不同裝樣量對構樹發(fā)酵飼料的影響

王 洋，呂文竹，高正龍，閆靈敏，陳譚星，權淑靜，李智寧，王品勝*

（1.河南省高新技術實業(yè)有限公司，鄭州 450002；2.河南省科學院生物研究所有限責任公司，鄭州 450002；3.河南省生物技術開發(fā)中心，鄭州 450002）

構樹（Broussonetia papyrifera）別名為楮樹、構桃樹、沙紙樹、構乳樹等，屬于桑科構樹屬落葉喬木，具有適應性強、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)修復等方面[1]。構樹葉富含粗蛋白、維生素、氨基酸和礦物質微量元素等，是生產加工動物飼料的優(yōu)質綠色原料。我國自古就有用新鮮構樹葉飼喂豬、牛、羊等家畜動物的先例。由于構樹中的蛋白質分子大，結構復雜且纖維含量高，直接飼喂不利于動物的消化吸收，飼料的利用率低，導致動物生長緩慢[2]。許多研究者通過發(fā)酵處理將構樹大分子蛋白質降解為小分子多肽，來提高其利用率。郝陽毅等[3]研究表明，構樹留茬高度由20 cm 增加至35 cm 時，構樹發(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添加至構樹葉中進行發(fā)酵，結果均提高了構樹發(fā)酵飼料的粗蛋白含量，降低了粗纖維含量。目前，關于不同處理條件對構樹發(fā)酵飼料的報道不勝枚舉，且構樹發(fā)酵后的品質均有不同程度的改善，但就裝樣量對構樹發(fā)酵飼料品質影響的系統(tǒng)研究還未見報道。因此，本試驗進行了不同裝樣量對構樹發(fā)酵飼料品質影響的試驗，以確定構樹發(fā)酵時的最佳的裝樣量比例，以期為今后構樹發(fā)酵條件的研究提供理論參考。

1 材 料

試驗構樹取自河南省高新技術實業(yè)有限公司蘭考構樹基地。構樹為2019 年春季播種，當株高達到100～120 cm 時收獲，本試驗所用構樹為2020年第三茬收獲的全株構樹。構樹機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等無機鹽，均購于河南華豐化學試劑有限公司，均為分析純級別。

試驗菌種為植物乳桿菌、產朊假絲酵母菌和枯草芽孢桿菌，均由河南省科學院生物研究所保存。

2 方 法

2.1 試驗設計

采用單因素試驗設計，共設4個處理組。將全株構樹粉（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，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。滅菌結束后放涼，按10%的接種量添加植物乳桿菌、產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，進行指標測定。

2.2 測定指標

2.2.1 感官品質

采用德國農業(yè)協(xié)會（DLG）標準對青貯飼料質量進行感官評定[6]，根據(jù)其氣味、質地、色澤等各感官指標進行綜合評分,分為優(yōu)、良、中、下四個等級。

2.2.2 營養(yǎng)成分

取適量構樹發(fā)酵飼料樣品于65 ℃烘箱內烘60 h，測定干物質等營養(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；木質素含量采用聚酯網袋法測定。

2.2.3 發(fā)酵品質

取10 g發(fā)酵樣品置于盛有90 mL去離子水的三角瓶內，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)計與分析

采用Excel 2019對數(shù)據(jù)進行整理，用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，進行Duncan's多重比較，以P＜0.05為顯著性判斷標準。

3 結果與分析

3.1 裝樣量對構樹發(fā)酵飼料感官品質的影響

構樹發(fā)酵飼料的感官品質測定結果見表1。

由表1可知，各處理組構樹發(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組的質地稍濕潤，Ⅲ組和Ⅳ組的質地松散干燥。綜合評分以處理Ⅲ組等級最優(yōu)。

3.2 裝樣量對構樹發(fā)酵飼料營養(yǎng)成分的影響

構樹發(fā)酵飼料的營養(yǎng)成分測定結果見表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 全株構樹發(fā)酵飼料的感官品質

表2 全株構樹發(fā)酵飼料的營養(yǎng)成分（以DM計）%

3.3 裝樣量對構樹發(fā)酵飼料發(fā)酵品質的影響

構樹發(fā)酵飼料的發(fā)酵品質測定結果見表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 全株構樹發(fā)酵飼料發(fā)酵品質（以DM計）%

4 討 論

4.1 裝樣量對構樹發(fā)酵飼料感官品質的影響

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地、色澤和氣味進行綜合評分，分為四個等級，即優(yōu)、良、一般、差[8]。優(yōu)質青貯飼料的結構可以清楚地辨認，結構破壞及呈黏滑狀態(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，青貯飼料品質最佳。優(yōu)良的青貯飼料應具有酸香味，若有刺鼻的酸味，則醋酸產生較多，品質較次；有臭味的則為劣質品。本試驗結果表明不同裝樣量對全株構樹發(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是對纖維質量進行評價的重要指標，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]。本試驗結果表明，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。可能是隨著裝樣量的增加，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生。當裝樣量超過最佳的比例時，發(fā)酵瓶內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，導致粗蛋白含量降低。試驗中，處理Ⅲ組構樹發(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)物質也更多。處理Ⅲ組構樹發(fā)酵飼料的ADF 和木質素含量明顯低于其他裝樣量組，也表明構樹發(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)物質和氧氣進行繁殖，同時也可避免與其他微生物競爭營養(yǎng)物質而導致發(fā)酵飼料品質下降。這與張秀江等[14]研究結果相一致。

4.3 裝樣量對構樹發(fā)酵飼料發(fā)酵品質的影響

pH 的高低通常代表飼料發(fā)酵品質的好壞，也用來表示飼料的穩(wěn)定性[15]。本試驗中，各處理組的pH 均無明顯差異，說明裝樣量對構樹發(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[16]。將小分子蛋白含量作為飼料蛋白品質的評價指標，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，同時也提高了構樹發(fā)酵飼料中蛋白質的品質。

5 結 論

試驗結果表明不同裝樣量對構樹發(fā)酵飼料的CP、NDF、ADF 和酸溶蛋白含量均有顯著影響，當裝樣量為40%時，構樹發(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%，木質素含量為3.48%，酸溶蛋白含量為26.60%，此時構樹發(fā)酵飼料的品質最佳。