不同菌剂对罗汉果渣发酵品质的影响

2023-02-16庞天德曹慧慧卜泽明易显凤邓素媛肖正中曹艳红

中国饲料 2023年3期

庞天德，曹慧慧，卜泽明，易显凤，陈芳，邓素媛，肖正中，谢冰，曹艳红*，姚娜*

（1.广西畜牧研究所，广西南宁 530001；2.广西兽药监察所，广西南宁 530001）

农业废弃物是造成我国环境污染的一个重要来源，据估计，我国每年农作物秸秆的产量达6.5×109t以上（刁润丽，2021），如果能对大部分的农作物秸秆进行合理的资源化开发利用，对增加农户的收入，巩固脱贫攻坚成果，全面实施乡村振兴工作和绿色可持续发展具有重要的意义。饲料化利用是资源化利用农业废弃物的重要方法之一（刁润丽，2021；王维东，2021；汪自松等，2020）。研究表明，利用农业废弃物替代部分基础饲粮饲喂畜禽，不仅能提高其生产性能，降低饲养成本，还能一定程度的改善肉质，提高经济效益（朱春刚等，2021；吴灵丽等，2020；王志文等，2019；邵乐等，2018；陈卓等，2021；周剑辉等，2018）。

罗汉果，俗称“神仙果”，是葫芦科多年生藤本植物，其果可入药，含有罗汉果甜苷、多种氨基酸和维生素等药用成分（张燕钊等，2020），是国家卫健委公布的“药食同源”植物之一。广西的永福县、融安县、临桂县是罗汉果的三大产地，产量占全球90%（曾其国，2012），是广西著名特产之一。罗汉果经压榨处理后加工成制剂、含片、饮料等产品，剩余的废弃物果渣则较少被研究与利用。据初步估算，广西每年有近10×104t的罗汉果渣产量，目前除少部分被作为燃料焚烧利用，大部分的果渣被丢弃，不仅对环境造成了污染，还浪费了宝贵的资源。因此，本研究使用不同的微生物菌剂对罗汉果渣进行发酵处理，旨在探索罗汉果渣发酵后的营养物质及存在的问题，为其开发成饲料利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及来源试验用的罗汉果渣由桂林同盛生态养殖有限公司提供。

1.2 试验设计试验设置5个处理组，每组3个重复。CK组：不添加任何菌剂；XJ组：添加纤维素酶和菌体蛋白混合组成的复合酶制剂，纤维素酶保证值≥5000 U/g；VE组：添加植物乳杆菌、戊糖片球菌、发酵乳杆菌、香肠乳杆菌、复合酶制剂等组成的制剂，益生菌总数≥10×106CFU/g；RK组：添加乳酸菌、枯草芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌等组成的制剂，益生菌总数≥80×106CFU/g；SK组：添加乳酸菌、乳酸杆菌为主的复合微生物菌剂，益生菌总数≥3.0×109CFU/g。

1.3 试验方法

1.3.1 罗汉果渣的调制将试验菌种活化好后，与罗汉果渣混合均匀，调节水分至70%左右。将调制好的罗汉果渣装进真空袋中，每袋约2 kg，然后使用真空打包机将袋子抽真空，密封，于室内阴凉干燥处存放，30 d后开袋测定其营养成分。

1.3.2 成分分析发酵完成后，弃掉上部10 cm样品，剩余的样品按4分法取样，对其发酵后的营养成分和发酵品质进行检测，测定的指标包括粗蛋白质、粗纤维、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、有机酸、pH等常规青贮检测指标。

1.3.3 饲喂价值公式饲喂价值指标评定及公式参照熊乙（2018）等的方法，计算公式如下：

总可消化养分（TDN）/%=82.38-（0.7515ADF）；

干物质消化率（DDM）/%=82.9-（0.779ADF）；

干物质采食量（DMI）/%=120/NDF；

相对饲喂价值（RFV）/%=DMIDDM/1.29；

相对饲喂质量（RFQ）/%=TDNDMI/1.23。

1.4 数据处理试验数据汇总处理用Microsoft Excel 2016软件，用IBMSPSSStatistics22.0软件进行数据分析，采用单因子方差分析法（one-way ANOVA），Duncan’s法进行显著性分析。处理结果以“平均值±标准误”表示，差异显著用P＜0.05表示。

2 结果与分析

2.1 罗汉果渣的营养成分从表1可见，罗汉果渣的粗蛋白质含量在8%左右，但粗纤维、NDF、ADF的含量较高。

表1 罗汉果渣营养成分%

2.2 不同菌剂组合对罗汉果渣青贮营养成分的影响从表2可知，干物质最低为XJ组，较CK组低8.54%，两组间有显著性差异（P＜0.05）；SK组的粗蛋白质含量最高，较CK组高12.32%，两组间差异显著（P＜0.05），VE组、XJ组的粗蛋白质含量分别较CK组高4.24%、1.32%（P＞0.05）；RK组、SK组、XJ组、VE组的粗脂肪含量分别较CK组高18.99%、17.18%、7.53%、7.04%（P＞0.05）；粗纤维含量最高为SK组，较CK组高9.50%，两组间存在显著差异（P＜0.05）；SK组、VE组、RK组的NDF分别比CK组高5.96%、5.26%、4.34%（P＜0.05）；VE组的ADF最高，较CK组高3.82%，显著高于CK组和XJ组（P＜0.05）。

表2 发酵罗汉果渣营养成分分析结果%

2.3 不同菌剂组合对罗汉果渣青贮品质的影响从表3可知，乳酸含量最高为SK组，较CK组高16.06%，两组间差异不显著（P＞0.05）；乙酸含量最高为RK组，较CK组高26.32%，两组间具有显著性差异（P＜0.05），SK组、VE组、XJ组的乙酸分别较CK组高19.30%、14.04%、12.28%（P＞0.05）；CK组、XJ组、VE组、RK组的丙酸含量差异不显著（P＞0.05）；丁酸含量最低为SK组，较CK组低31.25%，显著低于CK组（P＜0.05）；RK组的氨态氮含量较CK组高33.33%（P＜0.05），XJ组、VE组的氨态氮含量较CK组高11.11%（P＞0.05）；VE组、RK组的pH分别较CK组高1.07%、0.85%（P＞0.05）、XJ组的pH较CK组低1.71%（P＞0.05）。

表3 发酵罗汉果渣有机酸、氨态氮和pH成分分析结果

2.4 不同菌剂对发酵罗汉果渣饲喂价值的影响从表4可知，TDN和DDM最高均为XJ组，分别较VE组、RK组、SK组高8.12%、6.86%、6.89%，差异显著（P＜0.05）；VE组、RK组、SK组的DMI、RFV和RFQ显著低于CK组和XJ组（P＜0.05）。

表4 发酵罗汉果渣饲喂价值指标

3 讨论

3.1 罗汉果渣饲料化利用分析从罗汉果渣原料的营养成分可知，其粗蛋白质含量在9%左右，与玉米秸秆的粗蛋白质（唐贵等，2021）含量相当。但是其粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较高，不利于动物的消化吸收，纤维是限制罗汉果渣成为优质农业废弃物饲料的主要原因之一。

3.2 不同菌剂组合对罗汉果渣青贮营养成分的影响一般来说，发酵饲料的适宜干物质含量在30%左右，其含量能反映发酵过程中饲料营养的损失程度（张养东等，2016）。从试验结果来看，除XJ组的干物质稍低外，其他各组的干物质含量差异不显著（P＞0.05），说明各试验组均能较好的保存饲料的营养价值，试验菌剂未对饲料的干物质产生影响，这与冯鹏等（2021）的研究结果相一致。粗蛋白质是评价粗饲料品质优劣的主要指标之一（庞天德等，2021）。当使用的粗饲料粗蛋白质含量较低时，往往需要添加更多的精饲料以满足动物的生长或生产需求。研究表明，添加青贮添加剂会产生植物蛋白酶，部分蛋白质被转化成氨基酸，降低饲料中粗蛋白质的含量（赵牧其尔等，2022）。本研究中，所有的试验组粗蛋白质含量均较原料低，说明罗汉果渣的粗蛋白质被分解，具体的产物仍需进一步研究。抗降解屏障是指植物自然形成的抵抗微生物及酶作用的结构（张慧芳等，2021）。陈光吉等（2019）研究发现，添加外源纤维素酶可以显著的降低饲料中NDF和ADF的含量。从本研究可知，各试验组的NDF和ADF含量均未能较CK组显著降低，有可能是因为罗汉果渣的木质素含量较高，其将纤维素分子包裹并经共价键紧密连接，限制了纤维素酶对罗汉果渣中纤维素的降解作用导致的（Schmidt等，2010）。也进一步说明了罗汉果渣的抗降解屏障能力较强。

3.3 不同菌剂组合对罗汉果渣青贮品质的影响有机酸和pH与青贮饲料的发酵品质息息相关（张养东等，2016）。研究发现，青贮添加剂可以提高青贮饲料中乳酸的含量，提高饲料的青贮品质（赵牧其尔等，2022；付薇等，2022；丁浩等，2021；陈雷，2018）。本研究中，除SK组的乳酸含量高于CK组（P＞0.05）外，其他试验组的乳酸含量小于CK组（P＞0.05），有可能是因为罗汉果渣自身含有一定量的乳酸菌，在青贮过程中促进乳酸菌的繁殖，生产乳酸。研究发现，青贮饲料中的乙酸可以抑制微生物的活性，提高饲料的有氧稳定性（李慧等，2020；李金平等，2019；Schmidt等，2010），丙酸可以抑制霉菌和酵母菌的生成（尉小强和吴兵，2017）。本研究中，各试验组均生成了少量的乙酸和丙酸，说明青贮罗汉果渣饲料有一定的有氧稳定能力。丁酸含量可反映青贮饲料的品质，丁酸越多，饲料品质越差（刘彦斌等，2022）。从本研究结果看，各试验组均生成了少量的丁酸，说明罗汉果渣中的梭状芽孢杆菌将乳酸和氨基酸等物质分解，生成了丁酸，这有可能是因为罗汉果渣的质地较坚硬，在装袋的时候压实度不够，间隙较多，残留较多的空气造成的。一般来说，青贮饲料的pH小于4.2，说明青贮的品质较好（Shao等，2005）。但也有研究发现（黎英华，2010），pH大于4.2也可以获得较好的青贮品质。本研究中，各试验组的pH均大于4.2，说明青贮过程中乳酸的产量不高，不能进一步降低饲料的pH。

3.4 不同菌剂对发酵罗汉果渣饲喂价值的影响相对饲喂价值能反映饲料的NDF和ADF，对粗饲料的品质进行评定，体现饲料的饲喂价值（Mahmood等，2017）。冯鹏等（2021）研究发现，添加酶制剂、酶菌复合制剂等生物制剂可以改善稻杆的发酵品质，提高饲喂价值。但本研究中，除XJ组外，其他试验组的RFV和RFQ均显著低于CK组（P<0.05），这有可能是因为罗汉果渣自身含有的菌剂较适宜其发酵，添加的菌剂对自身含有的菌剂产生了一定的限制作用，具体的机理还需要进一步研究。