构树(Broussonetia papyrifera)蛋白质含量丰富,氨基酸组成合理,富含粗脂肪、矿物质等营养成分,营养价值高[1-2]。构树中还含有丰富的酚类物质、木脂素化合物、黄酮类物质、生物碱以及多种抑菌成分,具有抗氧化功能、肿瘤细胞抑制功能以及抗菌功能,对于维护畜禽健康,提高畜禽生产性能,调节机体各项活动等具有重要作用[3-6]。但是,杂交构树粗纤维含量较高,蛋白分子结构复杂,难以被消化利用,通过青贮处理能够软化木质素和植物纤维,提高畜禽对其消化利用率,可以替代部分苜蓿草粉和豆粕应用于草食动物日粮中。此外,构树叶中含有木质素、单宁等多种抗营养因子,会阻碍畜禽对营养物质的吸收。通过青贮处理后能大幅降低其中单宁含量,提高饲料的营养价值[7]。而且,构树枝叶经过青贮处理后鲜嫩多汁、口感丰富、气味芳香,能够改善饲料适口性,提高畜禽采食量。试验通过使用不同浓度的乳酸菌以及糖蜜、纤维素酶调制构树枝叶青贮料来研究其对与构树枝叶青贮品质的影响,旨在探寻适宜的构树叶青贮添加剂种类以及用量,为构树作为新型饲料原料的开发利用以及后续研究提供实践依据。1材料与方法1.1试验原料试验所用构树嫩枝叶采摘自广东某构树产业发展有限公司河源市构树种植基地,去除主杆和腐烂发黄叶片,保留构树尾端10~20 cm嫩枝和绿叶。乳酸菌由华南农业大学农学院饲草加工实验室进行活化培养,有效活菌数:植物乳杆菌和布氏乳杆菌1×108 CFU/mL。纤维素酶购自宁夏夏盛实业集团有限公司(酶活力≥10 000 U/g)。糖蜜购自广州华奇盛生物科技有限公司。1.2试验方法1.2.1试验设计试验采用单因素试验设计,共5个处理组,每个处理组4个重复。对照组(LA0组)不使用添加剂,试验组乳酸菌添加量分别为1×105 CFU/mL组(LA5)、1×106 CFU/mL组(LA6)、1×107 CFU/mL组(LA7)和1×106 CFU/mL+2%糖蜜+4%纤维素酶混合组(混合添加剂组)。1.2.2青贮料调制构树嫩枝叶刈割后置于田间晾晒过夜,使其水分控制在60%~75%之间,使用切碎机将其切碎至2.0~2.5 cm,将已切碎的原料随机分为5等份,按照试验设计,将乳酸菌液、糖蜜和纤维素酶使用生理盐水稀释或溶解后均匀喷洒到青贮原料上,对照组使用等量生理盐水进行喷洒,混合均匀。每个处理组迅速取6.4 kg构树叶,分装入4个2.5 L玻璃真空玻璃罐中,密度为0.64 kg/L,压实抽真空密封。在常温、避光条件下青贮50 d。1.2.3样品制备青贮料发酵50 d后打开青贮罐,去除表层3 cm厚度青贮料,将剩余青贮料各自混合均匀,每个重复取20 g放入三角烧瓶中并加入80 mL超纯水,于4 ℃冰箱浸提24 h后,使用纱布将固液分离,将分离的溶液使用双层滤纸过滤得到青贮料的浸提液。另称取100 g青贮料置于托盘中,于鼓风干燥箱中65 ℃恒温烘48 h至恒重,使用粉碎机进行粉碎并过18目筛后装入聚乙烯塑料袋中,挤压空气,封口保存。1.3测定指标及方法1.3.1感官评定感官评定采用德国农业协会(Deutsche Landwirtschafts Geseutschaft)评分标准[8],通过气味、质地和色泽3部分进行综合评分。根据评分标准,16~20分为1级优良,10~15分为2级尚好,5~9分为3级中等,0~4分为4级腐败。1.3.2营养成分测定干物质(DM)和粗灰分(ASH)的测定参照《饲料分析及饲料质量检测技术》方法进行检测[9]。采用凯氏定氮法(Kjeltec 8100全自动凯氏定氮仪购自福斯公司)测定粗蛋白(CP)含量。采用热浸提法测定粗脂肪(EE)含量(SZC-101脂肪测定仪购自上海纤检仪器有限公司)。参照Van Soest法[10]测定中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量(ANKOM A-200i型纤维分析装置购自美国Ankom公司)。NDF含量减去ADF含量的差值即为半纤维素(HC)含量。水溶性碳水化合物(WSC)含量使用蒽酮—浓硫酸比色法进行测定[11]。1.3.3发酵品质评定取青贮料浸提液使用PB-10(sartorius)pH值计测定pH值,使用岛津LC-20AT高效液相色谱仪对分析丁酸(BA)、丙酸(PA)、乙酸(AA)和乳酸(LA)含量[12],使用苯酚—次氯酸钠比色法测定氨态氮(NH3-N)含量[11]。1.4数据统计与分析使用Microsoft Office Excel 2016软件对原始数据进行处理,采用SPSS 21.0统计分析软件对数据进行单因素方差统计分析,采用Duncan氏法进行多重比较。数据结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1构树枝叶青贮料的感官评定(见表1)青贮感官评定是评价青贮料品质直接方便的方法之一,可以现场给青贮料的品质作出评分。由表1可知,混合添加剂组为1级青贮饲料,其余处理组均为2级青贮饲料。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.03.018.T001表1构树枝叶青贮料的感官评定项目LA0组LA5组LA6组LA7组混合添加剂组气味910101213质地23323色泽11111得分1214141517等级222212.2不同浓度乳酸菌对构树枝叶青贮料营养成分含量的影响(见表2)由表2可知,试验组CP、ASH含量均显著高于对照组(P0.05)。在单独添加乳酸菌试验组中,HC含量显著高于对照组(P0.05),LA5组NDF含量显著高于对照组(P0.05)。混合添加剂组HC含量显著低于其余各组(P0.05),WSC含量高于其余组,且除LA7组外均达到显著水平(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.03.018.T002表2不同浓度乳酸菌对构树枝叶青贮料营养成分含量的影响项目LA0组乳酸菌组混合添加剂组SEMP值LA5组LA6组LA7组DM30.8628.7630.0229.8531.890.910.274CP14.34c15.05ab14.71b14.98b15.42a0.100.001EE2.332.574.912.442.450.010.433NDF63.78b69.30a66.82ab67.87ab58.20c1.580.001ADF31.2133.4131.5032.5529.291.470.443HC32.59b35.90a35.33a35.32a28.91c0.880.001WSC8.20b8.83b9.25b10.39ab12.10a0.010.016ASH11.52c12.08b12.49a12.10b12.21ab0.0010.001注:同行数据肩标不同字母表示差异显著(P0.05),无字母或相同字母表示差异不显著(P0.05);下表同。%2.3不同浓度乳酸菌对构树叶发酵品质的影响(见表3)由表3可知,试验组中,除LA5组外各组pH值、NH3-N均显著低于对照组(P0.05),LA含量显著提高(P0.05)。混合添加剂组NH3-N、PA和BA含量较LA6组降低64.25%(P0.05)、71.43%(P0.05)和50.00%(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.03.018.T003表3不同浓度乳酸菌对构树叶发酵品质的影响项目LA0组乳酸菌组混合添加剂组SEMP值LA5组LA6组LA7组pH值4.95a4.68ab4.61bd4.44cd4.28c0.050.009NH3-N/(mg/L)29.00a27.10ab22.10b11.10c7.90c1.30.001LA/%DM1.03c1.11bc1.45ab1.67a1.53a0.270.021AA0.120.160.200.200.130.020.153PA0.05bc0.09a0.07ab0.06ac0.02c0.010.035BA0.08b0.25a0.12ab0.09b0.06b0.030.1013讨论3.1感官评定分析青贮可延长饲料的保存时间、改善品质和提高适口性[13]。试验表明,混合添加剂组为1级青贮饲料,其余处理组均为2级青贮饲料,试验组评分均高于对照组。3.2营养物质含量分析单独添加乳酸菌制剂组DM的损失可能是由于发酵前期好氧阶段植物和微生物呼吸作用引起的,与Kleinschmit等[14]研究结果相似。有研究发现,微生物和植物蛋白酶能使青贮料中蛋白分解,产生氨气、胺和游离氨基酸等蛋白质降解物,导致蛋白质含量降低[15]。本试验中,单独添加乳酸菌试验组CP含量显著高于对照组,与赵苗苗等[16]研究结果相似。青贮发酵过程前期快速形成酸性环境,有效抑制霉菌、梭菌和腐败菌等有害微生物的繁殖,抑制蛋白的降解,减少蛋白的损失[17-18]。乳酸菌对青贮料的NDF和ADF含量无显著影响[19-20]。本试验表明,LA6组、LA7组NDF和ADF含量与对照组相比无显著差异,与上述研究结果相同;而LA5组NDF含量却显著高于对照组,可能与DM含量有关,LA5组干物质损失较多,NDF所占DM比例会相应增加,从而显示出LA5组NDF含量较高。添加乳酸菌使青贮饲料pH值降低、抑制有害微生物对WSC的消耗,从而保留更多的WSC。本研究中,随着乳酸菌添加水平的升高,WSC含量也随之升高,与韩立英等[19]研究结果一致。3.3发酵品质分析陶兴无[21]在构树叶青贮过程中接种乳酸菌的研究中发现,接种乳酸菌能够降低青贮料的pH值。本试验中,所测构树青贮饲料的pH值范围为4.25~4.95,高于常规牧草青贮时获得优质品质的pH值4.2[22],可能是因为构树叶具有较高缓冲能(489.22 mE/kg)[23]。青贮发酵过程中,植物蛋白酶以及微生物酶的作用可以使蛋白质降解产生NH3-N[15]。添加乳酸菌制剂可降低蛋白水解酶活性,从而影响多种病原微生物和变质微生物的活动[24],降低青贮饲料中NH3-N含量。研究表明,随着乳酸菌制剂添加水平的增高,NH3-N含量下降,说明在青贮构树枝叶时添加乳酸菌能有效地抑制NH3-N的产生。添加乳酸制剂能够提高青贮饲料中乳酸和乙酸含量,降低丁酸含量[25-26]。本研究中,LA6组和LA7组乳酸菌含量显著高于对照组,而LA5组丙酸和丁酸含量均显著高于对照组,可能是因为LA5组干物质损失较多。乳酸菌添加剂和纤维素酶的联合应用具有促进青贮发酵的协同效应,改善饲料质量[27-28],主要是因为青贮期间纤维素酶能够促进植物细胞壁碳水化合物降解成为发酵糖,被乳酸菌等使用[29]。试验表明,添加糖蜜能够增加DM和LA含量,降低pH值和减少NH3-N含量[30-31]。在本试验中,与仅用乳酸菌处理的青贮饲料相比,混合添加剂组青贮品质达到一级,CP含量显著高于LA6组和LA7组,WSC含量显著高于LA5组和LA6组,NH3-N、Pa含量和pH值显著低于LA5和LA6组,NDF、HC含量显著低于乳酸菌处理组,发酵质量得到进一步提高。表明乳酸菌、糖蜜和纤维素酶适当结合对构树青贮发酵具有协同作用,能进一步提高青贮饲料的品质。4结论试验组CP含量均显著提高,混合添加剂组CP、WSC和LA含量提高,pH值、NH3-N和NDF含量降低,青贮料品质达到一级。添加1×106 CFU/mL乳酸菌+2%糖蜜+4%纤维素酶组构树枝叶青贮料品质最好。
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