纤维素酶不同添加量对饲用苎麻与麦麸混合青贮品质的影响

2022-02-15邓荟芬赵文河

湖南畜牧兽医 2022年6期

邓荟芬，赵文河，龙平，刘哲

（1.湖南省生物机电职业技术学院，湖南长沙 410127；2.山东省德州市农产品质量检测中心（德州市畜牧兽药检测中心），山东德州 253015；3.平江县农业农村局，湖南平江 414500；4.韶山市畜牧兽医水产服务中心，韶山 411300）

苎麻（Boehmeria nivea）是荨麻科苎麻属多年生作物[1]，起源于中国中西部地区。在我国南方，高蛋白饲草缺乏，严重制约着畜牧业的发展。苎麻的生物产量大，蛋白质含量高，维生素含量丰富，年生物产量大，具有发展成为植物蛋白质饲料的优势[2]。但是，苎麻是一种传统的纤维作物，含有大量的木质纤维素，不利于动物消化吸收。有效降低苎麻体内的木质纤维素成为苎麻饲用的关键。苎麻可在青贮过程中得到安全保存，并且在发酵过程可有效降低木质纤维素。但是，苎麻含有大量木质纤维素，工业化加工困难，动物消化吸收困难，寻求能高效降解苎麻木质纤维素的方法至关重要。青贮是对苎麻安全保存的有效方法，并且在发酵过程中可以进行木质纤维素的生物降解。青贮过程中添加纤维素酶制剂，可以降解木质纤维素含量，提高家畜利用效率[3]。

李文杨[4]等人研究发现，纤维素酶可显著提高青贮中的可溶性碳水化合物（WSC）、粗蛋白（CP）、乙酸（LA）以及干物质（DM）的含量。张雪蕾[5]等研究表明，纤维素酶可显著降低苎麻青贮pH 值和中性洗涤纤维（NDF）含量，使其饲用价值得到改善。李莉等添加纤维素酶对象草进行青贮，发现添加纤维素酶后显著提高了WSC，显著降低了NDF、ADF 和pH值[6]。甄霆等利用不同添加剂对黑麦草青贮品质进行研究，发现添加纤维素酶能够显著降低NDF 和ADF的含量[7]。本试验将饲用苎麻与麦麸进行混合，使原料的含水量达到青贮要求，拟通过添加不同量的外源纤维素酶，降解混合青贮的中的粗纤维，提高苎麻青贮品质，为苎麻饲用推广提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验选用苎麻品种湘饲纤兼用1 号，在湖南农业大学耘园基地栽培。2018 年5 月2 日收获，株高60 cm 左右，全株切碎至1～2 cm 备用。

麦麸由临泉县金禾面粉有限公司生产，蔗糖购自湖北惠林食品有限公司。

纤维素酶（10 000 U·g-1）由湖南尤特尔生化有限公司生产。

1.2 试验设计

本试验采用单因素完全随机设计，分为4 个处理组，分别为添加蒸馏水10 mL 作为对照（Ⅰ），添加纤维素酶1g/kg（Ⅱ），添加纤维素酶2g/kg（Ⅲ），添加纤维素酶3g/kg（Ⅳ），每组6 个重复，纤维素酶溶解于10 mL 蒸馏水中后进行添加。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计

将苎麻与麦麸按比例（80%苎麻+18%麦麸+2%蔗糖）混合后，按照试验方案，将不同添加量的纤维素酶分别溶于蒸馏水，均匀喷洒在青贮料上，搅拌均匀。用聚乙烯真空袋进行青贮，每袋300 g，6 个重复，青贮在室温条件下进行，于发酵30 d 后开包检测。

1.3.2 感官评定

试验30 d 后将青贮开封，用四分法取出样品，对样品颜色、茎叶结构状态、气味进行观察并记录。青贮饲料的发酵品质依据德国农业协会青贮感官评分法进行评价，评分标准见表1[8]。

表1 青贮饲料感官评定标准

1.3.3 营养成分及青贮品质测定

参照《饲料分析及饲料质量检测技术(第4 版)》方法进行干物质(Dry matter,DM)、粗脂肪(Ether extract,EE)、粗蛋白(Crude protein,CP)含量检测[9]。可溶性碳水化合物（Water-soluble carbohydrates,WSC）利用蒽酮比色法[10]进行测定。酸性洗涤纤维（Acid detergent fiber,ADF）、中性洗涤纤维（Neutral detergent fiber, NDF）、酸性洗涤木质素(Acid detergent lignin,ADL)含量利用范氏洗涤纤维法[11]进行测定。

pH 值利用pH 计（雷磁PHS-3C型）进行测定[12]；采用苯酚－次氯酸比色法对氨态氮(Ammoniacal nitrogen,NH3-N)进行测定[13]；气相色谱法测定挥发性脂肪酸（Volatile FattyAcid,VFA）[14]；各处理评分参照VScore 评分体系及V- Score 分数分配计算标准[15]。

2 结果与分析

2.1 饲用苎麻添加不同量纤维素酶进行青贮后感官评价比较

由表2 可知，对照组得分15 分，处理Ⅰ组得分18 分，处理Ⅱ组和处理Ⅲ组得分均为19 分。3 个处理组青贮饲料等级为优，对照组为良；与对照组相比较，在气味上来看，3 个处理组苎麻青贮饲料都有较重的香味；从结构上来看，对照组及处理组的青贮苎麻茎叶结构完整，无黏结成块现象；从颜色上来看，3 个处理组青贮饲料颜色和青贮前的颜色较为接近，优于对照组。

表2 各处理苎麻青贮饲料感官评分差异比较

2.2 添加不同量纤维素酶进行青贮后饲料营养成分含量差异比较

由表3 可知，与对照组相比，处理Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组三个处理组的DM含量、WSC 含量和CP 含量比对照组显著升高（P＜0.05）；处理Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组三个组的NDF 和ADF 含量比对照组显著降低（P＜0.05），处理Ⅱ组和处理Ⅲ组两个处理组的NDF和ADF 含量比处理Ⅰ组显著降低（P＜0.05）；与对照相比，处理Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组三个组的ADL 含量显著降低（P＜0.05）；与对照相比，处理Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组三个组的CF 含量显著降低（P＜0.05）。

表3 各处理青贮饲料营养成分含量

2.3 添加不同量纤维素酶进行青贮后发酵品质差异比较

由表4 可知，对照组及各处理组pH 值都小于4.2，符合优良青贮的要求；处理Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组三个组的LA 含量比对照组显著增加（P＜0.05）；三个处理组的AA 含量比对照组显著降低（P＜0.05）；三个处理组与对照组的PA 含量无显著差异；对照组及各处理组中均未检测到BA；处理Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组三个处理组的NH3-N/TN 值比对照组显著降低（P＜0.05）；三个处理组AA＋PA 含量均低于0.6%，NH3-N/TN 值低于6%，且没有检测到BA，通过计算V-Score 评分都高于95 分，其中处理Ⅱ组得分最高，青贮品质最好。

表4 各处理青贮饲料发酵品质比较

3 讨论

人们通常以青贮中营养成分含量作为衡量其品质的重要指标。我们的研究发现，与对照组相比较，添加纤维素酶三个处理组的DM含量有了显著提高。这与马慧[16]等的研究结果一致。三个处理组的WSC 含量比对照组显著提高，说明青贮中添加纤维素酶可以增加WSC 的含量。郑晓灵等[17]研究也表明纤维素酶可显著提高甘蔗梢青贮中的WSC含量。与对照组相比较，三个处理组的CP 含量都有了显著的提高，这与花梅[18]等的研究结果一致。李莉[6]等研究发现添加0.05%纤维素酶对象草进行青贮可以降低ADF 和NDF 的含量，但是效果不显著，推测与添加量较少有关。

纤维素酶有降解NDF 和ADF 的作用，可以把植物细胞壁的纤维素分解为单糖和双糖[19]，促进了木质纤维素的分解，为青贮发酵提供了更多的底物。我们的研究表明，与对照组相比，3 个处理组LA 含量显著升高，AA 和NH3-N/TN 值显著降低。魏晓斌[20]等利用纤维素酶对苜蓿进行青贮，研究发现纤维素酶苜对苜蓿原料可溶性糖不足有很好的弥补作用，显著提高LA 含量，显著降低AA 含量。王玉荣[21]等研究表明，在稻秸青贮发酵过程中添加纤维素酶可以显著降低NH3-N/TN 值，与我们的研究结果基本一致。

我们还发现，与处理组Ⅰ相比较，处理组Ⅱ和处理组Ⅲ的ADF 和NDF 含量显著降低，但是处理组Ⅱ与处理组Ⅲ之间无显著差异。推测纤维素添加量在一定范围内对ADF 和NDF 的降解呈正相关，但超过一定值后无显著影响。