添加低水平缩合单宁对野火球青贮品质的影响

赵梦迪，李成云,2*

（1.延边大学农学院，吉林 延吉133002；2.延边大学肉牛科学与产业技术协同创新中心，吉林 延吉133002）

现今，蛋白质饲料资源不足是我国畜牧业急需解决的问题之一，开发探求新型营养价值较高的蛋白质饲料资源迫在眉睫。目前，许多国家的动物生产都以豆科牧草作为主要的蛋白质饲料资源，因为其蛋白质含量高，维生素及矿物质含量高。野火球又称野车轴草、豆参、野火萩等，属于豆科车轴草属，多年生植物，喜潮湿，抗寒常见于草甸、草原[1]。野火球制作成干草后，钙的含量是磷的10倍，又称为钙质牧草。牧草营养价值方面，钙含量较高，矿物质含量较高。附加价值方面，临床上用野火球来治疗呼吸系统疾病有报道显示，其可入药，味苦，可以镇静安神止咳止血[2]。野火球根系比较发达，固土性能好可做护坡品种。野火球还具有很好的固氮性能可作为改良土壤和增强肥力的优质品种。同时野火球花色非常鲜艳，开花期时间久，是优质的蜜源品种和观赏品质[3]。缩合单宁是一种天然的过瘤胃蛋白保护剂，并且可以抑制青贮中酵母菌和霉菌等腐败菌的活性[4]。而青贮饲料得到大众青睐的主要原因是其能最大限度地保护饲料作物的原有养分，使营养成分损失最小[5]。

本试验旨在探究添加低水平缩合单宁（0.2%0.4%、0.6%）对青贮野火球发酵品质的影响，以筛选出最佳添加量，使其能被更加合理有效的利用为缩合单宁在反刍动物中的合理利用提供基本的理论依据，并且为豆科牧草-野火球在畜牧业生产中应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

野火球于2018年8月上旬采摘自延边朝鲜族自治州草原管理站（N 129°51'，E 42°93'），化学成分见表1。

缩合单宁纯度＞98%，由国药集团化学试剂有限公司提供。

1.2 试验设计

采用单因子试验设计，未添加组为CK组，其余3组为试验组，每个处理设6个重复，具体试验设计见表2。

1.3 青贮调制方法

将新鲜收割的野火球人工切段至每段1～2 cm，均匀混合，平均分为4组，将单宁按试验设计比例溶解于少量蒸馏水，均匀喷洒到野火球上，对照组只喷洒等量蒸馏水，混合均匀后分装到双层35 cm×45 cm聚乙烯袋中，平均袋重500 g，放入过程要求尽可能排出其中气体，压实后采用真空包装机进行二次真空包装，贴好标签，在室温的条件下避光储藏，青贮60 d。

表1 野火球的化学成分 %DM

表2 试验设计 %

1.4 测定指标及方法

野火球青贮完成后开袋取样，分别称取每组每个重复各取样品200 g，放入密封包装中带回，-20℃保存备用。在延边大学农学院营养实验室进行青贮感官评定，测定青贮品质指标。

1.4.1 感官评定

称量青贮野火球样品50 g，现场对气味、结构和色泽进行评分。评分标准按照德国农业协会（DLG）评分法进行评定[6]。

1.4.2 营养成分

干物质（DM）采用65℃烘干法进行测定，粗蛋白质（CP）采用凯式定氮法，粗脂肪（EE）采用索氏脂肪提取法，粗灰分（ASH）采用灰化法，Ca含量采用乙二胺四乙酸二钠络合滴定法，P含量采用钼黄分光光度法，具体操作按照张丽英方法测定[7]。酸性洗涤纤维含量（ADF）和中性洗涤纤维含量（NDF）按照Van Soest洗涤纤维法测定[8]。

表3 青贮饲料感官评定标准

1.4.3 发酵品质

称取青贮野火球25 g捣碎，加入180 mL蒸馏水，浸提6 h，用纱布和定性滤纸过滤后获得浸提液，用赛多利斯PB-10酸度计进行测定其pH，用苯酚-次氯酸钠比色法测定氨态氮（NH3-N）含量，用安捷伦GC-7890A型色谱仪测定乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量，用Zummer修改后的弗氏评分方法进行评分[9-11]。

1.4.4 微生物测定

在超净工作台中将待测样品开封取样，取野火球青贮样品5 g放入250 mL灭菌后的三角瓶中，加入45 mL蒸馏水，用蒸馏水中做10～109梯度稀释。用稀释平板涂布法进行菌落数量测定。乳酸菌用MRS琼脂培养基在37℃厌氧条件培养48 h；好氧性细菌用NA培养基、酵母与霉菌用PDA培养基，PDA培养基和NA培养基在37℃有氧条件下培养48 h。具体方法参照司丙文等方法测定[12]。

1.5 统计分析

采用Excel 2010记录数据，使用SPSS 19.0进行单因素方差分析和多重比较，结果用“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 添加低水平缩合单宁对野火球青贮感官评定影响

添加低水平缩合单宁对野火球青贮感官评定影响见表4。

表4 添加低水平缩合单宁对野火球青贮的感官评定影响

由表4可知，各试验组青贮野火球感官评定得分均高于对照组。其中，对照组芳香味较弱，色泽呈现淡黄绿色，质地上部分结块，评分结果为尚好。其余3个试验组能够闻到芳香味，茎叶结构保存良好，颜色呈现黄绿色，综合考量得分高低依次为CK＜T1=T2＜T3。可以看出0.6%单宁添加量青贮野火球感官评定效果最佳。

2.2 添加低水平缩合单宁对野火球青贮pH、VFA和NH3-N/TN影响

添加低水平缩合单宁对野火球青贮pH、VFA和NH3-N/TN影响见表5。

由表5可知，试验组青贮野火球pH较对照组均显著降低（P＜0.05），但3个试验组间均无显著差异（P＞0.05）；T3组青贮野火球乳酸含量最高，T1组、T2组和T3组青贮野火球乳酸含量较对照组分别提高了3.61%、3.82%和9.77%，且T3组青贮野火球乳酸含量较对照组差异显著（P＜0.05）；T2组和T3组青贮野火球乙酸含量较对照组分别降低了8.76%和15.21%，且均较T1组和对照组差异显著（P＜0.05）；T3组青贮野火球丙酸含量最低，T2组和T3组青贮野火球丙酸含量较对照组和T1组均显著下降（P＜0.05）；各组青贮野火球均不含丁酸；T3组青贮野火球乳酸/乙酸值较对照组差异显著（P＜0.05）；T1组、T2组和T3组青贮野火球NH3-N/TN值较对照组分别降低了3.17%、6.21%和9.10%，且均较对照组差异显著（P＜0.05）。

表5 添加低水平缩合单宁对野火球青贮pH、VFA和NH3-N/TN影响

2.3 添加低水平缩合单宁对野火球青贮Flieg评分的影响

添加低水平缩合单宁对野火球青贮Flieg评分的影响见表6。

由表6可知，随着单宁添加量的提高，各项指标得分均有提高。T3组乳酸评分最高，乙酸评分最高，丁酸评分为满分，评分等级为优；各组Flieg评分总分皆＞81分，等级皆为优。

表6 添加低水平缩合单宁对野火球青贮Flieg评分

2.4 添加低水平缩合单宁对野火球青贮营养成分的影响

添加低水平缩合单宁对野火球青贮营养成分的影响见表7。

由表7可知，T3组青贮野火球粗蛋白质含量较对照组差异显著（P＜0.05），提高15.58%；T1组和T2组青贮野火球酸性洗涤纤维含量较对照组无显著差异（P＞0.05），T3组青贮野火球酸性洗涤纤维含量较对照组差异显著（P＜0.05）；3个试验组青贮野火球干物质含量、粗脂肪含量、粗灰分含量和中性洗涤纤维含量较对照组均无显著差异（P＞0.05）。

2.5 添加低水平缩合单宁对野火球青贮微生物含量的影响

添加低水平缩合单宁对野火球青贮微生物含量的影响见表8。

由表8可知，T2组和T3组青贮野火球乳酸菌含量较对照组分别提高2.12%和3.48%，且均较对照组差异显著（P＜0.05）；T3组青贮野火球酵母菌含量较对照组差异显著（P＜0.05），降低8.49%；T2组和T3组青贮野火球霉菌含量较对照组差异显著（P＜0.05）T3组好氧细菌含量最低，T2组和T3组青贮野火球好氧细菌含量较对照组差异显著（P＜0.05）。

表7 添加低水平缩合单宁对野火球青贮营养成分的影响 %

表8 添加低水平缩合单宁对野火球青贮微生物含量的影响 log cfu·g-1

3 讨论

3.1 添加低水平缩合单宁对野火球青贮品质的影响

动物的采食量取决于青贮饲料的品质[13]。感官评定是从色泽、气味和结构等方面对青贮饲料进行评分，特点是快速、易操作、简便，所以被广泛使用[14-15]。本试验中对青贮野火球进行感官品质评定，对照组芳香味较弱，色泽呈现淡黄绿色，质地上部分结块，评分结果为尚好。其余3个试验组能够闻到芳香味，茎叶结构保存良好，颜色呈现黄绿色，其中0.6%单宁添加量的T3组青贮野火球感官品质评定效果最佳。

pH决定了青贮发酵是否能够成功，pH可以间接反映出乳酸菌的活动，乳酸菌数量越多，活动越活跃，pH越低，可以促进青贮饲料发酵。在青贮牧草中，一般认为pH＜4.2为优，pH 4.2～4.8为良，pH＞4.8为不良[16]。本试验中各试验组野火球青贮的pH皆达到要求并＜4.1。

有机酸含量也是青贮饲料品质评定的重要指标之一，青贮中各种微生物会分解营养物质变成乳酸，导致pH降低，抑制霉菌等有害菌种的扩繁，进而提高青贮品质。其中，最重要的是乳酸、乙酸和丁酸的含量及其占比，可反映出青贮发酵过程和品质的好坏。Salawu等在豆科牧草中添加含羞草单宁50 g·kg-1DM进行青贮，结果表明，与对照组相比，添加含羞草单宁的青贮饲料乙酸含量显著下降，丁酸含量为0，与本试验结果相似，但其乳酸含量降低，与本试验结果不同，猜想可能是单宁的浓度及品种不同造成的[17]。

NH3-N/TN可以间接表明青贮饲料的品质好坏，其值越低，表明蛋白质和氨基酸被利用的少，饲料中营养成分越高，品质越好。一般认为，NH3-N/TN＜80 g·kg-1的青贮饲料发酵品质较好。本试验中，各组青贮野火球均不含丁酸，各组NH3-N/TN值均＜80 g·kg-1，且Flieg评分等级皆为优，说明在野火球添加低水平单宁可以提高青贮品质，这与Wang等报道结果相似[18]。

3.2 添加低水平缩合单宁对野火球青贮常规分析的影响

评定青贮饲料营养价值的重要指标之一就是CP含量。青贮饲料的CP含量受pH影响，pH＜4.6时，蛋白质仅有少部分被分解，pH＞4.6时，腐败菌滋生会导致青贮饲料蛋白质大量被分解，营养成分损失增加[19]。蛋白质的水解取决于肽酶的活性，而单宁可以结合蛋白质和氨基酸，使酶无法靠近，进而减少蛋白质的损失[20]。同时，水解酶也是蛋白质，也会与单宁结合，降低酶活性。Albrecht等研究表明，单宁可以减少青贮饲料中可溶性氮的含量，且单宁的浓度与可溶性氮的浓度呈负相关，这间接表明单宁可以保护青贮饲料的蛋白质含量，与本试验结果一致[21]。ADF与动物消化饲料有关，NDF与青贮适口性有关，其二者含量高，说明可被动物利用的营养成分含量少[22-23]。本试验中，与对照组相比，T3组青贮野火球酸性洗涤纤维含量提高，猜想可能是因为添加单宁抑制了部分纤维素分解菌活动，导致纤维素含量升高。

3.3 添加低水平缩合单宁对野火球青贮微生物含量的影响

乳酸菌作为青贮中关键的微生物，其含量十分重要。在青贮早期，乳酸菌需快速扩繁，降低青贮pH，抑制有害菌种扩繁，给发酵提供有利环境，乳酸菌在厌氧情况下将饲料中碳水化合转化为乳酸。霉菌是青贮饲料中有害菌种之一，也是导致青贮饲料腐败的主要微生物[24]。由于较低的pH和厌氧环境会抑制霉菌生长，霉菌通常存在于饲料上层或边缘等会接触到空气的地方，霉菌还有一定的毒性，如镰孢霉菌属会代谢生成具有雌激素效应的毒素，导致反刍动物不孕症的发生；白地霉菌会产生酸败气味，影响青贮饲料的适口性[25-26]。适量的酵母菌可以提高青贮饲料的风味和口感，产生酒香味，提高饲料适口性。但由于酵母菌以及好氧性细菌的特点，一旦青贮饲料暴露在空气中，会快速活跃，导致二次发酵青贮饲料腐败变质[27]。本试验中，添加低水平单宁组较对照组降低了霉菌、酵母菌和好氧性细菌含量，提高了乳酸菌含量。Salawu等试验表明，单宁可以抑制青贮饲料中细菌和霉菌的活性，与本试验研究结果一致[28]。

4 小结

本试验结果表明，将缩合单宁以不同比例添加到野火球青贮中，可以提高青贮感官评分，降低青贮pH，提高乳酸含量，降低乙酸和丁酸含量，提高青贮野火球粗蛋白含量，降低青贮中酵母菌含量和好氧性细菌含量，且以添加缩合单宁0.6%的T3组品质最优。