随着我国畜牧业的发展,生态养殖逐步成为现代畜牧业的发展方向。广西属于山地丘陵性盆地地貌,山多地少,主要以种植经济作物甘蔗、玉米、木薯等为主,缺乏粗饲料资源,畜牧业的发展也受到饲料供应不足的限制。而每年产出的大量农林副产品如甘蔗尾叶、玉米秸秆、构树叶、桑枝、木薯杆叶、香蕉茎叶等多被随意废弃或焚烧。开发微生物发酵青绿粗饲料对降低畜禽养殖成本[1]、改善畜禽的生产性能[2]、提高肉质水平[3]等均具有重要意义。吴建平等[4]认为,肉鸡日粮中添加一定量的构树叶粉对肉鸡增重无不良影响,能够改善肉仔鸡的肉品质和风味。邝哲师等[5]发现,在胡须鸡日粮中分别添加10%桑叶粉和20%发酵桑叶粉均可以提高胡须鸡的肠道健康和肉品质。常娟等[6]发现,生物秸秆代替肉鸡日粮中4%和8%的玉米对肉鸡日粮中干物质、有机物质、能量、粗蛋白质和粗脂肪的代谢率无显著影响。在现代养殖业中,营养消化率可以确定动物营养需要量及优化饲料配方。传统的动物试验法始终存在耗时费力和重演性差的弊端。仿生消化系统(SDS-Ⅲ),由电脑程控模型控制模拟饲料在畜禽体内消化过程,最大限度地减少人工操作产生的系统误差,测试的酶水解物能值与动物体内值具有较高的相关性和重演性[7]。但是,利用体外法评价青贮饲料的营养消化率研究较少。本试验通过开展单胃动物仿生消化系统分析测试广西4种粗饲料微生物青贮组与自然青贮组干物质消化率、总能消化率和酶水解物能值,探索出青贮饲料(构树枝叶、甘蔗尾叶、桑枝叶、玉米秸秆)在广西家禽鸡养殖中的应用,以期为4种粗饲料的进一步开发利用和优化饲料配方的应用提供依据,为高纤维粗饲料原料代谢能的测定及饲料配方的设计提供参考。1材料与方法1.1试验材料构树和玉米秸秆(不带包)取自广西畜牧研究所种植区;桑枝叶取自广西百色种植区人工收割;甘蔗尾叶取自广西扶绥种植区。构树枝叶、桑枝叶截取枝叶约1 m;玉米秸秆是收获玉米包后的整株玉米秆;甘蔗尾叶是甘蔗收获后残留的甘蔗顶部2至3个嫩节及其附带的整个叶片。4种粗饲料使用大炬牌9ZF5型铡草揉丝机,分别单独揉搓切细至0.5 cm,并充分混合均匀备用。米曲霉、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母均为本实验室自主选育。米曲霉(XMS01)采用血球计数法计算菌液浓度为5.3×107 CFU/mL。采用平板计数法计算,植物乳杆菌菌液浓度为3.1×108 CFU/mL、枯草芽孢杆菌菌液浓度为2.7×108 CFU/mL、酿酒酵母菌液浓度为3.4×108 CFU/mL。1.2试验设计试验采用单因素完全随机设计。4组自然青贮饲料和4组微贮饲料共8组试验样品,每组样品设5个重复,每个重复1根消化管。使用本实验室3代单胃动物仿生消化系统(SDS-Ⅲ)(湖南中本智能科技发展有限公司),模拟在鸡全消化道分别测定8组青贮饲料干物质消化率、能量消化率和酶水解物能值。使用6400型氧弹量热仪(美国Parr公司)测定能量。胃、肠缓冲液的配制、透析袋的前处理和仪器运行参数等试验操作细节均按照《单胃动物仿生消化系统操作手册》[7]进行。1.3试验方法1.3.1青贮处理微贮组:每种原料为1组,每组3 kg,按试验设计计量混合菌液360 mL(90 mL米曲霉+90 mL植物乳杆菌+90 mL枯草芽孢杆菌+90 mL酿酒酵母),均匀喷洒至每组原料上,充分混匀。自然青贮组:取生理盐水360 mL,4种粗饲料分别与生理盐水充分混匀。上述8组原料使用专用单向带阀薄膜发酵饲料袋打包密封青贮,避光室温下保存45 d。青贮结束后,利用无菌镊子采样,取样分析。青贮饲料采用四分法取样后,65 ℃烘干48 h,利用饲料粉碎机粉碎过60目,充分混合均匀后4 ℃储备备用。1.3.2仿生消化操作过程称取1.000 0 g青贮饲料样品(精确到0.000 2 g),设置仪器运行参数,选择鸡仿生消化[8],预热的SDS-Ⅲ,配制鸡胃蛋白酶液(活性为1 550 U/mL),每管分别加入20 mL模拟胃液,转移到装有透析袋模拟消化管中,安装于预热好的SDS-Ⅲ上,开始消化运行。在胃阶段模拟消化结束接近15 min。配制模拟鸡小肠液:淀粉酶(活性为26 695.142 U/mL)、胰蛋白酶(活性为169.594 U/mg)、糜蛋白酶(活性为53.303 U/mg)。将2 mL模拟小肠液分别加入3#储备室,继续进行小肠阶段的模拟消化。消化过程结束后,将透析袋内未消化残渣无损转移到培养皿中,置于65 ℃烘箱中8~10 h,再将烘箱调至105 ℃恒重4 h,记录重量,将消化残渣全部刮下,称重后转移到已知重量的玻璃砂芯坩埚中,使用无水乙醇3次脱脂,置于105 ℃烘箱,烘至恒重,记录重量。同步测定青贮饲料样品的干物质和总能。1.4青贮饲料体外干物质消化率、体外总能消化率和体外酶水解物能值计算DMD=[(M1-M2)/M1]×100% (1)GED=[(GE1-GE2)/GE1]×100% (2)EHGE=(GE1-GE2)/(M1×1 000) (3)式中:DMD为青贮饲料体外干物质消化率(%);GED为青贮饲料体外总能消化率(%);EHGE为青贮饲料体外酶水解物能值(MJ/kg);M1为饲料干物质重量(g);M2为未消化残渣干物质重量(g);GE1为饲料总能(J);GE2为未消化残渣总能(J)。1.5数据统计与分析数据采用Excel软件整理,采用SPSS17.0软件进行单因素方差分析,使用T检验对各试验组及其对应对照组进行比较,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2.18组青贮饲料常规营养成分(见表1)由表1可知,与自然发酵组相比,构树枝叶微贮组粗蛋白提高3.8%,甘蔗尾叶微贮组粗蛋白提高17.9%,桑枝叶微贮组粗蛋白提高9.08%,玉米秸秆微贮组粗蛋白提高14.6%;各微贮组中性、酸性洗涤纤维含量均有不同程度下降。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.13.001.T001表18组青贮饲料常规营养成分(干物质基础)项目组别pH值干物质/%粗蛋白/%粗脂肪/%酸性洗涤纤维/%中性洗涤纤维/%能量/(J/g)构树枝叶自然青贮4.9389.9313.154.1238.0147.2716 297.82微贮4.9090.8413.654.1337.1745.9516 490.1甘蔗尾叶自然青贮3.9290.176.621.4446.6769.0318 358.56微贮4.0189.687.811.4444.6766.0518 688.78桑枝叶自然青贮5.2090.0611.343.3646.3459.0717 405.52微贮4.2591.7512.373.2939.1446.6717 631.24玉米秸秆自然青贮4.0090.466.760.9942.1765.7917 635.42微贮3.7889.067.571.0740.0362.6817 907.122.2仿生法对青贮构树枝叶的干物质消化率、能量消化率和酶水解物能值的影响(见表2)由表2可知,构树自然青贮组干物质消化率显著高于微贮组(P0.05)。微贮组能量消化率比自然青贮组高2.7%;微贮组酶水解物能值比自然青贮组高2.4%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.13.001.T002表2仿生法对青贮构树枝叶的干物质消化率、能量消化率和酶水解物能值的影响组别干物质消化率/%能量消化率/%酶水解能值/(MJ/kg)自然青贮组31.10±0.10a36.00±1.406.53±0.25微贮组28.59±0.10b36.98±0.086.69±0.14注:同列数据肩标无字母或肩标相同字母表示差异不显著(P0.05),不同字母表示差异显著(P0.05);下表同。2.3仿生法对青贮甘蔗尾叶的干物质消化率、能量消化率和酶水解物能值的影响 (见表3)由表3可知,与微贮组相比,甘蔗尾叶自然青贮组的干物质消化率差异不显著(P0.05)。与自然青贮组相比,微贮组能量消化率显著提高40.62%(P0.05),微贮组酶水显著提高42.76%(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.13.001.T003表3仿生法对青贮甘蔗尾叶的干物质消化率、能量消化率和酶水解物能值的影响组别干物质消化率/%能量消化率/%酶水解能值/(MJ/kg)自然青贮组16.50±0.6216.54±0.23a3.04±0.04a微贮组17.00±1.4223.26±0.35b4.34±0.10b2.4仿生法对青贮桑枝叶的干物质消化率、能量消化率和酶水解物能值的影响(见表4)由表4可知,与微贮组相比,桑枝叶自然青贮组干物质消化率、能量消化率和酶水解能值均差异不显著(P0.05)。与自然青贮组相比,微贮组的干物质消化率、能量消化率、酶水解物能值分别提高27.56%、11.32%、35.33%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.13.001.T004表4仿生法对青贮桑枝叶干的物质消化率、能量消化率和酶水解能值的影响组别干物质消化率/%能量消化率/%酶水解能值/(MJ/kg)自然青贮组21.44±0.57a34.34±7.90a9.17±0.79a微贮组27.35±3.50a38.23±5.94a12.41±1.25a2.5仿生法对青贮玉米秸秆干物质消化率、能量消化率和酶水解物能值的影响(见表5)由表5可知,玉米秸秆自然青贮组与微贮组的干物质消化率差异不显著(P0.05)。与自然青贮组相比,微贮组的能量消化率显著提高25.8%(P0.05),酶水解物能值显著提高30.8%(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.13.001.T005表5仿生法对青贮玉米秸秆的干物质消化率、能量消化率和酶水解物能值的影响组别干物质消化率/%能量消化率/%酶水解能值/(MJ/kg)自然青贮组20.98±0.18a21.34±0.14a3.76±0.28a微贮组22.63±0.79a26.85±1.61b4.92±0.29b3讨论3.1青贮饲料常规营养成分分析本试验中,与自然发酵组相比,4种粗饲料微贮组的粗蛋白含量均升高,中性和酸性洗涤纤维含量均有不同程度的下降,说明添加相关益生菌微生物菌剂有利于改善青贮饲料营养价值。微贮组粗蛋白含量:构树枝叶桑枝叶甘蔗尾叶玉米秸秆;中性和酸性洗涤纤维含量:甘蔗尾叶玉米秸秆桑枝叶构树枝叶。王平等[8]研究表明,与未处理玉米秸秆相比,糖化秸秆和酵母菌发酵玉米秸秆中粗蛋白质、钙、磷和灰分等均显著提高,酵母菌发酵玉米秸秆粗蛋白含量显著提高29.64%。穆胜龙等[9]研究表明,与自然青贮组相比,甘蔗尾叶微贮粗蛋白质含量有一定程度的升高,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均显著降低。以蔗糖、纤维素酶和乙酸作为添加剂对全株构树进行青贮试验,构树青贮粗蛋白质含量升高10.40%,粗纤维含量下降6.87%[10]。3.2青贮饲料养分效价评定本研究中,构树枝叶微贮组与自然青贮组的干物质消化率差异显著,自然发酵组略低于微贮组,而青贮甘蔗尾叶、玉米秸秆和桑枝叶3组干物质消化率在测值差异不显著;甘蔗尾叶组和玉米秸秆组能量消化率差异显著,4组微贮组分别比自然发酵组提高2.7%、40.62%、11.32%和25.8%;甘蔗尾叶组和玉米秸秆酶水解物能值差异显著,其他3组酶水解物能值在测值差异不显著,4组微贮组分别比自然发酵组提高2.4%、42.76%、35.33%和30.8%。与王平等[8]研究相似,试验肉鸡通过直接法(强饲法)得出,糖化玉米秸秆和酵母发酵玉米秸秆的表观代谢率和表观代谢能分别为35.45%和4.85 MJ/kg、35.95%和4.75 MJ/kg,而对未处理玉米秸秆表观代谢率和代谢能均为负值,表明未处理玉米秸秆,直接强饲大量木质纤维素对肉鸡应激较大。本试验中,玉米秸秆微贮能量消化率和酶水解能值为26.85%和4.92 MJ/kg。常娟等[6]发现,肉鸡采用套算法,生物秸秆表观能量代谢率为25.79%,表观代谢能为4.38 MJ/kg,而采用强饲法时,生物秸秆的表观能量代谢率为31.195%,表观代谢能为5.30 MJ/kg。本试验结果表明,添加益生菌微生物菌剂发酵粗饲料能够提高动物能量消化率和酶水解能值。添加外源酶能够增加动物对饲料的消化率,可能与微生物发酵生物秸秆中含有较高的酶活及促进酶的分泌有关[11-13]。仿生消化酶法对畜禽消化生理的模拟程度更高,对畜禽日粮具有很好的生物学效价[14-15]。采用体外仿生试验,在饲料原料的代谢能评定过程中会受饲料原料和饲料间组合效应等不可控因素影响。青贮饲料在鸡日粮及不同生长日龄阶段中添加比例是不同的,如何制定详的细标准是未来的研究重点,仿生法发现的差异是否具有生物学意义也有待体内试验验证。4结论添加微生物制剂发酵粗饲料可以改善青贮品质,提高能量消化率和酶水解能值。

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