绿叶汁发酵液为添加剂改善玉米青贮品质的研究

严 萍，张永辉，麦热姆妮萨·艾麦尔，阿不都克尤木·买买提，乌斯满·依米提

(新疆大学生命科学与技术学院,新疆 乌鲁木齐 830046)

青贮是以新鲜的青饲料为原料，在密闭条件下，利用植物表面自然附生的乳酸菌，通过厌氧发酵，将植物表面的可溶性碳水化合物转化为乳酸、乙酸等有机酸，使饲料pH值降低，来抑制霉菌、酵母菌、梭状芽孢杆菌等腐败微生物的生长繁殖，通过青贮可以达到保持青饲料营养特性的目的[1-2]。传统青贮方法以粗盐为添加剂，采用这种方法制得的青贮饲料品质不佳。

改善青贮发酵品质方面所利用的添加剂种类较多。目前在各国普遍采用的添加剂有甲酸、乳酸菌制剂和乳酸菌制剂与酶制剂的混合物等。通常认为促进青贮发酵的乳酸菌为原料上附着的野生乳酸菌，数量很少，尤其在青贮发酵过程中起重要作用的乳酸杆菌数量极少[3]。绿叶汁发酵液是通过发酵，大量增殖原料表面附着的野生乳酸菌，从而使青贮发酵效果更好[4-6]。

新疆是我国最大的牧区之一，冬季漫长，草地沙漠化严重。草地的沙漠化及饲料的季节供应不足制约着畜牧业的发展，青贮工艺可以在很大程度上改善这种制约。本研究采用绿叶汁发酵液作为青贮添加剂来制作青贮饲料，并测定其发酵品质，就是建立在新疆特殊气候条件下，可以极大改善青贮饲料发酵品质和消化率的发酵工艺。

1 材料与方法

1.1材料 青贮原料为2009年10月采自新疆吐鲁番地区的蜡熟期收获的饲料玉米(Zeamays)(新疆饲料玉米一号)；MRS固体培养基用于乳酸菌的计数；牛肉膏蛋白胨培养基用于细菌的计数；马丁氏培养基用于真菌的计数。

1.2仪器与设备 高压灭菌锅(上海博迅公司生产)，GXZ型智能光照培养箱(宁波江南仪器厂生产)，JD200-3 型电子天平(沈阳龙腾电子称量仪器有限公司生产)，SWCJ-1F 型超净工作台(江苏苏净安泰空气技术有限公司生产)，哈纳酸度离子计pH211(北京哈纳科仪科技有限公司生产)，LC-20AD Prominence 岛津高效液相色谱仪(岛津国际贸易上海有限公司生产)及凯氏定氮仪。

1.3绿叶汁发酵液的制备 称取新鲜饲料玉米样品(经过切割混匀，长度约为2 cm)200 g，置于1 000 mL 2%的葡萄糖溶液中，每隔4 h测一次OD660 nm值，连续测48 h，绘制乳酸菌生长曲线图，得到绿叶汁发酵液菌落稳定期时间，重复称取饲料玉米样品200 g，置于1 000 mL 2%葡萄糖溶液中，待菌落达到稳定期后，过滤备用。

1.4青贮饲料的制作 提前处理饲料样品，长度为2～5 cm。按表1的处理方式制作青贮饲料，装于广口塑料瓶中(装填量要保证瓶中基本无空气)。每个处理做3个重复[7-8]。

表1 青贮饲料处理方式

1.5青贮饲料菌落分布 称取经过切割混匀，长度约为2 cm的青贮饲料样品20 g ，置于装有180 mL无菌水的三角瓶中，震荡30 min后，吸取菌液进行10倍梯度稀释，得到10-4、10-5、10-63个稀释度。在细菌培养基、MRS固体培养基和马丁氏培养基上涂布。30 ℃培养48 h后，用菌落计数法计数[9]。

1.6青贮饲料品质鉴定 采用烘干法测定干物质(DM)，即真空干燥箱105 ℃恒温干燥，称量；称取青贮饲料50 g，加450 mL蒸馏水粉碎后，经8层纱布过滤，用哈纳酸度离子计测定滤液pH值；采用范式洗涤纤维法测定中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和酸性洗涤木质素(ADL)；采用凯氏定氮法测定粗蛋白(CP)含量[10]。挥发性脂肪酸采用高效液相色谱法测定[11-15]；消化率采用模拟瘤胃消化试验法测定，模拟饲料在瘤胃和皱胃中的消化。采集成年健康羊的胃液，经澄清过滤后，与缓冲液(缓冲液配方为碳酸氢钠 9.8 g·L-1、磷酸氢二钠9.3 g·L-1、氯化钠0.47 g·L-1、氯化钾0.57 g·L-1、尿素1 g·L-1、氯化钙0.04 g·L-1、氯化镁0.06 g·L-1)以1∶1的体积比混匀(混合前，缓冲液在38 ℃下预热)。称取干燥粉碎样品(过40目)2.000 g放入消化瓶中，在38 ℃下预热。向消化瓶中加入50 mL配好的消化液，摇动混合，通入氮气。密封，将消化瓶放入38 ℃培养箱中培养48 h。每6 h测一次产气量。测定其干物质、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维及粗蛋白消化率[15-17]。

1.7统计分析 试验数据采用SPSS 17.0进行单因素方差分析。

2 结果

2.1青贮原料的化学成分及微生物数量 青贮前先对青贮原料的化学成分微生物数量进行分析，干物质含量72%，pH值7.6，CP、NDF、ADF和ADL含量分别为13.5%、52%、27%和24%，乳酸菌、细菌和真菌数量分别为3.6×103、7.5×107和1.4×107cfu·g-1。

2.2绿叶汁发酵液中乳酸菌生长曲线 青饲料在碳源(葡萄糖)充足的状态下，乳酸菌经过24 h达到稳定期，经菌落计数法测定，绿叶汁发酵液中乳酸菌数量达到2.49×107cfu·mL-1(图1)。取此时的绿叶汁发酵液作添加剂菌体量最大，可以达到最好的效果。

2.3青贮饲料菌落分布 饲料经过青贮后乳酸菌数量明显增加，由原料中3.6×103cfu·g-1增加为(2.53×105～3.47×106)cfu·g-1，而细菌和真菌的数量都减少了2个数量级(表2)。说明青贮后，乳酸菌大量繁殖，产生较多乳酸，从而抑制了细菌和真菌的生长繁殖。添加绿叶汁发酵液后，乳酸菌菌落数较对照组及传统方法组多一个数量级，说明添加绿叶汁发酵液可以增加乳酸菌菌落数，更有利于青贮过程的进行。

表2 青贮饲料菌落分布

2.4青贮饲料品质分析结果 经过青贮后，饲料pH值均由7.6降为5.0以下，处理组pH值均显著低于对照组(P<0.05)；添加绿叶汁发酵液与传统加盐方法相比pH值也显著降低(表3)。除添加1.0%发酵液3% NaCl处理外，其他处理组乳酸含量均显著高于对照组，且添加1.5%和2.0%绿叶汁发酵液的青贮饲料乳酸含量显著高于传统加盐组。传统加盐组、添加1.0%发酵液与对照组乙酸含量无显著性差异(P>0.05)，添加1.5%和2.0%绿叶汁发酵液组显著高于与对照组和传统加盐组。除添加1.0%发酵液和3% NaCl处理组外，其余处理组总酸含量均显著高于对照组，且添加1.5%和2.0%绿叶汁发酵液组显著高于传统加盐组(表3)。

2.5青贮饲料化学成分 经过青贮后，饲料干物质量、CP含量有所增加。发酵液处理组干物质含量显著高于对照组与加盐组(P<0.05);加盐组干物质含量均与对照组差异不显著(P>0.05)；1.0%发酵液处理组CP含量显著高于对照组，3% NaCl组显著低于对照组，其余各组与对照无显著差异，各发酵液组的ADF含量及NDF含量与对照组相比，显著低于对照组；添加1.5%、2.0%发酵液处理组NDF含量显著低于对照；除2.0%发酵液和1% NaCl处理组ADL含量显著低于对照组外，其余各处理组均与对照组无显著差异(表4)。

2.6体外消化率结果 除3% NaCl处理组外，其他处理组NDF、ADF消化率均显著高于对照组(P<0.05)；1.5%发酵液及1% NaCl处理组的CP消化率显著高于对照组，1.0%发酵液、2.0%发酵液、3% NaCl差异不显著(P>0.05)；处理组干物质消化率高于对照组，1.0%发酵液、1.5%发酵液、1% NaCl、3% NaCl与对照组相比差异不显著(表5)。

表3 不同青贮处理对饲料发酵品质的影响

表4 不同青贮处理对饲料化学成分的影响

表5 不同青贮处理对体外消化率的影响

3 讨论

新疆畜牧业发展的总体目标是大力发展牛、羊等草食家畜，逐步形成一个“节粮型” 畜牧业结构。从我国农业整体发展战略考虑，发展草食家畜主要依靠农区，饲用玉米种植面积在近10年内将会发展到全疆玉米种植面积的15%～20%[18]。饲料玉米具有高产、多汁清香，适口性好、纤维素含量低、利于消化等优点。但饲料玉米碳水化合物含量较少，未能满足优质青贮饲料所需的8%～10%含量[19],本研究通过添加葡萄糖来提高碳水化合物含量，以保证青贮过程顺利进行。一般情况下，植物体表面附着乳酸菌数量不足，主要是异型发酵乳酸菌，同时包括大量不良菌种(霉菌、酵母菌和丁酸菌)。若乳酸菌数量不足，青贮初期乳酸菌繁殖缓慢，不能有效抑制有害微生物增殖，要使乳酸菌快速繁殖并占据优势地位，理论上要求每克青贮饲料上附着的乳酸菌菌落数必需在105个以上[20]。本研究通过添加绿叶汁发酵液使乳酸菌数量达到要求数量，保证青贮初期发酵所需足够的乳酸菌数量，通过乳酸菌发酵产生大量乳酸降低pH值，抑制有害微生物的生长繁殖，保持青饲料的营养价值。

徐庆方等[21]研究结果表明，添加绿叶汁发酵液青贮后，pH值降低至4.32以下，乳酸含量增加至6.26%。经品质测定结果可知，在添加绿叶汁发酵液及葡萄糖后，青贮饲料的发酵品质比对照组及传统青贮方法组有明显改善，pH值降低至4.0以下，乳酸、乙酸含量增加，特别是添加2.0%乳酸菌发酵液组pH值低于3.5以下。有害菌数量减少，乳酸菌数量增加至3.47×106cfu·g-1，干物质含量、粗蛋白含量以及有机酸含量都有较大程度的提高。

通过试验结果初步确定了绿叶汁发酵液的最佳添加浓度，同时进一步了解到绿叶汁发酵液可以提高青贮饲料干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维素及酸性洗涤纤维素消化率，比起传统青贮方法，添加绿叶汁发酵液可以改善青贮品质，抑制有害微生物的繁殖，减少营养物质的流失，提高干物质，粗蛋白和纤维素的消化率，从而提高青贮饲料利用率，缓解饲料季节性供应不足的问题。本研究为生产高品质青贮饲料技术提供一定的理论和科学依据。

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