添加低水平縮合單寧對野火球青貯品質(zhì)的影響

趙夢迪，李成云,2*

（1.延邊大學農(nóng)學院，吉林 延吉133002；2.延邊大學肉牛科學與產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，吉林 延吉133002）

現(xiàn)今，蛋白質(zhì)飼料資源不足是我國畜牧業(yè)急需解決的問題之一，開發(fā)探求新型營養(yǎng)價值較高的蛋白質(zhì)飼料資源迫在眉睫。目前，許多國家的動物生產(chǎn)都以豆科牧草作為主要的蛋白質(zhì)飼料資源，因為其蛋白質(zhì)含量高，維生素及礦物質(zhì)含量高。野火球又稱野車軸草、豆參、野火萩等，屬于豆科車軸草屬，多年生植物，喜潮濕，抗寒常見于草甸、草原[1]。野火球制作成干草后，鈣的含量是磷的10倍，又稱為鈣質(zhì)牧草。牧草營養(yǎng)價值方面，鈣含量較高，礦物質(zhì)含量較高。附加價值方面，臨床上用野火球來治療呼吸系統(tǒng)疾病有報道顯示，其可入藥，味苦，可以鎮(zhèn)靜安神止咳止血[2]。野火球根系比較發(fā)達，固土性能好可做護坡品種。野火球還具有很好的固氮性能可作為改良土壤和增強肥力的優(yōu)質(zhì)品種。同時野火球花色非常鮮艷，開花期時間久，是優(yōu)質(zhì)的蜜源品種和觀賞品質(zhì)[3]。縮合單寧是一種天然的過瘤胃蛋白保護劑，并且可以抑制青貯中酵母菌和霉菌等腐敗菌的活性[4]。而青貯飼料得到大眾青睞的主要原因是其能最大限度地保護飼料作物的原有養(yǎng)分，使營養(yǎng)成分損失最小[5]。

本試驗旨在探究添加低水平縮合單寧（0.2%0.4%、0.6%）對青貯野火球發(fā)酵品質(zhì)的影響，以篩選出最佳添加量，使其能被更加合理有效的利用為縮合單寧在反芻動物中的合理利用提供基本的理論依據(jù)，并且為豆科牧草-野火球在畜牧業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

野火球于2018年8月上旬采摘自延邊朝鮮族自治州草原管理站（N 129°51'，E 42°93'），化學成分見表1。

縮合單寧純度＞98%，由國藥集團化學試劑有限公司提供。

1.2 試驗設(shè)計

采用單因子試驗設(shè)計，未添加組為CK組，其余3組為試驗組，每個處理設(shè)6個重復，具體試驗設(shè)計見表2。

1.3 青貯調(diào)制方法

將新鮮收割的野火球人工切段至每段1～2 cm，均勻混合，平均分為4組，將單寧按試驗設(shè)計比例溶解于少量蒸餾水，均勻噴灑到野火球上，對照組只噴灑等量蒸餾水，混合均勻后分裝到雙層35 cm×45 cm聚乙烯袋中，平均袋重500 g，放入過程要求盡可能排出其中氣體，壓實后采用真空包裝機進行二次真空包裝，貼好標簽，在室溫的條件下避光儲藏，青貯60 d。

表1 野火球的化學成分 %DM

表2 試驗設(shè)計 %

1.4 測定指標及方法

野火球青貯完成后開袋取樣，分別稱取每組每個重復各取樣品200 g，放入密封包裝中帶回，-20℃保存?zhèn)溆谩Ｔ谘舆叴髮W農(nóng)學院營養(yǎng)實驗室進行青貯感官評定，測定青貯品質(zhì)指標。

1.4.1 感官評定

稱量青貯野火球樣品50 g，現(xiàn)場對氣味、結(jié)構(gòu)和色澤進行評分。評分標準按照德國農(nóng)業(yè)協(xié)會（DLG）評分法進行評定[6]。

1.4.2 營養(yǎng)成分

干物質(zhì)（DM）采用65℃烘干法進行測定，粗蛋白質(zhì)（CP）采用凱式定氮法，粗脂肪（EE）采用索氏脂肪提取法，粗灰分（ASH）采用灰化法，Ca含量采用乙二胺四乙酸二鈉絡(luò)合滴定法，P含量采用鉬黃分光光度法，具體操作按照張麗英方法測定[7]。酸性洗滌纖維含量（ADF）和中性洗滌纖維含量（NDF）按照Van Soest洗滌纖維法測定[8]。

表3 青貯飼料感官評定標準

1.4.3 發(fā)酵品質(zhì)

稱取青貯野火球25 g搗碎，加入180 mL蒸餾水，浸提6 h，用紗布和定性濾紙過濾后獲得浸提液，用賽多利斯PB-10酸度計進行測定其pH，用苯酚-次氯酸鈉比色法測定氨態(tài)氮（NH3-N）含量，用安捷倫GC-7890A型色譜儀測定乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量，用Zummer修改后的弗氏評分方法進行評分[9-11]。

1.4.4 微生物測定

在超凈工作臺中將待測樣品開封取樣，取野火球青貯樣品5 g放入250 mL滅菌后的三角瓶中，加入45 mL蒸餾水，用蒸餾水中做10～109梯度稀釋。用稀釋平板涂布法進行菌落數(shù)量測定。乳酸菌用MRS瓊脂培養(yǎng)基在37℃厭氧條件培養(yǎng)48 h；好氧性細菌用NA培養(yǎng)基、酵母與霉菌用PDA培養(yǎng)基，PDA培養(yǎng)基和NA培養(yǎng)基在37℃有氧條件下培養(yǎng)48 h。具體方法參照司丙文等方法測定[12]。

1.5 統(tǒng)計分析

采用Excel 2010記錄數(shù)據(jù)，使用SPSS 19.0進行單因素方差分析和多重比較，結(jié)果用“平均值±標準誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加低水平縮合單寧對野火球青貯感官評定影響

添加低水平縮合單寧對野火球青貯感官評定影響見表4。

表4 添加低水平縮合單寧對野火球青貯的感官評定影響

由表4可知，各試驗組青貯野火球感官評定得分均高于對照組。其中，對照組芳香味較弱，色澤呈現(xiàn)淡黃綠色，質(zhì)地上部分結(jié)塊，評分結(jié)果為尚好。其余3個試驗組能夠聞到芳香味，莖葉結(jié)構(gòu)保存良好，顏色呈現(xiàn)黃綠色，綜合考量得分高低依次為CK＜T1=T2＜T3。可以看出0.6%單寧添加量青貯野火球感官評定效果最佳。

2.2 添加低水平縮合單寧對野火球青貯pH、VFA和NH3-N/TN影響

添加低水平縮合單寧對野火球青貯pH、VFA和NH3-N/TN影響見表5。

由表5可知，試驗組青貯野火球pH較對照組均顯著降低（P＜0.05），但3個試驗組間均無顯著差異（P＞0.05）；T3組青貯野火球乳酸含量最高，T1組、T2組和T3組青貯野火球乳酸含量較對照組分別提高了3.61%、3.82%和9.77%，且T3組青貯野火球乳酸含量較對照組差異顯著（P＜0.05）；T2組和T3組青貯野火球乙酸含量較對照組分別降低了8.76%和15.21%，且均較T1組和對照組差異顯著（P＜0.05）；T3組青貯野火球丙酸含量最低，T2組和T3組青貯野火球丙酸含量較對照組和T1組均顯著下降（P＜0.05）；各組青貯野火球均不含丁酸；T3組青貯野火球乳酸/乙酸值較對照組差異顯著（P＜0.05）；T1組、T2組和T3組青貯野火球NH3-N/TN值較對照組分別降低了3.17%、6.21%和9.10%，且均較對照組差異顯著（P＜0.05）。

表5 添加低水平縮合單寧對野火球青貯pH、VFA和NH3-N/TN影響

2.3 添加低水平縮合單寧對野火球青貯Flieg評分的影響

添加低水平縮合單寧對野火球青貯Flieg評分的影響見表6。

由表6可知，隨著單寧添加量的提高，各項指標得分均有提高。T3組乳酸評分最高，乙酸評分最高，丁酸評分為滿分，評分等級為優(yōu)；各組Flieg評分總分皆＞81分，等級皆為優(yōu)。

表6 添加低水平縮合單寧對野火球青貯Flieg評分

2.4 添加低水平縮合單寧對野火球青貯營養(yǎng)成分的影響

添加低水平縮合單寧對野火球青貯營養(yǎng)成分的影響見表7。

由表7可知，T3組青貯野火球粗蛋白質(zhì)含量較對照組差異顯著（P＜0.05），提高15.58%；T1組和T2組青貯野火球酸性洗滌纖維含量較對照組無顯著差異（P＞0.05），T3組青貯野火球酸性洗滌纖維含量較對照組差異顯著（P＜0.05）；3個試驗組青貯野火球干物質(zhì)含量、粗脂肪含量、粗灰分含量和中性洗滌纖維含量較對照組均無顯著差異（P＞0.05）。

2.5 添加低水平縮合單寧對野火球青貯微生物含量的影響

添加低水平縮合單寧對野火球青貯微生物含量的影響見表8。

由表8可知，T2組和T3組青貯野火球乳酸菌含量較對照組分別提高2.12%和3.48%，且均較對照組差異顯著（P＜0.05）；T3組青貯野火球酵母菌含量較對照組差異顯著（P＜0.05），降低8.49%；T2組和T3組青貯野火球霉菌含量較對照組差異顯著（P＜0.05）T3組好氧細菌含量最低，T2組和T3組青貯野火球好氧細菌含量較對照組差異顯著（P＜0.05）。

表7 添加低水平縮合單寧對野火球青貯營養(yǎng)成分的影響 %

表8 添加低水平縮合單寧對野火球青貯微生物含量的影響 log cfu·g-1

3 討論

3.1 添加低水平縮合單寧對野火球青貯品質(zhì)的影響

動物的采食量取決于青貯飼料的品質(zhì)[13]。感官評定是從色澤、氣味和結(jié)構(gòu)等方面對青貯飼料進行評分，特點是快速、易操作、簡便，所以被廣泛使用[14-15]。本試驗中對青貯野火球進行感官品質(zhì)評定，對照組芳香味較弱，色澤呈現(xiàn)淡黃綠色，質(zhì)地上部分結(jié)塊，評分結(jié)果為尚好。其余3個試驗組能夠聞到芳香味，莖葉結(jié)構(gòu)保存良好，顏色呈現(xiàn)黃綠色，其中0.6%單寧添加量的T3組青貯野火球感官品質(zhì)評定效果最佳。

pH決定了青貯發(fā)酵是否能夠成功，pH可以間接反映出乳酸菌的活動，乳酸菌數(shù)量越多，活動越活躍，pH越低，可以促進青貯飼料發(fā)酵。在青貯牧草中，一般認為pH＜4.2為優(yōu)，pH 4.2～4.8為良，pH＞4.8為不良[16]。本試驗中各試驗組野火球青貯的pH皆達到要求并＜4.1。

有機酸含量也是青貯飼料品質(zhì)評定的重要指標之一，青貯中各種微生物會分解營養(yǎng)物質(zhì)變成乳酸，導致pH降低，抑制霉菌等有害菌種的擴繁，進而提高青貯品質(zhì)。其中，最重要的是乳酸、乙酸和丁酸的含量及其占比，可反映出青貯發(fā)酵過程和品質(zhì)的好壞。Salawu等在豆科牧草中添加含羞草單寧50 g·kg-1DM進行青貯，結(jié)果表明，與對照組相比，添加含羞草單寧的青貯飼料乙酸含量顯著下降，丁酸含量為0，與本試驗結(jié)果相似，但其乳酸含量降低，與本試驗結(jié)果不同，猜想可能是單寧的濃度及品種不同造成的[17]。

NH3-N/TN可以間接表明青貯飼料的品質(zhì)好壞，其值越低，表明蛋白質(zhì)和氨基酸被利用的少，飼料中營養(yǎng)成分越高，品質(zhì)越好。一般認為，NH3-N/TN＜80 g·kg-1的青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)較好。本試驗中，各組青貯野火球均不含丁酸，各組NH3-N/TN值均＜80 g·kg-1，且Flieg評分等級皆為優(yōu)，說明在野火球添加低水平單寧可以提高青貯品質(zhì)，這與Wang等報道結(jié)果相似[18]。

3.2 添加低水平縮合單寧對野火球青貯常規(guī)分析的影響

評定青貯飼料營養(yǎng)價值的重要指標之一就是CP含量。青貯飼料的CP含量受pH影響，pH＜4.6時，蛋白質(zhì)僅有少部分被分解，pH＞4.6時，腐敗菌滋生會導致青貯飼料蛋白質(zhì)大量被分解，營養(yǎng)成分損失增加[19]。蛋白質(zhì)的水解取決于肽酶的活性，而單寧可以結(jié)合蛋白質(zhì)和氨基酸，使酶無法靠近，進而減少蛋白質(zhì)的損失[20]。同時，水解酶也是蛋白質(zhì)，也會與單寧結(jié)合，降低酶活性。Albrecht等研究表明，單寧可以減少青貯飼料中可溶性氮的含量，且單寧的濃度與可溶性氮的濃度呈負相關(guān)，這間接表明單寧可以保護青貯飼料的蛋白質(zhì)含量，與本試驗結(jié)果一致[21]。ADF與動物消化飼料有關(guān)，NDF與青貯適口性有關(guān)，其二者含量高，說明可被動物利用的營養(yǎng)成分含量少[22-23]。本試驗中，與對照組相比，T3組青貯野火球酸性洗滌纖維含量提高，猜想可能是因為添加單寧抑制了部分纖維素分解菌活動，導致纖維素含量升高。

3.3 添加低水平縮合單寧對野火球青貯微生物含量的影響

乳酸菌作為青貯中關(guān)鍵的微生物，其含量十分重要。在青貯早期，乳酸菌需快速擴繁，降低青貯pH，抑制有害菌種擴繁，給發(fā)酵提供有利環(huán)境，乳酸菌在厭氧情況下將飼料中碳水化合轉(zhuǎn)化為乳酸。霉菌是青貯飼料中有害菌種之一，也是導致青貯飼料腐敗的主要微生物[24]。由于較低的pH和厭氧環(huán)境會抑制霉菌生長，霉菌通常存在于飼料上層或邊緣等會接觸到空氣的地方，霉菌還有一定的毒性，如鐮孢霉菌屬會代謝生成具有雌激素效應(yīng)的毒素，導致反芻動物不孕癥的發(fā)生；白地霉菌會產(chǎn)生酸敗氣味，影響青貯飼料的適口性[25-26]。適量的酵母菌可以提高青貯飼料的風味和口感，產(chǎn)生酒香味，提高飼料適口性。但由于酵母菌以及好氧性細菌的特點，一旦青貯飼料暴露在空氣中，會快速活躍，導致二次發(fā)酵青貯飼料腐敗變質(zhì)[27]。本試驗中，添加低水平單寧組較對照組降低了霉菌、酵母菌和好氧性細菌含量，提高了乳酸菌含量。Salawu等試驗表明，單寧可以抑制青貯飼料中細菌和霉菌的活性，與本試驗研究結(jié)果一致[28]。

4 小結(jié)

本試驗結(jié)果表明，將縮合單寧以不同比例添加到野火球青貯中，可以提高青貯感官評分，降低青貯pH，提高乳酸含量，降低乙酸和丁酸含量，提高青貯野火球粗蛋白含量，降低青貯中酵母菌含量和好氧性細菌含量，且以添加縮合單寧0.6%的T3組品質(zhì)最優(yōu)。