不同添加剂对葛藤青贮品质的影响1*

陈鑫珠，刘 远，高承芳，张晓佩，李文杨，董晓宁，翁伯琦

(福建省农业科学院 畜牧兽医研究所 福州 350013)



不同添加剂对葛藤青贮品质的影响1*

陈鑫珠，刘 远，高承芳，张晓佩，李文杨，董晓宁*，翁伯琦*

(福建省农业科学院 畜牧兽医研究所 福州 350013)

为探明不同添加剂对葛藤(Puerarialobata(Willd). Ohwi)青贮品质的影响，试验设计了对照组(CK)，纤维素酶组(C)，绿汁发酵液组(FJLB)组，糖蜜(M)组和绿汁发酵液+糖蜜(MIX)5个处理组，添加量分别为无添加，500 mg/kg C，2% FJLB 10 mL/kg，50 g/kg M和2% FJLB 10 mL/kg + 50 g/kg M。每个处理3次重复，常温下贮存50 d，开封后评定其青贮品质。结果表明，4种添加剂处理均能改善葛藤青贮发酵品质，其中FJLB+M混合处理的干物质、乳酸和丙酸含量最高，pH和氨态氮含量最低，说明混合处理的发酵品质最佳。

葛藤；纤维素酶；绿汁发酵液；糖蜜；青贮；发酵品质

葛藤(Puerarialobata(Willd). Ohwi)，俗称野葛、葛麻藤、鹿藿、黄斤、鸡齐等，属豆科，蝶形花冠亚科，葛属一种蔓生性多年生落叶藤本植物。在我国除西藏和新疆外，全国各省区均有分布，主产于湘、浙、豫、粤、蜀、桂、滇、秦、宁等省[1]。其拥有较强的生长适应能力和再生能力，生长速度快且产量高，一个季度大约可生长10 m，枝叶茂密，每年大约可刈割2～3次。据报道，葛藤产鲜草56 250 kg/hm2，干草7 500～11 250 kg/hm2；人工栽培，进行施肥管理，产鲜草可达75 000 kg/hm2，干草11 250～15 000 kg/hm2[2]。葛藤的营养物质丰富，其中含粗蛋白质15%～29%、粗脂肪2.5%～4.2%、粗纤维20%～38%、粗灰分4%～9%和无氮浸出物35%～43%[3]。葛藤含有丰富的各种氨基酸，占全氮的16%，其中精氨酸氮、赖氨酸氮和组氨酸氮含量分别为8.8%、2.0%和4.63%，还含洋槐甙0.17%～0.35%[4]和腺素、天门冬氨酸、谷氨酸、刺槐甙、山奈酚、鼠李糖甙等。此外，葛藤还含有丰富的矿物质元素和维生素等。

目前对葛藤研究最多最常用葛根做药用研究，而地上部分的葛藤往往废弃或焚烧，成了一种资源浪费和环境污染。自1905年Mckee确认葛藤的饲用价值之后，美国开始驯化栽培，至20世纪40年代末期，栽培面积即达12×104hm2[1]。据初步统计，我国的葛类植物生长总面积(野生及栽培)约有40×104hm2，资源总量约150×104t[5]，除了少量被用来制作中药材及淀粉加工，还有相当多的资源没有被开发利用。高产量的葛藤及其丰富的营养成分，可被做为一种优质天然饲料资源。目前对葛藤的饲料利用的研究非常少，主要原因可能是其碳水化合物含量较低，纤维含量较高。青贮饲料可有效改善饲料原料的适口性和提高其可消化性。研究发现，葛藤单贮品质不良[6]。青贮调制中，添加剂的使用，促进乳酸菌的生长繁殖，快速降低青贮料的pH，是一种获得优质葛藤青贮饲料的有效手段。本试验在葛藤青贮中添加纤维素酶、糖蜜、绿汁发酵液等添加剂，分析探讨不同添加剂对葛藤青贮品质的影响，以期确定有效的添加，为调制优质的葛藤青贮提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 青贮原料

葛藤来源于福建省农业科学院畜牧兽医所泉头牧草基地，于2013年10月31日人工刈割，刈割时正处开花期。

葛藤的pH近中性；缓冲能和粗蛋白质含量较高，纤维含量也较高。其表面附着的微生物较丰富，乳酸菌、好气性细菌、酵母菌和霉菌的数量差异不显著。详见表1所示。

表1 葛藤的特性

1.2 添加剂

本次试验使用的添加分别为纤维素酶(Cellulase，C)、绿汁发酵液(Fermented juice of epiphytic lactic acid bacteria，FJLB)和糖蜜(Molasses，M)。纤维素酶和糖蜜分别从广东溢多利公司和广西武宣东润贸易有限公司购买，其中纤维素酶的纯度为98%，酶活为2万U/g。使用时将其稀释成5%水溶液。绿汁发酵液是参照大島光昭等[7]的方法制成。

1.3 试验设计

本试验设计5个处理(每个处理3个重复)，分别为对照组(CK)，纤维素酶组(C)，绿汁发酵液组(FJLB)，糖蜜组(M)和混合组(绿汁发酵液+糖蜜组)(MIX)，添加量分别为无添加，500 mg/kg C，2% FJLB 10 mL/kg，50 g/kg M和2% FJLB 10 mL/kg + 50 g/kg M。各添加剂的添加量按新鲜原料重计。

1.4 青贮调制

2013年10月31日进行葛藤青贮饲料的调制。将葛藤原料用铡草机切成约1～2 cm，人工搅拌混合均匀，按试验设计每个重复所需重量分别进行称重，装入贴好标签的青贮袋内，均匀加入添加剂(CK无添加)，再次混合均匀后，抽真空、密封。常温条件下贮存50 d后开封，取样分析青贮料发酵品质和化学成分。

1.5 测定项目与方法

分析样本(原料和青贮饲料)置于烘箱中，在65 ℃条件下干燥48 h、回潮、粉碎制成。装入棕色玻璃瓶密封备用。

原料的风干样本测定干物质(DM)含量、粗蛋白质(CP)含量，中性洗涤纤维(NDF)含量、酸性洗涤纤维(ADF)含量、半纤维素(HC)含量和水溶性碳水化合物(WSC)含量等参考陈鑫珠[8-9]。取具代表性青贮样品20 g加入80 mL蒸馏水，4 ℃冰箱中放置18 h，用滤纸过滤收集滤液，测定滤液的pH；滤液的乳酸(lactic acid，LA)、乙酸(acetic acid，AA)、丙酸(propionic acid，PA)和丁酸(butyric acid，BA)分析采用LC-20AT型高效液相色谱分析仪(色谱柱：Shodex Rspak KC-811 S-DVB gel Column 30×8 mm；检测器：SPD-M10AVp；流动相：3 mmol/L 高氯酸[12])；氨态氮含量[13]采用苯酚-次氯酸钠比色法测定。各项目测定结果以干物质基础的百分比表示。

1.6 数据分析

数据先由Excel 2007软件进行初步处理，再采用SPSS 17.0统计软件进行方差分析和多重比较。结果采用平均数±标准差的形式表示。

2 结果与分析

2.1 青贮料的感官评定

50 d开封时，葛藤的青贮料质地松散，茎叶组织结构基本保存完好，各处理组均未见发霉现象；青贮料的颜色为墨绿色，与原料原色相近，表明此次青贮发酵一致达到良好的厌氧条件。另外对照组青贮料的酸香味较淡，4种添加剂处理组的酸香味较浓，糖蜜、绿汁发酵液和混合处理的气味舒适，酸味中伴有香味，特别是糖蜜处理。综上所述，添加剂处理的青贮料感观表现优于对照组。具体评分见表2。

2.2 青贮的发酵品质

添加剂对葛藤青贮品质的影响见表3。所有青贮均未检测到BA，表明所有青贮的发酵品质优良。与CK相比，纤维素酶处理显著增加了青贮料的干物质、乳酸、乙酸和丙酸含量(P<0.05)；绿汁发酵液处理显著增加了青贮料的干物质、乳酸和丙酸含量(P<0.05)，显著降低了青贮料的pH和氨态氮含量(P<0.05)；糖蜜处理显著增加了青贮料的干物质和乳酸含量(P<0.05)，显著减少了青贮料的乙酸含量(P<0.05)，降低了青贮料的pH；绿汁发酵液和糖蜜混合处理，显著增加了青贮料的干物质、乳酸和丙酸含量(P<0.05)，显著降低了青贮料的pH和氨态氮含量(P<0.05)；在4个处理组中，混合处理的干物质、乳酸和丙酸含量最高，pH和氨态氮含量最低，说明绿汁发酵液与糖蜜混合处理，青贮料的发酵品质最佳。

表2 葛藤青贮感官质量

表3 添加剂对葛藤青贮品质的影响

注：同行数据相同小写字母肩标表示差异不显著(P>0.05)，不同小写字母肩标表示差异显著(P<0.05)。

Notes:In the same row, values with the same lowercase superscripts mean no significant difference (P>0.05), while those with differentlowercase superscripts mean significant difference (P<0.05).

3 讨 论

在青贮发酵进程中，乳酸菌起着关键主导因素的作用。乳酸菌大量、快速生长繁殖，产生大量乳酸，使pH迅速下降，有效抑制不良微生物的生长，营养物质更多的被保留下来，从而达到长期有效的保存青贮料。葛藤属豆科草质藤本植物，纤维含量、粗蛋白含量和缓冲能高均较高，不易于调制常规青贮，必须采用添加剂青贮法。本研究结果发现，与对照相比，4种添加剂处理组青贮料的感官效果均有所提高，同时青贮料的乳酸含量增加，pH和氨态氮含量降低，表明不同的添加剂处理能够提高葛藤青贮的发酵品质。

近年来，纤维素酶作为青贮添加剂的应用而倍受人们的关注。纤维素酶能够水解植物的细胞壁，降解青贮料中部分的结构性碳水化合物为单糖或双糖，提供乳酸菌发酵所需的可溶性碳水化合物，促进青贮早期乳酸菌的生长繁殖，产生乳酸，从而降低青贮料的pH，抑制有害菌的生长和植物蛋白酶的活性，减少青贮初期蛋白质的水解，保留大量的营养物质[14-17]。本试验添加纤维素酶处理的青贮料干物质、乳酸、乙酸和丙酸含量均显著高于对照，说明纤维素酶能促进植物细胞壁的水解，为乳酸菌的生长提供底物，提高青贮品质，这与许多报道结果相似[18-20]。李静等[18]报道，添加纤维素酶能够改善稻草青贮料发酵品质和饲用价值的作用。朱旺生等[19]研究表明，纤维素酶能有效的降低皇竹草青贮的pH，增加青贮料的乳酸、干物质和粗蛋白。丁武蓉等[20]研究报道，采用纤维素酶处理二色胡枝子青贮，能够降低其pH和氨态氮含量，其还报道高浓度纤维素酶(9 600 U/t)对降低青贮料的pH有显著作用，而低浓度纤维素酶(3 200 U/t)对抑制蛋白降解成氨态氮有较好的效果。本试验中与对照相比，添加纤维素酶的青贮料pH和氨态氮均无显著降低，可能与纤维素酶的添加量有关系。

本研究中添加绿汁发酵液的青贮料，干物质、乳酸和丙酸含量显著高于对照，pH和氨态氮含量显著低于对照，这与许庆芳(苜蓿)[21]，庄益芬(水葫芦)[22]，Shao(燕麦)[23]，林仕欣(甜高粱)[24]等研究结果相似。许庆方等[21]研究表明，绿汁发酵液处理可以显著降低袋装苜蓿青贮的pH，减少丁酸含量，增加乳酸含量。Shao等[23]报道，葡萄糖、山梨酸和绿汁发酵液处理燕麦(Avenasativa)青贮，结果发现绿汁发酵液获得最低的pH和最高的乳酸及可溶性碳水化合物含量。这可能因为绿汁发酵液能够增加青贮原料中乳酸菌的启动优势，迅速降低青贮料的pH，抑制不良菌的生长，提高青贮的发酵品质[25]。

糖蜜是制糖工业产生的一种副产品，其含有丰富的糖类物质，如蔗糖、葡萄糖、果糖等，含糖量一般在40%～46%之间[26]。这些糖类物质在青贮发酵进程中能够为乳酸菌的生长提供充足的底物，属于青贮的发酵促进剂，常被用来促进青贮发酵使用。本研究中糖蜜的添加显著增加了青贮料的干物质和乳酸含量，减少了青贮料的乙酸含量，降低了青贮料的pH，提高了青贮料的发酵品质，这一结果与许多研究结果一致。这是由于添加糖蜜能够在青贮过程中为乳酸菌的生长繁殖创造良好条件，乳酸大量的产生，pH快速降低，从而使不利青贮发酵的微生物生长活动受到抑制，减少了营养物质消耗损失。刘贤等[27]研究报道在紫花首蓓中添加3%糖蜜，结果发现，与对照组相比，乳酸和总酸含量上升,乙酸和丁酸含量下降,说明添加糖蜜能够促进乳酸发酵提高发酵品质。丁武蓉等[28]研究报道表明，糖蜜处理胡枝子青贮，能够显著提高其青贮料的乳酸含量和降低pH，有效提高了青贮料的发酵品质。原现军等[29]报道，不同混合比例的青稞秸秆和多年生黑麦草青贮中添加糖蜜，pH均降至4.2以下，且添加3%糖蜜已达到优质青贮。

McDonald等[30]报道，在青贮时添加乳酸菌剂和糖类物质可以有效改善青贮发酵品质，本试验获得相似的结果。本试验中绿汁发酵液和糖蜜混合添加，显著增加了青贮料的干物质、乳酸和丙酸含量，降低pH和氨态氮含量，且4种添加剂处理组，混合处理获得了最高的干物质、乳酸和丙酸含量，最低的pH和氨态氮含量最低，说明混合处理的发酵品质最佳。程方方等[31]研究发现糖蜜和乳酸菌处理显著改善了光叶紫花苕的青贮品质和营养价值，其效果优于单独添加乳酸菌。Shao等[32]报道在大黍(Panicummaxinum)青贮中添加绿汁发酵液与葡萄糖或山梨酸的混合添加剂青贮效果更优。绿汁发酵液的添加，增加了青贮发酵初期乳酸菌的数量，这是糖类物质(糖蜜)的添加，增加了可利用的发酵底物的量，为乳酸菌的迅速、大量生长繁殖创造了一个非常有利的条件，致使大量的乳酸产生，pH迅速下降，有害菌的发酵得到有效的抑制，营养物质保留。

本试验青贮料的pH都在4.2以上，这可能与原料的特性有关，葛藤属于非常规饲料资源。本试验除糖蜜单独添加处理外，其他处理的青贮料的丙酸含量显著高于对照，可能是原料表面附着的丙酸菌种类较多，使用原料制备的绿汁发酵液中丙酸菌也被富集了，因此在绿汁发酵液和混合添加中丙酸含量显著高于对照。而纤维素酶作用于底物后释放出可溶性糖的速度远不及直接添加糖蜜，加之乳酸菌数少，原料中的乳酸菌和丙酸菌同时竞争，乳酸菌竞争中没达到绝对的优势，pH无法迅速降低，使得乳酸菌和丙酸菌的大量生长繁殖，产生了大量的乳酸和丙酸。糖蜜的添加，为乳酸菌创造了优良的启动条件，使乳酸菌能够在短时间内产生大量的乳酸，快速降低青贮料的pH，从而抑制的丙酸菌的繁殖，产生丙酸含量就较少。

4 结 论

综上所述，4种添加剂处理均能有效改善葛藤青贮的发酵品质，其中绿汁发酵液与糖蜜混合添加的效果最好。

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Effect of Additives on Quality of Kudzu Silage

CHEN Xin-zhu, LIU Yuan, GAO Chen-fang, ZHANG Xiao-pei, LI Wen-yang, DONG Xiao-ning*,WENG Bo-qi*

(InstituteofAnimalHusbandryandVeterinaryMedicine,FujianAcademyofAgriculturalSciences,Fuzhou350013,China)

This experiment was carried out to study the effect of adding cellulase (C), fermented juice of epiphytic lactic acid bacteria (FJLB), molasses (M) and FJLB+M on the fermentation quality of Kudzu silage in 5 groups including control, C (500 mg/kg), 2% FJLB (10 mL/kg), M (50 g/kg), and FJLB+M (10 mL/kg+50 g/kg)groups.The additivess were on a fresh weight basis of Kudzu and fermentation quality were analyzed after 50 days of storage. The result showed that the fermentation were improved by all additives；Especially, FJLB+M had the highest contents of dry matter, lactic acid, propionic acid, and the lowest pH value and ammonia nitrogen content.

pueraria lobata;cellulase; fermented juice of epiphytic lactic acid bacteria; molasses; silage; fermentation

20115-01-08

2015-01-15

博士科研启动基金(2013DBS-4)；福建省科技重大专项(2012NZ002-1-2);福建省公益类科研院所专项(2014R1023-5);所青年创新基金(MYQJ2014-7)

陈鑫珠(1985-)，女，福建龙岩人，博士，助理研究员，研究方向为饲料加工与贮藏。E-mail: 010622051@163.com

*[通讯作者] 董晓宁(1956-)，男，山东荣成人，研究员，研究方向为草资源利用。E-mail: xndong@126.com；翁伯琦(1957-)，男，福建莆田人，研究员，研究方向为生物环境保持与资源利用。E-mail: wengboqi@163.com

S811.6

A

1005-5228(2015)08-0050-05