添加中药渣对全株玉米青贮感官和发酵品质及营养成分的影响

蒋苏苏,金丽娜,敬淑燕,何建文,宋世斌,张慧君,李玩生

(甘肃农业职业技术学院，甘肃 兰州 730020)

后生物生产层

添加中药渣对全株玉米青贮感官和发酵品质及营养成分的影响

蒋苏苏,金丽娜,敬淑燕,何建文,宋世斌,张慧君,李玩生

(甘肃农业职业技术学院，甘肃 兰州 730020)

本研究以添加单一及混合中药渣于全株玉米(Zeamays)青贮中，通过对青贮料感官品质、发酵品质及营养成分的分析，探讨中药渣在全株玉米青贮饲料调制中的应用。全株青贮玉米铡短至1.5～2 cm，均匀混入药渣制作青贮，玻璃缸青贮300 d开盖，取样进行感官评定、发酵品质和营养成分测定。结果表明，混合药渣组感官品质为一般质量青贮料，添加水平5%时青贮料粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、磷含量(P)显著高于未添加对照组(CK)及添加水平7%、10%(P<0.05)，氨态氮/总氮(NH3-N/TN)比值显著低于对照组(P<0.05)，添加水平为5%时乳酸(LA)、丙酸(PA)含量显著高于添加水平7%、10%(P<0.05)；单一药渣组中，党参(Codonopsispilosula)、川芎(Ligusticumwallichii)及牛蒡(Arctiumlappa)药渣组感官品质均在2级及以上，党参药渣组添加水平为5%时，干物质(DM)、CP显著高于对照组(无添加)及同水平其他处理组(P<0.05)，LA、PA含量显著高于添加水平7%、10%(P<0.05)；牛蒡药渣组各添加水平下，DM、CP及P含量显著高于对照组(P<0.05)，NH3-N/TN显著低于对照组(P<0.05)，且LA随添加量显著增大(P<0.05)；川芎药渣组各添加水平下，CP、P含量及EE显著高于对照组(P<0.05)，NH3-N/TN显著低于对照组(P<0.05)，乙酸(AA)显著高于同水平其它处理组(P<0.05)。综上，混合药渣、党参药渣组添加水平5%时，对青贮品质改善效果较好，牛蒡药渣及川芎药渣有益于青贮品质的改善，但牛蒡药渣对青贮的改善效果优于川芎药渣。

中药渣；玉米；青贮；感官评定；发酵品质；营养成分；粗蛋白

中药渣来源于中药原料生产、提取及中成药生产过程中的剩余物质。据统计,我国中药制药厂年药渣排放量达到3 000万t，其中，以中成药生产带来的药渣量最大，约占药渣总量的70%左右[1]。实际上，中草药经加工提取后，虽然失去了部分有效成分，但药渣中仍保留大量的粗纤维、粗脂肪、淀粉、多糖、蛋白质等营养物质，以及生物碱、多糖、萜类、皂苷类等生物活性物质和一些未知的促生长物质[2-4]。中草药本身是一种天然的饲料添加剂，具有天然性、多功能、无抗药性等特点[5]，这为药渣再次利用奠定了有力的基础。我国学者对中草药有效提取物对青贮发酵过程中乳酸菌生长的影响做了大量研究[6-8]，研究得出，中草药本身具有营养性及生物活性的特征，可为乳酸菌的生长提供所必须的生长因子，促进乳酸菌的生长繁殖。其中，含多糖成分的补益类中草药对益生菌均有促生长作用，且随浓度增加促进作用增强；清热解毒类药物具有一定的杀菌作用，可一定程度上抑制有益菌的增殖，而补养药、安神药极少抑菌作用[9-11]。

中草药本身资源紧张且价格偏高，其提取物作为青贮添加剂使用无疑会增加青贮的成本，而药渣具有的再利用价值和低廉的价格优势，可考虑将其应用于青贮中，这不仅对药渣在畜牧生产中的应用具有重要意义，也是对药渣综合开发利用的拓展。本研究通过添加单一及混合药渣于全株玉米青贮中，探讨不同药渣及添加比例对全株玉米青贮感官品质、发酵品质及营养成分的影响，寻求有益于青贮的药渣及适宜的添加比例，为药渣用于全株玉米青贮提供技术指导。

1 材料与方法

1.1试验材料

青贮材料：青贮玉米(Zeamays)为青贮专用型玉米，包括玉米果穗的整株玉米，蜡熟期收获。

中药渣：混合药渣由中成药制药厂提供，为配方中草药经水提法制取中成药后的残渣，该配方具有补气养血、益气生津、活血行气、清热解毒的功效；混合药渣中筛出主要组成中药渣，白芍(Radixpaeoniae)药渣、太子参(Codonopsispilosula)药渣、牛蒡(Arctiumlappa)药渣、党参(Codonopsispilosula)药渣、川芎(Ligusticumwallichii)药渣。混合药渣含水量为40%，在使用时不再做任何水分处理，按试验设计添加比例直接添加于青贮中。各单一药渣含水量在40%左右，通过晾晒和添加水分将含水量调至40%，然后按试验设计添加比例添加于青贮中。

1.2试验设计

试验分别设6个药渣组，分别为白芍、太子参、牛蒡、党参、川芎和混合药渣组。每组设4个添加水平，分别以青贮全株玉米鲜重的0、5%、7%、10%添加制作青贮料，每组3次重复。

1.3试验方法

1.3.1青贮料调制 青贮玉米铡短至1.5～2.0 cm，青贮量1 000 g，按添加比例均匀混入药渣后装入青贮玻璃罐内，压实，聚乙烯薄膜(食品级)覆盖，用装有沙土的聚乙烯沙袋压面，四周压实，缸口凡士林封口，室温避光下贮藏300 d，开缸进行青贮样感官品质评定，发酵品质和营养成分的测定。

1.3.2青贮料的品质分析 依据农业部《青贮饲料质量评定标准》，开启青贮容器时，根据青贮料的颜色、气味、质地、结构等指标，通过感官评定其品质好坏[12]。青贮玻璃罐打开后，均匀取原始样，剪碎后再按“四分法”取样。取青贮料20 g，加入蒸馏水，用榨汁搅拌机搅拌1 min，四层纱布和定性滤纸过滤，用pH测仪测定滤液的pH[13]；滤液采用苯酚-次氯酸比色法测氨态氮(NH3-TN)含量[14]；干物质(DM)、粗脂肪(EE)、粗蛋白(CP)测定均参照张丽英[15]方法；酸性洗涤纤维(NDF)、中性洗涤纤维(ADF)；可溶性碳水化合物(WSC)含量采用苯酚-硫酸比色法测定[16]；磷元素(P)含量采用钼锑抗比色法测定[17]；乳酸(AA)含量使用SBA-40X生物传感分析仪测定[18]；乙酸(LA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)含量采用气相色谱仪测，色谱分析条件如下：采用FID检测器，FFAP型号毛细管色谱柱，30 m×0.32 mm×0.25 μm；柱温180 ℃，进样口温度220 ℃，检测器温度220 ℃；载气为N2，流速75 mL·min-1，H2流速50 mL·min-1；空气流速500 mL·min-1；柱前压为3.5 MPa，分流比为1∶5，进样量1.0 μL[19]。

1.4数据处理与分析

利用Excel软件处理基础数据，用SPSS 19.0软件分别对药渣处理组数据和药渣添加比例组数据进行one-wayANOVA分析，置信区间为95%，即P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1全株玉米青贮原料感官评定

从感官上看，党参、牛蒡、川芎药渣添加组，青贮料均呈黄绿色，无霉变现象发生，质地较好，无粘手现象，有强烈的酸香味，等级为2级及以上，可用于饲喂各种家畜(表1)；太子参、混合药渣组添加水平为5%等级为2级尚好，添加量增大后，青贮感官品质下降；白芍药渣组仅在添加比例为10%时，青贮品质2级尚好，添加水平时为5%、7%为4级，出现腐败，腐败青贮料不宜饲喂任何家畜，洗涤后也不能食用。

2.2全株玉米青贮原料发酵品质

牛蒡药渣组、党参药渣组各添加水平下pH、LA、AA、PA显著低于对照组(表2)(P<0.05)，牛蒡组各处理下NH3-N/TN显著降低，牛蒡组LA随添加量显著增大，党参组添加水平为5%时LA、PA显著高于其它处理；混合药渣组各添加水平下LA、AA、PA显著低于对照组；川芎药渣组添加水平5%时AA显著高于对照组和其它处理组，NH3-N/TN显著低于对照组。仅牛蒡组、混合药渣组添加水平为5%时检测出BA，其余处理未检测到或检测量微小可忽略。

2.3全株玉米青贮原料营养物质含量

与对照组比较，牛蒡药渣组、党参药渣组DM、CP、P含量均显著增大(P<0.05)(表3)，添加水平为5%、7%时，党参组CP显著高于其它处理组；混合药渣组除在添加水平为5%时，DM显著低于对照组(P<0.05)，其它处理组显著高于对照，EE、CP、P含量在5%混合药渣添加时显著高于对照组及其它处理；川芎组DM随添加量显著增大，且各添加水平下CP、P及EE含量显著高于对照组。各处理组NDF、ADF并无明显的规律性。

表1 药渣处理对全株玉米青贮饲料感官评价结果影响Table 1 The sensory evaluation results of herbal medicine residues on corn silage

表2 药渣处理对全株玉米青贮饲料发酵品质的影响Table 2 Effect of herbal medicine residues on the fermentation quality of the corn silage

注：不同小写字母表示同一添加比例不同药渣处理组间差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示同一药渣处理不同添加比例间差异显著(P<0.05)。下同。“/”表示未检测出。

Note: Different lowercase letters indicate significant difference between different herbal medicine treatments of the same parameter at the 0.05 level, different capital letters the same indicate significant difference among different percentages of the same medicine residues at the 0.05 level. This is also used for the following tables. The symbol “/” means not detected.

3 讨论与结论

3.1混合药渣对青贮品质影响

青贮发酵是一个复杂的生化过程，在发酵过程中多种微生物，如乳酸菌、霉菌、腐败菌在密闭的条件下相互作用，与乳酸菌竞争原料内的可溶性糖类或乳酸发酵产物，进而影响乳酸菌的生长繁殖及整个发酵进程[20-21]。混合药渣添加量增大后感官分下降，添加水平为5%时，CP高于对照组及添加水平7%、10%，NH3-N/TN比值显著低于对照组，且LA、PA含量显著高于添加水平7%、10%。混合药渣组ADF、NDF含量随添加量并无明显的规律性，可能是药渣添加后本身对NDF、ADF测定产生影响较大。NH3-N/TN比值反映了青贮饲料中蛋白质及氨基酸分解的程度[22-23]，添加水平5%时CP显著增大，NH3-N/TN比值显著降低，说明青贮原料中粗蛋白的分解减少，粗蛋白的含量提高，可能是药渣中含有的多种活性因子，有效地抑制和杀灭病原微生物所致。有研究表明，贯众(Cyrtomiumrhizome)、党参、桅子(Randiajasminoidesellis)、刺五加(Acanthopanaxsenticosus)、葛根(Puerariaeradix)对沙门氏菌有抑制作用，可以确定这几种中草药具有益生元的功能[24-25]。中草药作为青贮添加剂时，单味中草药所含的活性物质比较单一、含量较少、对发酵品质的影响有限，而复合中草药可以弥补这一缺点，且不同药物之间的相互作用还可产生新的活性物质[26]。以当归(Angelicasinensis)、党参、黄芪(Astragalusmembranaceus)及五味子(Schisandramichx)为复合中草药作为苜蓿的青贮添加剂，发现其可以全面提高苜蓿的青贮品质[27]。根据本研究结果推断，最适合的混合药渣青贮添加比例为5%。

表3 药渣处理对全株玉米青贮饲料营养成分的影响Table 3 Effect of herbal medicine residues on the contents of nutrition composition of the corn silage

3.2单一药渣对青贮品质的影响

从感官品质上来看，牛蒡、党参及川芎药渣组感官品质2级及以上，太子参药渣组添加量增大后青贮感官品质下降，白芍药渣组在低添加水平下不利于青贮。研究发现，党参含有皂甙、葡萄糖、氨基酸、无机元素及一些活性成分，其中党参多糖可为乳酸菌的生长提供营养物质，促进乳酸菌的生长[28]。党参药渣组添加水平为5%及7%时，CP含量显著大于对照组及其它处理组，添加水平为5%时LA、PA显著高于其它处理(P<0.05)，LA随添加量增大显著减小。可能的原因是，乳酸菌可利用党参药渣中的可溶性糖类，促进了乳酸的生成，相对地提高粗蛋白质的含量。多糖成分的补益类中草药对益生菌有促生长作用，且随着浓度增加促进作用增强[11]。本研究中，党参药渣对青贮的改善效果并不随添加量的增大而增强，整体来看添加水平5%对青贮品质的改善较好。牛蒡富含蛋白质、氨基酸、多种维生素、矿物质以及菊科植物特有的低聚果糖[29-30]。研究表明牛蒡低聚糖能够显著促进肠道双歧杆菌、乳酸杆菌数量增长[31]。本研究中，牛蒡药渣组各添加水平下pH及NH3-N/TN比值显著下降，CP显著增大，且添加量增大LA、PA含量显著增大，说明牛蒡药渣迅速降低原料的pH，能较好地促进乳酸菌的繁殖。在全株玉米青贮中接种植物乳杆菌、戊糖片球菌和枯草芽孢杆菌，明显降低了青料的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量[32]。牛蒡药渣添加后NDF、ADF显著降低，可能是牛蒡药渣，促进了原料中促进分解纤维能力的乳杆菌的生长。根据本研究结果，牛蒡药渣在各添加水平下均有益于青贮品质改善。川芎中主要含有挥发油、生物碱、酚酸、有机酸等成分[33-34]。研究发现川芎无论是作为临床饮片使用，还是作为制剂原料使用，其药材的资源利用率都较低[35-36]。川芎药渣组各添加水平下，EE随添加量显著增大，可能是药渣本身带入。川芎药渣添加量增大后，pH显著下降，LA显著增大，说明川芎药渣的添加有益于青贮发酵，其效果随添加量增大明显改善。

综上所述，混合药渣添加比例为5%对青贮品质改善较好，这为混合药渣直接用于青贮生产，节省药渣分类所需的人力和物力消耗提供了可能；单一药渣应用中，党参药渣添加水平5%对青贮品质改善效果较好，牛蒡药渣及川芎药渣的添加均有益于青贮品质的改善，但牛蒡药渣对青贮的改善效果优于川芎药渣。

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(责任编辑 张瑾)

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《中国草地学报》 是由中国农业科学院草原研究所和中国草学会共同主办的国家级草学学术期刊，主要报道中国草学研究领域的新理论与重要成果，介绍新进展与发展动态，内容以草学基础理论研究和应用理论研究为主，兼纳高新技术研究和直接产生生态效益、经济效益的开发性研究，主要包括草原学、牧草学、草地学和草坪学等学科领域内有关草地与牧草资源、草地经营管理与改良利用、牧草遗传育种与引种栽培、牧草生理生化、草地建设与生态保护、草地生产与饲草料加工调制、草坪绿地、草业经济与可持续发展战略等。栏目主要有“专题报告”、“研究报告”、“综述与专论”、“研究简报”等。读者对象为从事草业科研、教学、生产和管理的专家、学者、院校师生、领导及业内中高级科技人员，也适合农学、畜牧学、林学、生态学、环境科学、地理科学等相关领域的科技人员阅读与参考。

本刊为中国草业领域创办最早的科技期刊，自1979年创刊以来先后荣获内蒙古、中国农业科学院、华北地区和全国农业等优秀期刊或优秀科技期刊奖9次，现为中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国农业核心期刊、RCCSE中国核心学术期刊、中国科学引文数据库来源期刊，并被《中国知网》、《中国期刊网》、《中国核心期刊(遴选)数据库》、《万方数据-数字化期刊群》、《中文电子期刊资料服务库》、《中国科技论文与引文数据库》等多种数据库及二次文献收录，自2008年以来影响因子已超过1.000，2016年在中国科技期刊CSCD影响因子300名排行表中位居第101位。双月刊，大16开A4版本，120页，国内外公开发行，每册定价15.00元，全年共90.00元。国内统一刊号CN15-1344/S，国内邮发代号16-32，全国各地邮局(所)均可订阅，错过订期可直接向本刊编辑部补订。

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Effectofherbalmedicineresiduesadditiononthesensoryevaluation,fermentationquality,andnutritionalcompositionofwholecornsilage

Jiang Su-su, Jin Li-na, Jing Shu-yan, He Jian-wen, Song Shi-bin, Zhang Hui-jun, Li Wan-sheng
(Gansu Agriculture Technology College, Lanzhou 730020, China)

The effects of single and mixed herbal medicine residues on the quality of whole corn silage were investigated. Corn was chopped to between 1.5～2.0 cm and then ensiled with added herbal medicine residues. After storage for 300 days, the chemical composition and fermentation quality of the corn silage were analysed. The results showed that the sensory quality of mixed herbal medicine residues was generally good, and when the level of 5% was added, crude protein (CP), ether extract content (EE), and phosphorus (P) were significantly increased (P<0.05) compared with the control group and the level of 7% and 10%. And NH3-N/TN was significantly decreased (P<0.05) compared with the control group. When the level of 5% was added lactic acid (LA) and propionic acid (PA) were significantly increased (P<0.05) compared with the level of 7% and 10%. The single medicine residues groups,Arctiumlappa,Codonopsispilosula, andLigusticumwallichiihad medicine residues with a sensory evaluation level of two or more. In theC.pilosulagroup, dry matter (DM) and CP were significantly increased compared with the control group(P<0.05) and in other groups, LA and PA were significantly higher (P<0.05) after the addition of 7% and 10%. Compared with the control group, theA.lappagroup DM, CP, and P were significantly increased(P<0.05), NH3-N/TN and LA were significantly decreased(P<0.05) by the addition of theA.lappamedicine residues. Compared with the control group, theL.wallichiigroup showed a significant increase in CP, EE, and P (P<0.05) and NH3-N/TN and AA were significantly decreased(P<0.05) compared with the other groups. In conclusion, the appropriate ratio of mixedandC.pilosulamedicine residueswas 5%.A.lappaandL.wallichiimedicine residues offered benefits to silage at each concentration tested, but the Arctium lappa medicine residue was better for corn silage.

herbal medicine residues；corn silage; sensory evaluation; fermentation quality

Jin Li-na E-mail:767844363 @qq.com

S816.11

：A

：1001-0629(2017)09-1947-08

10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0542

蒋苏苏,金丽娜,敬淑燕,何建文,宋世斌,张慧君,李玩生.添加中药渣对全株玉米青贮感官和发酵品质及营养成分的影响.草业科学,2017,34(9)：1947-1954.

Jiang S S,Jin L N,Jing S Y,He J W,Song S B,Zhang H J,Li W S.Effects of herbal medicine residues addition on the sensory evaluation, fermentation quality, and nutritional composition of whole corn silage.Pratacultural Science，2017,34(9)：1947-1954.

2016-10-24接受日期：2017-02-24

蒋苏苏(1988-)，女，安徽亳州人，讲师，硕士，研究方向为动物营养与饲料科学。E-mail:jecho1988@163.com

金丽娜(1973-)，女，甘肃靖远人，副教授，硕士，研究方向为羊的选育、营养与饲料。E-mail:767844363@qq.com