我国氨基酸产业发展较快,已经成为国外投热点和中国经济增长的支柱[1]。在生产氨基酸中伴随着大量氨基酸副产物(废水)的产生。ABP就是在氨基酸发酵过程中生产形成的废液,其成分复杂,主要含有原料残渣,一些菌体和酸碱类物质等[2-3],难以处理。解决水资源污染等环境问题,也是氨基酸行业可持续发展的关键[4]。ABP可以用于生产新型水溶肥和无机混合肥料[5-7]。氨基酸经氯化消毒会生成许多含氮消毒副产物,如卤乙腈、卤代硝基甲烷、卤化氰等,与传统消毒副产物相比而言,这些消毒副产物具有更高遗传毒性和细胞毒性,有损人体健康[8]。ABP中含有丰富碳源、氮源和矿质元素,将ABP作为青贮饲料发酵原料,可以补充发酵微生物和饲草所需要矿物质元素、氨基酸、碳源和氮源等,还能够变废为宝和减少耗资,符合当代绿色健康发展道路。青贮饲料添加剂是一类微生物添加剂,有益微生物丰富多样。通过调节青贮料内微生物区系,改善青贮饲料发酵过程,促进乳酸菌等微生物繁殖,进而促进乳酸和乙酸等产量的提高,抑制丁酸产生,最终使青贮饲料品质得到改善[9]。但在青贮饲料发酵过程中,存在细胞壁分解不彻底、有害微生物大量繁殖等现象,对青贮饲料品质和消化率提高造成严重影响。因此,促进细胞壁分解,提高有益菌微生物大量繁殖等因素是改善青贮饲料品质及提高饲料消化率的关键[10-14]。努尔哈提·斯拉甫尔等[15]和乌斯满·依米提等[16]发现,ABP(2%~3%)对添加菌生长繁殖有明显促进作用,ABP可以显著提高不同秸秆饲料消化率。目前,在将纤维素酶等添加剂应用在青贮饲料中应用不多,因为商业纤维素酶等制剂研究处于初级阶段,制作纤维素酶等制剂成本较高,很难在实际生产中推广应用[17-19]。另外,微生物青贮添加剂生产的关键在于优良菌种的选择,在发酵初期优良菌占有优势,会影响青贮饲料发酵品质。本试验研究ABP对园林绿化青贮饲料的发酵品质及消化率的影响,为园林绿化废弃物制作高品质青贮饲料提供参考。1材料与方法1.1试验材料在园林绿化修剪期间,收集修剪过程中产生小枝叶和草坪饲草作为主要材料。饲草添加剂(饲草香)购自北京和牧同兴农牧科技有限公司;益加益秸秆发酵剂购自益加益生物工程有限公司;ABP由新疆阜丰生物科技有限公司提供(由青岛科创质量检测公司采用电感耦合等离子体发射光谱仪及离子色谱仪测定)。1.2试验方法将饲草和树叶分类晾晒,调节水分使含水量为70%,将原料长度铡至3~5 cm。将饲草和树叶1∶1混合。饲草添加剂和秸秆添加剂使用红糖活化8~12 h,将2%的菌悬液同饲草混合,ABP组按2.0%和3.0%混合,对照组添加等量无菌水,每个试验组设置3个重复,快速装瓶(1 L发酵瓶)、压实和密封。注意检查瓶口密封状态,如果出现松动,及时拧紧瓶盖。在室温避光条件下发酵2个月。1.3测定指标及方法除测定水分采用鲜样,其他成分在测定之前需要进行干燥。取150 g原材料,每组3个重复,(135±2)℃烘箱内干燥2 h,粉碎,过40目筛,收集到密封容器备用。测定半纤维(HC)含量;水分的测定采用GB/T 6435—2014直接干燥法[20];采用上海PHS501 pH计进行pH值测定,称取50 g样品,置于500 mL量筒中,加450 mL蒸馏水,榨汁机中粉碎,利用4层纱布过滤,收取滤液,滤液一部分用于测定样品pH值,一部分离心留样,-20 ℃保存,用于测定挥发性脂肪酸(乙酸、乳酸和丁酸)含量。粗蛋白(CP)的测定采用半微量凯氏定氮法[21];NDF、ADF、木质素(ADL)和粗灰分(Ash)的测定采用范氏(Van Soest)[22-23]法;青贮饲料的感官评价采用国内青贮饲料感官评价标准[24-25];采用体外模拟瘤胃消化试验对各试验组进行体外消化率的测定。1.4数据统计与分析数据统计采用Microsoft Excel 2019整理,采用SPSS 22.0进行单因素方差分析和多重比较,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2.1ABP成分分析(见表1)由表1可知,ABP中含有丰富的碳源、氮源和矿物质,还含有缬氨酸、谷氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、色氨酸等。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.11.022.T001表1ABP成分分析成分含量水分/%93.00干物质/%7.00总氮源/(mg/kg)1.43×105总碳源/(mg/kg)2.57×105硫酸根离子/(mg/kg)2.52×105氯离子/(mg/kg)3.18×104钾/(mg/kg)1.21×104钠/(mg/kg)1.26×104钙/(mg/kg)1.35×103镁/(mg/kg)1.46×1032.2混合饲草营养成分及含量(见表2)10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.11.022.T002表2混合饲草营养成分及含量项目含量pH值5.21±0.02DM/%45.11±0.14NDF/%86.32±0.13ADF/%49.15±0.22ADL/%24.33±0.02HC/%37.25±0.11CP/%10.11±0.032.3饲料感官评价(见表3)由表3可知,饲草添加剂、秸秆添加剂和ABP的添加均能改善青贮饲料的感官评价,主要表现在气味和质地的变化。其中秸秆添加剂组和ABP组的气味均是酸酒香味。与对照组相比,各试验组青贮质地松散柔软,pH值极显著降低(P0.01),色泽均为黄绿色,综合评优,最优组为3.0%ABP组。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.11.022.T003表3饲料感官评价组别气味色泽质地pH值评优对照组淡酸味黄绿色松散5.07A65饲草添加剂组淡酸味黄绿色松散柔软4.13C80秸秆添加剂组酸酒香味黄绿色松散柔软4.17B852.0%ABP组酸酒香味黄绿色松散柔软4.11D863.0%ABP组酸酒香味黄绿色松散柔软4.01E90注:同列数据肩标大写字母不同表示差异极显著(P0.01),字母相同或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。2.4ABP对饲料发酵品质的影响(见表4)由表4可知,对照组相比,各试验组乙酸(AA)、乳酸(LA)含量均极显著提高(P0.01),AA含量提高6.10%~65.04%,对照组饲草添加剂组秸秆添加剂组2.0%ABP组3.0%ABP组;LA含量提高132.86%~909.04%,对照组饲草添加剂组秸秆添加剂组2.0%ABP组3.0%ABP组。青贮中BA含量得到有效抑制,各组间差异极显著(P0.01)。各试验组LA、AA含量占总酸的98%~99%,对照组BA含量占总酸的61.12%,3.0%ABP组LA和AA含量极显著高于对照组和其他试验组。结果表明,各试验组LA和AA能够有效抑制BA的产生,改变饲料的发酵品质。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.11.022.T004表4ABP对饲料发酵品质的影响组别AA/(mg/L)LA/(mg/L)BA/(mg/L)AA/总酸/%LA/总酸/%BA/总酸/%对照组246.00E2.10E390.00A0.385 5E0.003 3E0.611 2A饲草添加剂组261.00D30.00D3.50D0.887 6A0.101 7D0.011 9C秸秆添加剂组289.00C40.00C1.60E0.874 2B0.121 0C0.004 8D2.0%ABP组385.00B171.00B8.60B0.681 9C0.302 9B0.015 2B3.0%ABP组406.00A193.00A7.20C0.669 7D0.318 4A0.011 9C2.5ABP对饲料营养成分的影响(见表5)由表5可知,饲草添加剂组和秸秆添加剂组DM含量极显著低于其他各组(P0.01),2.0%ABP组和3.0%ABP组DM含量极显著高于对照组(P0.01),说明ABP可以减少发酵过程中DM的损失。各试验组NDF、ADF含量极显著低于对照组(P0.01)。ABP组HC含量极显著低于对照组(P0.01)。与对照组相比,各试验组CP含量极显著提高。(P0.01)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.11.022.T005表5ABP对饲料营养成分的影响组别DMNDFADFADLHCAshCP对照组38.75±0.90C69.33±0.58A43.33±0.52A21.67±0.58A28.00±1.20B4.33±1.15C12.54±0.32E饲草添加剂组37.57±1.05E67.67±2.31C38.67±1.15C9.33±0.58E29.00±3.46A4.32±1.00C14.47±0.24B秸秆添加剂组38.47±0.53D68.00±1.31B40.00±1.00B12.00±0.00D28.00±2.10B4.47±0.58B15.10±0.25A2.0%ABP组44.43±0.84A59.00±1.00E36.33±0.58D19.33±0.58B22.67±1.04D3.33±1.15D12.92±0.54D3.0%ABP组44.03±0.31B60.33±1.52D36.00±0.00E18.00±1.00C24.33±1.52C5.33±1.53A13.31±0.16C%2.6ABP对饲料消化率的影响(见表6)由表6可知,各试验组DM、NDF和ADF的消化率均极显著高于对照组(P0.01),2.0%ABP组DM消化率最高,秸秆添加剂组的NDF和ADF的消化率最高,3.0%ABP组与其接近,NDF消化率相差1.53%,ADF的消化率相差5.5%,均能有效提高饲料的体外消化率。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.11.022.T006表6ABP饲料消化率的影响组别DMNDFADF对照组96.23±0.24E71.35±1.37E71.06±0.31E饲草添加剂组96.88±0.14D87.38±2.09C81.57±0.17B秸秆添加剂组96.96±0.05B89.31±1.21A86.99±1.12A2.0%ABP组97.19±0.19A79.01±1.43D80.71±0.15D3.0%ABP组96.93±0.03C87.78±0.15B81.49±0.75C%3讨论本试验中,各试验组均能够有效提高饲料的感官评价;但是气味、色泽、质地和pH值的综合评价结果显示,3.0%ABP组的感官评价得分最高(90分)。饲料的发酵品质为试验组LA和AA含量明显提高,BA含量降低,3.0%ABP组明显优于其他组;CP含量均有明显提高,3.0%ABP组CP含量最高,因为ABP中含有丰富的碳源和氮源,还含有硫酸根离子和氯离子等无机酸根离子,可以促进添加菌生长繁殖,该结果与努尔哈提·斯拉甫尔[15]结果一致。本试验提高饲料消化率的结果与Yimiti[26]和Krämer-Schmid等[27]结果一致,ABP中硫酸根和氯离子等无机酸能够提高细胞壁酸性水解,破坏细胞壁与蜡质层结构,为发酵菌提供理想发酵环境,提高了饲料消化率。ABP对园林绿化废弃物青贮的发酵品质及消化率有明显改善和提高作用。园林绿化青贮饲料的DM含量为37.57%~44.27%,NDF含量为59.00~69.33%,ADF含量为36.00%~43.33%,CP含量高达12.54%~14.47%;垦啤麦DM含量为37.55%~44.27%,NDF含量为36.13%~44.80%,ADF含量为12.84%~18.30%,CP含量为3.78%~4.42%;甘啤DM含量为31.77%~39.99%,ADF含量为14.54%~15.89%,NDF含量为37.33%~39.07%,CP含量为4.61%~5.25%[28]。与禾本科饲粮相比,园林绿化DM含量接近,NDF和ADF含量较高,用于青贮发酵,更有利于营养成分保留;CP含量远远高于垦啤麦和甘啤等作物,苜蓿CP含量为18.00%~24.80%,还含有谷氨酸、苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和色氨酸等成分[29]。ABP中含有缬氨酸、谷氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和色氨酸,绿化废弃物CP含量与苜蓿含量接近,是苜蓿和其他等禾本饲粮的替代品。我国青贮饲料最低年需求量为73 709万t,仅牛羊的饲料年需求量为55 545万t,缺口率高达48.00%[30]。综合考虑经济和环境问题,使用园林绿化青贮可以缓解环境压力,带来长期的双重经济效益。4结论添加3.0%ABP可以提高青贮饲料的发酵品质,减少营养成分损失,提高体外消化率,为ABP作为青贮饲料添加剂的研究提供参考。
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