維生素B1對飼料發酵效果影響的研究

吳 量，王小明，楊在賓*（.中國黃島出入境檢驗檢疫局，山東 青島66555；.山東農業大學，山東 泰安708）

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維生素B1對飼料發酵效果影響的研究

吳 量1，王小明2，楊在賓2*
（1.中國黃島出入境檢驗檢疫局，山東 青島266555；2.山東農業大學，山東 泰安271018）

摘 要：為了弄清維生素B1促進飼料發酵的機理及對飼料營養成分的影響，對照組飼喂基礎日糧，試驗組在基礎日糧添加維生素B1，均為固態發酵。結果表明：添加維生素B1能夠加快發酵進程，飼料pH和干物質含量顯著降低，還原糖含量顯著提高（P＜0.05）。飼料發酵72 h，添加維生素B1組飼料pH降低了1.31%（P＜0.05），干物質降低了0.70%（P＜0.01），飼料還原糖提高1.34%（P＜0.05）；維生素B1增加了有機酸含量，改善飼料適口性，提高營養價值。

關鍵詞：維生素B1；發酵；還原糖；干物質

維生素B1(thiamine)，又名硫胺素，是由嘧啶環和噻唑環結合而成的一種B族維生素，是動物機體維持正常生長所必需的水溶性維生素之一。維生素B1通過硫胺素焦磷酸輔酶（TPP）形式參與酮酸氧化酶脫羧、丙酮酸脫氫酶等催化的碳水化合物反應，是生物體通過羧酸代謝從養分中獲得能量所必需的物質。研究發現，維生素B1缺乏時，生物機體糖代謝紊亂，消化系統功能受到影響；瘤胃pH與瘤胃維生素B1的水平呈負相關。本試驗在已有研究基礎上，探討添加維生素B1對飼料發酵營養成分的影響，以期為維生素B1在飼料發酵中的科學應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

99.8%的鹽酸硫胺素（維生素B1），購自上海伯奧生物科技有限公司。

發酵菌種：乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌，由北京科為博生物科技有限公司生產。

發酵基質：玉米-豆粕型基礎日糧，試驗日糧配方設計參照NRC（1998）生長豬標準配制，日糧配方組成及營養水平見表1（不添加維生素）。

1.2 試驗設計與方法

對照組：飼喂基礎日糧，不添加維生素；試驗組：在對照組基礎上，添加1.0 mg/kg鹽酸硫胺素。

將發酵菌種與發酵基質混合，加水調節至水分含量為45%，攪拌均勻，裝入塑料桶（20 kg），密封發酵，發酵溫度控制在30～35℃。每個處理8個重復，0 h開始，每12 h取樣檢測pH、還原糖和干物質（每個重復3個平行），連續測定8次。

表1　基礎日糧組成及營養水平（風干基礎）

1.3 樣品檢測

1）pH：根據AACC（2000）的方法，稱取10g發酵樣品，放入三角瓶中，加入90mL蒸餾水。用磁力攪拌器攪拌30min，靜置10min后用pH計測定。重復3次取平均值。

2）還原糖：采用3，5-二硝基水楊酸（DNS）比色法測定。

3）干物質：按照GB/T 6435-2014 檢測飼料中水分，計算干物質。

1.4 數據處理

數據處理采用SAS9.2的ANOVA進行方差分析，Duncan氏進行多重比較；P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 飼料pH的變化

由圖1可知，飼料在發酵過程中pH逐漸降低，與對照組相比，添加維生素B1能夠加快pH的降低。飼料發酵72 h后，試驗組pH顯著低于對照組（P＜0.05），降低1.31%（表2，圖2）。

圖1　飼料發酵pH的變化規律

表2　維生素B1對發酵的影響

2.2 飼料發酵前后干物質比較

維生素B1對飼料發酵72 h后干物質的影響分析見表2和圖2。從中可以看出，與對照組相比，添加維生素B1能夠顯著降低發酵飼料的干物質含量（P ＜0.01），降低了0.70%。

圖2　飼料發酵pH和干物質相對變化（以對照為100%）

圖3　飼料發酵還原糖相對變化（以對照為100%）

2.3 飼料還原糖含量的變化

乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌發酵全價飼料，還原糖含量的變化如圖3所示，從圖中可以看出，飼料還原糖顯著提高，并且試驗組增加更多。飼料發酵72 h，與對照組相比，添加維生素B1還原糖顯著提高了1.34%，折算成干物質基礎提高了2.06%（P＜0.01）。

綜上所述，維生素B1能夠促進發酵進程，增加飼料有機酸含量，降低pH與減少干物質，提高還原糖含量。

3 討論

維生素B1以TPP的形式存在，參與碳水化合物代謝過程中α-酮酸的氧化脫羧，在能量代謝和支鏈氨基酸代謝過程起著至關重要的作用，機體缺乏維生素B1會造成碳水化合物代謝紊亂。應用體外發酵的方法研究添加硫胺素對瘤胃微生物發酵的影響發現，維生素B1能夠提高細菌蛋白的產量，促進瘤胃微生物的發酵，改善微生物區系平衡。此外，維生素B1的增加，促進乙酰膽堿的合成，神經傳導活躍，加強消化機能，促進營養物質的利用，為微生物發酵創造良好條件。

本研究結果顯示，與對照組相比，添加維生素B1發酵72 h，飼料pH降低1.31%（P＜0.05），主要是維生素B1改善微生物環境，促進乳酸菌等的繁殖與代謝活動，產生乳酸、醋酸等有機酸，降低飼料pH。添加維生素B1顯著提高還原糖1.34%，干物質降低0.70% （P＜0.01），可能是補充維生素B1有助于丙酮酸氧化脫羧，從而使三羧酸循環正常運轉，促進碳水化合物的代謝；為乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌等的代謝活動創造條件，提高淀粉酶、纖維素酶等的活性，釋放與氨基酸結合的還原糖；同時，營養物質在被利用轉化的過程中，部分能量以熱能的形式散失，降低干物質的含量。

4 結論

維生素B1能夠促進飼料發酵進程，增加有機酸含量，降低pH；提高還原糖，提升營養價值。

參考文獻略，如有需要請向作者索取。

收稿日期：（2015-12-19）

通訊作者：楊在賓（1961-），男，山東章丘人，教授，博士生導師，研究方向：動物營養與飼料科學。

作者簡介：吳 量，中國黃島出入境檢驗檢疫局。

基金項目：山東省現代農業產業技術體系生豬創新團隊建設項目（SDAIT-06-022-04）；山東省農業技術推廣項目。