不同添加剂对苜蓿与花生秧混合青贮体外发酵特性的影响.pdf
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1、SILIAO GONGYE2023年第44卷第21期 总第690期不同添加剂对苜蓿与花生秧混合青贮体外发酵特性的影响 孙 宇1 祖晓伟2 韩 旭3 吴春会1 李秋凤1 杨燕燕1 王明亚1*(1.河北农业大学动物科技学院,河北保定 071000;2.河北省畜牧总站,河北石家庄 050000;3.承德鱼儿山承垦农业发展有限公司,河北承德 067000)摘 要:试验旨在研究不同添加剂对紫花苜蓿与花生秧混合青贮后体外发酵特性的影响,为添加剂在生产实践中的应用提供理论依据。处理组分别为对照组(CK)、1106 CFU/g FW(鲜重)植物乳杆菌添加组(Lp)、5 g/kg FW纤维素酶添加组(Ce)、1
2、106 CFU/g FW植物乳杆菌+5 g/kg FW纤维素酶添加组(Lp+Ce)、40 g/kg DM单宁添加组(Ta)、1106 CFU/g FW植物乳杆菌+40 g/kg DM单宁添加组(Lp+Ta)、5 g/kg FW 纤维素酶+40 g/kg DM 单宁添加组(Ce+Ta)、5 g/kg FW 纤维素酶+40 g/kg DM单宁+1106 CFU/g FW植物乳杆菌添加组(Lp+Ce+Ta),室温贮藏45 d后,进行体外发酵试验,共8组。结果表明:各种添加剂处理对pH无显著影响(P0.05)。与CK组相比,各组的氨态氮(NH3-N)含量显著降低,其中Ta组NH3-N含量显著低于Lp、
3、Ce、Ce+Lp组,高于Ce+Lp、Ce+Ta、Ce+Lp+Ta组。Ce、Ce+Lp、Ce+Ta、Ce+Lp+Ta组的乙酸/丙酸显著低于CK组(P0.05)。Ce+Ta、Ce+Lp+Ta组的丁酸含量显著低于Ce、Ce+Lp组而高于其他组(P0.05)。除Ce+Ta组外,Ta组的总挥发性脂肪酸(TVFA)显著低于其他组(P0.05)。Lp+Ta、Ce+Ta、Lp+Ce+Ta组的产气量显著低于其他组(P0.05)。CK、Lp、Ce组的干物质降解率(DMD)显著高于Ta、Lp+Ta、Lp+Ce+Ta组(P0.05),Ta、Lp+Ta、Ce+Ta、Lp+Ce+Ta组的粗蛋白降解率(CPD)显著低于CK
4、、Lp、Ce、Lp+Ce组(P0.05),Lp+Ta、Ce+Ta、Lp+Ce+Ta组的中性洗涤纤维降解率(NDFD)显著低于 Lp、Ce、Lp+Ce 组(P0.05),CK、Lp、Ce、Ta 组的酸性洗涤纤维降解率(ADFD)显著高于其他处理组(P0.05).Compared with CK group,the content of NH3-N in treatment group decreased significantly(P0.05).And the content of NH3-N in Ta group was significantly lower than that in Lp
5、,Ce and Ce+Lp groups,but higher than that in Ce+Lp,Ce+Ta and Ce+Lp+Ta groups(P0.05).The ratio of acetic acid to propionic acid in Ce,Ce+Lp,Ce+Ta and Ce+Lp+Ta groups was significantly lower than that in CK group(P0.05).The butyric acid content of Ce+Ta and Ce+Lp+Ta was significantly lower than that o
6、f Ce and Ce+Lp,but higher than that of other treatments(P0.05).Except for Ce+Ta,the TVFA of Ta group was significantly lower than that of other treatment groups(P0.05).The gas production of Lp+Ta,Ce+Ta and Lp+Ce+Ta groups was significantly lower than that of other treatment groups(P0.05).DMD in CK,L
7、p and Ce groups was significantly higher than that in Ta,Lp+Ta and Lp+Ce+Ta groups.CP in Ta,Lp+Ta,Ce+Ta and Lp+Ce+Ta groups was significantly lower than that in CK,Lp,Ce and Lp+Ce groups(P0.05).NDFD in Lp+Ta,Ce+Ta and Lp+Ce+Ta groups was significantly lower than that in Lp,Ce and Lp+Ce groups,while
8、ADFD in CK,Lp,Ce and Ta groups was significantly higher than that in other groups(P93%,购自河南万邦化工科技有限公司;纤维素酶的酶活为10 000 U/g,由李氏木霉深层发酵生产,购自夏盛实业集团,植物乳杆菌活菌数为11010 CFU/g,购自天益生物科技有限公司。紫花苜蓿与花生秧以73比例均匀混合,其营养水平见表1。表1 苜蓿与花生秧混合原料的营养水平(干物质基础)项目苜蓿与花生秧混合原料干物质(DM,%FW)43.60粗蛋白(CP,%DM)13.77中性洗涤纤维(NDF,%DM)53.12酸性洗涤纤维(A
9、DF,%DM)43.89粗脂肪(EE,%DM)1.61粗灰分(Ash,%DM)11.51可溶性碳水化合物(WSC,%DM)3.821.2 瘤胃液供体动物及饲养管理保定市满城宏达牧业3头带有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦阉牛为瘤胃液供体,每天饲喂2次,自由饮水。其日粮组成及营养水平见表2。表2 饲粮组成及营养水平(干物质基础)原料组成(%)全株青贮玉米谷草秸秆玉米干酒糟及其可溶物豆粕酵母培养物麸皮预混料合计含量45.0045.002.800.504.300.201.600.60100.00营养水平产奶净能(NEL,MJ/kg)粗蛋白(CP,%)中性洗涤纤维(NDF,%)酸性洗涤纤维(ADF,%)粗脂肪(
10、EE,%)钙(Ca,%)总磷(P,%)5.529.2953.3331.711.660.550.32注:1.酵母培养物:DM89.0%、EE3.0%、CF6.5%、Ash12.0%、甘露聚糖0.5%;2.每千克预混料为日粮提供:VA 800 000 IU、VD3 180 000 IU、D-生物素100 mg、VB1 920.0 mg、VB2 10.0 mg、VE 15 000 IU、D-泛酸 270.0 mg、铜 680 mg、铁 1 000 mg、锌 1 800 mg、锰1 350 mg、钴20.0 mg、碘40.0 mg、硒30.0 mg;3.产奶净能为计算值,其他营养水平为实测值。1.3
11、试验设计将紫花苜蓿与花生秧以73比例混合青贮,将添加剂均匀喷洒于青贮料上,混合均匀后装入250 mm350 mm聚乙烯袋抽真空青贮,每袋青贮原料400 g,室温青贮45 d,青贮结束后,将青贮样在65 烘箱干燥至恒重,室内回潮,制成风干样,粉碎,然后过20目筛,称取0.5 g装入ANKOM F57纤维袋,放入发酵瓶中进行体外产气试验,体外发酵48 h,共8个处理,每个处理8个重复。各处理组添加量见表3。1.4 体外瘤胃培养1.4.1 人工瘤胃液的配制在保定市满城宏达牧业选用 3 头体重相近、带有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦阉牛为瘤胃液供体,于晨饲前采集瘤胃液,经 4 层纱布过滤至预热保温瓶内,并不断
12、充入CO2隔绝空气,采集完毕迅速带回实验室。将预处理好的装有青贮样品的 ANKOM F57纤维袋放置到100 mL发酵瓶中,在39 恒温气浴摇床中进行预热处理,每个处理 8 个重复。再按照Menke等8方法配制的厌氧人工瘤胃缓冲液,然后使其与采集的瘤胃液以 31 比例混合制成人工瘤胃混合发酵液(操作过程始终保持厌氧条件)。取60 mL人工瘤胃混合发酵液倒入提前预热好的发酵瓶中,盖紧盖子,并放置在39 的恒温气浴摇床中进行发酵(操作过程始终保持厌氧条件),测量 2、4、6、8、12、24、36、48 h发酵瓶的压力值。每种处理在培养48 h时取出发酵瓶进行冰水浴终止发酵,发酵液分装至2个15 m
13、L离心管和2个10 mL离心管中,用于测定氨态氮(NH3-N)和挥发性脂肪酸(VFA)。同时将发酵瓶中纤维袋取出,冲洗至冲洗液无色,于烘箱中 65 烘至恒重,测定干物质降解率(DMD)、中性洗涤纤维降解率(NDFD)、酸性洗涤纤维降解率(ADFD)、CP降解率(CPD)。1.4.2 体外瘤胃发酵指标pH使用 UB-7 型精确酸度计(美国)测定;NH3-N采用冯宗慈等9比色法进行测定;瘤胃液预处理参照王加启10的方法,用安捷伦7890A气相色谱仪(美国)测定瘤胃发酵液中的VFA的含量,标品选择2-乙基丁酸。1.4.3 体外降解率指标DMD=M1 A-M2 BM1 A100式中:DMD干物质消化率
14、(%);09饲 料 添 加 剂2023年第44卷第21期 总第690期M1体外前样品重量(g);A体外前样品干物质含量(%);M2体外后样品重量(g);B体外后样品干物质含量(%)。D=m1-m2m1100式中:D某营养物质降解率(%);m1体外前该营养物质的含量(g);m2体外后该营养物质的含量(g)。1.4.4 体外产气量及产气参数指标使用HT-935专业压差测量仪记录产气量发酵瓶压力值(Psi),每次测量结束排空发酵瓶中气体,通过空白瓶校正,计算48 h累计产气量11。GP=0.18+3.697Pt+0.082 4Pt2式中:GPt时间总产气体积(mL);Ptt时间压力值(Psi)。1.
15、5 数据处理试验数据采用Excel 2013进行计算处理,结果用“平均值标准误”表示,利用SPSS 23.0进行显著性方差分析,数据采用ANOVA-单因素进行方差分析,并利用邓肯氏多重比较法对数据进行多重比较。P0.05为差异不显著。2 结果与分析2.1 不同添加剂对紫花苜蓿与花生秧混合青贮的体外发酵pH和NH3-N的影响由表4可知,pH差异不显著(P0.05),处理组的NH3-N 含量均显著低于 CK 组(P0.05),其中,Ta 组NH3-N含量显著低于Lp、Ce、Lp+Ce组,显著高于Lp+Ta、Ce+Ta、Lp+Ce+Ta组(P0.05)。2.2 不同添加剂对紫花苜蓿与花生秧混合青贮体
16、外发酵VFA含量的影响由表 5 可知,与 CK 组相比,Ce、Ce+Lp、Ce+Ta、Ce+Lp+Ta组的乙酸/丙酸显著降低(P0.05)。Ce+Ta、Ce+Lp+Ta 组的丁酸含量显著低于 Ce、Ce+Lp 组,且显著高于其他处理组(P0.05)。Ce、Ce+Lp 组的戊酸 含 量显著高于其他处理组(P0.05)。Ta 组的TVFA显著低于CK、Ce、Lp、Ce+Lp、Lp+Ta、Ce+Lp+Ta组(P0.05)。表4 不同添加剂对紫花苜蓿与花生秧混合青贮体外发酵pH和NH3-N影响组别CKLpCeLp+CeTaLp+TaCe+TaLp+Ce+TapH6.640.016.610.016.61
17、0.016.6406.640.016.640.016.6106.640.01NH3-N(mg/dL)14.960.14a13.130.27b13.110.37b12.820.16b10.670.17c8.700.90d8.720.12d8.180.10d注:1.同列数据肩标不含有相同小写字母表示差异显著(P0.05),下表同;2.标准误差0.005,其经四舍五入后,记作0;下表同。2.3 不同添加剂对紫花苜蓿与花生秧混合青贮体外发酵产气量的影响由表6可知,发酵24 h时,CK、Ce、Lp+Ce组的产气量显著高于其他各处理组(P0.05),发酵36、48 h时,CK、Lp、Ce、Lp+Ce组的产
18、气量均显著高于Ta、Lp+Ta、Ce+Ta、Lp+Ce+Ta组(P0.05)。2.4 不同添加剂对紫花苜蓿与花生秧混合青贮的体外发酵营养物质消化率的影响由表7可知,Ta、Lp+Ta、Lp+Ce+Ta组的DMD显著低于CK、Lp、Ce组(P0.05);Ta、Lp+Ta、Ce+Ta、Lp+Ce+Ta组的CPD显著低于CK、Lp、Ce、Lp+Ce组(P0.05);Lp+Ta、Ce+Ta、Lp+Ce+Ta组的NDFD分别显著低于Lp、Ce组(P0.05),其中,Lp组的NDFD最高;CK、Lp、Ce、Ta组的ADFD显著高于其他处理组(P0.05)。表3 试验设计组别CKLpCe Lp+CeTaLp+
19、TaCe+TaLp+Ce+Ta处理对照1106 CFU/g FW植物乳杆菌5 g/kg FW纤维素酶1106 CFU/g FW植物乳杆菌+5 g/kg FW纤维素酶40 g/kg DM单宁1106 CFU/g FW植物乳杆菌+40 g/kg DM单宁5 g/kg FW纤维素酶+40 g/kg DM单宁1106 CFU/g FW植物乳杆菌+5 g/kg FW纤维素酶+40 g/kg DM单宁10SILIAO GONGYE2023年第44卷第21期 总第690期3 讨论3.1 不同添加剂对紫花苜蓿与花生秧混合青贮样的体外发酵pH和NH3-N的影响瘤胃pH的变化与反刍动物瘤胃微生物代谢、瘤胃中营养物
20、质的消化等有关,瘤胃内VFA含量直接影响pH12。同时,pH的变化影响瘤胃微生物菌群的多样性及瘤胃内营养物质的代谢13。瘤胃液 pH 在 5.007.50属于正常范围14。本试验中,各处理组体外发酵液pH均在正常范围内,说明添加不同添加剂对瘤胃发酵无不利影响。NH3-N能够反映蛋白在瘤胃内的降解速率,CP降解产生NH3-N,瘤胃微生物将其转化为菌体蛋白,高博兰等15研究表明反刍动物瘤胃微生物NH3-N适宜含量为630 mg/dL,在此范围内表明蛋白质合成与分解处于平衡状态,含量高则表明蛋白在瘤胃内的降解速度快。但超过或低于正常范围均不利于瘤胃内环境的稳定,影响瘤胃内微生物生长。本试验中,各处理
21、组的NH3-H显著低于CK组,其中,添加单宁处理组的NH3-H含量显著降低,说明单宁对NH3-N的降低有积极作用。这可能是因为减少了CP在瘤胃内的降解。单宁一方面与蛋白质特异性结合,蛋白酶不能将单宁蛋白质络合物中蛋白质的脱氨基作用减弱,无法将其水解,降低了发酵中NH3-N的含量,另一方面,单宁抑制了瘤胃内革兰氏阳性菌的生长,进一步降低了蛋白质分解和脱氨基的速率。本表6 不同添加剂对紫花苜蓿与花生秧混合青贮体外发酵产气量的影响(mL)组别CKLpCeLp+CeTaLp+TaCe+TaLp+Ce+Ta2 h3.000.23ab1.580.28de2.050.17cd2.910.20ab0.920.
22、20f1.390.25ef2.430.20bc3.100.19a4 h6.000.35a3.160.50de4.380.35bc5.240.38ab2.220.20e3.070.37de4.100.33cd4.770.32bc6 h8.240.48a5.500.60cd7.480.45ab8.240.50a3.990.22e5.120.37de6.530.49bc7.290.34ab8 h11.340.65a7.740.66cd10.670.56ab11.340.59a6.230.17d7.170.40d8.870.51c9.250.36bc12 h18.140.77a14.540.90b19
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