添加蔗糖对木薯叶青贮品质和营养成分的影响

牟爱生，张立冬，字学娟，李 茂，吕仁龙，胡海超，唐 军，周汉林

(1.海南省儋州市畜牧渔业服务中心，海南 儋州 571737；2.海南大学 热带作物学院，海南 海口 570228；3.海南大学 林学院，海南 儋州 571737；4.中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究所，海南 海口 571737)

木薯()，又名树薯、南洋薯、木番薯，易栽培且生长迅速，其适应性强、产量高、用途广泛，是良好的粮食与经济作物，在我国南方广泛种植。木薯叶是木薯生产的副产物，粗蛋白含量高，是一种优质的蛋白质饲料资源，富含钙、铁、锌、锰、维生素B、B、C和类胡萝卜素等。利用木薯茎叶开发反刍动物饲料，不仅可以降低饲料成本，还能丰富粗饲料资源，实现资源充分利用。木薯叶中含有的氢氰酸和单宁限制其用于饲用，研究发现木薯叶经过青贮处理能减少其中的氢氰酸和单宁含量，转变为可饲用的饲料。青贮饲料是将一种粗饲料，通过制造密闭缺氧的条件，使得青绿色饲料通过厌氧乳酸菌的发酵，获得的一种耐储存的饲料。而木薯叶直接青贮的发酵品质较差，其pH较高，不利于动物消化吸收，需要经过其他处理改善其营养价值。青贮中添加糖分能够为乳酸菌提供发酵底物及生长繁殖的营养需要，使其迅速繁殖生长，降低pH，改善发酵品质。研究表明，青贮过程中添加蔗糖能有效提升青贮饲料的发酵品质。而在木薯叶青贮过程中蔗糖的应用还未见报道。因此，本试验通过添加不同比例蔗糖调制木薯叶青贮饲料，分析有机酸含量和营养成分，探讨不同比例蔗糖对木薯叶青贮发酵品质和营养成分的影响，为改善木薯青贮品质、提高饲用价值提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为华南7号木薯幼嫩茎叶，添加剂蔗糖为实验室用分析纯试剂，购自国药集团。试验地位于中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所实验基地，位于北纬19°30′，东经109°30′，海拔大约149 m，属于热带季风气候，夏秋高温多雨，冬春季节低温干旱，干湿季节明显，试验是在夏季完成。

1.2 试验设计

本试验为单因素试验设计，根据蔗糖的不同添加比例，试验处理分为CK组(直接青贮)和添加蔗糖组S1、S2、S3、S4(添加比例为0.5%、1%、2%、4%，干重)。

1.3 试验方法

1.3.1 青贮处理 新鲜木薯叶收获当天，切碎至2～3 cm，称取约200 g，按照上述比例添加蔗糖，充分混合，装入塑料袋中，每个处理组3个重复，用真空机进行装机密封，放置常温避光(约25 ℃)条件下贮藏30 d，开封取样进行青贮品质和营养成分分析。

1.3.2 营养成分分析 青贮饲料调制前和开封后分别取样，65 ℃下烘48 h，烘干后用磨研机磨成细粉。测定其干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量，测定方法参照杨胜的方法，饲料相对值(RFV)计算参照文献。

1.3.3 青贮品质分析 取青贮饲料样品20 g，加入80 mL蒸馏水，在4 ℃下浸泡24 h，经双层滤纸过滤后静置0.5 h，用雷磁PHS-3C精密pH计测定pH。用高效液相色谱仪(岛津LC-20A)测定乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量。分析条件：色谱柱型号为Rspak KC-811(日本昭和电气)，流动相为 3 mmol/L高氯酸溶液，流速 1 mL/min，柱温为 40 ℃，检测波长为210 nm。青贮饲料评分参照刘丹丹。

1.3.4 数据分析 采用SAS9.0软件包和Excel 2003软件进行数据处理和统计分析，采用Duncan氏法方法对处理间平均值进行多重比较，<0.05差异显著。

2 结果与分析

2.1 木薯叶青贮饲料营养成分分析

由表1可知，S1、S2、S3组的干物质含量均显著高于CK和S4(<0.05)，其中S1干物质含量最高，达到19.91%。S2的粗蛋白含量显著高于其它处理组(<0.05)。与CK组相比，各添加剂处理组均显著降低了青贮饲料的中性洗涤纤维含量(<0.05)，S1中性洗涤纤维含量最低，为37.03%。S2酸洗纤维含量明显低于其他组。饲料相对值方面，添加蔗糖处理的均显著高于CK组(<0.05)，其中S2饲料相对值含量最高，为164.77%。

表1 木薯叶青贮饲料营养成分含量(干物质基础)Table 1 Nutrition contents of Cassava foliage silage (DM basis) %

2.2 木薯叶青贮饲料发酵品质

由表2可知，添加蔗糖处理能有效降低木薯叶青贮饲料的pH(<0.05)，S4组pH最低，不同比例蔗糖处理组之间差异不显著(>0.05)。添加蔗糖能显著提高其青贮饲料的乳酸含量(<0.05)，其中S4组乳酸含量最高；S2、S4组乙酸含量显著高于CK、S1和S3(<0.05)，其中S2含量最高，CK、S1、S3组之间无显著差异(>0.05)； S3组丙酸含量显著高于CK组(<0.05)；S3组与CK组丁酸含量并无显著差异(>0.05)，但显著高于其他三个处理组，S1、S2、S4组丁酸含量均为0； S2、S3、S4组总酸含量均显著高于CK和S1(<0.05)。由此可得，添加蔗糖能有效降低pH，增加乳酸的含量，能明显改善木薯叶的青贮品质。

表2 木薯叶青贮饲料发酵品质(干物质基础)Table 2 Fermentation quality of Cassava foliage (DM basis) %

2.3 木薯叶青贮饲料评分

木薯叶青贮饲料Flieg氏评分结果如表3所示。CK组总分为75，等级为良，青贮品质较好；添加蔗糖各组总分均高于80分，达到等级优，其中S1、S2、S4组总分均为100。这表明添加蔗糖有助于提高木薯叶青贮品质，并且添加低比例的蔗糖就能显著提升青贮品质。

表3 木薯叶青贮Flieg氏青贮评分Table 3 Flieg grades of Cassava foliage silage

3 讨 论

3.1 添加蔗糖对木薯叶营养品质的影响

饲草化学成分含量决定其营养价值，其中CP含量是营养价值的重要指标，CP含量越高，牧草的营养价值越好。而NDF主要为动物提供可利用的纤维，饲料相对值RFV是目前美国惟一广泛使用的粗饲料质量评定指数，由NDF和ADF含量决定，因此也是关键营养指标。青贮调制会一定程度上影响化学成分，进而影响营养价值。蔗糖、葡萄糖等糖分因可以促进发酵，提升发酵品质被广泛应用于青贮添加剂。但是，不同种类的青贮饲料中，蔗糖对其营养成分的影响也不尽相同。红麻青贮中添加蔗糖，能明显提升CP含量和可溶性碳水化合物含量，但对于其DM、EE、NDF和ADF含量无显著影响。在白三叶青贮过程中添加蔗糖，能显著提高DM保存率和ADF含量，而对于NDF和EE含量并无显著影响。在构树青贮中添加蔗糖可以显著提升其DM、CP含量，而对其它营养成分无显著影响。而对于青贮苜蓿和金荞麦，添加蔗糖会导致其CP含量显著降低。

本研究中木薯叶青贮中添加蔗糖能提升DM含量，但随着添加比例增大，DM含量呈减少趋势。其CP含量也有着明显的提升。NDF和ADF在添加蔗糖处理后有着明显下降趋势在一定添加水平后达到最低值，该现象可能是添加的糖分与青贮原料中的总氮比例达到最佳水平，促进了微生物生长繁殖，大量消耗NDF和ADF，当蔗糖比例继续增加时能氮比例失衡，微生物生长受到抑制，NDF和ADF消耗减少，造成其含量增加。在木薯叶青贮方中，李茂等也证实添加与蔗糖作用类似的葡萄糖也可以明显改善木薯叶的青贮营养成分。总的来说，添加蔗糖青贮木薯叶不会造成营养物质流失，能较好的保存青贮原料的营养价值。

3.2 添加蔗糖对木薯叶青贮品质的影响

研究表明，蔗糖能有效提升青贮饲料的发酵品质。青贮调制中添加蔗糖能有效降低苜蓿、构树、白三叶、金荞麦、红麻等青贮饲料的pH，并且能显著增加其乳酸含量，有效提升青贮饲料的品质。Shao等研究表明，在可溶性碳水化合物含量较少的热带牧草中添加糖等发酵底物能明显改善饲料的青贮品质。许留兴等将蔗糖添加到高CP含量的金荞麦中进行青贮，试验结果也表明，蔗糖可以有效改善其青贮发酵品质。郭金双等研究也发现的添加蔗糖使青贮大麦发酵20 d时的pH极显著降低，葛剑等研究也表明添加蔗糖等添加剂均能显著改善苜蓿青贮饲料的发酵品质。

木薯叶中蛋白含量较高，但是糖类较为缺乏。糖类是乳酸菌的主要食物来源，在木薯叶发酵中添加蔗糖能增加为乳酸菌提供能量。在本试验中，无添加组的pH高达5.12，高于常规牧草青贮的pH(4.2)，青贮品质较差，在添加蔗糖后，青贮pH明显降低，并随着蔗糖添加量增大呈下降趋势，表明添加蔗糖确能有效提升木薯叶青贮品质。乳酸菌底物增加，乳酸菌发酵活动也会增强，该试验中添加蔗糖后木薯叶总酸含量均上升，乳酸的含量增加，且乳酸含量占总酸的比例在60%以上，S1、S2、S4组丁酸含量均非常低，说明在添加蔗糖后木薯叶发酵过程中以乳酸发酵为主。在添加蔗糖后，丁酸含量明显下降，说明蔗糖添加后，乳酸菌活动增强，抑制了有害菌的生长繁殖，而在添加量2%试验组中，产生了部分丁酸，可能是由于底物过多过剩，也促进了有害菌的生长，其中原因还需进一步探究。Flieg评分中，添加蔗糖的试验组评分等级也明显高于空白组，青贮发酵品质较高。

4 结 论

木薯叶青贮过程中添加蔗糖显著降低pH，增加乳酸含量，能有效提升木薯叶青贮品质。添加蔗糖可以有效保留木薯叶青贮饲料的营养成分，提高其营养价值。综合考虑，木薯叶青贮中蔗糖添加比例为1%时效果最好。