿的玉米青贮饲料的乙酸含量为3.16 g/kg DM[31]。本研究中,艾蒿粉的作用可能并未得到体现,但CK组青贮象草的乙酸含量显著高于添加艾蒿粉的4个处理,表明添加艾蒿粉可能对抑制部分产乙酸的微生物具有重要影响。4结论本研究结果显示,不同添加量艾蒿粉对象草青贮饲料的干物质、有机酸和NH3-N含量影响显著,但对青贮饲料的pH值和微生物数量无显著影响。青贮饲料发酵品质的评分排序为:T4组T2组T3组T1组CK组,表明添加艾蒿粉有利于改善象草的青贮发酵品质,其中5%的艾蒿粉添加量效果较好。
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
复制地址链接在其他浏览器打开
继续浏览