发酵金针菇菌糠对泌乳奶牛生产性能及血液生理指标的影响*

刘启燕，王 宇，张轶凤，李 晗，齐智利**，孙 波

（1.湖北省农业科学院经济作物研究所，湖北 武汉 430070；2.华中农业大学动物科技学院，湖北 武汉 430070；3.如意情生物科技股份有限公司，湖北 武汉 430000）

金针菇菌糠（Flammulina velutiper chaff，FVC），又称菌渣、菇渣、下脚料、废料等，是金针菇栽培过程中收获产品后剩下的栽培料，含有丰富的菌体蛋白、有机质、多种酶等活性物质[1]。目前金针菇均以工厂化方式生产，采用的主要原料为玉米芯、米糠、麸皮等原本就可以添加到家畜日粮中的农副产品。按照金针菇鲜菇∶菌糠≈1∶1的比例计算，全国金针菇工厂每年产生菌糠约1.16×106t[2]，每天产生量约3 300 t，品质稳定且供应均衡，是优良的生物质原料。但新鲜金针菇菌糠的含水量较高，不经处理易腐败变质，不宜储存及运输，且目前几乎没有专门的工厂可以进行后续加工，致使金针菇生产企业将菌糠主要作为灭菌锅能源材料，少数用作堆肥和栽培基质[3]，利用率较低。利用益生菌对菌糠进行适当发酵，可以降解其中动物难以利用的成分，使之成为高营养价值的发酵饲料[4]，该发酵饲料成本低、利润高，同时减少了对环境的污染，对动物健康有益[5]。苏衍菁等[6]将菌糠经微生物发酵后用于后备牛的饲养中，充分利用食用菌生产中的废弃物,减少环境污染，降低企业生产成本，实现资源循环利用。本试验将金针菇工厂化生产产生的菌糠经益生菌发酵后饲喂泌乳奶牛，以探究发酵金针菇菌糠作为反刍动物粗饲料的合理性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验于2017年9月16日~2017年11月29日，在湖北省武汉市江夏区新东阳奶牛合作社养殖基地进行。供试新鲜金针菇菌糠和发酵金针菇菌糠均由如意情生物科技股份有限公司提供。

1.2 试验动物

选取30头年龄、体重（680 kg左右）、胎次相近（1胎～2胎） 的荷斯坦奶牛，随机分成 2个组，每组15个重复。

表1 试验日粮的组成Tab.1 Composition of the experimental diets

1.3 试验设计与饲养管理

2组试验奶牛均采用全混合日粮（total mixed ration，TMR）饲喂，每天2次，分别于04:00和16:00挤奶后开始饲喂，自由饮水。对照组饲喂基础日粮，试验组用金针菇发酵菌糠替代部分玉米青贮。整个试验期75 d，其中预试期15 d，正式试验期60 d。预试期试验组发酵菌糠量逐渐增加，第7天菌糠料增加到每头牛 2.5 kg·d-1，第10天菌糠增加到每头牛5 kg·d-1。正式试验期日粮组成见表1。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 牛舍环境指标检测

整个试验期间每天8:00、12:00、18:00记录环境温湿度，根据公式计算温湿指数（THI）[7]，公式为：

式中：T为环境温度，单位是℃；RH为相对湿度，以%表示。

1.4.2 金针菇菌糠和其他常用饲料营养成分分析

从生产线5点采样，分别取金针菇菌糠发酵前后的样品和白酒糟、青贮、稻草等8种奶牛场常用饲料原料样品，送至华中农业大学动物营养实验室检测营养水平，检测方法参照彭健编写《饲料分析与检测技术》[8]。

1.4.3 发酵菌糠稳定性检测

制作3批发酵料，即3个重复。做好后用塑料袋装好密封，放置7 d~10 d后，留取部分发酵料进行后续检测，其他用于饲喂。检测时间为第1个月每周1次，第2个月~第3个月每2周1次。检测发酵料的pH、RH、糖度，以监测其稳定性。

1.4.4 产奶量记录与乳成分分析

正式试验期，每天记录所有试验牛2次的产奶量数据，2次之和记为每头牛1天的产奶量。在数据记录后按照早晚奶样6∶4的比例，采集乳样混合于50 mL离心管，然后加入5%重铬酸钾防腐剂0.5 mL，测定乳蛋白率、乳脂率、乳糖率及总固形物含量。

1.4.5 血液采集及指标分析

正式试验中，用20 mL注射器对所有试验牛进行尾静脉采血，置于5 mL抗凝采血管中，使用全自动血液检测分析仪（深圳迈瑞VET-5360）检测血常规指标。

1.4.6 统计分析

试验数据采用Excel进行初步整理分析，采用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析，使用LSD检验法进行各组间的多重比较（Duncan，多重比较法进行差异显著性检验），P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著，试验数据均以平均值±标准差表示。

2 结果分析

2.1 试验牛舍温湿指数变化情况

整个试验期内，牛舍每日温湿指数变化情况如图1所示。

由图1可知，在预试期（09-16~09-30中午12点的THI有2次超过72.00，但试验期（10-01~11-29） 早中晚的THI均低于72.00，根据McDowell等[9]的研究报道，当THI<72.00时奶牛不处于热应激状态，表明正式试验期间奶牛均处于舒适环境。

2.2 发酵前后菌糠和奶牛场常用饲料原料营养成分分析

图1试验期牛舍内温湿指数（THI）变化情况Fig.1 Temperature-humidity index changes in cowshed during the experiment period

由试验室检测的发酵前后菌糠和奶牛场常用饲料原料营养成分详见表2。

表2 金针菇菌糠和奶牛场常用饲料原料的营养成分表Tab.2 Nutritional composition of FVC and commonly used diets ingredients in cow farms

由表2可知，新鲜菌糠总能为11.48 MJ，粗蛋白为4.80%，均低于牛场常用饲料；粗脂肪为5.20%，低于啤酒糟、白酒糟，高于其它常规饲料；中洗纤维为45.50%；酸洗纤维为23.80%，仅高于豆腐渣，低于其它常用饲料；钙、总磷含量均高于常用饲料。综合来看，新鲜菌糠与稻草、燕麦草、青贮、黄贮相比，粗蛋白含量较低，而粗脂肪、中洗、酸洗纤维含量均较高。

菌糠发酵后总能为10.84 MJ，比发酵前降低5.57%；粗蛋白由4.80%大幅提升到14.80%，增加了208.33%；粗脂肪由5.20%提升到7.05%，增加了35.58%；中洗纤维、酸洗纤维、粗灰分、钙、总磷含量均比发酵前均有上升，上升比例分别为1.54%、6.93%、14.29%、43.10%、18.02%。

2.3 发酵菌糠稳定性检测

发酵时间对金针菇菌糠相对湿度、pH和糖度的影响见表3和图2。

由表3和图2可知发酵料3个月内的相对湿度（RH）、pH、糖度（brix） 值均比较稳定。第一批和第三批料在3个月内水分几乎没有变化，均稳定在61%左右，第二批料的水分偏高为65%左右。3批料的pH保持在4.5~5.0，糖度保持在0.6%~1.2%之间，波动幅度小，说明3个月内发酵料的稳定性好。

2.4 产奶量及乳成分分析

发酵金针菇菌糠饲料对泌乳奶牛产奶量及乳成分的影响见表4。

表3 发酵时间对金针菇菌糠相对湿度、pH和糖度的影响Tab.3 Effects of fermentation time on RH,pH and brix of FVC

图2 发酵时间对金针菇菌糠水分，pH和糖度的影响Fig.2 Effects of fermentation time on RH,pH and Brix of FVC

表4 发酵金针菇菌糠饲料对泌乳奶牛产奶量及乳成分的影响Tab.4 Effects of fermented FVC diets on milk yield and milk composition of lactating dairy cows

由表4可知，试验组产奶量为12.47 kg·d-1，比对照组高1.71%，差异显著（P<0.05）。试验组体细胞数为125.00×103个/mL，对照组为283.60×103个/mL，试验组较对照组下降55.92%，差异显著（P<0.05）。对照组总固形物为 13.45%，试验组为10.73%，差异显著（P<0.05）。其他指标如乳脂率、乳蛋白率、乳糖、非脂乳固体、尿素氮等无显著影响（P>0.05），但试验组较对照组均有一定程度降低。

2.5 奶牛血常规分析

发酵金针菇菌糠饲料对泌乳奶牛血常规各项指标的影响见表5。

由表5可知，对照组和试验组样本的血常规数值均在正常范围内，未出现贫血症状。试验组和对照组血常规仅单核细胞百分比差异显著（P<0.05），对照组为7.08%，试验组为10.39%，其它指标差异不显著（P>0.05），说明饲喂菌糠发酵料不影响奶牛血液常规指标。对照组血红蛋白量为94.20 g·L-1，试验组为101.43 g·L-1，增幅7.68%；对照组红细胞数目为 6.69×1012个/L，试验组为 8.09×1012个/L，增幅20.93%。以上数据综合说明在饲喂发酵饲料后，奶牛健康状况得到了改善。

3 结论

3.1 发酵对金针菇菌糠营养的影响

本试验检测新鲜金针菇菌糠的营养成分显示，新鲜菌糠粗蛋白含量低、粗脂肪和粗纤维含量优于稻草、燕麦草、青贮、黄贮，是一种优质粗饲料。与Bae等[10]、潘军等[11]、王利明[12]、张莹莹等[13]均将菌糠归类为粗饲料，适合做反刍动物粗饲料的结论一致。

表5 发酵金针菇菌糠饲料对泌乳奶牛血常规各项指标的影响Tab.5 Effects of fermented FVC diets on blood routine indexes of lactating dairy cows

微生物发酵饲料具有改善饲料品质、提高饲料利用率、促进动物生长、预防疾病等作用。Zhang等[14]研究发现微生物发酵能使平菇和香菇菌糠的粗蛋白含量大幅提升，分别从24.1%和28.4%提高到32.3%和36.7%。郑有坤等[15]用微生物对香菇菌糠进行发酵后，比较试验结果显示，混合菌发酵处理粗蛋白含量明显提高，比对照提高25%，经发酵处理的菌糠pH稳定在4.1~4.8之间。Kwak等[16]利用酵母菌和乳酸菌发酵秸秆菌糠也得到了类似结果。魏涛等[17]研究显示杏鲍菇菌糠发酵后多数氨基酸含量明显升高，氨基酸总量明显升高，粗脂肪及粗纤维含量降低，粗蛋白含量无明显变化。本试验中金针菇菌糠发酵后粗蛋白由4.80%上升到14.80%，提高显著；pH稳定在4.5~5.0；糖度保持在0.6%~1.2%；水分保持在60%~65%，发酵菌糠稳定性好，与前人的研究报道基本一致。

3.2 金针菇发酵料对泌乳奶牛生产性能的影响

发酵饲料在微生物生长和繁殖的过程中会分泌部分胞外酶，产生维生素、酸、醇、酯等物质，从而改进原料口味，改善原料适口性，提升原料品质，提升动物生产性能[18]。武翠枝等[19]研究表明，菌糠经益生菌发酵后，产生大量菌体蛋白和丰富的挥发性脂肪酸，改善了饲料的适口性，增加了奶牛的采食量，降低了菌糠的pH，促进钙和磷的利用和吸收。吴小燕等[20]采用酱糟、喷浆玉米纤维和糖浆等食品工业副产物，添加乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌等有益微生物发酵后饲喂泌乳奶牛，结果显示试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的产奶量分别高出对照组 3.42% （P＜0.05） 和 4.40% （P＜0.05）。本试验选用低产荷斯坦奶牛，对照组和试验组乳脂率分别为2.80%、2.07%，低于荷斯坦牛乳脂率正常值3.0%~4.0%[21]。用发酵金针菇菌糠替代青贮饲喂奶牛后，产奶量增加1.71%，差异显著（P<0.05），说明发酵金针菇菌糠饲喂泌乳奶牛后产奶量显著提升。

牛奶中的体细胞数可以反映奶牛乳房的健康程度和乳房炎的发病率[22]，且与牛奶的产量、品质及存放时间密切相关[23]。在健康状况下，牛奶中的体细胞数一般在2×105个/mL~3×105个/mL。王晓宏等[24]采用复合酵母培养物饲喂奶牛发现体细胞数显著降低，但乳脂、乳氮、乳糖均无显著变化。王玲等[22]采用复合酵母培养物饲喂奶牛后，牛乳体细胞数显著下降（P<0.05），表明复合酵母培养物可以提高奶牛乳房健康程度。武翠枝等[19]用青贮宝将玉米秸秆制成青贮饲料后饲喂荷斯坦奶牛，结果显示牛奶中体细胞数极显著降低（P<0.05）。本研究发现，日粮中添加金针菇发酵料后体细胞数下降55.92%且达到显著性降低（P<0.05），说明奶牛在饲喂金针菇发酵饲料后，健康状况得到了明显改善，这与前人研究结论一致。

3.3 金针菇发酵料对奶牛血常规的影响

血常规检查是临床上最基础的化验检查之一。反刍动物血液常规检测的意义在于，可以发现许多疾病的早期迹象，并且还能体现生物体新陈代谢的活跃性[25]。本研究结果显示，试验组免疫类细胞（如白细胞、淋巴细胞、中性粒细胞数等）浓度低于对照组，但差异不显著（P＞0.05）。红细胞数和血红蛋白量试验组均高于对照组，向差异不显著（P＞0.05），与孙那申双合尔等[25]进行的补饲营养碌砖对肉牛血液生理指标影响的研究结果类似。说明发酵金针菇菌糠对奶牛血液生理指标基本无影响。饲喂发酵菌糠饲料可使奶牛红细胞及血红蛋白均有所提高，从侧面也反映出发酵菌糠饲料可以增强奶牛的免疫功能。

金针菇菌糠经发酵处理后稳定性好且粗蛋白含量显著提升，饲喂奶牛后显著提高奶牛产奶量，改善奶牛健康状况。