添加纤维素酶和甲酸对青贮香蕉茎秆饲用品质的影响

李梦楚，王定发，周汉林＊，周璐丽

（1华中农业大学 动 物科技学院，湖北 武 汉430070；2中国热带农业科学院 热 带作物品种资源研究所，海南 儋 州571737）

香蕉为单子叶草本植物，是最大宗的热带和亚热带水果。生产香蕉的同时也产生了大量香蕉茎叶等残次物。长期以来，这些残次物除小部分用作肥料外，大部分弃掉，没有得到合理利用。合理贮存加工的香蕉茎秆能有效解决我国热带地区牧草、饲料不足的问题，促进热带地区畜牧业的发展［1-2］。叶涌清［3］研究表明，利用香蕉茎叶生产菌体蛋白作为饲料添加剂饲喂雏鸡，不仅成本低，而且可以促进鸡只的生长发育，提高免疫力。韦英明等［4］研究表明，用青贮香蕉叶代替60%的象草饲喂牛，不影响牛的泌乳量和乳中成分，还能提高牲畜的适口性和消化率。López-Baca等［5］用4种不同处理的菌株发酵废弃香蕉叶，营养价值提高，适口性增强。黄晓亮与黄银姬［6］通过添加复合酶制制剂等不同添加剂青贮香蕉茎叶，营养成分得到改善，其中无氮浸出物含量显著提高。但目前香蕉茎秆的处理方法较少，青贮品质的饲用价值评价较单一。本试验旨在研究添加不同浓度的纤维素酶和甲酸青贮香蕉茎秆后对青贮品质的影响，对进一步提高香蕉茎秆的饲料利用率，与精料混合搭配饲粮等建立理论依据。

1 材料与方法

1.1 处理方法

将新鲜的香蕉茎秆（巴西818）晾晒至水分含量65%～70%，切至5～7cm，分别均匀添加0.1 g／kg纤维素酶（Ⅰ组）、0.2 g／kg纤维素酶（Ⅱ组）、3.0 g／kg甲酸（Ⅲ组）、6.0 g／kg甲酸（Ⅳ组）后与原料搅拌均依次装入250 m L的塑料罐中，压实密封，每个组设三个重复，对照组不添加任何成分。放阴凉处贮存45 d，开罐后烘干粉碎，过1.1 mm筛孔作常规分析，过2.5 mm筛孔作尼龙袋分析。

1.2 试验动物

6头装有永久性瘤胃瘘管的海南黑山羊，公母各半，体重在30 kg左右，饲料给量为维持水平，每天早晚两次供料，饲料为全价混合饲粮，自由饮水。

1.3 青贮品质分析

1.3.1 感官评定 分别从颜色、气味、质地方面进行感官鉴定，标准参照刘建新［7］采用的方法。

1.3.2 指标评定

1.3.2.1 p H 取开罐后的青贮样品20 g于100 m L容量瓶中，加入30 m L蒸馏水，25℃静置24 h，用p HS-3C精密酸度计测定p H。

1.3.2.2 常规营养成分 CP、有机物（OM）、NDF、ADF、DM、钙（Ca）、磷（P），参照杨胜［8］方法进行。可溶性糖（WSC）、单宁（Tannins）、氨态氮（NH3-N）含量主要的采用分光光度法测定，参考国标。

1.3.2.3 有机酸含量 采用高效液相色谱法（HPLC）进行测定［9］。

1.3.2.4 瘤胃降解率 尼龙袋法测定。取5份5 g左右待测样品放入分别放入5个尼龙袋中，用橡皮筋扎好依次固定在长20 cm的半软尼龙管的一端。在晨饲前1 h放入瘤胃中，培养时间为0、12、24、36、48、72 h。取样3次后，让羊休息3 d，再继续放样，取样。在规定时间取出尼龙袋，并立即用大量清水冲洗，直至水澄清为止。然后将冲洗干净后的尼龙袋65℃烘干至恒重。样品保存待测DM、NDF、CP含量，方法同上。被测养分某时间点的降解率 ＝（降解前袋内养分含量-降解后袋内养分含量）／降解前袋内养分含量×100%。

1.4 数据分析

采用SAS 9.0软件进行单因素多重比较检验，数据以平均数±标准误表示。

2 结果与分析

2.1 不同处理方式对香蕉茎秆青贮后的感官评定

由表1可知，不同方式青贮香蕉茎秆后，青贮饲料品质均达到优良；与对照组相比，添加不同浓度的纤维素酶和甲酸处理后的气味、颜色、结构质地差异不大，其中6 g／kg甲酸处理后的香蕉茎秆与其他组相比颜色稍暗。

表1 香蕉茎秆的感官评定Table 1 The sensory evaluation of banana stalk leaves

2.2 不同处理方式对p H和有机酸的影响

由表2可知，与对照组相比，不同方式青贮香蕉茎秆后，p H 差异均不显著（P＞0.05），其中6 g／kg甲酸组的丙酸、乙酸含量显著降低（P＜0.05），乳酸含量差异不显著（P＞0.05）；添加不同浓度的纤维酶青贮香蕉茎秆后，乳酸、乙酸含量显著提高（P＜0.05），丙酸、丁酸含量差异不显著（P＞0.05）。

2.3 不同处理方式对香蕉茎秆常规营养成分的影响

由表3可知，与对照组相比，不同方方式处理香蕉茎秆均提高了CP含量，但差异不显著（P＞0.05）；添加高浓度的甲酸青贮香蕉茎秆后，DM含量提高了4.64%（P＞0.05）。不同试验组 ADF、NDF含量较对照组均没有显著改变（P＞0.05），其中6.0 g／kg甲酸组ADF与NDF含量低于其他试验组；4个试验组的单宁含量与对照组相比分别降低75.00%、58.33%、58.33%、33.33%（P＜0.05）；不同处理方式后NH3-N与WSC含量与对照组相比没有显著变化（P＞0.05），高浓度的甲酸组 WSC含量高于其他3个试验组，NH3-N含量低于其他3个试验组；Ca、P含量较对照组差异不显著（P＞0.05）。

表2 香蕉茎秆青贮后的p H和有机酸的影响（以烘干样为基础）Table 2 Effects of different silage methods on p H and organic acid of banana stalk leaves（air-dry basis）

表3 不同处理方式对香蕉茎秆常规营养成分的影响（以烘干样为基础）Table 3 Effects of different silage methods on conventional nutrients of banana stalk leaves（air-dry basis）

2.4 不同处理方式对香蕉茎秆在瘤胃降解率的影响

由表4可知，在12 h时，纤维素酶组DM的降解率显著高于对照组与甲酸组（P＜0.05）。随着降解的持续，甲酸组DM降解速率加快，到36 h时已高于纤维素酶组。72 h，除低浓度的纤维素酶组外，其他3个试验组DM的降解率均高于对照组（P＜0.05），其中两个甲酸组降解最快，比对照组分别提高了15.56%、14.33%；由表5可知，在12 h，4个试验组CP的降解率高于对照组（P＜0.05）。48 h内，CP降解率稳定提高。到72 h，4个试验组的CP降解率较对照组分别提高了6.32%、13.88%、12.71%、22.92%，其中高浓度的甲酸组差异显著（P＜0.05）；由表6可知，4个试验组在12 h NDF降解率与对照组相比没有显著差异（P＞0.05）。随着降解的持续，NDF降解率缓慢提高，到48 h，低浓度的甲酸组NDF的降解率高于对照组与其他试验组（P＜0.05）。到72 h，2个甲酸组NDF的降解率较对照组分别提高了20.17%、16.06%（P＜0.05）。

表4 香蕉茎秆在瘤胃内不同时间点的DM降解率（以烘干样为基础）Table 4 DM degradation rates of banana stalk leaves in rumen at different time points（air-dry basis） %

表5 香蕉茎秆在瘤胃内不同时间点的CP降解率（以烘干样为基础 ）Table 5 CP degradation rates of banana stalk leaves in rumen at different time points（air-dry basis） %

表6 香蕉茎秆在瘤胃内不同时间点的NDF降解率（以烘干样为基础）Table 6 NDF degradation rates of banana stalk leaves in rumen at different time points（air-dry basis） %

3 讨 论

3.1 不同处理对香蕉茎秆青贮品质的影响

本研究中，4种方法对改善香蕉茎秆的青贮品质都得到不同程度的提高，均符合优质饲料标准［7，10］。不同处理组香蕉茎秆p H 均维持在4.0～5.0左右，说明添加甲酸和纤维素酶均易于香蕉茎秆的青贮。添加不同浓度的纤维素酶使香蕉茎秆在青贮过程中产生大量的有机酸，p H下降。此外乙酸过量会降低动物的采食量［11］，但降低乙酸含量能提高动物的生产性能还有待进一步研究［12］。

在4个试验组中，DM与CP的含量与对照组相比没有显著差异，这与郑晓玲等［13］和邓卫东等［14］的试验结果一致。这可能是因香蕉茎秆中本身蛋白质含量较低，其次是饲料原料采集后，植物呼吸的作用、蛋白质降解酶的作用、好氧微生物的代谢活动等，使得部分蛋白质被分解［15-16］。另外，在原料晾晒、烘干等加工过程中氮的损失也是降低CP含量的另一原因。青贮饲料中WSC能被微生物发酵耗用产生乳酸，降低p H，抑制有害菌的生长，达到提高青贮饲料品质的目的。优质的青贮过程要求原料含水量在60%～75%，缓冲能值较低，WSC含量在2%～3%。本试验中除，6 k／kg甲酸组以外，其他三组 WSC的含量较对照组显著降低，这与Stokes［17］的试验结果不一致，这可能与乳酸菌发酵将饲料中的WSC逐渐地转化为有机酸有关。另外，原料加工过程中WSC也有一部分损失。

适当的纤维含量可以促进反刍动物瘤胃发酵，但过高的纤维含量则会影响到反刍动物的适口性和饲料消化率［18］。本试验不同处理后的香蕉茎秆均降低了NDF含量，其中两个甲酸组差异显著；6 g／kg的甲酸组显著降低了香蕉茎秆中ADF的含量，这与张文举［19］的结果一致。香蕉茎秆中含有毒性的聚合程度小而活性大的单宁，过多的单宁可以影响动物的适口性和采食量，抑制动物体内多种酶的活性，降低动物蛋白质的消化率，抑制瘤胃微生物酶的活性。本试验不同处理组均显著降低了单宁的含量，这与梁方方等［20］的试验结果一致。NH3-N反应青贮饲料中蛋白质和氨基酸分解情况，其含量越高，说明蛋白质和氨基酸分解越多，意味着青贮饲料的品质就越差。本试验两个甲酸组NH3-N含量较对照组降低，但差异不显著。试验中不同处理组Ca、P含量的改变不显著。

3.2 不同处理香蕉茎秆瘤胃降解率的影响

DM的降解率同采食量成正相关，日粮中更高DM的降解率也代表其在瘤胃中利用程度更高。在青贮72 h时，4个试验组DM的降解率均显著高于对照组，其中6 g／kg甲酸组DM的降解率在五个时间点始终显著高于对照组。这说明6 g／kg甲酸处理后的香蕉茎秆在瘤胃内更容易被消化，这与邓卫东等［14］试验结果一致，表明海南黑山羊对添加6 g／kg甲酸青贮后的香蕉茎秆的采食量要高于添加其他成分青贮的香蕉茎秆。

饲料蛋白质在瘤胃中的降解主要取决于其发酵的难易程度和在瘤胃内的滞留时间。4个试验组的CP在72 h的降解率显著高于对照组，这与夏科等［21］的试验结果一致，这可能与降解前饲料中CP含量有关。CP降解率受其饲料本身特性的影响很大，冷静等［22］与刘大林等［23］研究认为牧草CP水平高有利于CP的降解，与本试验结果基本一致。Allen［24］研究报道，青贮玉米饲粮中NDF的降解能力每增加1%，采食量增加0.17 kg。本研究中，4个试验组NDF的降解率在72 h时均显著高于对照组，说明各个处理方法均能提高香蕉茎秆的NDF的降解率，青贮能提高粗饲料类饲料的瘤胃利用程度。

4 结 论

本研究结果表明，在香蕉茎秆中分别添加0.1、0.2 g／kg的纤维素酶和3.0、6.0 g／kg甲酸青贮后，香蕉茎秆，在感官、常规营养成分、瘤胃降解率方面均得到了改善。从促进香蕉茎秆青贮品质和提高乳酸含量、CP、NDF等体外消化率等方面综合考虑，添加6.0 g／kg甲酸青贮香蕉茎秆效果最好；添加0.2 g／kg纤维素酶处理组其次，其他组青贮品质相对较差。

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