發布時間：2021-09-13所屬分類：農業論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：文章旨在探究添加中草藥對發酵全混合日糧(TMR)化學成分、微生物組成及發酵品質的影響。將苜蓿干草、玉米粉、豆漿渣、豆粕、預混料、食鹽按照干物質(DM)36 關鍵詞：發酵TMR;中草藥;化學成分;發酵品質;微生物組成 發酵TMR，是根據家畜不同生產階段的營養
摘要：文章旨在探究添加中草藥對發酵全混合日糧(TMR)化學成分、微生物組成及發酵品質的影響。將苜蓿干草、玉米粉、豆漿渣、豆粕、預混料、食鹽按照干物質(DM)36
關鍵詞：發酵TMR;中草藥;化學成分;發酵品質;微生物組成
發酵TMR，是根據家畜不同生產階段的營養需要和飼料原料的營養價值，設計科學合理的日糧配方，采用高密度成型、拉伸膜裹包技術，經過乳酸菌(LAB)發酵調制而成的一種營養平衡的日糧[1]。發酵TMR不僅能夠有效保存TMR的營養價值，而且，通過發酵產生的生物活性物質還可以增加其附加價值，發酵還提高了TMR的貯藏性和有氧穩定性，便于工業化生產和商品化流通。
中草藥源于自然，是一種可以用來替代化學類飼料添加劑的天然藥物[2]。中草藥中存在許多有效成分，如類黃酮、多糖等[3]，這些活性成分可以抑制金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等多種致病菌的生長[4]。李鼎等[5]研究發現，黃芩對無乳鏈球菌有較好的抑菌效果，當歸和茯苓對LAB有促進作用[6]。也有研究表明，在反芻動物飼料中添加中草藥，不僅可以改善飼料適口性，促進采食量，而且對動物生長性能、機體免疫力、產奶性能和改善熱應激等都有積極作用[7-10]。Ni等[11]將黃芪渣和山楂渣添加在苜蓿中青貯，提高了青貯飼料的發酵品質。蔣蘇蘇等[12]將中藥渣添加到全株玉米中青貯，發現添加5%黨參對青貯品質改善效果較好。然而，目前為止中草藥應用于發酵TMR的相關研究還未見報道。因此，本研究旨在探討添加當歸、黃芩、茯苓三種中草藥對TMR化學成分、微生物組成以及發酵品質的影響，為中草藥作為發酵TMR的添加劑提供基礎依據。
1材料與方法
1.1試驗材料
苜蓿干草來源于北京市農林科學院北京草地與環境研究發展中心，由第二茬紫花苜蓿晾曬而得。豆漿渣取自中國農業大學學生食堂。中草藥購自北京同仁堂。
1.2試驗設計
將苜蓿干草、玉米粉、新鮮豆漿渣、豆粕、預混料、食鹽按照DM36
1.3中草藥添加劑的制作與處理
中草藥各取10g加入100mL純化水，放入4℃冰箱浸提24h。以文火煮沸30min，過濾后繼續加100mL純化水，文火煮沸30min后，再次過濾。將兩次過濾后藥液混合，再在文火上濃縮至10mL，即為100%中草藥原液，滅菌后放入4℃冰箱備用[13]。每種中草藥各制備100mL原液。
1.4發酵TMR調制
根據配方與試驗設計，將原料與中草藥添加劑充分混合均勻，取300g裝入青貯袋內，用真空包裝機抽真空并封口。每個處理3個重復。室溫條件下發酵0、7、14、28、56d后開封。
1.5化學成分、微生物組成及發酵品質分析
1.5.1化學成分
每袋發酵TMR樣品開封后，充分混勻，稱取樣品約150g，65℃鼓風干燥箱烘干48h，并粉碎過1mm篩裝入自封袋，制得干樣。DM采用烘干法，粗蛋白質(CP)采用凱式定氮法，中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)采用范式纖維法[14]，可溶性碳水化合物(WSC)采用蒽酮-硫酸比色法[15]測定。
1.5.2微生物計數
每袋發酵TMR樣品開封后，將樣品充分混勻，準確稱取10g樣品裝入無菌自封袋中，加入90mL無菌去離子水，用均質器處理3min后放入4℃冰箱浸提2h，制得浸提液。浸提液一部分進行微生物計數。好氧細菌(AB)采用NA培養基(Nissui，日本)，30℃恒溫培養箱培養48h計數。LAB采用MRS培養基(Dif⁃co，美國)，37℃厭氧培養箱培養48h計數。酵母菌(Yeast)采用PDA培養基(Nissui，日本)，30℃恒溫培養箱培養48h計數。
1.5.3發酵品質
浸提液的另一部分用4層紗布過濾，再用定性濾紙進行二次過濾，用于測定pH和NH3-N。pH采用pH計測定。NH3-N采用苯酚-次氯酸鈉比色法[16]測定。取適量的二次過濾后的浸提液，加入少量陽離子交換樹脂(Amberlite，Tokyo，Japan)充分振蕩，6000r/min離心5min，用0.22μm水相微孔濾膜過濾后，采用高效液相色譜法(色譜柱：ShodexRspakKC-811Col⁃umnShimadzu，日本;檢測器：SPD-M10AVP;流動相：3mmol/L高氯酸;流速：1mL/min;檢測波長：210nm;進樣量：5μL;柱溫：50℃)測定LA、乙酸(AA)、丙酸(PA)、丁酸(BA)含量。
1.6數據分析
微生物組成、發酵品質及化學成分采用Excel2019進行數據整理，所有數據采用IBMSPSSStatisticsforWindows21軟件進行分析，利用一般線性模型進行二因素方差分析(two-wayANOVA)，并用Tukey法多重比較檢驗差異的顯著性。顯著性水平設置為P<0.05。
2結果與分析
2.1TMR發酵過程中微生物組成的動態變化(見表1)
不同處理、發酵時間以及二者間的交互作用對AB、LAB有顯著影響(P<0.05)。發酵前，原料中AB、LAB、Yeast的微生物數量分別為107、106~107CFU/gFM和103~104CFU/gFM。發酵7d時，AB數量達到峰值;隨著發酵時間的延長，數量持續下降，56d時，AB數量降低到103CFU/gFM，極顯著低于其他時間(P<0.01)。LAB的數量始終在較高的水平，發酵56d的LAB數量為108CFU/gFM。發酵7d后Yeast的數量下降至檢測限以下。發酵7、14d時，T2組AB數量顯著低于對照組(P<0.05)，LAB數量顯著高于對照組(P<0.05)。
2.2TMR發酵過程中發酵品質的動態變化(見表2)
不同處理、發酵時間以及二者間的交互作用對pH有極顯著影響(P<0.01)。不同處理及發酵時間對LA、AA、PA和NH3-N含量有極顯著影響(P<0.01)。隨著發酵時間的延長，各組發酵TMR的pH極顯著下降(P<0.01)，LA、AA、PA和NH3-N含量極顯著升高(P<0.01)，未檢出BA。其中，所有組別的pH在發酵前7d迅速降低、LA含量則迅速升高，之后二者均呈緩慢變化趨勢。發酵56d時，各組pH降到4.6以下，LA含量達到7.31%DM~8.30%DM。NH3-N占總氮的比例始終保持在4%以下。T2組在7、14、28、56d的pH，14、56d的PA含量和7、14、56d的NH3-N含量顯著低于對照組(P<0.05)，在14、28、56d的LA含量顯著高于對照組(P<0.05)。T3組在0、7、56d的pH顯著低于對照組(P<0.05)，在28、56d的LA含量和56d的PA含量顯著高于對照組(P<0.05)。T4組在7、14、28、56d的pH顯著低于對照組(P<0.05)，在28、56d的LA含量和56d的PA含量顯著高于對照組(P<0.05)。
2.3TMR發酵過程中化學組成的動態變化(見表3)
不同處理、發酵時間以及二者的交互作用對WSC含量有極顯著影響(P<0.01)。發酵時間極顯著影響DM含量(P<0.01)、顯著影響CP含量(P<0.05)。隨著發酵時間的延長，各組WSC含量極顯著降低(P<0.01)，特別是發酵前7d，各組WSC含量迅速降低;DM含量極顯著下降(P<0.01)、CP含量顯著升高(P<0.05);NDF、ADF含量無顯著性差異(P>0.05)。其中，T2組在7、14、28、56d的WSC含量顯著低于對照組(P<0.05)，T3組在7、56d的WSC含量顯著低于對照組(P<0.05)。
3討論
3.1添加中草藥對TMR微生物組成的影響
LAB在青貯及發酵TMR過程中起著重要的作用，在發酵前14d，LAB大量增殖，達到108~109CFU/gFM，隨后數量有所下降，最終數量維持在108CFU/gFM，是整個發酵過程中的主要微生物。AB初始數量為107CFU/gFM，發酵14d后被抑制，最終達到103CFU/gFM。Yeast在發酵7d后處于檢測限以下。一方面，中草藥可以促進LAB發酵產生LA，使得pH降低，從而抑制不良微生物的生長。另一方面，中草藥中含有一些活性成分，對不良微生物也有一定的抑制作用。Ni等[11]研究表明，中草藥在青貯過程中能夠抑制梭菌、腸桿菌和真菌的生長。邢冬梅等[17]研究表明，當歸揮發油對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌等均有一定的抑制作用。劉芳等[18]研究表明，當歸總黃酮提取液對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌具有抑制作用，且抑菌效果明顯。本試驗中，發酵7、14d時，T2組AB數量低于對照組，LAB數量高于對照組，說明添加當歸能夠有效促進LAB發酵并抑制好氧微生物的繁殖。但黃芩和茯苓在本試驗中并沒有表現出明顯的抑菌效果。李慧[19]研究發現，大部分茯苓多糖的生物活性利用率極低。印遇龍等[20]報道，中草藥的傳統提取條件難以將其有效成分完全利用。因此，有效成分的低利用率和低提取率可能是黃芩和茯苓在本試驗中沒有表現出顯著性差異的原因。
3.2添加中草藥對TMR發酵品質的影響
本試驗中，各組TMR均具有良好的發酵品質，具體表現為較低pH(4.56)、NH3-N含量(3.13%TN)和較高LA含量(8.30%DM)。TMR發酵前的pH為6.34~6.58，根據預試驗結果可知，當歸、黃芩和茯苓的提取液pH均小于7，偏酸性，因此發酵前處理組的pH低于對照組。發酵7d時，各組pH迅速下降，達到4.84~5.02，隨著發酵時間的延長，pH緩慢下降，最終降至4.6以下。這與Tian等[21]研究結果相一致。有機酸含量是評價TMR發酵品質的重要指標，其中LA含量直接影響著發酵品質的好壞。NH3-N的積累通常被認為是蛋白質和氨基酸降解的指標[22]。BA來源于梭菌的活動[23-24]。經過56d發酵，各組TMR的LA含量達到8%DM，NH3-N占總氮的比例均在4%以下，各組均未檢出BA。這些結果均表明TMR發酵良好。
相關期刊推薦：《飼料工業》創刊于1980年的，主要刊登未公開發表或未出版過的專論、綜述、原創性試驗研究報告。內容要突出重點,論點明確,具有創新意識,對行業讀者有一定的指導意義和參考價值;堅持科學的嚴謹性和真實性。
陸銀[25]在苜蓿中添加黃芪和山楂進行青貯發現，添加中草藥的青貯飼料具有更低的pH、NH3-N含量以及更高的LA含量。本試驗中，添加當歸、黃芩和茯苓也獲得了同樣的結果，發酵56d后，與對照組相比，T2、T3和T4組的pH顯著降低，LA含量顯著升高，表明添加中草藥可以有效改善TMR的發酵品質。值得注意的是，T2組pH最低，LA含量最高，且NH3-N含量低于其他組，發酵品質最好，這可能是當歸中的當歸多糖及黃酮類物質抑制了有害微生物繁殖[18]，促進了LAB生長[6]，從而產生了大量LA、顯著降低pH，減少了TMR中蛋白質的降解，顯著降低了NH3-N含量。這也與楊富裕等[26]報道的添加黃芩和當歸可有效改善青貯飼料的發酵品質，且添加0.5%的當歸可以顯著降低NH3-N含量的結果相一致。
4結論
添加當歸、黃芩和茯苓均能顯著促進LAB發酵，提高LA含量，降低TMR的pH，有效改善TMR的發酵品質。其中，當歸處理組的pH和NH3-N含量最低，LA含量最高，其作用效果最好。——論文作者：王妍江迪李榮榮鄭猛虎崔欣雨徐春城*
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