發(fā)酵與未發(fā)酵花生殼對(duì)延邊黃牛瘤胃體外發(fā)酵特性的影響

■麻志紅 李香子 于 伽 高青山 嚴(yán)昌國

（1.延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)系，吉林延吉 133000；2.延邊大學(xué)肉?？茖W(xué)與產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，吉林延吉 133000）

花生是重要的油料作物之一，其種植遍布世界，是一種商品利用率很高的經(jīng)濟(jì)作物。研究表明，花生殼營養(yǎng)豐富，含有多種動(dòng)物所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，可作為動(dòng)物的粗飼料?；ㄉ鷼ぶ饕獱I養(yǎng)成分是粗纖維，其含量可達(dá)65.7%～79.3%，和其它粗飼料相比，它還富含鈉、鋅、鐵、鋁、錳等。除此之外，花生殼中還含具有保健功能的木糖、皂草苷、β-谷固醇素、胡蘿卜素等活性成分，含有抗氧化的多酚類物質(zhì)3.34%～7.13%。蔣長苗等研究表明，與未發(fā)酵的花生殼相比，發(fā)酵的花生殼其蛋白質(zhì)提高了6.3%、無氮浸出物提高了3.7%，而纖維素含量則降低了12.5%?；ㄉ鷼さ臓I養(yǎng)價(jià)值和消化率相對(duì)而言是比較高的，近幾年其應(yīng)用于畜牧生產(chǎn)的研究效果較好。劉思來等研究使用粉碎花生殼粉來代替育肥豬飼料中的10%的玉米粉，豬肉品質(zhì)得到一定程度的改善。潘國家等將15%的全價(jià)配合飼料用發(fā)酵的花生殼粉代替，豬糞便臭味降低，減少了環(huán)境的污染，降低了飼料成本。將米糠、麩皮跟花生殼以一定比例制成混合飼料可以直接用于禽畜，可使出肉率在一定程度上提高，育肥時(shí)間也被大大縮短。目前，反芻動(dòng)物營養(yǎng)仍主要集中于研究瘤胃微生物對(duì)飼料養(yǎng)分的消化代謝機(jī)理和對(duì)各營養(yǎng)的適宜需要量等的應(yīng)用研究。本試驗(yàn)使用粗料花生殼和發(fā)酵花生殼與精料玉米粉按不同比例混合應(yīng)用于延邊黃牛的體外培養(yǎng)，研究花生殼對(duì)瘤胃微生物活性的影響，為研究花生殼在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用以及比較發(fā)酵和未發(fā)酵花生殼對(duì)瘤胃微生物影響提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選擇2頭安裝有永久性瘤胃瘺管成年健康的延邊黃牛，以供瘤胃液的采集。試驗(yàn)動(dòng)物每日飼喂2次（07:00和16:00），自由飲水，基礎(chǔ)日糧精粗比為6∶4。體外培養(yǎng)底物為精飼料（玉米-豆粕型）：粗飼料（發(fā)酵和未發(fā)酵的花生殼）=7∶3；人工唾液的配制參考Mc-Dougall的方法。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，根據(jù)培養(yǎng)底物中飼糧精粗比不同分為4組，每組3個(gè)重復(fù)。每組飼糧精粗比為高精料∶未發(fā)酵花生殼=7∶3（HC組），低精料∶未發(fā)酵花生殼=3∶7（LC組），高精料∶發(fā)酵花生殼=7∶3（HCF組），低精料：發(fā)酵花生殼=3∶7（LCF組）。在培養(yǎng)12 h內(nèi)各時(shí)間點(diǎn)分別測(cè)定pH值、氨態(tài)氮（NH3-N）、揮發(fā)性脂肪酸（VFA）、產(chǎn)氣量、二氧化碳（CO2）、氫氣(H2)和甲烷(CH4)含量。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

在1、3、6 h和12 h采集瘤胃液，用雷磁pHS-3C pH計(jì)測(cè)定pH值。在培養(yǎng)1、3、6 h和12 h分別取體外培養(yǎng)液1 ml用靛酚比色法測(cè)定NH3-N含量。使用安捷倫（GC-7890A）氣相色譜儀采用外標(biāo)法測(cè)定揮發(fā)性脂肪酸（VFA）濃度，利用火焰離子檢測(cè)器（FID）進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)樣溫度170℃，柱溫120℃，檢測(cè)器溫度200℃，色譜柱型號(hào)Agilent 1 9091F-112（25 m×320 μm×0.5 μm）。在培養(yǎng)1、3、6、9 h和12 h得到的樣品產(chǎn)氣壓分別轉(zhuǎn)化成產(chǎn)氣體積，依照空白試驗(yàn)校正并計(jì)算累計(jì)產(chǎn)氣量。用島津GC-20140氣相色譜儀采用外標(biāo)法測(cè)定CO2、H2、CH4，使用TCD檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，色譜柱型號(hào):HS7 VPCPII)m×4 mm。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2007初步處理后，采用SPSS 17.0中的one-way ANOVA程序進(jìn)行，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 花生殼對(duì)瘤胃微生物體外發(fā)酵pH值的影響

表1 花生殼對(duì)培養(yǎng)液pH值的影響

由表1可見，1 h時(shí)，LCF顯著高于HCF（P＜0.05），HCF 顯著高于HC組（P＜0.05），HC組顯著高于LC（P＜0.05）；6 h時(shí)，HC、LC與HCF組顯著低于LCF組（P＜0.05）；12 h時(shí)，HC、HCF組顯著低于 LCF組（P＜0.05）。

2.2 花生殼對(duì)瘤胃微生物體外發(fā)酵NH3-N濃度的影響

由表2可知，發(fā)酵1 h時(shí)，HC組顯著高于HCF組（P＜0.05）；在3 h時(shí)，HC、LC組顯著低于HCF、LCF組（P＜0.05）；在6 h時(shí)，HC組顯著低于HCF、LCF組（P＜0.05）；在12 h時(shí)，各組間差異不顯著（P＞0.05）。

表2 花生殼對(duì)培養(yǎng)液NH3-N濃度的影響(mg/dl)

2.3 花生殼對(duì)瘤胃微生物體外發(fā)酵VFA濃度的影響

表3 花生殼對(duì)培養(yǎng)液VFA的影響(mmol/ml)

由表3可知，乙酸在1 h和3 h時(shí)各組間差異不顯著（P＞0.05），在 6 h時(shí)，HC組顯著高于 LCF組（P＜0.05），LC組顯著高于HCF、LCF組（P＜0.05），HCF組顯著高于LCF組（P＜0.05）；12 h時(shí)，HC組顯著高于LC、LCF組（P＜0.05），HCF組顯著高于LCF組（P＜0.05）。

丙酸在1、3 h時(shí)，HC組顯著高于LCF組（P＜0.05）；6 h時(shí)，HC、LC組與HCF組各組間差異不顯著（P＞0.05）；12 h時(shí)，HC組顯著高于LC、HCF、LCF組（P＜0.05），HCF組顯著高于LC、LCF組（P＜0.05）。

丁酸在1 h時(shí)，各組差異不顯著（P＞0.05）；在3 h時(shí)，HC組顯著高于HCF、LCF組（P＜0.05）；在6 h時(shí)，HCF顯著高于LCF組（P＜0.05）；在12 h時(shí)，HC組顯著高于LC、LCF組（P＜0.05）。

乙酸/丙酸比值在1 h與3 h時(shí)，LCF組顯著高于HC、LC、HCF組（P＜0.05）；在6 h時(shí)，LCF顯著高于HC、HCF組（P＜0.05）；在12 h時(shí)，LCF組顯著高于HC、HCF組（P＜0.05），LC組顯著高于HC組（P＜0.05）。

總揮發(fā)性脂肪酸在1、3 h，時(shí)各組差異不顯著（P＞0.05）；在6 h時(shí)，HC、LC組與HCF組各組間差異不顯著（P＞0.05），HCF組顯著高于LCF組（P＜0.05）；在12 h時(shí)HC組顯著高于LC、LCF組（P＜0.05）。

2.4 花生殼對(duì)瘤胃微生物體外發(fā)酵產(chǎn)氣量的影響（見表4）

表4 花生殼對(duì)培養(yǎng)液產(chǎn)氣量的影響（ml）

由表4可知，HC產(chǎn)氣量最高，LCF產(chǎn)氣量最低。在發(fā)酵1 h時(shí)，HC和HCF、LCF都差異不顯著(P＞0.05)；在3 h時(shí)，HC組顯著高于LCF組(P＜0.05)；在6、9 h和12 h時(shí)，HC組顯著高于LC、HCF、LCF組（P＜0.05）。

2.5 花生殼對(duì)瘤胃微生物體外發(fā)酵氣體成分的影響

由表5可知，氫氣在1、3、6、12 h時(shí)，含量各組之間差異不顯著（P＞0.05），在9 h時(shí)LC組顯著高于HC、HCF、LCF組（P＜0.05）。

表5 花生殼對(duì)培養(yǎng)液氣體成分的影響(μmol/ml)

甲烷在1 h時(shí)，LC組顯著高于LCF組（P＜0.05）；在6 h時(shí)，HC組顯著高于HCF、LCF組（P＜0.05），LC組顯著低于LCF組（P＜0.05）；在9 h時(shí)，HC組顯著高于LC、HCF、LCF組（P＜0.05），LC顯著高于HCF、LCF組（P＜0.05），HCF組顯著高于LCF組（P＜0.05）；在12 h時(shí)，各組間差異不顯著（P＞0.05）。

二氧化碳含量在發(fā)酵1 h時(shí)，HC、LC組與HCF組各組間差異不顯著（P＞0.05）；在3 h時(shí)，HC、LC組顯著高于HCF、LCF組（P＜0.05）；在6 h時(shí)，HC組顯著高于LCF組（P＜0.05）；在9 h時(shí)，LCF組顯著高于其他三組（P＜0.05），HCF組顯著低于LCF組（P＜0.05）；在12 h時(shí)，HC組顯著高于LC組（P＜0.05）。

3 討論

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，6 h時(shí)，LCF組的pH值顯著高于其他三組（P＜0.05），說明發(fā)酵花生殼更有利于微生物的發(fā)酵?；ㄉ鷼さ奶砑訉?duì)氨態(tài)氮濃度影響不顯著，這與Slyter等研究相符。VFA濃度的高低是反芻動(dòng)物瘤胃發(fā)酵參考的主要指標(biāo)之一，這是由于其基本占進(jìn)入動(dòng)物機(jī)體代謝的碳流量的60%，提供總能量需要量的75%左右。乙酸在6 h時(shí)，LC組顯著高于HCF和LCF組（P＜0.05），丙酸在12 h時(shí)HC組值達(dá)到最高，乙酸/丙酸在3 h時(shí)LCF組值都顯著高于其他三組（P＜0.05）；乙酸是由微生物發(fā)酵飼料中的纖維物質(zhì)生成的，微生物降解纖維素的活性越高其含量越高。由于發(fā)酵后的花生殼其纖維含量降低，所以精料與發(fā)酵后的花生殼按不同比例組成的飼糧其乙酸值低于未發(fā)酵組的乙酸值，比較丙酸值和丁酸值，乙酸/丙酸比值，未發(fā)酵組總體上比較穩(wěn)定而發(fā)酵組卻是相反的，在6 h時(shí)出現(xiàn)大波動(dòng)，說明發(fā)酵的花生殼更有利于微生物的利用，粗纖維過多會(huì)抑制微生物的利用。產(chǎn)氣量多少反應(yīng)瘤胃微生物活性的高低?；ㄉ鷼さ脑黾訒?huì)抑制微生物的活性，時(shí)間越長抑制作用會(huì)越明顯。美國佐治亞州立大學(xué)利用蒸煮花生殼進(jìn)行發(fā)酵，使蛋白質(zhì)含量達(dá)到18%左右，可消化率達(dá)65%以上，是一種具有較高營養(yǎng)價(jià)值的飼料。適宜的精粗料比例能夠提高反芻動(dòng)物消化代謝功能，優(yōu)化瘤胃內(nèi)環(huán)境，有效提高飼料利用率。發(fā)酵組和未發(fā)酵組比較，發(fā)酵組產(chǎn)氣量明顯低于未發(fā)酵組，說明發(fā)酵花生殼抑制了產(chǎn)氣。在微生物降解過程中會(huì)產(chǎn)生大量的CO2和H2，在瘤胃中CO2和H2在甲烷菌的作用下生成CH4，最終以噯氣的形式排出，釋放到大自然中。表明了發(fā)酵的花生殼能顯著降低氣體的排放量。

4 結(jié)論

在飼糧中添加花生殼對(duì)瘤胃pH值影響較?。辉陲暭Z中添加花生殼對(duì)瘤胃中NH3-N濃度影響不顯著；在飼糧中添加發(fā)酵的花生殼更有利于微生物的利用，發(fā)酵花生殼抑制了產(chǎn)氣量，發(fā)酵的花生殼能顯著降低氣體的排放量。試驗(yàn)證明，HCF相比較其它3組更適合瘤胃體外發(fā)酵。

（參考文獻(xiàn)15篇，刊略，需者可函索）