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复合酶制剂FE977对全株玉米青贮饲料品质的影响

2017-09-07杨厚安胡顺意贺晓宏吴雪利徐晓明周明文

饲料博览 2017年8期
关键词:酶制剂青贮饲料消化率

杨厚安,胡顺意,贺晓宏,张 静,李 欣,吴雪利,陈 华,徐晓明,周明文,

(1.西安市临潼区畜牧兽医技术推广中心,西安 710600;2.湖南尤特尔生化有限公司,湖南 岳阳 414000;3.汉中市汉台区畜牧兽医技术推广中心,陕西 汉中 723000)

复合酶制剂FE977对全株玉米青贮饲料品质的影响

杨厚安1,胡顺意1,贺晓宏1,张 静1,李 欣1,吴雪利1,陈 华3,徐晓明2,周明文2,3

(1.西安市临潼区畜牧兽医技术推广中心,西安 710600;2.湖南尤特尔生化有限公司,湖南 岳阳 414000;3.汉中市汉台区畜牧兽医技术推广中心,陕西 汉中 723000)

试验旨在探讨不同水平复合酶制剂FE977对全株玉米青贮饲料品质的影响。全株玉米青贮时,分别添加复合酶制剂FE977 0、250、500 g·t-1,贮存90 d后开包检测。综合评定全株玉米青贮的青贮质量,采用近红外光谱技术测定营养成分和发酵指标。试验结果表明,在综合评分方面,各处理组的总综合评分显著高于对照组(P<0.05)。在营养成份方面,各试验组的中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量显著低于对照组(P<0.05),提高了剩余可溶性碳水化合物的含量。在发酵指标方面,与对照组相比,各试验组提高了青贮发酵后乳酸、乙酸、丙酸和挥发性脂肪酸含量,显著降低了pH(P<0.05)。在青贮玉米消化率方面,各处理组的48 h体外干物质消化率、48 h中性洗涤纤维的消化率、蛋白质消化速度均高于对照组。结果表明,添加青贮专用复合酶制剂FE977,能够明显改善全株青贮玉米的营养成分,从而提高青贮饲料品质。

青贮专用复合酶制剂;近红外光谱技术;发酵品质;全株玉米

近年来,随着生物在饲料行业的应用,酶制剂在玉米青贮技术中的应用研究越来越受到重视。青贮用酶制剂主要为纤维素酶与半纤维素酶类。添加酶制剂有助于植物细胞壁的分解,提高可溶性碳水化合物含量,为乳酸菌的繁殖发酵提供充分的底物,从而提高青贮的发酵品质[1]。

青贮玉米是奶牛的主要粗饲料来源。因此,在生产中快速准确的测定青贮玉米饲料品质非常重要。目前,国内外研究人员利用近红外光谱技术(NIRS)快速测定青贮饲料品质,为快速检测青贮玉米的饲料品质提供了一种新的检测方法[2]。

本研究以全株青贮玉米为试验对象,设定不同剂量酶制剂试验组,以青贮饲料营养品质为指标,采用近红外光谱技术检测方法,确定添加剂对全株玉米青贮的影响,实现青贮酶制剂的高效利用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验所用青贮用复合酶制是由湖南尤特尔生化有限公司生产的青贮专用复合酶FE977(优贮宝),其主要成分是纤维素酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶。

1.2 试验方法

试验于2016年10月在临潼区海明牧场进行。青贮原料为腊熟初期的全株玉米,收割采用CLAAS收割机,破碎玉米粒,干物质含量在30%~35%,经铡草机铡至1.0~1.5 cm后进行青贮。按单因子试验设计对全株玉米进行加酶青贮试验,设置3个处理水平,每一处理水平设3个重复。对照组不添加优贮宝;处理组1添加优贮宝,添加量为250 g·t-1,在使用时先用麦麸稀释(1∶3),均匀洒在全株玉米上;处理组2添加优贮宝,添加量为500 g·t-1,在使用时先用麦麸稀释(1∶3),均匀洒在全株玉米上。每处理组3个重复,每个重复15 kg,分别用蛇皮袋分装,再用挖掘机在青贮窖内同一高度挖3个坑,对照组、处理组1、处理组2三袋埋一个。

青贮90 d后完成发酵开窖,先对各处理组进行感观评定,再对各处理组每包取1个样品。各取300~500 g,在-20℃条件下,冷冻保存,用于测定pH、近红外分析。

1.3 实验室分析

1.3.1 感官评定

开窖后对就色泽、气味、质地和霉变状况等进行感官评定,并作多层次多点采样,冷冻保存以备测定。

1.3.2 样品光谱测定

试验仪器为FOSS近红外分析仪(NIRS DS2500)。将一定量青贮玉米样品倒入直径7 mm的分析杯内,表面刮平,在400~2 500 nm谱区范围内进行波长连续扫描,收集样品的吸收光谱。为消除样品的不均匀性,减小误差,每种样品重装两次,每次重复扫描两次。应用NIR对青贮样品的水分、绝干物质、粗蛋白质、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、木质素、非纤维性碳水化合物、淀粉、水溶性碳水化合物、单糖、脂肪、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸、挥发性脂肪酸、氨态氮、8 h体外干物质消化率、48 h中性洗涤纤维的消化率、蛋白质消化速度营养指标进行测定。

本试验采用一阶导数+多元散射校正对光谱进行预处理,建立模型的化学计量学方法为偏最小二乘(PLS)分析法。将样品分为校正集和验证集。利用校正集样品建立校正模型并作交叉验证,然后利用验证集样品进行外部验证,并采用InfraSoft International公司WinISI软件进行建模和模型优化。

1.3.3 pH

0和90 d所有青贮样品,用酸度计测定pH。称取20 g样品,加入180 mL蒸馏水,搅拌均匀后用组织捣碎机搅拌1 min。4层纱布和滤纸过滤,用pH测定仪测定滤液的pH。

1.4 统计分析

试验数据用Excel 2007统计整理后,利用SPSS 19.0软件进行显著性分析。各组之间的差异采用单因素方差分析(one-way ANOVA),结果用“平均值±标准误”表示。

2 试验结果

2.1 青贮的综合评定

全株玉米青贮90 d后的综合评分见表1。

表1 全株玉米青贮90 d后的综合评分

注:同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),肩标相同字母或不标注者表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

由表1可知,各处理组青贮玉米中,试验组1和试验组2气味评分值显著高于对照组(P<0.05),酸香味较好。在色泽上,试验组1和试验组2显著高于对照组(P<0.05),主要是因为酶的添加,产生更多的单糖,提高了色泽评分。在质地、pH和水分的各项评分中,各试验组与对照组均无显著差异(P>0.05)。在总评分方面,试验组1和试验组2显著高于对照组(P<0.05),酶制剂的使用提高了全株青贮玉米的综合评分;各组均无霉变的情况,除对照组外,各试验组的综合评定属于优质青贮料。

2.2 不同处理对青贮玉米营养成分的影响

青贮90 d后处理组的营养成分见表2。

由表2可知,添加酶制剂,提高了DM、CP、淀粉含量,但显著不差异(P>0.05)。各组之间的木质素含量和脂肪含量差异不显著(P<0.05)。从数值上看,添加酶制剂,显著提高了试验组发酵后剩余可溶性碳水化合物含量(P<0.05),增加了青贮玉米的能量供应。试验2组与对照组相比,酶制剂可以显著降低ADF、NDF含量,提升了青贮品质(P<0.05)。

2.3 不同处理对青贮玉米有机酸的影响

玉米青贮90 d后各处理组的有机酸和氨态氮含量见表3。

表2 青贮90 d后处理组的营养成分

表3 玉米青贮90 d后处理组的有机酸和氨态氮含量

由表3可知,添加酶制剂,降低了青贮的pH,各处理组pH均低于4.00,青贮效果较好。青贮发酵以后,试验组1和试验组2的乙酸和丙酸含量显著高于对照组(P<0.05)。和对照组相比,各试验组丁酸的含量显著降低(P<0.05)。各处理组乳酸、氨态氮含量与对照组无显著差异(P>0.05)。

2.4 不同处理对青贮玉米消化率的影响

玉米青贮90 d后处理组的消化率见表4。

表4 玉米青贮90 d后对处理组的消化率的影响

由表4知,添加酶制剂试验组48 h体外干物质消化率、48 h中性洗涤纤维的消化率、蛋白质消化速度均高于对照组,其中试验2组最高。

3 讨 论

3.1 不同水平的青贮用复合酶制剂对青贮的综合评分和青贮玉米营养成分的影响

研究表明,在青贮时添加纤维素酶是通过降低pH和NDF的含量进而改善青贮的发酵品质,在全株玉米青贮发酵时,添加纤维素酶降低了ADF的含量[3-4]。蔡元等研究表明,添加酶后,蜡熟期青贮玉米秸秆的感官品质得到改善,极显著降低了玉米秸秆的酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的含量(P<0.01)[5]。本试验中,在青贮玉米中添加酶制剂,ADF、NDF含量显著低于对照组(P<0.05),尤其是添加酶制剂500 g·t-1效果较为明显。原因是添加酶制剂后降解青贮饲料中部分纤维素和半纤维素等物质为可溶性的单糖和双糖,在降低中性洗涤纤维与酸性洗涤纤维含量的同时也为乳酸菌发酵提供较为充足的发酵底物,可有效改善苜蓿青贮料的营养品质。本试验中,在水溶性碳水化合物含量方面,试验组青贮90 d后,水溶性碳水化合物含量远高于对照组,表明纤维素酶的存在能降解青贮原料中部分半纤维素为可溶性糖类,为青贮发酵提供充足的发酵底物。

3.2 不同处理对青贮玉米有机酸的影响

研究表明,优质青贮饲料应具有较高的乳酸含量和较低的pH、丁酸和氨态氮水平[6]。本试验青贮专用复合酶的添加提高了青贮玉米乳酸、乙酸和丙酸含量,同时降低了pH、丁酸和氨态氮含量。这可能是复合酶添加最大程度的降解了细胞壁的结构,提高了可溶性糖的含量,为发酵提供充足的底物,提高了发酵的品质。

3.3 不同处理对青贮玉米消化率的影响

本试验中,添加酶制剂显著提高48 h体外干物质消化率、48 h中性洗涤纤维的消化率、蛋白质消化速度。以添加酶500 g·t-1效果最佳。这可能是由于添加酶后显著降低了青贮料的NDF含量,对全株玉米的细胞壁成分起到降解作用,从而提高了青贮料的可消化性。

4 结 论

本试验结果表明,青贮玉米中添加青贮专用复合酶制剂FE977,有提高青贮综合评分、48 h体外干物质消化率、48 h中性洗涤纤维的消化率、蛋白质消化速度的趋势,提高了青贮发酵后乙酸、丙酸和VFA含量,降低了NDF、ADF含量和pH,最终提升青贮发酵品质。以添加青贮专用复合酶制剂FE977 500 g·t-1效果最佳。

[1] 谭树义,王峰,郑心力,等.复合酶和乳酸菌制剂对玉米秸秆青贮发酵品质的影响[J].粮食与饲料工业,2016(8):54-56.

[2]穆怀彬,侯向阳.用近红外光谱法快速分析玉米青贮饲料青贮发酵品质[J].红外,2011,32(10):35-39.

[3]Dean D B,Adesogan A T,Krueger N,et al.Effect of fibrolytic en⁃zymes on the fermentation characteristics,aerobic stability,and digestibility of bermudagrass silage[J].Journal of Dairy Science,2005,88(3):994-1 003.

[4]Xing L,Han L,Liu X,et al.Effects of lactobacillus and cellulase on the fermentation characteristics and microorganism of wholeplant corn silage[J].Journal of China Agricultural University,2004,9(5):38-41.

[5]蔡元,陈亮,田斌,等.收获期和酶制剂对青贮玉米秸秆品质影响的研究[J].畜牧兽医杂志,2011,30(6):1-3,6.

[6]Filya I.The effect of Lactobacillus buchneri and Lactobacillus plan⁃tarum on the fermentation,aerobic stability,and ruminal degrad⁃ability of low dry matter corn and sorghum silages[J].Journal of Dairy Science,2003,86(11):3 575-3 581.

Effects of Enzyme Products FE977 on the Quality of Wholeplant Corn Silage

YANG Houan1,HU Shunyi1,HE Xiaohong1,ZHANG Jing1,LI Xin1,WU Xueli1,CHEN Hua3,XU Xiaoming2,ZHOU Mingwen2,3
(1.Lintong District Animal husbandry and Veterinary Technology Extension Center,Sian 710600,China;
2.Hunan Youtell Biochemical Co.,Ltd.,Yueyang 201201,Hunan China;
3.Hantai District Animal husbandry and Veterinary Technology Extension Center,Hanzhong 723000,Shanxi China)

The test aimed to study the effects of enzyme products FE977 on the quality of whole-plant corn si⁃lage.The enzyme were applied at the level of 0,250,500 g·t-1fresh weight,respectively.After 90 days of ensilage,the quality of whole-plant corn silages was assessed and their chemical composition was determined by near infrared reflectance spectroscopy.The results showed that the comprehensive score was significantly higher for the silages with additives than that of the control group(P<0.05).Compared with the control group,the experimental group showed sig⁃nificantly(P<0.05)lower ADF and NDF content,improving the content of residual soluble carbohydrates.Compared with the control group,the experimental group showed higher lactic acid,acetic acid,propionic acid and VFA concen⁃trations,and lower pH(P<0.05).The digestibility on 48 h of dry matter in vitro,neutral detergent fiber and protein di⁃gestion rate on 48 h were higher than those of contol group.In conclusion,the results showed enzyme product FE977 couldobviouslyimprove the nutrients of silage,as to improve the quality ofsilage effectively.

enzyme products for silage;near infrared reflectance spectroscopy;ferment quality;whole-plant corn silage

S816.9;S816.5+3

A

1001-0084(2017)08-0009-04

2017-05-26

杨厚安(1970-),男,陕西安康人,高级畜牧师,主要从事畜牧技术推广、动物卫生监督和动物防疫。

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