黄芪(Astragalus membranaceus)是豆科植物蒙古黄芪或荚膜黄芪的干燥根[1],是我国传统医学界使用多年的中药材,具有补气固表、利尿排毒、排脓、敛疮生肌等中医功效[2-4]。研究发现,黄芪主要含有皂苷类、黄酮类和多糖类等多种活性成分,其中黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷是黄芪的有效成分,也是控制黄芪质量的指标性成分[4]。黄芪甲苷具有广泛的药理活性,在调节免疫、提高记忆力、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、延缓衰老等方面具有重要作用[5]。毛蕊异黄酮葡萄糖苷具有抗氧化、抗病毒、抗癌、降血糖、神经保护等多方面的药理作用[6]。随着中草药产业在宁夏的快速发展,黄芪的种植规模和范围不断扩大[7],2020年宁夏中药材种植规模约4亿m2。黄芪主要以地下根茎做药用材料。研究表明,黄芪地上部分(茎、叶)具有一定的生物活性,有宣通脉络、疏通气血之功效[7]。黄芪秸秆的利用率较低,大部分废弃甚至焚烧。目前,黄芪秸秆作为粗饲料应用于养殖业中的研究报道甚少。本试验研究不同处理对黄芪秸秆饲用价值及秸秆药理活性成分的影响,以期获得优质的黄芪秸秆青贮饲料,丰富饲草料资源,为实现饲草资源高效利用的同时提高家畜健康提供参考。1材料与方法1.1试验材料黄芪秸秆为宁夏当地种植黄芪收获后的秸秆副产物。秸秆发酵活干菌(主要成分为植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌等多种微生物的纯培养混合物)活菌值≥1.0×109个/g、酿酒酵母≥5.0×108个/g、枯草芽孢杆菌≥3×108个/g、植物乳杆菌≥2.0×108 CFU/g。秸秆青贮剂(主要成分为乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌等多种复合益生菌及生物酶)有效活菌总数≥2.0×109 CFU/g。甲酸、乙酸和丙酸混合液(混合比例7∶1∶2)浓度99.7%,购自银川嘉恒科工贸有限公司。纤维素酶购自沧州夏盛酶生物技术有限公司。青贮专用复合酶购自沧州夏盛酶生物技术有限公司。1.2试验设计试验采用单因素随机设计,分为6个处理组,每组5个重复。对照组为无添加剂青贮,试验1组添加0.03 g/kg秸秆发酵活干菌,试验2组添加0.02 g/kg秸秆青贮剂,试验3组添加6.00 mL/kg混合有机酸,试验4组添加1.00 g/kg纤维素酶,试验5组添加1.00 g/kg青贮专用复合酶。1.3青贮制作将秸秆粉碎至1~2 cm,实验室测定水分,添加剂按产品推荐用量和方法使用100 mL水充分溶解,根据原料中水分含量,加一定量水将原液稀释,控制水分在65%。将添加剂均匀地洒在青贮原料上(乳酸菌和酵母菌用前加入3 g的白糖进行复活),搅拌均匀,装入乙烯塑料袋,压实,抽气,封口,编号。青贮45 d后开袋进行感官评价及采样检测分析。1.4测定指标及方法1.4.1感官评价黄芪秸秆发酵45 d开袋,进行感官评价,目测发霉程度小于1/2即为青贮成功。参照《青贮饲料质量评定标准》的方法,根据气味、质地、色泽、pH值、水分等5项综合评分,满分为100分、76~100分为优等、51~75分为良好、26~50分为一般、25分以下为劣质[8-9]。1.4.2挥发性脂肪酸感官评价时取样200 g,编号,装入自封袋,-20 ℃保存,待检。试验样品委托宁夏昊标检测服务研究院(有限公司)进行pH值和有机酸(乳酸、乙酸、丙酸、丁酸)、氨态氮、总氮含量的测定。有机酸和氨态氮综合评分与青贮饲料质量的关系:0~20分为极差、21~40分为差、41~60分为可以、61~80分为良好、81~100分为优[10-11]。1.4.3营养成分在感官评价的同时采集发酵样品,测定初水分,标记编号,装入自封袋送检。试验样品委托宁夏昊标检测服务研究院(有限公司)进行常规营养成分的检测。主要测定黄芪秸秆发酵后的粗蛋白(CP)、粗纤维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、干物质(DM)、粗灰分(Ash)、碳水化合物(CHO)、粗脂肪(EE)含量。粗饲料的相对饲用价值(RFV)分级等级为:RFV151为特级,RFV在125~150为1级,RFV在103~124为2级。饲料总能(GE)参考熊本海等[12]方法计算。GE(MJ/kg DM)=[4 153+56EE+15CP-44Ash]×0.004 186 8(1)消化能(DE)和代谢能(ME)均参考刁其玉[13]方法计算。DE(MJ/kg DM)=17.211-0.135NDF(2)ME(MJ/kg DM)=0.046-0.135NDF+0.820DE(3)RFV分级参考文献[14-15]。RFV=DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29(4)碳水化合物(CHO)含量参考文献[15]计算。CHO=100%-CP-EE-Ash(5)1.4.4活性成分青贮样品测定初水分后,标记编号,装入自封袋送检。试验样品委托通标标准技术服务有限公司进行检测。黄芪甲苷含量的检测方法参考中国药典2020年版一部黄芪LC-ELSD。毛蕊异黄酮葡萄糖苷的检测方法参考中国药典2020年版一部黄芪LC-DAD。1.5数据统计与分析数据采用SPSS 20.0统计软件进行分析,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不同处理对黄芪秸秆感官指标的影响(见表1)黄芪秸秆青贮后,发霉未超过总量的1/3,说明黄芪秸秆可以青贮。由表1可知,试验1组的pH值得分最低,试验4组pH值得分最高,说明添加纤维素酶发酵青贮后质量较好。试验2组的气味得分显著高于对照组(P0.05)。由色泽、气味、质地、水分及综合评分评价结果可知,试验2组、试验4组、试验5组青贮总分均达到70分以上,综合评分等级可达到优等,其他均为良好。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.021.T001表1不同处理对黄芪秸秆感官指标的影响组别pH值水分气味色泽质地总分等级对照组8.0019.0011.50±6.36b10.50±7.786.00±4.2455.00±18.38良好试验1组5.0017.0014.00±2.82ab13.00±8.496.50±3.5455.50±14.85良好试验2组6.0020.0021.00±1.41a17.50±2.127.50±3.5472.00±4.24优等试验3组14.0019.0014.00±8.48ab11.00±9.906.00±5.6664.00±24.04良好试验4组17.0018.0016.00±1.41ab17.00±1.418.50±0.7178.50±2.12优等试验5组14.0019.0015.50±0.71ab17.50±3.549.50±0.7176.00±4.24优等注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P0.05),字母相同或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。2.2不同处理对黄芪秸秆有机酸含量的影响及质量评价(见表2)由表2可知,试验1组氨态氮/总氮比值最低,试验2组最高。各组成分中乳酸含量最高,其次为乙酸、丙酸、丁酸。试验4组乳酸含量显著高于其他各组(P0.05)。各试验组青贮饲料得分均在80~100分,说明在本试验条件下黄芪秸秆青贮质量优良,综合分析纤维素酶组质量最优。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.021.T002表2不同处理对黄芪秸秆有机酸含量的影响及质量评价组别乳酸/(g/kg)乙酸/(g/kg)丙酸/(g/kg)异丁酸/(g/kg)丁酸/(g/kg)异戊酸/(g/kg)戊酸/(g/kg)氨态氮/总氮/%综合得分质量评价对照组13.20b8.390.040.060.030.110.026.8588.00优试验1组12.80b8.95NDNDND0.02ND5.7390.00优试验2组11.20b12.350.040.010.010.06ND7.8580.00良试验3组8.59b2.780.380.01ND0.07ND5.8997.00优试验4组24.50a6.110.140.130.140.160.286.2395.00优试验5组19.00b7.030.120.130.140.130.147.7789.50优注:ND表示未检出;下表同。2.3不同处理对黄芪秸秆营养成分的影响及饲用价值评价(见表3)由表3可知,黄芪秸秆添加乳酸活干菌剂、纤维素酶等青贮后,试验2组CP含量比对照组提高2.19%,比黄芪秸秆原样CP含量提高3.21%。黄芪秸秆青贮后NDF、ADF均有不同程度下降,其中试验4组NDF、ADF下降幅度最大。黄芪秸秆不同处理后消化能、代谢能均有不同程度的升高,其中试验4组升高的幅度最大,试验4组的代谢能显著高于秸秆原样未发酵组(P0.05)。试验4组相对饲用价值最高,可达到特级。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.021.T003表3不同处理对黄芪秸秆营养成分的影响及饲用价值评价组别营养成分含量/%能量/(MJ/kg)分级评价DMCPEECFADFNDFAshCHOGEDEMERFV分级秸秆原样未发酵92.0014.951.7125.8041.5034.5013.5069.8416.2411.613.96b139.031级对照组91.8015.102.4727.3038.2033.1014.6067.8316.2312.054.77ab153.70特级试验1组91.9014.942.4529.7037.9033.9015.0067.6116.1412.094.85ab153.38特级试验2组90.8015.433.0025.0039.2032.4015.8065.7716.1511.924.53ab151.07特级试验3组92.1014.872.6625.4040.1033.9014.4068.0716.2911.804.31ab144.971级试验4组91.3014.602.6823.4036.9031.0014.2068.5216.3212.235.09a163.23特级试验5组91.3014.652.0225.7040.1032.6013.8068.7316.0911.804.31ab147.321级2.4不同处理对黄芪秸秆主要活性成分含量的影响(见表4)由表4可知,黄芪秸秆经过发酵后活性成分中黄芪甲苷均有不同程度降低,甚至检测不到。试验3组和4组黄芪甲苷比未发酵黄芪秸秆分别降低48.30%和56.67%,其他3组黄芪甲苷含量未检出;各组毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量除黄芪原样外,均未检出。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.021.T004表4不同处理对黄芪秸秆主要活性成分含量的影响组别黄芪甲苷(0.05)毛蕊异黄酮葡萄糖苷(0.005)对照组NDND试验1组NDND试验2组NDND试验3组0.076 0ND试验4组0.034 7ND试验5组0.024 9ND未发酵黄芪秸秆0.147 00.005 3%3讨论3.1不同处理对黄芪秸秆感官指标的影响青贮是保存和开发饲料资源,发展“节粮型”畜牧业的有效手段[9-10]。根据青贮饲料的颜色、气味、质地等的观察和触摸可以方便、快速对青贮饲料进行感官鉴定[11,14]。质量较好的青贮饲料pH值应在4.2以下。本研究结果表明,添加纤维素酶、秸秆发酵剂和青贮专用复合酶后感官评价为优,其他组为良好,表明在本试验条件下添加纤维素酶、秸秆发酵剂可以促进黄芪秸秆的发酵,有效改善黄芪秸秆的青贮质量。3.2不同处理对黄芪秸秆有机酸含量的影响及质量评价乙酸、丁酸和乳酸是构成有机酸主要成分,其含量可以反映青贮发酵过程的好坏,乳酸含量越高青贮品质越好[16-18]。氨态氮与总氮的比值也能够反映青贮饲料的质量,氨态氮与总氮比值一般低于10%,比值越大,说明蛋白质分解越多,青贮质量不好。本试验结果表明,试验1组氨态氮含量最低,试验2组氨态氮含量最高,表明黄芪秸秆添加乳酸活杆菌后青贮饲料质量较好,与刘建新等[11]“氨态氮越低,青贮品质越好”的结果相似。本试验中,各组成分中乳酸含量最高,其次为乙酸、丙酸、丁酸等,与常见青贮发酵产物以乳酸为主的结果一致。由有机酸和氨态氮进行综合评分可知,几种处理对黄芪秸秆青贮饲料的品质均有改善,以纤维素酶处理后黄芪秸秆青贮品质最优。3.3不同处理对黄芪秸秆营养成分的影响及饲用价值评价饲料的营养成分是评价饲料质量最直接的指标[16-17]。饲料中CP、ADF含量是最主要的营养价值指标,牧草选育及生产中常以提高饲草CP的含量、降低ADF含量改善牧草品质[15]。本试验结果表明,黄芪秸秆青贮中通过添加不同添加剂对各项营养物质均未产生显著影响。添加秸秆青贮剂发酵后黄芪秸秆中粗蛋白含量比对照组提高2.19%,比黄芪秸秆原样初蛋白含量提高3.21%,但差异不显著。研究表明,饲草中NDF、ADF含量越低,饲草饲用价值越大[15,18-19]。本试验中,与原黄芪秸秆相比,青贮后NDF、ADF均有不同程度下降,其中添加纤维素酶发酵后NDF、ADF下降幅度较大,但未达到显著水平,表明黄芪秸秆添加纤维素酶发酵后其饲用价值有提高的趋势。3.4不同处理对黄芪秸秆主要活性成分含量的影响黄芪甲苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷作为黄芪主要的药理活性成分,是药典中收录的黄芪或甘草药材质量控制指标成分[20-21]。黄芪甲苷具有抗炎、降压、抗癌、治疗代谢性疾病等作用,为评判黄芪质量优劣的标志物。毛蕊异黄酮葡萄糖苷具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎等作用。本试验结果表明,黄芪秸秆中也含有一定的黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷等活性成分,但经过发酵,黄芪秸秆中药理活性成分明显下降,甚至检测不到;添加乳酸菌、各种酶及有机酸青贮后对黄芪药理活性成分有不同程度的降解,不利于黄芪秸秆发挥其功能性作用。4结论黄芪秸秆青贮中添加不同添加剂可以促进黄芪秸秆的发酵,不同程度改善秸秆青贮质量,其饲用价值有提高的趋势。同时,黄芪秸秆青贮后其主要药理活性物质黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷的含量明显下降。因此,黄芪秸秆作为促进动物健康具有药理功能的秸秆饲料不适宜青贮。
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