不同功能物质对猪粪发酵液产硫化氢的影响

王利民 刘玉民 马常俊等

作者简介：王利民（1971-），女，副研究员，研究方向为农业科技信息在动物学上的应用。

通讯作者：盛清凯（1971-），男，副研究员，研究方向为单胃动物营养与饲料科学。

摘要：研究不同剂量的外源色氨酸、果聚糖和酪蛋白对不同猪粪发酵液产硫化氢的影响。试验组日粮中添加纳豆芽孢杆菌，对照组不添加。猪粪液全部体外厌氧发酵。结果表明：试验组猪粪乳酸杆菌和梭菌含量分别高于（P<001）和低于（P<005）对照组，发酵液硫化氢含量低于对照组（P<005）；果聚糖对两组猪粪发酵液产硫化氢影响最大，色氨酸对两组猪粪发酵液产硫化氢影响最小。建议猪日粮中添加纳豆芽孢杆菌及调整猪粪中果聚糖含量以减少猪粪发酵液中硫化氢的产生。

关键词：猪粪；色氨酸；果聚糖；酪蛋白；硫化氢

中图分类号：X705 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）06-0096-03

猪粪尿污染已成为严重的社会公害。目前已发现猪粪尿中恶臭物质160多种，其中主要为硫化氢、氨气等。硫化氢是一种易挥发、无色、带有臭鸡蛋味的气体。低浓度的硫化氢可以降低动物的生产性能和免疫机能，高浓度的硫化氢可导致动物中枢神经麻痹，最终窒息死亡。粪尿中硫化氢的产生受含硫物质的日摄入量、pH值、温度等多种因素的影响。为了减少硫化氢的产生，人们常在玉米-豆粕型日粮中添加有益菌、低聚糖、酶制剂或配制氨基酸平衡日粮等[1，2]。但粪便中残留的有益菌、色氨酸等功能物质对粪便体外发酵产硫化氢的影响鲜见报道。本文探讨了日粮中添加纳豆芽孢杆菌及猪粪中添加色氨酸、酪蛋白、果聚糖对猪粪厌氧发酵产硫化氢的影响。

1 材料与方法

11 试验动物

80头体重为500±05 kg的杜长大三元杂交商品猪。

12 试验设计

将80头猪随机分为对照组和试验组，每组4个重复，每重复10头猪。两组分别饲喂基础日粮及添加02%纳豆芽孢杆菌的试验日粮，均水泥地面饲养。纳豆芽孢杆菌含量为109 CFU/g。6周后，对照组和试验组每组随机选取8头猪，直肠无菌取样，采用平板计数法测定粪便中大肠杆菌、梭菌、双歧杆菌、乳酸杆菌的菌群数量。

另将该16头猪每头猪的新鲜粪便280 g悬浮在无菌厌氧的矿物质介质中将这种悬浮液转移到无菌充满CO2的塑料袋中，拍打5 min，后用6层灭菌纱布过滤以除去粗微粒物质。将10% （W/V） 粪水厌氧分装于27个150 ml无菌瓶中，每瓶100 ml。每3瓶为一组，共分为9组。将9组瓶按3因素3水平正交试验设计，分别加入不同剂量的L-色氨酸、果聚糖和酪蛋白（见表1），38℃厌氧培养24 h，后分

别从各瓶中取出20 ml溶液，-18℃冰箱冷冻保存，采用碘量法[3]测定硫化氢产量。13 数据测定

试验数据采用Excel 2003处理和SAS统计，进行方差分析和Duncans多重比较。数据为平均数±标准误。

2 结果与分析

21 纳豆芽孢杆菌对猪粪中不同菌群的影响

表2中试验组双歧杆菌和乳酸杆菌含量高于对照组，大肠杆菌和梭菌低于对照组，其中乳酸杆菌含量极显著高于对照组（P<001），梭菌显著低于对照组（P<005），表明外源纳豆芽孢杆菌影响生猪体内的菌群组成。

22 纳豆芽孢杆菌对猪粪发酵液中硫化氢含量的影响

由表3知，试验组中硫化氢浓度显著低于对照组（P<005），表明饲喂添加纳豆芽孢杆菌日粮的生猪猪粪厌氧发酵后产生的硫化氢量少。

23 不同功能物质对发酵液中硫化氢含量的影响

对照组中果聚糖R值极显著高于色氨酸和酪蛋白（P<001），色氨酸和酪蛋白二者无显著差异；试验组中果聚糖和酪蛋白R值极显著高于色氨酸（P<001），果聚糖和酪蛋白二者无显著差异（表4）。表明色氨酸对猪粪发酵液产生硫化氢影响最小，果聚糖对之影响最大。

3 讨论与结论

养猪过程中产生的硫化氢不仅严重影响了猪的生长发育，也使猪场附近居民受到危害。益生菌作为一种无毒、无残留、无抗药性的饲料添加剂，具有调节肠道菌群平衡、降低臭气排泄等诸多功能。为了减少氮磷排放，改善养殖环境，日粮中常添加益生菌[4]。纳豆芽孢杆菌作为一种益生菌，添加于猪日粮中可以减少硫化氢和氨气的排放[5]。本研究结果表明日粮中添加纳豆芽孢杆菌能够使猪粪厌氧发酵后产生的硫化氢量减少，该结论与Lee等（2009）[6]的相似。纳豆芽孢杆菌降低硫化氢产量的机理可能在于调节了肠道菌群或分泌酶制剂[5，7]。

人们常常配制氨基酸平衡日粮，以降低猪日粮蛋白质含量，从而减少粪尿的污染。色氨酸为一种不含硫的必需氨基酸，常添加于猪日粮中，但目前尚未见猪粪中外源色氨酸对硫化氢影响的报道。本试验添加色氨酸对猪粪发酵产生硫化氢影响最小，表明硫化氢减排时可忽略粪便外源色氨酸的影响；酪蛋白对试验组猪粪发酵液有极显著影响，表明硫化氢减排时应考虑粪便蛋白的含量。外源酪蛋白与猪粪中的纳豆芽孢杆菌是否存在关联需要进一步研究。

果聚糖作为一种益生元，通过促进肠道内有益菌的增殖而发挥肠道菌群的调节功能，从而提高动物的生产性能。汪莉等（2002）[8]研究表明：低聚糖降低蛋雏鸡粪便硫化氢产生量。本试验中添加果聚糖对两组猪粪发酵液产硫化氢影响最大，表明果聚糖影响硫化氢的机制与纳豆芽孢杆菌无关，与猪粪中原有的菌群或脱硫菌可能相关。

综上所述，饲喂纳豆芽孢杆菌日粮可以降低猪粪厌氧发酵产硫化氢能力。减排粪便硫化氢时，应考虑外源果聚糖的添加量，忽略外源色氨酸的添加量。参 考 文 献：

[1] Shurson J， Whitney M， Nicolai R. Manipulating diets may reduce hydrogen sullfide emissions[J] Feedstuffs， 1999， 71：12-17

[2] 詹 凯，程广龙，胡达林，等低蛋白日粮对生长猪舍NH3和H2S质量浓度及猪生产性能的影响[J]安徽农业科学，2002，30（4）：475-476，482

[3] 宋忠俭，钱晓晴，柏彦超蚯蚓粪覆盖对氨气和硫化氢的去除效果研究[J] 现代农业科技，2012，20：240，248

[4] 王 俐，张红星，朱鹤岩益生菌和丝兰提取物降低猪舍有害气体浓度的效果试验[J]饲料工业，2007，28（23）：29-31

[5] 孙亚楠，周岩民芽孢杆菌益生素对畜禽养殖环境的改善作用[A]第十一届全国家畜环境科学讨论会论文集[C] 2008： 189-196

[6] Lee S J， Shin N H， Ji U O， et al Effects of dietary synbiotics from anaerobic microflora on growth performance， noxious gas emission and fecal pathogenic bacteria population in weaning pigs[J] Asian-Australasian Journal of Animal Sciences， 2009， 22（8）：1202-1208

[7] 张庆宁，胡 明，朱荣生，等 生态养猪模式中发酵床优势细菌的微生物学性质及其应用研究[J] 山东农业科学，2009， 4： 99-105

[8] 汪 莉，罗淑琴，苏 宁，等 低聚糖对蛋雏鸡生长性能及粪臭的影响[J]畜牧与兽医，2002，34（6）：6-8