不同裝樣量對構(gòu)樹發(fā)酵飼料的影響

王 洋，呂文竹，高正龍，閆靈敏，陳譚星，權(quán)淑靜，李智寧，王品勝*

（1.河南省高新技術(shù)實(shí)業(yè)有限公司，鄭州 450002；2.河南省科學(xué)院生物研究所有限責(zé)任公司，鄭州 450002；3.河南省生物技術(shù)開發(fā)中心，鄭州 450002）

構(gòu)樹（Broussonetia papyrifera）別名為楮樹、構(gòu)桃樹、沙紙樹、構(gòu)乳樹等，屬于?？茦?gòu)樹屬落葉喬木，具有適應(yīng)性強(qiáng)、耐干旱、貧瘠、鹽堿等特性，是一種多功能綜合性樹種，被廣泛用于飼料、造紙、醫(yī)藥、生態(tài)修復(fù)等方面[1]。構(gòu)樹葉富含粗蛋白、維生素、氨基酸和礦物質(zhì)微量元素等，是生產(chǎn)加工動物飼料的優(yōu)質(zhì)綠色原料。我國自古就有用新鮮構(gòu)樹葉飼喂豬、牛、羊等家畜動物的先例。由于構(gòu)樹中的蛋白質(zhì)分子大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且纖維含量高，直接飼喂不利于動物的消化吸收，飼料的利用率低，導(dǎo)致動物生長緩慢[2]。許多研究者通過發(fā)酵處理將構(gòu)樹大分子蛋白質(zhì)降解為小分子多肽，來提高其利用率。郝陽毅等[3]研究表明，構(gòu)樹留茬高度由20 cm 增加至35 cm 時，構(gòu)樹發(fā)酵飼料粗蛋白含量增加明顯；留茬高度由35 cm增加至50 cm 時，粗蛋白含量增加不顯著。俞文靚等[4]研究表明，構(gòu)樹與紫色象草混合發(fā)酵，可以提高肉用水牛的平均日增重和采食量，說明構(gòu)樹發(fā)酵后可以提高飼料的適口性。熊羅英[5]將從土壤中篩選出的枯草芽孢桿菌GZ3和HS3添加至構(gòu)樹葉中進(jìn)行發(fā)酵，結(jié)果均提高了構(gòu)樹發(fā)酵飼料的粗蛋白含量，降低了粗纖維含量。目前，關(guān)于不同處理?xiàng)l件對構(gòu)樹發(fā)酵飼料的報道不勝枚舉，且構(gòu)樹發(fā)酵后的品質(zhì)均有不同程度的改善，但就裝樣量對構(gòu)樹發(fā)酵飼料品質(zhì)影響的系統(tǒng)研究還未見報道。因此，本試驗(yàn)進(jìn)行了不同裝樣量對構(gòu)樹發(fā)酵飼料品質(zhì)影響的試驗(yàn)，以確定構(gòu)樹發(fā)酵時的最佳的裝樣量比例，以期為今后構(gòu)樹發(fā)酵條件的研究提供理論參考。

1 材 料

試驗(yàn)構(gòu)樹取自河南省高新技術(shù)實(shí)業(yè)有限公司蘭考構(gòu)樹基地。構(gòu)樹為2019 年春季播種，當(dāng)株高達(dá)到100～120 cm 時收獲，本試驗(yàn)所用構(gòu)樹為2020年第三茬收獲的全株構(gòu)樹。構(gòu)樹機(jī)械收割后在自然條件下晾曬至含水量低于10%，粉碎過40 目篩，裝袋備用；稻糠、麩皮、玉米粉和糖蜜等其他原料購買于市場；KH2PO4、MgSO4、（NH4）2SO4等無機(jī)鹽，均購于河南華豐化學(xué)試劑有限公司，均為分析純級別。

試驗(yàn)菌種為植物乳桿菌、產(chǎn)朊假絲酵母菌和枯草芽孢桿菌，均由河南省科學(xué)院生物研究所保存。

2 方 法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共設(shè)4個處理組。將全株構(gòu)樹粉（70%）、稻糠（5%）、麩皮（10%）、玉米粉（5%）及糖蜜（10%）混合，額外添加0.1%的無機(jī)鹽[KH2PO4、MgSO4、（NH4）2SO4按1∶1∶1 混合添加]，將所有材料混合均勻，水分調(diào)節(jié)至65%左右，按20%、30%、40%和50%的裝樣量分別裝入500 mL 三角瓶內(nèi)，即分別裝樣100 mL（Ⅰ組）、150 mL（Ⅱ組）、200 mL（Ⅲ組）、250 mL（Ⅳ組）。121 ℃滅菌40 min。滅菌結(jié)束后放涼，按10%的接種量添加植物乳桿菌、產(chǎn)朊假絲酵母菌和枯草芽孢桿菌混合菌種（比例為1∶1∶1）至混合原料中，恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵3 d，進(jìn)行指標(biāo)測定。

2.2 測定指標(biāo)

2.2.1 感官品質(zhì)

采用德國農(nóng)業(yè)協(xié)會（DLG）標(biāo)準(zhǔn)對青貯飼料質(zhì)量進(jìn)行感官評定[6]，根據(jù)其氣味、質(zhì)地、色澤等各感官指標(biāo)進(jìn)行綜合評分,分為優(yōu)、良、中、下四個等級。

2.2.2 營養(yǎng)成分

取適量構(gòu)樹發(fā)酵飼料樣品于65 ℃烘箱內(nèi)烘60 h，測定干物質(zhì)等營養(yǎng)成分。粗蛋白（CP）含量采用凱氏定氮儀測定；中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量采用范氏纖維（Van Soest）法測定；木質(zhì)素含量采用聚酯網(wǎng)袋法測定。

2.2.3 發(fā)酵品質(zhì)

取10 g發(fā)酵樣品置于盛有90 mL去離子水的三角瓶內(nèi)，冰箱冷藏浸泡24 h，先過4層紗布，再用雙層濾紙過濾制備提取液。所得提取液用于測定pH，pH 采用雷磁PHSJ-4F pH 計(jì)測定。取1.000 0 g 干燥粉碎材料置于50 mL 離心管中，加入30 mL 15%三氯乙酸浸泡1 h，4 000 r·min-1離心10 min，取上清液10 mL 進(jìn)行酸溶蛋白測定（后續(xù)測定方法同CP含量測定）。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2019對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，進(jìn)行Duncan's多重比較，以P＜0.05為顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)果與分析

3.1 裝樣量對構(gòu)樹發(fā)酵飼料感官品質(zhì)的影響

構(gòu)樹發(fā)酵飼料的感官品質(zhì)測定結(jié)果見表1。

由表1可知，各處理組構(gòu)樹發(fā)酵飼料的色澤均呈黃褐色，Ⅱ組和Ⅲ組有酸香味，Ⅰ組和Ⅳ組的酸香味較淡。Ⅰ組和Ⅱ組的質(zhì)地稍濕潤，Ⅲ組和Ⅳ組的質(zhì)地松散干燥。綜合評分以處理Ⅲ組等級最優(yōu)。

3.2 裝樣量對構(gòu)樹發(fā)酵飼料營養(yǎng)成分的影響

構(gòu)樹發(fā)酵飼料的營養(yǎng)成分測定結(jié)果見表2。

由表2 可知，DM 含量各處理組間的差異不顯著（P＞0.05）；CP含量處理Ⅲ組顯著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ組（P＜0.05），Ⅳ組顯著低于Ⅱ、Ⅲ組（P＜0.05）；NDF含量Ⅲ組和Ⅳ組間差異不顯著（P＞0.05），但顯著高于Ⅰ、Ⅱ組（P＜0.05）；ADF 含量Ⅲ組顯著低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ組（P＜0.05），但Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ組間差異均不顯著（P＞0.05）；木質(zhì)素含量處理Ⅱ組顯著高于Ⅲ、Ⅳ組（P＜0.05），Ⅲ組顯著低于Ⅰ、Ⅱ組（P＜0.05），與處理組Ⅳ組差異不顯著（P＞0.05）。

表1 全株構(gòu)樹發(fā)酵飼料的感官品質(zhì)

表2 全株構(gòu)樹發(fā)酵飼料的營養(yǎng)成分（以DM計(jì)）%

3.3 裝樣量對構(gòu)樹發(fā)酵飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響

構(gòu)樹發(fā)酵飼料的發(fā)酵品質(zhì)測定結(jié)果見表3。

由表3 可知，各處理組間的pH 沒有顯著差異（P＞0.05）；處理Ⅲ組酸溶蛋白含量顯著高于其他各處理組（P＜0.05），處理Ⅳ組顯著低于其他各組（P＜0.05），Ⅰ、Ⅱ組理組間差異不顯著（P＞0.05）。

表3 全株構(gòu)樹發(fā)酵飼料發(fā)酵品質(zhì)（以DM計(jì)）%

4 討 論

4.1 裝樣量對構(gòu)樹發(fā)酵飼料感官品質(zhì)的影響

感官評定是對發(fā)酵飼料最直接、最明了的評定方法，可以更直觀地判定發(fā)酵飼料的好壞，操作簡單、快捷，廣泛適用于各養(yǎng)殖場[7]。感官評定是人依靠感官對青貯飼料的質(zhì)地、色澤和氣味進(jìn)行綜合評分，分為四個等級，即優(yōu)、良、一般、差[8]。優(yōu)質(zhì)青貯飼料的結(jié)構(gòu)可以清楚地辨認(rèn)，結(jié)構(gòu)破壞及呈黏滑狀態(tài)是青貯腐敗的表現(xiàn)，黏度越大代表腐敗程度越高。優(yōu)質(zhì)青貯飼料的色澤與青貯原料原來的顏色相近，若青貯前原料為綠色，青貯后仍為綠色或黃綠色，青貯飼料品質(zhì)最佳。優(yōu)良的青貯飼料應(yīng)具有酸香味，若有刺鼻的酸味，則醋酸產(chǎn)生較多，品質(zhì)較次；有臭味的則為劣質(zhì)品。本試驗(yàn)結(jié)果表明不同裝樣量對全株構(gòu)樹發(fā)酵飼料的外觀影響效果不明顯，以40%的裝樣量（Ⅲ組）感官評定效果最佳。

4.2 裝樣量對構(gòu)樹發(fā)酵飼料營養(yǎng)成分的影響

飼料營養(yǎng)價值可以通過飼料中的各營養(yǎng)成分來評定，其中CP 常作為衡量發(fā)酵飼料營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)之一，其含量越高代表營養(yǎng)價值越高，可為動物提供主要的營養(yǎng)需求[9-10]。NDF和ADF是對纖維質(zhì)量進(jìn)行評價的重要指標(biāo)，其NDF 含量越高，飼料營養(yǎng)價值越高，動物對飼料的利用率也越高[11]。ADF 是飼料中最難被動物消化吸收的部分，其含量越高，表明動物對飼料的消化利用率越低[12-13]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在裝樣量為40%時（處理Ⅲ組），粗蛋白含量最高為17.93%，顯著高于其他各裝樣量?？赡苁请S著裝樣量的增加，可為各種微生物提供了更多的發(fā)酵底物，更有利于菌體蛋白的產(chǎn)生。當(dāng)裝樣量超過最佳的比例時，發(fā)酵瓶內(nèi)剩余的氧氣不足以維持更多的微生物生長繁殖，從而抑制了微生物的生長繁殖，導(dǎo)致粗蛋白含量降低。試驗(yàn)中，處理Ⅲ組構(gòu)樹發(fā)酵飼料的NDF 含量顯著高于其他各處理，說明裝樣量為40%時，構(gòu)樹發(fā)酵飼料的營養(yǎng)價值更高，動物可利用的營養(yǎng)物質(zhì)也更多。處理Ⅲ組構(gòu)樹發(fā)酵飼料的ADF 和木質(zhì)素含量明顯低于其他裝樣量組，也表明構(gòu)樹發(fā)酵飼料最佳的裝樣量為40%，可為降解纖維素微生物提供足夠的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣進(jìn)行繁殖，同時也可避免與其他微生物競爭營養(yǎng)物質(zhì)而導(dǎo)致發(fā)酵飼料品質(zhì)下降。這與張秀江等[14]研究結(jié)果相一致。

4.3 裝樣量對構(gòu)樹發(fā)酵飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響

pH 的高低通常代表飼料發(fā)酵品質(zhì)的好壞，也用來表示飼料的穩(wěn)定性[15]。本試驗(yàn)中，各處理組的pH 均無明顯差異，說明裝樣量對構(gòu)樹發(fā)酵飼料的pH 無明顯影響。酸溶蛋白是較低分子量的蛋白水解物，主要包括肽和游離氨基酸，是可以溶于酸性溶液的蛋白質(zhì)[16]。將小分子蛋白含量作為飼料蛋白品質(zhì)的評價指標(biāo)，用酸溶蛋白含量來反映抗原蛋白的降解程度，也反映了肽含量的高低[17-18]。本試驗(yàn)中裝樣量為40%時（處理Ⅲ組），酸溶蛋白含量顯著高于其他各裝樣量處理組，表明裝樣量為40%時有利于構(gòu)樹發(fā)酵飼料中的大分子蛋白降解為小分子肽，便于動物吸收利用，提高了飼料的利用率，同時也提高了構(gòu)樹發(fā)酵飼料中蛋白質(zhì)的品質(zhì)。

5 結(jié) 論

試驗(yàn)結(jié)果表明不同裝樣量對構(gòu)樹發(fā)酵飼料的CP、NDF、ADF 和酸溶蛋白含量均有顯著影響，當(dāng)裝樣量為40%時，構(gòu)樹發(fā)酵飼料的粗蛋白含量為17.93%，NDF 含量為36.88%，ADF 的含量為20.46%，木質(zhì)素含量為3.48%，酸溶蛋白含量為26.60%，此時構(gòu)樹發(fā)酵飼料的品質(zhì)最佳。