不同功能物質對豬糞發(fā)酵液產硫化氫的影響

王利民 劉玉民 馬常俊等

作者簡介：王利民（1971-），女，副研究員，研究方向為農業(yè)科技信息在動物學上的應用。

通訊作者：盛清凱（1971-），男，副研究員，研究方向為單胃動物營養(yǎng)與飼料科學。

摘要：研究不同劑量的外源色氨酸、果聚糖和酪蛋白對不同豬糞發(fā)酵液產硫化氫的影響。試驗組日糧中添加納豆芽孢桿菌，對照組不添加。豬糞液全部體外厭氧發(fā)酵。結果表明：試驗組豬糞乳酸桿菌和梭菌含量分別高于（P<001）和低于（P<005）對照組，發(fā)酵液硫化氫含量低于對照組（P<005）；果聚糖對兩組豬糞發(fā)酵液產硫化氫影響最大，色氨酸對兩組豬糞發(fā)酵液產硫化氫影響最小。建議豬日糧中添加納豆芽孢桿菌及調整豬糞中果聚糖含量以減少豬糞發(fā)酵液中硫化氫的產生。

關鍵詞：豬糞；色氨酸；果聚糖；酪蛋白；硫化氫

中圖分類號：X705 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2013）06-0096-03

豬糞尿污染已成為嚴重的社會公害。目前已發(fā)現(xiàn)豬糞尿中惡臭物質160多種，其中主要為硫化氫、氨氣等。硫化氫是一種易揮發(fā)、無色、帶有臭雞蛋味的氣體。低濃度的硫化氫可以降低動物的生產性能和免疫機能，高濃度的硫化氫可導致動物中樞神經麻痹，最終窒息死亡。糞尿中硫化氫的產生受含硫物質的日攝入量、pH值、溫度等多種因素的影響。為了減少硫化氫的產生，人們常在玉米-豆粕型日糧中添加有益菌、低聚糖、酶制劑或配制氨基酸平衡日糧等[1，2]。但糞便中殘留的有益菌、色氨酸等功能物質對糞便體外發(fā)酵產硫化氫的影響鮮見報道。本文探討了日糧中添加納豆芽孢桿菌及豬糞中添加色氨酸、酪蛋白、果聚糖對豬糞厭氧發(fā)酵產硫化氫的影響。

1 材料與方法

11 試驗動物

80頭體重為500±05 kg的杜長大三元雜交商品豬。

12 試驗設計

將80頭豬隨機分為對照組和試驗組，每組4個重復，每重復10頭豬。兩組分別飼喂基礎日糧及添加02%納豆芽孢桿菌的試驗日糧，均水泥地面飼養(yǎng)。納豆芽孢桿菌含量為109 CFU/g。6周后，對照組和試驗組每組隨機選取8頭豬，直腸無菌取樣，采用平板計數(shù)法測定糞便中大腸桿菌、梭菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌的菌群數(shù)量。

另將該16頭豬每頭豬的新鮮糞便280 g懸浮在無菌厭氧的礦物質介質中將這種懸浮液轉移到無菌充滿CO2的塑料袋中，拍打5 min，后用6層滅菌紗布過濾以除去粗微粒物質。將10% （W/V） 糞水厭氧分裝于27個150 ml無菌瓶中，每瓶100 ml。每3瓶為一組，共分為9組。將9組瓶按3因素3水平正交試驗設計，分別加入不同劑量的L-色氨酸、果聚糖和酪蛋白（見表1），38℃厭氧培養(yǎng)24 h，后分

別從各瓶中取出20 ml溶液，-18℃冰箱冷凍保存，采用碘量法[3]測定硫化氫產量。13 數(shù)據(jù)測定

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003處理和SAS統(tǒng)計，進行方差分析和Duncans多重比較。數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標準誤。

2 結果與分析

21 納豆芽孢桿菌對豬糞中不同菌群的影響

表2中試驗組雙歧桿菌和乳酸桿菌含量高于對照組，大腸桿菌和梭菌低于對照組，其中乳酸桿菌含量極顯著高于對照組（P<001），梭菌顯著低于對照組（P<005），表明外源納豆芽孢桿菌影響生豬體內的菌群組成。

22 納豆芽孢桿菌對豬糞發(fā)酵液中硫化氫含量的影響

由表3知，試驗組中硫化氫濃度顯著低于對照組（P<005），表明飼喂添加納豆芽孢桿菌日糧的生豬豬糞厭氧發(fā)酵后產生的硫化氫量少。

23 不同功能物質對發(fā)酵液中硫化氫含量的影響

對照組中果聚糖R值極顯著高于色氨酸和酪蛋白（P<001），色氨酸和酪蛋白二者無顯著差異；試驗組中果聚糖和酪蛋白R值極顯著高于色氨酸（P<001），果聚糖和酪蛋白二者無顯著差異（表4）。表明色氨酸對豬糞發(fā)酵液產生硫化氫影響最小，果聚糖對之影響最大。

3 討論與結論

養(yǎng)豬過程中產生的硫化氫不僅嚴重影響了豬的生長發(fā)育，也使豬場附近居民受到危害。益生菌作為一種無毒、無殘留、無抗藥性的飼料添加劑，具有調節(jié)腸道菌群平衡、降低臭氣排泄等諸多功能。為了減少氮磷排放，改善養(yǎng)殖環(huán)境，日糧中常添加益生菌[4]。納豆芽孢桿菌作為一種益生菌，添加于豬日糧中可以減少硫化氫和氨氣的排放[5]。本研究結果表明日糧中添加納豆芽孢桿菌能夠使豬糞厭氧發(fā)酵后產生的硫化氫量減少，該結論與Lee等（2009）[6]的相似。納豆芽孢桿菌降低硫化氫產量的機理可能在于調節(jié)了腸道菌群或分泌酶制劑[5，7]。

人們常常配制氨基酸平衡日糧，以降低豬日糧蛋白質含量，從而減少糞尿的污染。色氨酸為一種不含硫的必需氨基酸，常添加于豬日糧中，但目前尚未見豬糞中外源色氨酸對硫化氫影響的報道。本試驗添加色氨酸對豬糞發(fā)酵產生硫化氫影響最小，表明硫化氫減排時可忽略糞便外源色氨酸的影響；酪蛋白對試驗組豬糞發(fā)酵液有極顯著影響，表明硫化氫減排時應考慮糞便蛋白的含量。外源酪蛋白與豬糞中的納豆芽孢桿菌是否存在關聯(lián)需要進一步研究。

果聚糖作為一種益生元，通過促進腸道內有益菌的增殖而發(fā)揮腸道菌群的調節(jié)功能，從而提高動物的生產性能。汪莉等（2002）[8]研究表明：低聚糖降低蛋雛雞糞便硫化氫產生量。本試驗中添加果聚糖對兩組豬糞發(fā)酵液產硫化氫影響最大，表明果聚糖影響硫化氫的機制與納豆芽孢桿菌無關，與豬糞中原有的菌群或脫硫菌可能相關。

綜上所述，飼喂納豆芽孢桿菌日糧可以降低豬糞厭氧發(fā)酵產硫化氫能力。減排糞便硫化氫時，應考慮外源果聚糖的添加量，忽略外源色氨酸的添加量。參 考 文 獻：

[1] Shurson J， Whitney M， Nicolai R. Manipulating diets may reduce hydrogen sullfide emissions[J] Feedstuffs， 1999， 71：12-17

[2] 詹 凱，程廣龍，胡達林，等低蛋白日糧對生長豬舍NH3和H2S質量濃度及豬生產性能的影響[J]安徽農業(yè)科學，2002，30（4）：475-476，482

[3] 宋忠儉，錢曉晴，柏彥超蚯蚓糞覆蓋對氨氣和硫化氫的去除效果研究[J] 現(xiàn)代農業(yè)科技，2012，20：240，248

[4] 王 俐，張紅星，朱鶴巖益生菌和絲蘭提取物降低豬舍有害氣體濃度的效果試驗[J]飼料工業(yè)，2007，28（23）：29-31

[5] 孫亞楠，周巖民芽孢桿菌益生素對畜禽養(yǎng)殖環(huán)境的改善作用[A]第十一屆全國家畜環(huán)境科學討論會論文集[C] 2008： 189-196

[6] Lee S J， Shin N H， Ji U O， et al Effects of dietary synbiotics from anaerobic microflora on growth performance， noxious gas emission and fecal pathogenic bacteria population in weaning pigs[J] Asian-Australasian Journal of Animal Sciences， 2009， 22（8）：1202-1208

[7] 張慶寧，胡 明，朱榮生，等 生態(tài)養(yǎng)豬模式中發(fā)酵床優(yōu)勢細菌的微生物學性質及其應用研究[J] 山東農業(yè)科學，2009， 4： 99-105

[8] 汪 莉，羅淑琴，蘇 寧，等 低聚糖對蛋雛雞生長性能及糞臭的影響[J]畜牧與獸醫(yī)，2002，34（6）：6-8