微生物發酵秸稈對山羊生產性能的影響及其機理研究

陳 柯，陳 華，劉大軍

（1.四川省內江職業技術學院,四川內江 641000；2.四川省內江市東興區新店鄉畜牧獸醫站,四川內江 641000；3.四川省內江市東興區高梁鎮畜牧獸醫站,四川內江 641000）

傳統放牧條件下，山羊營養供給主要源自牧草，然而牧草的季節性很強，同時營養不均衡使山羊的生產潛力得不到充分發揮（張天能等，2016）。與此同時，我國草地資源退化，導致粗飼料資源不足。因此，舍飼作為一種集約化養殖模型，是當今眾多養殖戶的選擇，舍飼條件下能有計劃地為山羊提供營養物質，而主要的粗飼料來源是農作物秸稈。我國農作物秸稈資源豐富，由于秸稈中木質素、纖維素和半纖維素之間緊密結合，導致反芻動物對秸稈的消化率很低，很大程度上限制了秸稈資源的規模化利用（李莉娜等，2013）。微生物發酵秸稈是利用多種有益菌的活菌制劑對秸稈進行發酵，秸稈發酵后適口性和營養價值均得到改善（歐陽克蕙等，2005）。微生物發酵秸稈的優點是增加了秸稈飼料中有益菌的數目，有益菌有利于維持瘤胃微生態平衡；同時發酵飼料中含有B族維生素、有機酸等促生長因子，微生物的代謝產物還能夠降低飼料中毒素含量；發酵后秸稈結構疏松易于消化，糖和菌體蛋白含量增加（李旋亮等，2010）。研究表明，微生物發酵飼料能顯著提高山羊的平均日增重，降低發病率，提高經濟效益，但其作用機制還不清楚（彭忠利等，2013）。本研究，利用有效微生物群（Effective Microorganism，EM）發酵秸稈，以不同比例添加到山羊基礎精飼料中，探究微生物發酵秸稈對山羊生產性能、免疫機能和抗氧化性能的影響，為秸稈資源的優質化利用提供科學依據。

1　材料與方法

1.1試驗材料 本試驗中的青貯用玉米秸稈是在收獲籽穗后當日采摘，用電動鍘草機切割為2～3 cm長。微生物青貯組發酵用的EM菌為河南君安生物科技有限公司提供，主要由雙歧桿菌、乳酸菌、芽孢桿菌、光合細菌和酵母菌等80多種菌種高效復合而成。每克含有益總菌數≥500億CFU。將200 g EM加入20 L 40℃左右的水中，再加入1.5 kg蔗糖，攪拌均勻，放置1 h進行菌種活化，配置成EM發酵液。將事先切割好的玉米秸稈裝入青貯池，鋪一層料潑灑一層EM發酵液，秸稈濕度控制在用手抓起秸稈時指縫間有水，但沒有水珠滴落為宜，攪拌后壓實，密封發酵10 d，當聞到有酒香味時即可啟用。普通青貯組玉米秸稈在青貯時不添加任何青貯添加劑，于青貯池壓實密封，青貯40 d。試驗用風干玉米秸稈同樣用鍘草機切割至2～3 cm長。

1.2試驗動物及設計 試驗選用72只體重為（17.45±0.46）kg的健康波雜山羊，按照體重相近原則隨機分為3個處理，每個處理6個重復，每個重復4只山羊。3個試驗組的山羊粗飼料分別為風干秸稈（對照組）、普通青貯秸稈（試驗I組）、微生物發酵秸稈（試驗II組），基礎精飼料組成相同（表1），日糧精粗比1∶1。試驗預飼期為15 d，正式試驗為60 d。

表1　基礎日糧組成及營養水平 %

1.3飼養管理 試驗開始前，對圈舍進行徹底清掃和消毒，并對山羊進行常規的驅蟲和免疫。試驗組和對照組山羊在相同環境下進行舍飼圈養，每日早晚各飼喂1次，飼喂量以料槽每天無過多余料，自由飲水。每日觀察山羊采食和精神狀態，發現疾病及時處理。

1.4指標測定

1.4.1生產性能 試驗開始和結束時，早晨空腹稱量各組山羊體重，每天記錄山羊采食量。計算試驗期間平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和料重比（F：G）。

1.4.2血清指標 試驗結束時，每個重復選擇1只山羊在空腹狀態下靜脈采血，用真空采血管采集5 mL非抗凝血，室溫下傾斜放置30 min，3000r/min離心10 min制備血清，于-20℃保存備用。測定血清中免疫球蛋白G（IgG）含量、免疫球蛋白A（IgA）含量和免疫球蛋白M（IgM）含量（全自動生化分析儀）。測定血清總抗氧化能力（Total Antioxidant Capacity，T-AOC）、超氧化物歧化酶活性（Superoxide Dismutase，SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶活性（Glutathione Peroxidase，GSH-Px）、過氧化氫酶活性（Catalase，CAT）和丙二醛（Malonaldehyde，MDA）含量，檢測方法為比色法，按照試劑盒（南京建成生物工程研究所，中國）的說明進行測定。

1.5數據統計與分析

試驗數據采用SPSS 18.0進行單因素方差分析和Duncan’s多重比較。結果用“平均值±標準誤”表示，P＜0.05 為差異顯著。

2　結果與分析

2.1微生物發酵秸稈對山羊生產性能的影響

由表2可知，試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組的平均日增重（Averge Daily Gain，ADG）和平均日采食量（Average Daily Feed Intake，ADFI）均顯著大于對照組（P＜0.05）。與對照組相比，試驗Ⅰ組的ADG增加了11.46%，ADFI增加了19.83%，試驗Ⅱ組的ADG增加了28.13%，ADFI增加了33.62%。此外，試驗Ⅱ組的ADG顯著大于試驗Ⅰ組（P＜0.05）。各處理組山羊的料重比（Feed：Gain，F：G）差異不顯著（P＞ 0.05）。

表2　微生物發酵秸稈對山羊生產性能的影響

2.2微生物發酵秸稈對山羊血清免疫指標的影響 由表3可知，試驗Ⅱ組血清中IgG和IgM的含量顯著大于對照組和試驗Ⅰ組（P＜0.05）。同時，試驗Ⅰ組和對照組血清中IgG和IgM的含量差異不顯著（P＞0.05），各處理組血清IgA含量差異不顯著（P＞0.05）。

表3　微生物發酵秸稈對山羊血清免疫指標的影響

2.3微生物發酵秸稈對山羊血清抗氧化指標的影響 由表4可知，與對照組相比，試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組血清中SOD酶活顯著增加（P＜0.05），MDA含量顯著降低（P＜0.05）；并且試驗Ⅱ組血清中SOD酶活顯著大于試驗Ⅰ組（P＜0.05），MDA含量顯著低于試驗Ⅰ組（P＜0.05）。此外，試驗Ⅱ組血清中T-AOC、GSH-Px和CAT酶活顯著大于對照組（P＜0.05）。

表4　微生物發酵秸稈對山羊血清抗氧化指標的影響

3　討論

3.1微生物發酵秸稈對山羊生產性能的影響

生產性能結果表明，微生物發酵秸稈比普通青貯秸稈在提高山羊生產性能方面效果更顯著。這可能是因為普通青貯秸稈是利用秸稈自身帶有的微生物進行自然發酵，其微生物種類不受控制，青貯品質差異很大。而微生物發酵秸稈是外源添加高效和濃縮的有益菌群定向發酵秸稈，發酵過程中有益微生物大量繁殖，有害微生物得到抑制，因此，微生物發酵秸稈的品質更加穩定。孟令凱等（2015）研究表明，微生物發酵的牧草較普通青貯牧草中粗蛋白含量增加，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量降低。因微生物發酵組中含有的酵母菌大量繁殖能提供優質的單細胞菌體蛋白，同時發酵初期的黑曲霉、酵母菌等增殖產生纖維素酶、糖化酶、半纖維素酶和果膠酶等，這些酶能降解纖維素和木質素，該試驗生產性能結果顯示，飼喂微貯牧草比飼喂普通牧草的山羊ADG增加16.33%。因此，推測本試驗中微生物發酵秸稈的營養價值優于普通青貯秸稈，進而微生物發酵秸稈組的山羊增重效果更顯著。彭忠利等（2013）研究顯示，在山羊精料中添加50%的微生物發酵飼料能夠提高山羊ADG和養分消化率。同樣，在生長育肥豬和斷奶仔豬飼料中添加發酵飼料同樣可以顯著提高增重速度（Canibe等，2003；何謙等，2008）。高飛（2011）用EM菌發酵干玉米秸稈飼喂延邊黃牛，其增重顯著高于普通青貯玉米秸稈組和未發酵干玉米秸稈組。本試驗結果與上述研究一致，飼喂微生物發酵秸稈組山羊的增重速度大于飼喂普通青貯秸稈和風干秸稈組的山羊。

3.2微生物發酵秸稈對山羊血清免疫指標的影響 本試驗結果表明，微生物發酵秸稈對山羊的免疫功能具有改善作用，而普通青貯秸稈對免疫功能無顯著影響。其原因可能是秸稈經過微生物發酵后，所含有益微生物增多，山羊采食后能調節消化系統的微生態平衡，改善腸道健康，抑制有害菌生長，促進有益菌增殖，進而提高山羊免疫力。益生菌與病原菌競爭結合腸上皮細胞，刺激巨噬細胞產生免疫球蛋白IgM和IgA（Malin等，1996）。此外，微生物發酵秸稈中的乳酸桿菌可以提高巨噬細胞活性，增加免疫球蛋白含量；而酵母菌產生的甘露寡糖具有吸附毒素和病原微生物的作用；芽孢桿菌可以激活腸道淋巴組織，其分泌的多肽也能拮抗病原微生物，從而提高機體抗病力（田真等，2008）。宋琳琳（2009）研究顯示，微生物飼料作為活菌制劑飼喂豬能降豬腸道大腸桿菌，增加乳酸菌，從而提高機體免疫能力。微生物發酵飼料提高畜禽免疫力的研究報道很多，余淼等（2013）用微生物發酵秸稈飼喂肉牛，血清中免疫球蛋白IgA、IgM和IgG含量顯著增加。楊玉榮（2005）發現雛雞服用益生素后其免疫器官的黏膜組織中免疫球蛋白生成細胞數量明顯增加。本試驗結果與上述研究一致。

3.3微生物發酵秸稈對山羊血清抗氧化指標的影響 T-AOC是反映機體總抗氧化能力的綜合指標，可以反映機體的酶系和非酶系的抗氧化狀態。SOD和GSH-Px能抑制氧自由基產生，平衡人體代謝。CAT能清除體內代謝廢物——過氧化氫，防止氧化損傷。而MDA是脂質過氧化的產物，其含量反映細胞受氧自由基損傷程度。大量研究表明，微生物發酵飼料具有抗氧化活性，用微生物發酵秸稈飼喂肉牛能提高血清中SOD酶活和降低MDA含量（余淼等，2013），微生物發酵飼料能夠提高仔豬血液中SOD酶活（王娟娟等，2011），胡順珍等（2012）報道，肉雞日糧添加富含乳酸菌、芽孢桿菌和酵母硒等物質的復合生態制劑提高了血漿T-AOC。本試驗結果與以上報道一致，山羊飼喂普通青貯秸稈和微生物發酵秸稈均能提高抗氧化性能，且微生物發酵秸稈效果優于普通青貯秸稈，這可能是因為添加EM菌發酵的秸稈在乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌等多種有益微生物發酵過程中會產生氨基酸、乳酸和抗氧化性維生素（維生素E、維生素C）等物質（Doblado等，2005），而普通青貯秸稈在發酵過程雖然也會產生乳酸和維生素，但其數量有限，這一點還有待通過后續試驗驗證。

4　結論

本試驗結果表明，普通青貯秸稈和微生物發酵秸稈均能增加山羊ADG和ADFI，提高血清中SOD酶活，降低血清MDA含量。同時，微生物發酵秸稈還能增加山羊血清中IgG和IgM的含量，增加血清T-AOC、GSH-Px和CAT酶活。因此，微生物發酵秸稈能提高山羊的生產性能、免疫功能和抗氧化性能。

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