全 文 ：添加纤维素酶和糖蜜对大黍青贮饲料品质的影响
赵国琦 ,丁　健 ,孙龙生 ,刘大林
(扬州大学畜牧兽医学院动物科学系 ,江苏　扬州　 225009)
摘　要:采用第一次刈割大黍为原料 ,设添加纤维素酶、糖蜜及对照的 3个组 ,青贮 60 d后 ,评定其
营养价值。 结果:①常规成分: 添加组 pH较对照组显著降低 ;粗蛋白质在对照组、纤维素酶和糖蜜
组的含量依次增加 ;粗纤维在添加组比对照组显著降低 ;挥发性碱基氮在纤维素酶组和糖蜜组分
别比对照组显著、极显著降低。②细胞成分: 细胞内容物在对照组显著低于两个添加组 ; OCW在对
照组显著地高于两个添加组 ; Oa以添加纤维素酶组最低 ,糖蜜组显著高于纤维素酶组 ,与对照组
间差异不显著 ; Ob以对照组最高 ,各组差异显著 ; ADF含量由于添加纤维素酶和糖蜜而降低 ; N DF
由于添加纤维素酶和糖蜜分别显著、极显著降低。③有机酸:乳酸由于添加纤维素酶和糖蜜而显著
高于对照组 ;乙酸在各组间差异显著 ;丙酸在对照组与两个添加组间差异显著 ;丁酸在对照组含量
最高 ,并与两添加组间差异显著。④糖组成:甘露糖经青贮发酵 ,糖蜜组含量 100. 42μg /g青贮饲
料 ,其他组为 0;糖蜜组使果糖含量增加到 472. 14μg /g青贮饲料 ;葡萄糖在原料草为 162μg /g ,经
过青贮 ,对照组被消耗 ,添加组含量分别增加 5和 25倍 ;半乳糖在对照组为 0,添加组分别产生
196. 91、 518. 21μg /g青贮饲料 ,糖蜜组比纤维素酶组高近 3倍 ;在添加组产生阿拉伯糖 ,以纤维素
酶组最多 ,约为糖蜜组的 3倍 ;木糖在纤维素酶和糖蜜组生成量增加 ,较对照组分别提高 37倍和
13倍。
关键词:大黍 ;纤维素酶 ;糖蜜 ;青贮
中图分类号: S816. 5+ 3　　　　　　　　文献标识码: A　　　　　　　文章编号: 1008- 9381( 2001) 06- 0061- 05
　　饲料牧草的加工调制和有效利用将成为草食动
物饲养业发展的重要限制因素。在我国 ,青贮饲料的
利用历史较长 ,但由于经济条件等因素 ,主要以农作
物秸秆为原料 ,进行青贮或半干青贮饲料的生产 ,其
饲料品质相对较差。为提高草食动物生产性能 ,必须
提高饲料品质。因此 ,有必要调制青贮原料 ,提高和
改善其青贮品质。目前 ,关于添加物如纤维素酶和糖
蜜 ,对青贮饲料品质影响方面的详细深入研究的报
道尚罕见。为此 ,本研究采用产量高的禾本科牧草大
黍为原料 ,添加纤维素酶和糖蜜 ,探讨其对青贮饲料
品质的影响 ,为生产优质的牧草青贮饲料提供重要
的理论依据。
1　材料与方法
1. 1　青贮原料
出穗期的第一次刈割的大黍 ,含水分 80% ,经
预干使其含水分为 60% ,备用。 添加剂:纤维素酶
( Acremonium celluloly ticus )按 重量 的 0. 02%
( w /w )添加 ;糖蜜 ( molasses)按重量的 4% (w /w )
添加。 容器为特制的 50 L的青贮用塑料圆筒。
1. 2　试验设计
试验分添加纤维素酶、糖蜜及不添加的对照 3
个组 ,每组设 3个重复 ,牧草切短 ( 3 cm左右 ) ,装
罐、压实、密封 ,常温保存 60 d后采样分析。
1. 3　测定项目及分析方法
原料草和青贮饲料的常规成分参照国家标准进
行 [14 ] ; p H: 用 PHS-3C精密 pH计测定 [ 14] ;挥发性碱
基氮 vola tile basic ni t ro gen)按 GB /T 6432- 1994
方法进行 ; OCC、 OCW、 Oa、 Ob: 采用酶分析方法进
行。即将样品经蛋白分解酶处理 ,不溶解的部分为细
胞壁物质 ( CW) ,其有机物部分为总纤维 ( OCW ) ,总
纤维继续用纤维素酶处理 ,被消化的部分为高消化
性纤维 ( Oa ) ,不被消化的部分为低消化性纤维
( Ob) ,根据以上分析值计算得出 ,细胞内容物有机
物部分 ( O CC)是有机物含量减去总纤维 ( OCW )所
得。 ADF、NDF:根据 Van Soest等的方法进行 [13 ]。
青贮饲料的乳酸、乙酸、丙酸、丁酸根据气相色谱法
进行 ;鼠李糖、甘露糖、果糖、阿拉伯糖、半乳糖、木
糖、葡萄糖含量根据高效液相色谱法 (美国 wa ters
公司 , 515型泵 , 2410型示差折射光检测器 )进
行 [11 ]。
1. 4　数据处理
根据 SPSS软件进行统计分析 ,并对显著者进
61　动物科学与动物医学　　　　　　　　　　　　 2001年 11月　第 18卷第 6期 (总第 78期 )
行多重比较。
2　结果与分析
2. 1　常规成分
详见表 1。添加纤维素酶和糖蜜 ,使 pH较对照
组 ( pH5. 3)显著地降低 ,其值分别为 4. 21和 4. 11,
但纤维素酶组与糖蜜组间差异不显著。粗蛋白质含
量按对照组、纤维素酶和糖蜜组含量依次有所提高 ,
但各组间差异不显著。 纤维素酶组和糖蜜组的粗纤
维含量比对照组 ( 40. 9% )分别显著地 ( P < 0. 05)降
低 ,其值分别为 37. 01%和 37. 22% ,、纤维素酶组
( 41. 59% )两个添加组间差异不显著。无氮浸出物含
量为对照组 ( 38. 53% )显著地 ( P < 0. 05)低于糖蜜
组 ( 42. 21% ) ,但两个添加组间差异不显著。青贮原
料中挥发性碱基氮含量为 0 mg% DM;青贮后 ,添加
纤维素酶组和糖蜜组使挥发性碱基氮分别比对照组
显著 (P < 0. 05)、极显著 ( P < 0. 01)降低。
2. 2　青贮饲料细胞成分　详见表 2。细胞内容物含
量 ( OCC)在对照组、纤维素酶和糖蜜组分别为
25. 14% 、 30. 09%和 30. 25% ,对照组显著 ( P <
0. 05)地低于两个添加组约 5% ,但两个添加组间差
异不显著。 OCW在对照组含量为 72. 04% ,显著地
高于纤维素酶和糖蜜组 ( 67. 01%和 67. 14% ) ,两个
添加组间差异不显著。 在细胞壁成分中易于被纤维
素酶分解的纤维成分 ( Oa)以添加纤维素酶组为最
低 ( 9. 84% ) ,糖蜜组 ( 11. 41% )显著地高于纤维素酶
组 ,但与对照组间差异不显著。 在细胞壁成分中 ,不
易于被消化分解的纤维成分 Ob,以对照组为最高
( 60. 81% ) ,其次为纤维素酶组 ( 57. 28% ) ,糖蜜组
( 55. 66% ) ,且各组间差异显著 (P < 0. 05)。 与对照
组 47. 91%相比 ,纤维素酶和糖蜜组的 ADF含量分
别降低 (分别为 46. 07%和 43. 18% ) ,对照组与纤维
素酶组间差异不显著 ,但都与糖蜜组间差异显著 ( P
< 0. 05)。 NDF含量与对照组的 70. 83%相比 ,添加
纤维素酶和糖蜜组含量分别显著 ( P < 0. 05) 、极显
著地 ( P < 0. 01)降低 (分别为 67. 76%和 65. 91% ) ,
并且两个添加组间差异亦显著 ( P< 0. 05)。
2. 3　青贮饲料有机酸　详见表 3。乳酸在对照组其
生成为 0. 36% ,纤维素酶组和糖蜜组分别为 2. 41%
和 2. 58% ,较对照组分别显著地 (P < 0. 05)、极显著
地 ( P < 0. 01)增加 ,但添加组间差异不显著。乙酸按
对照组、糖蜜组和纤维素酶组分别为 0. 16%、
0. 38%和 0. 53% ,各组间差异显著 ( P < 0. 05) ,并且
对照组与纤维素酶组间差异极显著 ( P < 0. 01)。丙
酸在对照组 ( 0. 06% )与两个添加组 ( 0. 03% )间差异
显著 (P < 0. 05) ,添加组间差异不显著 ,丙酸产量很
低 ,为 0. 03%～ 0. 06% 。 丁 酸在对照组最 高
( 0. 84% ) ,与两添加组间差异显著 ( P < 0. 05) ,但添
加组间差异不显著。
2. 4　青贮饲料糖含量　详见表 4。鼠李糖在只有在
添加纤维素酶和糖蜜的情况下产生 ,糖蜜组略高于
纤维素酶组。甘露糖在糖蜜组为 100. 42μg /g青贮
饲料 ,其他组为 0。 果糖经青贮发酵 ,糖蜜组的含量
实际增加到 472. 14μg其他组没有测出。 葡萄糖在
糖蜜中含量为 4 040μg /g ,以 4%添加到青贮饲料
中 ,含葡萄糖为 162μg /g青贮原料 ,经发酵后 ,对照
组被消耗 ,添加组增加 ,纤维素酶和糖蜜组分别为
871. 78和 4 169. 11μg /g青贮饲料 ,较对照组分别
增加了 5和 25倍。 糖蜜原料中没有测出半乳糖 ,经
青贮后 ,添加组分别产生了 196. 91、 518. 21μg /g青
贮饲料 ,糖蜜组比纤维素酶组高近 3倍。阿拉伯糖经
青贮后 ,两个添加组都产生了阿拉伯糖 ,并以纤维素
酶组为最多 ,约为糖蜜组的 3倍。对照组没有测出阿
拉伯糖。 木糖在纤维素酶和糖蜜组 ,生成量增加 ,其
两组含量分别为 2 155. 46和 762. 44μg /g青贮饲
料 ,对照组仅为 59. 06μg /g青贮饲料 ,纤维素酶组
和糖蜜组较对照组分别提高 37倍和 13倍。
3　讨论
近 20年来 ,对青贮饲料的需求量与日俱增 ,迫
使人们不断地寻求更有效的青贮技术 ,提高青贮饲
料产量的同时 ,也开始注重青贮饲料的发酵品质与
利用效率。我国南方气候适宜牧草生长 ,产量很高 ,
短时间内 ,不能完全利用 ,为使牧草能有效地利用和
保存 ,很好地解决和调剂冬季牧草不足的问题 ,牧草
青贮是一个很好的办法。为提高青贮饲料品质 ,有必
要探讨各种方法 ,来改善和提高青贮饲料的品质。关
于在青贮饲料中添加酶制剂是否有改善青贮饲料发
酵品质及改善动物生产性能的作用 ,仍然有争议 ,但
多数认为添加酶制剂可不同程度地改善发酵品质 ,
如降低青贮饲料 pH、降低挥发性碱基氮和纤维素含
量 ,同时提高有机酸和残余水溶性碳水化合物
( W SC)含量。 酶制剂用于青贮饲料还存在技术问
题 ,但随着酶工程技术的发展及应用研究进一步深
入 ,酶制剂势必将在青贮饲料添加剂中占有重要地
位。影响酶制剂效果因素主要在于两个方面 ,即酶本
身的特性和原料的性质。在青贮过程中 ,酶的活性是
否保持足够水平是酶制剂对青贮饲料产生效果的关
62 Anima l Science& Veterinar y Medicine　　　　　　　　 Vo l. 18 No. 6( Total No. 78)　
键。本试验中 ,通过添加纤维素酶和糖蜜 ,不同程度
地改善了青贮饲料品质。添加糖蜜能使有益菌大量
增殖 ,降低 pH、减少挥发性碱基氮的产生 ,纤维素酶
与糖蜜对改善青贮饲料品质的途径不同 ,首先从 pH
降低程度来看 ,与对照组差异显著 ,幅度很大 ,挥发
性碱基氮生成量以糖蜜组最低 ,其次是纤维素酶组 ,
对照组最高 ,由这一指标可以在一定程度上判断 ,添
加糖蜜对提高青贮饲料品质较纤维素酶效果好。不
同水分的紫花苜蓿添加甲酸 ,显著影响青贮饲料化
学组成 [6 ]。挥发性碱基氮 /总氮是衡量发酵品质的重
要指标 ,它由腐败菌发酵蛋白质产生 ,若挥发性碱基
氮 /总氮高 ,则不良发酵比重大 ,营养成分破坏严重 ,
青贮品质和营养价值低。添加糖蜜和乳酸菌 ,提高乳
酸水平 ,减少氨态氮损失 [2, 5 ]。 本研究中两个添加组
乳酸含量显著提高 ,氨态氮含量显著降低 ,提高了青
贮饲料的品质。
表 1　大黍青贮饲料常规营养成分
水分
(% )
p H
粗蛋白
(% DM)
粗脂肪
(% DM)
粗纤维
(% DM )
无氮浸出物
(% DM )
粗灰分
(% DM)
挥发性碱基氮
( mg% DM)
对照 60. 70± 0. 56 5. 30± 0. 23a 8. 31± 0. 43 2. 32± 0. 21 40. 90± 2. 00a38. 53± 2. 10b 10. 01± 0. 56 49. 80± 0. 65a
纤维素酶 61. 81± 0. 49 4. 21± 0. 21b 8. 39± 0. 54 2. 42± 0. 34 37. 01± 1. 31b 41. 59± 1. 89ab 10. 45± 0. 67 33. 01± 0. 55b
糖蜜 60. 49± 0. 33 4. 11± 0. 11b 8. 41± 0. 67 2. 53± 0. 41 37. 22± 1. 20b 42. 21± 2. 23a 9. 84± 0. 78 21. 14± 0. 43c
注: 同行数据肩号字母相同者表示差异不显著 (P> 0. 05) ,相邻者表示差异显著 (P < 0. 05) ,相隔表示差异极显著 (P <
0. 01)
表 2　大黍青贮饲料细胞成分 (% )
细胞内容物
OCC
细胞壁有机物质
OCW 高消化性纤维 低消化纤维
Oa+ Ob Oa Ob
中性洗涤纤维
ADF
酸性洗涤纤维
NDF
对照 25. 14± 0. 97b 72. 04± 2. 31a 11. 26± 0. 34a 60. 81± 1. 98a 47. 91± 0. 78a 70. 83± 0. 97a
纤维素酶 30. 09± 1. 31a 67. 01± 2. 03b 9. 84± 0. 28b 57. 28± 2. 01b 46. 07± 0. 65ab 67. 76± 1. 32b
糖蜜 30. 25± 0. 91a 67. 14± 1. 94b 11. 41± 0. 44a 55. 66± 0. 96c 43. 18± 0. 71c 65. 91± 1. 04c
注: 同行数据肩号字母相同者表示差异不显著 (P> 0. 05) ,相邻者表示差异显著 (P < 0. 05) ,相隔表示差异极显著 (P <
0. 01)
表 3　青贮饲料中有机酸含量 (% )
乳酸 乙酸 丙酸 丁酸
对照 0. 36± 0. 05c 0. 16± 0. 04c 0. 06± 0. 01a 0. 84± 0. 12a
纤维素酶 2. 41± 0. 35ab 0. 53± 0. 08a 0. 03± 0. 01b 0. 19± 0. 03b
糖蜜 2. 58± 0. 23a 0. 38± 0. 13b 0. 03± 0. 01b 0. 18± 0. 06b
注:同行数据肩号字母相同者表示差异不显著 (P> 0. 05) ,相邻者表示差异显著 (P < 0. 05) ,相隔表示差异极显著
(P < 0. 01)
表 4　大黍青贮饲料含糖量 (μg /g青贮饲料 )
鼠李糖 甘露糖 果糖 葡萄糖 半乳糖 阿拉伯糖 木糖
糖蜜原料 0. 0 200. 01± 10. 21 2 840. 06± 23. 31 4 040. 03± 28. 65 0. 0 0. 0 0. 0
对照 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 59. 06± 3. 23
纤维素酶 123. 01± 8. 21 0. 0 0. 0 871. 78± 21. 13 196. 91± 15. 67 416. 08± 23. 01 2 155. 46± 34. 91
糖蜜 188. 23± 7. 42 100. 42± 13. 21 472. 14± 11. 36 4 169. 11± 33. 29 518. 21± 14. 88 179. 33± 10. 98 762. 44± 20. 11
注: 同行数据肩号字母相同者表示差异不显著 (P> 0. 05) ,相邻者表示差异显著 (P < 0. 05) ,相隔表示差异极显著 (P <
0. 01)
63　动物科学与动物医学　　　　　　　　　　　　 2001年 11月　第 18卷第 6期 (总第 78期 )
　　添加糖蜜、纤维素酶和乳酸菌 ,降低青贮饲料的
pH、使乳酸菌的数量增加 ,并且影响发酵终产物 ,如
影响可溶性碳水化合物、 ADF、 NDF等含量 ,降低丁
酸含量 [1 ] ,提高乳酸水平 ,减少氨态氮损失 [2, 5 ]。乳酸
菌使紫花苜蓿及黑麦草青贮的丙、丁酸和氨态氮浓
度显著减少 [ 3]。 复合酶添加剂可使细胞壁成分
( ADF、NDF和纤维素指标 )显著减少 [4 ]。酶添加量
的升高并没有提高小麦秸秆青贮饲料的降解率 ,但
提高了水溶性碳水化合物和乳酸的量 ,降低了 pH、
ADF、 NDF和纤维素含量 [8 ]。本试验中 ,纤维素酶添
加水平的确定是根据以往的经验数据和经济原则制
定的 ,从结果来看 ,与以往报道结论相似。
青贮饲料的 pH主要是随着乳酸发酵而降低 ,
乳酸菌活动越剧烈 , p H越低 ,优质青贮饲料的 pH
要求在 4. 2以下。丁酸由腐败菌 (梭菌 )发酵产生 ,丁
酸含量高 ,对青贮饲料的品质和保存不利 [15 ]。 添加
细胞壁降解酶可提高黑麦草和紫花苜蓿青贮饲料中
乳酸含量 , p H显著降低 ,酶的添加能提高牧草的保
存质量 [9 ]。添加甲酸、硫酸、磷酸 ,并不影响黄尾鱼草
青贮 pH、干物质、有机物质含量 [7 ]。 本试验中 ,添加
纤维素酶和糖蜜可以明显降低丁酸产生数量 ,而对
照组丁酸产生数量很多 ,近 4倍 ,这可能是乳酸菌的
大量繁殖影响 pH,从而抑制腐败菌繁殖 ,导致丁酸
含量变化。关于添加物对微生物的产生数量与种类
之间关系的影响 ,有待今后进一步深入研究。
添加酶制剂可使发酵过程中糖含量降低 [ 10]。有
关青贮饲料与糖含量产生关系的报道很少。本研究
中 ,鼠李糖只在纤维素酶和糖蜜组产生 ,且糖蜜组略
高于纤维素酶组。糖蜜组的甘露糖含量 8. 0μg /g青
贮原料 ,经过青贮发酵 ,只有糖蜜组的甘露糖含量增
加到 100. 42μg /g青贮饲料 ,其他组为 0。果糖含量
通过青贮发酵 ,使糖蜜组的含量增加到 472μg /g青
贮饲料 ,其他组没有测出 ,果糖是碳水化合物中甜味
最重的糖 ,这对改善青贮饲料的适口性具有非常重
要的意义。葡萄糖在原料中为 162μg /g青贮原料 ,
经发酵 ,对照组中被消耗 ,纤维素酶组和糖蜜组产生
大量葡萄糖 ,其数量分别为 871. 78μg /g青贮饲料
和 4 169. 11μg /g青贮饲料 ,葡萄糖是淀粉糖原和纤
维素的构成单位 ,青贮饲料的粗纤维含量以对照组
为最高 ,由此看来葡萄糖主要来自粗纤维 ,添加纤维
素酶和糖蜜 ,同样都能促进纤维素的分解。阿拉伯糖
含量因添加纤维素酶和糖蜜而增加 ,且纤维素酶组
的含量是糖蜜组的 2倍 ,对照组没有测出阿拉伯糖。
木糖生成量以纤维素酶组为最高 ,为对照组的 37
倍 ,糖蜜组为对照组的 13倍。本试验中 ,产生大量的
木糖和阿拉伯糖 ,在青贮饲料中的作用和意义有待
进一步深入研究。甘露糖含量的增加 ,有可能与甘露
聚糖之间存在一定的关系 ,甘露聚糖具有代替抗生
素的作用以及促生长等作用 ,如果经过青贮后 ,确实
存在甘露聚糖的作用 ,这将具有重要的意义 ,今后有
待进一步研究证实。
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Effect of Acremonium Cellulolyticus and Molasses, Applied at Ensiling ,
on Quality of Panicum Maximum Silages
Zhao Guoqi , Ding Jian, Sun Long sheng , Liu Dalin
( Dept. o f Ani. Sci. and Vet. Med. Co ll. , Yang zhou Univ. , yang zhou 225009, China )
Abstract: An experiment wa s conduc ted to evalua te th e effects of silag e additiv es on the nutritiv e v alue o f panicum maximum
ensiled after first cut- period. Fo rg e w as assigned to three tr ea tments: no additiv es ( contro l) , acremonium celluloly ticus and
mo lasses. The evalua ted facto rs w er e various nut rition composition of sila ges after 60′days fermenta tion. The results show ed
that: 1. Routine nutritio n compositions: Silag es tr eated with acremonium cellulolyticus and molasses had much low er p H va lue
than contr ol sila ges. Silag e additiv es incr eased crude protein content , the lev el wa s highest with molasses and the r ever se r e-
sults w ere obtained in crude fibe r content. Volatile basic nitr og en w as ma rkedly decreased with acremonium cellulolyticus and
mo lasses compa red with the contr ol. 2. Cell constituents: Th e content o f cell in contro l was low er compa red w ith additiv es.
The content o f OCW in contro l t reatment w as significantly high er than ac remonium cellulo lyticus and molasses. Acr emonium
cellulo lyticus additiv es significantly decreased the content of Oa , which w ere much low er than molasses and contr ol tr ea t-
ments. Silag es in contro l had the highest content o f Ob and there w ere clea r difference among thr ee trea tments. The additiv es
o f acremonium cellulolyticus and molasses also reduced the contents o f ADF compared with the contr ol and the same tendency
w as observ ed in NDF content. 3. O rganic acid constituents: The lev el o f la ctic w as incr ea sed by acremonium cellulolyticus
and mo la sses. Silag e additiv es had an inc rease ( P< 0. 05) in concentra tion of acetic a cid. The production o f pr opiopic acid was
low in additiv e tr eatments. The content o f buty ric content w as much higher in contro l than in additiv es ( P < 0. 05) . 4. Suga r
constituents: After fe rmentating , only silag es in mo lasses tr eatment had manno se at 100. 42ug /g · silag e and f ructose a t 472.
14ug /g· silag e. In ac remonium celluloly ticus and molasses silag es, the re w ere a 5 and 25 times incr ea se in content o f glu-
cose compared with the initial content ( 162ug /g ) . For age ensilag ed w ith additiv es produced galac tose which in molasses w ere
518. 21ug /g· silag e, thr ee time as much a s tha t in a cremonium celluloly ticus( 196. 91ug /g· silag e) . Arabo se w as de tec ted in
additiv es, three times highe r in acr emonium cellulo ly ticus than in molasses. Ac remonium celluloly ticus and mo la sses also in-
creased xy lo se content by 37 and 13 times respectively compa red with the contr ol.
Keywords: panicum max imum; acremonium cellulo ly ticus; mo lasses; silag e
(收稿日期: 2001-11-02)
65　动物科学与动物医学　　　　　　　　　　　　 2001年 11月　第 18卷第 6期 (总第 78期 )