贮藏时间对沙柳混合发酵饲料营养成分及体外消化率的影响

李满双 薛树媛郭天龙 王 超 金 海（内蒙古自治区农牧业科学院，呼和浩特010031）

贮藏时间对沙柳混合发酵饲料营养成分及体外消化率的影响

李满双 薛树媛∗郭天龙 王 超 金 海∗
（内蒙古自治区农牧业科学院，呼和浩特010031）

摘 要：本试验旨在探讨贮藏时间对沙柳混合发酵饲料营养成分及体外消化率的影响，为沙柳的利用开辟新途径。试验按不同沙柳比例（36．44%和67．08%）调制成2组混合发酵饲料，分别用FF1和FF2表示，在各组中添加等量的复合菌剂，考察发酵饲料在贮藏1、3、5、7、10、12、15、22、30、45和60 d时，沙柳混合发酵饲料营养成分和体外消化率随时间的变化规律。结果表明：1）随着贮藏时间的延长，沙柳混合发酵饲料的干物质、有机物和可溶性碳水化合物含量显著下降（P＜0．05），并显著降低了中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸性洗涤木质素含量（P＜0．05）；粗脂肪含量显著提高（P＜0．05）；粗蛋白质含量在贮藏过程中略有上升，但差异不显著（P＞0．05）。2）随着贮藏时间的延长，沙柳混合发酵饲料的干物质、有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的体外消化率均显著升高（P＜0．05）。2组发酵饲料之间的营养物质体外消化率均差异显著（P＜0．05）。由此可见，按沙柳不同比例调制的2种发酵饲料配方，经发酵处理可以有效提高沙柳混合发酵饲料的营养价值。综合各项指标，确定在贮藏30 d后沙柳混合发酵饲料营养成分趋于稳定，且FF1组的营养品质优于FF2组。

关键词：沙柳；贮藏时间；混合发酵饲料；营养成分；体外消化率

灌木是我国宝贵的植物资源，具有极强的抗逆性能和饲料生产能力，在荒漠地带及高寒阴湿山地不仅具有特殊的生态学意义，而且具有很高的饲料开发利用价值［1］。沙柳是杨柳科柳属的一种落叶灌木或小乔木，是广泛分布于我国北方沙漠地区的一种多功能综合性树种，其嫩枝鲜叶的营养价值很高，是极具开发潜力的非常规粗饲料资源。如果能将沙柳通过发酵转变为能够被反刍动物利用的新型发酵饲料，将对促进我国的草地生态治理和解决粗饲料资源不足等问题具有重要意义。目前，对沙柳的研究只停留在营养成分的测定［2－5］，而对沙柳进行发酵处理的研究鲜有报道。多年来，人们从生物学、生态学等方面［6－8］对沙柳进行了深入研究，但其加工利用方面研究很少，尤其是调制发酵饲料，国内外尚未见到有关的研究报道，其潜在的饲用价值尚未被充分认识和开发利用。鉴于此，本试验结合实际，采用混合发酵技术，探讨贮藏时间对沙柳混合发酵饲料营养成分及体外消化率的影响，为沙柳的利用开辟新途径。

1　材料与方法

1．1 试验材料

发酵原料：沙柳（取自内蒙古锡林郭勒盟正镶白旗，2013年9月中旬刈割）、玉米粉、糖蜜、土豆渣、混合草、预混料、石粉、食盐。

复合菌剂：由枯草芽孢杆菌、乳酸菌、细菌生长促进剂及载体等多种成分组成，活菌数≥5× 107CFU／g，由内蒙古奥德威生物技术有限责任公司生产。

1．2 发酵饲料的调制

将新鲜收割的沙柳用揉丝机揉成3～4 cm的丝段，按不同沙柳比例分为2组混合发酵饲料，分别用FF1和FF2表示（表1）。将活化的复合菌剂均匀喷洒到混合好的原料中，添加量为每100 g混合发酵饲料中添加0．2 g，使各组初始活菌数量达到1×105CFU／g。然后以每袋500 g装入聚乙烯真空袋中，用真空封口机抽真空并封口，室温（白天15～24℃，夜间－2～13℃）下避光存放。

表1　发酵饲料组成及营养水平（干物质基础）Table 1 Composition and nutrient levels of fermented feeds（DM basis）　%

1．3 测定指标与方法

分别在贮藏1、3、5、7、10、12、15、22、30、45和60 d时开封，每个取样时间设置3个重复，在65℃下进行烘干，粉碎后进行各营养成分的测定。干物质（DM）含量参照张丽英［10］的方法测定；粗蛋白质（CP）含量采用FOSS公司全自动凯氏定氮仪测定；粗脂肪（EE）含量参照GB／T 6433—2006测定；中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）和酸性洗涤木质素（ADL）含量采用ANKOM A200纤维分析仪测定；有机物（OM）含量参照GB／T 6438—2007测定；可溶性碳水化合物（WSC）含量采用蒽酮－硫酸法测定［11］。

1．4 营养物质体外消化率的测定

采用一级离体消化试验法，人工瘤胃培养液的配制参照Tilley等［12］的方法。

选取4只体重（40±1）kg且安装永久性瘤胃瘘管的内蒙古半细毛成年羯羊，用于瘤胃内容物的采集。基础饲粮由精料和青干草组成，精粗比30∶70，自由饮水，单笼饲养。

采用生理盐水瓶（250 mL）作为发酵瓶，准确称取风干样品2．0 g放入尼龙袋（尺寸为110 mm× 80 mm，孔径为400目）中，然后把尼龙袋放入生理盐水瓶里，每个样品3个重复，每次设3个空白，在39℃恒温水浴锅中预热。然后向每个培养瓶中加240 mL培养液（瘤胃液和人工瘤胃培养液的混合物，体积比为1∶2）；向溶液中持续通入CO2，使溶液和瓶内空间充满CO2。然后盖上带有放气阀门的橡皮塞，密闭。放入39℃恒温水浴摇床中培养24 h。然后测定样品培养后的DM、OM、CP、NDF和ADF含量，测定方法同1．3，并计算各自的消化率。

某营养物质体外消化率（%）＝［样品重（g）×样品中某营养成分含量（%）］－［残渣重（g）×残渣中某营养成分含量（%）］／样品重（g）×

样品中某营养成分含量（%）。

1．5 浓缩效应

发酵饲料在发酵过程中存在着物质和能量的转换和消耗［13］。现实中，发酵原料经发酵后的回收率并不是100%，在发酵过程中原料有一定的损失。在发酵初期，微生物的呼吸作用要消耗一部分原料。由于物料的损失，即使发酵物中的各营养物质总量未有增加，但各营养物质在物料中的百分含量也将被提高，这就出现了“浓缩效应”［14］。因此，在结果计算中应扣除“浓缩效应”带来的影响。

1．6 数据处理与分析

数据统计方式利用Excel软件处理基础数据并制作图表，用SAS 9．1．3软件中的GLM过程进行方差分析，多重比较采用Duncan氏法。

2　结果与分析

2．1 贮藏时间对沙柳混合发酵饲料营养成分的影响

由表2可知，随着贮藏时间的延长，DM含量显著下降（P＜0．000 1）；FF1组和FF2组DM含量分别在贮藏的第12天和第30天后保持相对稳定（P＞0．05）。在经过60 d的贮藏，FF1组和FF2组DM含量分别为42．50%和42．25%，与第1天相比，FF1组和FF2组DM含量分别降低了5．56%和9．72%。在贮藏过程中2种饲料之间差异显著（P＝0．001 1）。

随着贮藏时间的延长，OM含量显著下降（P＜0．000 1）；发酵前后，FF1组OM含量由92．82%下降到86．88%，FF2组由94．91%下降到87．06%，差异显著（P＜0．05）。FF1组和FF2组OM含量分别在贮藏的第45天和第30天后保持相对稳定（P＞0．05）。在贮藏过程中2种饲料之间差异不显著（P＞0．05）。

在整个发酵过程中，FF1组的CP含量的变化是6．19%～6．39%，FF2组的CP含量的变化是5．73%～6．12%，略有上升，但各贮藏时间之间差异不显著（P＞0．05）；在贮藏过程中2种饲料之间差异显著（P＝0．016 4）。

FF1组和FF2组的EE含量随着贮藏时间的延长显著提高（P＜0．000 1）；FF1组和FF2组EE含量均在贮藏的第30天后保持相对稳定（P＞0．05）。经过60 d的贮藏，FF1组和FF2组的EE含量分别提高了23．94%和10．25%。在发酵过程中2种饲料之间差异显著（P＜0．000 1）。

FF1组和FF2组的NDF、ADF和ADL含量在贮藏过程中显著下降（P＜0．000 1）。经过60 d的贮藏，FF1组和FF2组的NDF、ADF和ADL含量分别下降了3．76%、5．71%、6．31%和6．33%、2．15%、2．12%。FF1组和FF2组NDF含量分别在贮藏的第22天和第30天后保持相对稳定（P＞0．05）；ADF含量分别在贮藏的第30天和第22天后保持相对稳定（P＞0．05）；ADL含量均在贮藏的第30天后保持相对稳定（P＞0．05）。在贮藏过程中2种饲料之间的NDF和ADF含量差异不显著（P＞0．05），ADL含量差异显著（P＝0．033 5）。

FF1组和FF2组的WSC含量随着贮藏时间的延长显著下降（P＜0．000 1）。FF1组和FF2组WSC含量均在贮藏的第30天后保持相对稳定（P＞0．05）。经过60 d的贮藏，FF1组和FF2组的WSC含量仅为0．02%和0．06%。在贮藏过程中2种饲料之间差异不显著（P＞0．05）。

2．2 贮藏时间对沙柳混合发酵饲料体外消化率的影响

由表3可知，FF1组和FF2组的体外干物质消化率（IVDMD）随贮藏时间的延长呈上升趋势，发酵前后IVDMD差异显著（P＜0．000 1）；发酵前期各贮藏时间之间差异不显著（P＞0．05），FF1组和FF2组分别在贮藏的第15天和第12天后IVDMD显著增加（P＜0．05），与第1天相比，FF1组和FF2组的IVDMD分别提高了20．08%和24．65%。FF1组和FF2组的IVDMD分别在贮藏的第30天和第45天后保持相对稳定（P＞0．05）。

随着贮藏时间的延长，FF1组和FF2组的体外有机物消化率（IVOMD）呈上升趋势，发酵前后IVOMD差异显著（P＜0．000 1）；FF1组和FF2组均在贮藏的第15天后显著增加（P＜0．05），在整个发酵过程中，FF1组和FF2组的IVOMD分别提高了22．53%和22．09%。FF1组和FF2组的IVOMD均在贮藏的第30天后保持相对稳定（P＞0．05）。

FF1组和FF2组的体外粗蛋白质消化率（IVCPD）随贮藏时间的延长呈上升趋势，发酵前后IVCPD差异显著（P＜0．000 1）；与第1天相比，FF1组和FF2组的IVCPD分别提高了34．55%和50．12%。FF1组和FF2组的IVCPD分别在贮藏的第15天和第45天后保持相对稳定（P＞0．05）。

FF1组和FF2组的体外中性洗涤纤维消化率（IVNDFD）和体外酸性洗涤纤维消化率（IVAD⁃FD）随贮藏时间的延长呈上升趋势，发酵前后差异显著（P＜0．000 1）；与第1天相比，FF1组和FF2组的IVNDFD和IVADFD分别提高了106．97%和47．86%、141．20%和57．65%。FF1组和FF2组的IVNDFD分别在贮藏的第15天和第30天后保持相对稳定（P＞0．05）；IVADFD分别在贮藏的第15天和第30天后保持相对稳定（P＞0．05）。在整个贮藏过程中，2组发酵饲料之间的营养物质体外消化率均差异显著（P＜0．05）。

表2　贮藏时间对沙柳混合发酵饲料营养成分的影响（干物质基础）Table 2 Effects of storage time on the nutrient content in salix mixed fermentation feed（DM basis）　%

3　讨 论

3．1 贮藏时间对沙柳混合发酵饲料营养成分的影响

DM含量是评价发酵质量的一个重要指标，发酵饲料DM含量变化较大，则在发酵过程中营养物质降解就越大，保存越不佳［15］。本试验中，DM含量随着贮藏时间的延长逐渐下降，这与王加启等［16］报道一致。这可能与发酵过程中水溶性碳水化合物含量降低有关，在发酵过程中，作为微生物重要发酵来源的水溶性碳水化合物不断地被微生物利用，导致DM含量损失相对较高。

在发酵前期，由于多种微生物的存在，对发酵饲料中营养物质的利用要多于自身产生的OM，所以表现为OM含量不断地下降。随着发酵的进行，大部分微生物逐渐减少甚至消失，只有乳酸菌处于活动状态，由于其本身活动产生的乳酸量要大于消耗的营养物质［17］，所以发酵后期OM含量趋于稳定。

表3　贮藏时间对沙柳混合发酵饲料体外消化率的影响（干物质基础）Table 3 Effects of storage time on the in vitro digestibility in salix mixed fermentation feed（DM basis）　%

CP是饲料中含氮物质的总称，含有各种必需氨基酸，是决定发酵饲料饲用价值的重要基础［17］。本试验中，2组发酵饲料CP含量有少量的提高，但差异不显著，这与王旭明等［14］的研究结果相似。这是因为在饲料CP的测定中，是以样品含氮量的6．25倍计算，根据质量守恒定律，在无外来氮源加入的情况下，CP的绝对量不可能在发酵后有所增加。

EE是富含热能的养分，是提供能量的主要物质。发酵过程中，前期由于微生物活动活跃，需要消耗利用EE，EE含量会出现下降趋势。但本试验中，EE含量逐渐增加，出现上述结果的原因还不明确，有待于进一步的研究。

NDF是目前反映纤维质量好坏的最有效指标，其含量是估测奶牛饲粮精粗比是否合适的重要指标［18］。ADF是指示饲料能量的关键，其含量越低，青贮饲料饲用价值越高［19］。木质素不能被反刍动物吸收利用，同时会降低其他养分的消化率［20］。本试验中，2种发酵饲料的NDF、ADF和ADL含量在贮藏期间均显著下降，这与许宇薇［21］的研究结果相似，这说明添加的复合菌剂可以降解发酵原料中的纤维部分，转化为微生物可利用的营养成分。

WSC含量是饲料成功发酵的先决条件之一，因为WSC为青贮早期乳酸菌发酵提供发酵底物，被转化为挥发性脂肪酸和乳酸［22］。WSC是发酵饲料的营养物质中损失最多的物质［17］。许庆方等［23］的研究表明，苜蓿青贮经过58 d的发酵，WSC含量由9%下降到5%。沙柳混合发酵饲料在贮藏过程中WSC含量逐渐下降，经过60 d的贮藏后，FF1组和FF2组的WSC含量分别为0．02% 和0．06%，表明发酵过程微生物发酵需要消耗一定量的WSC。

3．2 贮藏时间对沙柳混合发酵饲料体外消化率的影响

饲料中各营养物质的含量只代表饲料本身，而不能反映饲料在动物体内的消化和吸收利用情况［24］。IVDMD和IVOMD的大小反映了饲料消化的难易程度［25］，本试验中，经过60 d的贮藏，沙柳混合发酵饲料的IVDMD和IVOMD显著提高，这与Han等［26］的研究结果相似，这说明沙柳混合发酵饲料经发酵处理后可以使细胞壁结构发生改变，使其变得松散，质地变软，有利于瘤胃微生物更快、更好地与消化底物结合。此外，原料经过揉碎处理，加大了营养成分的暴露面积，有益于有效菌的附着和消化，加快其释放营养物质的速度；而且在发酵过程中可溶性部分含量增加，大分子物质被分解为小分子物质，提高了瘤胃微生物对沙柳混合发酵饲料的分解速度。

沙柳是以粗纤维为主的饲料，而木质素是不能被瘤胃微生物消化利用的。由于木质素与植物纤维总是镶嵌在一起，微生物很难与其接触，无法起到相应的消化作用，因此破坏木质素的这种结构，创造微生物生长所需的环境，成为提高沙柳混合发酵饲料消化率的关键。本试验中，沙柳混合发酵饲料的IVNDFD和IVADFD随着贮藏时间的延长而显著升高，这与许庆方等［23］和Yahaya等［27］的研究结果相似，其原因可能是添加的复合菌剂破坏了沙柳的木质素结构，将纤维类物质转化为可消化利用的营养物质，提高了纤维物质的消化率。

本试验中沙柳混合发酵饲料的IVCPD显著提高，其原因可能是由于添加了复合菌剂，将原料中的非蛋白氮转化为菌体蛋白，使蛋白质分解为肽、胨和氨基酸等容易消化吸收的物质，提高蛋白质的消化吸收率。

4　结 论

①综上所述，按沙柳不同添加比例调制的2种发酵饲料配方，经发酵处理可以有效提高沙柳混合发酵饲料的营养成分。

②沙柳混合发酵饲料经过发酵处理可显著提高发酵饲料的IVDMD、IVOMD、IVCPD、IVNDFD 和IVADFD，说明通过本试验的处理，可保存大量供动物体消化的营养成分。

③综合各项指标，确定在贮藏30 d后沙柳混合发酵饲料营养成分趋于稳定，且FF1组的营养品质优于FF2组。因此，通过沙柳可以获得营养价值较好的新型混合发酵饲料。

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Effects of Storage Time on the Nutrient Composition and in Vitro Digestibility in Salix Mixed Fermentation Feed

LI Manshuang XUE Shuyuan∗GUO Tianlong WANG Chao JIN Hai∗
（Inner Mongolia Academy of Agricultural＆Animal Husbandry Sciences，Hohhot 010031，China）

∗Corresponding authors，JIN Hai，professor，E⁃mail：jinhaicnm＠vip ．sina．com；XUE Shuyuan，professor，E⁃mail：shuyuanxue＠163．com

Abstract：This experiment was conducted to study the effects of storage time on the nutrient composition and in vitro digestibility in salix mixed fermentation feed，in order to provide a new ways for better utilization of salix．In this experiment，according to the different proportion of salix（36．44%and 67．08%），two groups of mixed fermentation feed were made，represented by FF1 and FF2，respectively．Each group added the same number of compound bacteria preparation．The variation law of nutrient composition and in vitro digestibility of salix mixed fermentation feed at different storage periods of 1，3，5，7，10，12，15，22，30，45 and 60 days were analyzed．The results showed as follows：1）with the extension of storage time，the contents of dry matter （DM），organic matter（OM）and water soluble carbohydrate（WSC）were significantly decreased（P＜0．05），and the contents of neutral detergent fiber（NDF），acid detergent fiber（ADF）and acid detergent lig⁃nin（ADL）were significantly decreased（P＜0．05）；the content of ether extract（EE）was significantly in⁃creased（P＜0．05）；the content of crude protein（CP）was increased during storage，but the difference was no significant（P＞0．05）．2）With the extension of storage time，the in vitro digestibilities of DM，OM，CP，NDF and ADF were significantly increased（P＜0．05）．The nutrient component in vitro digestibility had signifi⁃cant difference between the two groups（P＜0．05）．In conclusion，according to the two kinds of fermented feed formulation of adding different proportions of salix，the nutritional value of salix mixed fermentation feed is in⁃crease with different storage periods．Comprehensive indicators，salix mixed fermentation feed gradually stabi⁃lize after 30 days，and FF1 nutritional quality is superior to FF2．［Chinese Journal of Animal Nutrition，2015，27（2）：655⁃662］

Key words：salix；storage time；mixed fermentation feed；nutrient component；in vitro digestibility

通信作者：∗金 海，研究员，硕士生导师，E⁃mail：jinhaicnm＠vip．sina．com；薛树媛，研究员，E⁃mail：shuyuanxue＠163．com

作者简介：李满双（1989—），男，黑龙江大庆人，硕士研究生，研究方向为反刍动物营养与饲料开发。E⁃mail：limanshuang521＠126．com

基金项目：农业部国家现代肉羊产业技术体系（CARS⁃39）；公益性行业（农业）科研专项经费项目“牧区饲草饲料资源开发利用技术研究与示范”（201203042）

收稿日期：2014－08－22

doi：10．3969／j．issn．1006⁃267x．2015．02．039

文章编号：1006⁃267X（2015）02⁃0655⁃08

文献标识码：A

中图分类号：S816．11