维生素B1对饲料发酵效果影响的研究

2016-03-30王小明杨在宾中国黄岛出入境检验检疫局山东青岛66555山东农业大学山东泰安708

猪业科学 2016年1期

关键词：发酵

吴量，王小明，杨在宾*（.中国黄岛出入境检验检疫局，山东青岛66555；.山东农业大学，山东泰安708）

维生素B1对饲料发酵效果影响的研究

吴量1，王小明2，杨在宾2*
（1.中国黄岛出入境检验检疫局，山东青岛266555；2.山东农业大学，山东泰安271018）

摘要：为了弄清维生素B1促进饲料发酵的机理及对饲料营养成分的影响，对照组饲喂基础日粮，试验组在基础日粮添加维生素B1，均为固态发酵。结果表明：添加维生素B1能够加快发酵进程，饲料pH和干物质含量显著降低，还原糖含量显著提高（P＜0.05）。饲料发酵72 h，添加维生素B1组饲料pH降低了1.31%（P＜0.05），干物质降低了0.70%（P＜0.01），饲料还原糖提高1.34%（P＜0.05）；维生素B1增加了有机酸含量，改善饲料适口性，提高营养价值。

关键词：维生素B1；发酵；还原糖；干物质

维生素B1(thiamine)，又名硫胺素，是由嘧啶环和噻唑环结合而成的一种B族维生素，是动物机体维持正常生长所必需的水溶性维生素之一。维生素B1通过硫胺素焦磷酸辅酶（TPP）形式参与酮酸氧化酶脱羧、丙酮酸脱氢酶等催化的碳水化合物反应，是生物体通过羧酸代谢从养分中获得能量所必需的物质。研究发现，维生素B1缺乏时，生物机体糖代谢紊乱，消化系统功能受到影响；瘤胃pH与瘤胃维生素B1的水平呈负相关。本试验在已有研究基础上，探讨添加维生素B1对饲料发酵营养成分的影响，以期为维生素B1在饲料发酵中的科学应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

99.8%的盐酸硫胺素（维生素B1），购自上海伯奥生物科技有限公司。

发酵菌种：乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌，由北京科为博生物科技有限公司生产。

发酵基质：玉米-豆粕型基础日粮，试验日粮配方设计参照NRC（1998）生长猪标准配制，日粮配方组成及营养水平见表1（不添加维生素）。

1.2 试验设计与方法

对照组：饲喂基础日粮，不添加维生素；试验组：在对照组基础上，添加1.0 mg/kg盐酸硫胺素。

将发酵菌种与发酵基质混合，加水调节至水分含量为45%，搅拌均匀，装入塑料桶（20 kg），密封发酵，发酵温度控制在30～35℃。每个处理8个重复，0 h开始，每12 h取样检测pH、还原糖和干物质（每个重复3个平行），连续测定8次。

表1　基础日粮组成及营养水平（风干基础）

1.3 样品检测

1）pH：根据AACC（2000）的方法，称取10g发酵样品，放入三角瓶中，加入90mL蒸馏水。用磁力搅拌器搅拌30min，静置10min后用pH计测定。重复3次取平均值。

2）还原糖：采用3，5-二硝基水杨酸（DNS）比色法测定。

3）干物质：按照GB/T 6435-2014 检测饲料中水分，计算干物质。

1.4 数据处理

数据处理采用SAS9.2的ANOVA进行方差分析，Duncan氏进行多重比较；P＜0.05为差异显著，P＜0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 饲料pH的变化

由图1可知，饲料在发酵过程中pH逐渐降低，与对照组相比，添加维生素B1能够加快pH的降低。饲料发酵72 h后，试验组pH显著低于对照组（P＜0.05），降低1.31%（表2，图2）。

图1　饲料发酵pH的变化规律

表2　维生素B1对发酵的影响

2.2 饲料发酵前后干物质比较

维生素B1对饲料发酵72 h后干物质的影响分析见表2和图2。从中可以看出，与对照组相比，添加维生素B1能够显著降低发酵饲料的干物质含量（P ＜0.01），降低了0.70%。

图2　饲料发酵pH和干物质相对变化（以对照为100%）

图3　饲料发酵还原糖相对变化（以对照为100%）

2.3 饲料还原糖含量的变化

乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌发酵全价饲料，还原糖含量的变化如图3所示，从图中可以看出，饲料还原糖显著提高，并且试验组增加更多。饲料发酵72 h，与对照组相比，添加维生素B1还原糖显著提高了1.34%，折算成干物质基础提高了2.06%（P＜0.01）。

综上所述，维生素B1能够促进发酵进程，增加饲料有机酸含量，降低pH与减少干物质，提高还原糖含量。

3 讨论

维生素B1以TPP的形式存在，参与碳水化合物代谢过程中α-酮酸的氧化脱羧，在能量代谢和支链氨基酸代谢过程起着至关重要的作用，机体缺乏维生素B1会造成碳水化合物代谢紊乱。应用体外发酵的方法研究添加硫胺素对瘤胃微生物发酵的影响发现，维生素B1能够提高细菌蛋白的产量，促进瘤胃微生物的发酵，改善微生物区系平衡。此外，维生素B1的增加，促进乙酰胆碱的合成，神经传导活跃，加强消化机能，促进营养物质的利用，为微生物发酵创造良好条件。

本研究结果显示，与对照组相比，添加维生素B1发酵72 h，饲料pH降低1.31%（P＜0.05），主要是维生素B1改善微生物环境，促进乳酸菌等的繁殖与代谢活动，产生乳酸、醋酸等有机酸，降低饲料pH。添加维生素B1显著提高还原糖1.34%，干物质降低0.70% （P＜0.01），可能是补充维生素B1有助于丙酮酸氧化脱羧，从而使三羧酸循环正常运转，促进碳水化合物的代谢；为乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌等的代谢活动创造条件，提高淀粉酶、纤维素酶等的活性，释放与氨基酸结合的还原糖；同时，营养物质在被利用转化的过程中，部分能量以热能的形式散失，降低干物质的含量。