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Effect of lactic acid bacteria and fermentation substrates on the quality of Mulberry (Morus alba) leaf silage

添加乳酸菌和发酵底物对桑叶青贮发酵品质的影响



全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫2015416 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
董志浩,原现军,闻爱友,王坚,郭刚,李君风,白晰,周顺陶,邵涛.添加乳酸菌和发酵底物对桑叶青贮发酵品质的影响.草业学报,2016,25(6):167
174.
DONGZhiHao,YUANXianJun,WENAiYou,WANGJian,GUOGang,LIJunFeng,BAIXi,ZHOUShunTao,SHAOTao.Effectoflactic
acidbacteriaandfermentationsubstratesonthequalityofMulberry(犕狅狉狌狊犪犾犫犪)leafsilage.ActaPrataculturaeSinica,2016,25(6):167174.
添加乳酸菌和发酵底物对桑叶青贮发酵品质的影响
董志浩1,原现军1,闻爱友1,2,王坚1,3,郭刚1,李君风1,白晰1,周顺陶4,邵涛1
(1.南京农业大学,饲草调制加工与贮藏研究所,江苏 南京210095;2.安徽科技学院动物科学技术学院,安徽 凤阳233100;
3.海南大学农学院,海南 海口570228;4.安徽绿+硒农业生态科技发展有限公司,安徽 石台030801)
摘要:为开发桑叶作为非常规饲料资源,本试验探讨了添加乳酸菌、葡萄糖或糖蜜对桑叶青贮发酵品质的影响,试
验设对照组(C)、乳酸菌组(P)、葡萄糖组(G)、糖蜜组(M)、乳酸菌+葡萄糖组(P+G)、乳酸菌+糖蜜组(P+M),青
贮后第7,14,30和60天开窖取样分析桑叶青贮饲料发酵品质。结果表明,添加乳酸菌加速了桑叶青贮过程中乳
酸发酵,青贮第7天P,P+G和P+M 组乳酸含量已达到C组的6倍以上,pH 值降至4.30以下,其中P+G和
P+M在青贮结束时降至4.0左右。补充发酵底物并未有效改善桑叶青贮发酵品质,C、G和 M组pH值在青贮前
30d始终保持在5.85以上,青贮60d时C组为5.96,G和 M组分别下降至5.35和5.24,显著(犘<0.05)高于P
组。整个青贮过程中P组显示最高的乙酸含量,始终显著(犘<0.05)高于C、G和 M组,青贮7d后开始显著(犘<
0.05)高于P+G和P+M组。青贮第7天P组氨态氮/总氮显著(犘<0.05)低于对照组,之后各组氨态氮/总氮均
随青贮时间的延长逐渐上升,其中P、P+G和P+M组氨态氮/总氮显著(犘<0.05)低于C、G或 M 组直至青贮结
束。本试验结论认为单独添加乳酸菌明显提高了桑叶青贮发酵品质,而组合添加并未进一步得到大的改善。
关键词:桑叶;发酵品质;乳酸菌;葡萄糖;糖蜜  
犈犳犳犲犮狋狅犳犾犪犮狋犻犮犪犮犻犱犫犪犮狋犲狉犻犪犪狀犱犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狊狌犫狊狋狉犪狋犲狊狅狀狋犺犲狇狌犪犾犻狋狔狅犳犕狌犾犫犲狉狉狔
(犕狅狉狌狊犪犾犫犪)犾犲犪犳狊犻犾犪犵犲
DONGZhiHao1,YUANXianJun1,WENAiYou1,2,WANGJian1,3,GUOGang1,LIJunFeng1,BAIXi1,
ZHOUShunTao4,SHAOTao1
1.犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犈狀狊犻犾犻狀犵犪狀犱犘狉狅犮犲狊狊犻狀犵狅犳犌狉犪狊狊,犖犪狀犼犻狀犵犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犖犪狀犼犻狀犵210095,犆犺犻狀犪;2.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃狀犻犿犪犾
犛犮犻犲狀犮犲,犃狀犺狌犻犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犉犲狀犵狔犪狀犵233100,犆犺犻狀犪;3.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犲,犎犪犻狀犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,
犎犪犻犽狅狌570228,犆犺犻狀犪;4.犔狏犼犻犪狓犻犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犈犮狅犾狅犵犻犮犪犾犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犇犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋犆狅.,犔犜犇,犛犺犻狋犪犻030801,
犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Thisstudywasconductedtoassesstheuseofmulberryleavesasanonconventionalforageresource.
Theeffectsoflacticacidbacteria,glucoseandmolassesonfermentationandqualityofmulberryleafsilagewere
determined.Inadditiontoacontrolgroup(C),mulberryleavesweretreatedwithglucose(G),molasses
(M),犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊狆犾犪狀狋犪狉狌犿 (P),犔.狆犾犪狀狋犪狉狌犿+glucose(P+G)and犔.狆犾犪狀狋犪狉狌犿+molasses(P+M).
Bothcontrolandtreatmentgroupswereensiledinlaboratorysilos,andsamplestakenat7,14,30and60days
afterinitiationofensiling.Theresultsrevealedthatadditionof犔.狆犾犪狀狋犪狉狌犿acceleratedlacticacidfermenta
第25卷 第6期
Vol.25,No.6
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA   
167-174
2016年6月
收稿日期:20150907;改回日期:20151102
基金项目:江苏省自主创新项目“以秸秆饲料化、基料化利用为核心的技术方案”(CX(15)1003)和江苏省青年科学基金(BK20140717)资助。
作者简介:董志浩(1990),男,河南周口人,在读硕士。Email:15651685899@163.com
通信作者Correspondingauthor.Email:taoshaolan@163.com
tion.After7daysofensilingthelacticacidcontentinP,P+GandP+Mtreatmentswere>6timesthatofthe
control.ThepHofaltreatmentsincluding犔.狆犾犪狀狋犪狉狌犿felbelow4.3;thepHofP+GandP+Mfeltoa
bout4.0after60days.Additionofglucoseormolassesdidnotimprovefermentationquality.ThepHofC,G
andMwerestilabove5.85after30days.Attheendofensiling,thepHofC,GandMtreatmentsdecreased
to5.96,5.35and5.24,respectively,significantly(犘<0.05)higherthanthatinP.Theaceticacidcontentsin
Pwasthehighestamongalsilages,significantlyhigherthanthatofC,GandMduringthewholeensilingpe
riod(犘<0.05),significantlyhigherthanthatofP+GandP+Mafter7daysensiling(犘<0.05).Theammo
nianitrogen:totalnitrogenratio(AN:TN)inPwassignificantlylowerthanthatincontrolafter7days(犘<
0.05).Afterwards,theAN:TNincreasedsteadilyinalsilageswhileAN:TNinP,P+GandP+Mwassig
nificantlylowerthanthatinC,GandMuntiltheendoftheensilingperiod.Itwasconcludedthatadditionof
犔.狆犾犪狀狋犪狉狌犿markedlyimprovedfermentationqualityofmulberryleaves,whiletheadditionof犔.狆犾犪狀狋犪狉狌犿
withasglucoseandmolassesdidnotfurtherimprovefermentationquality.
犓犲狔狑狅狉犱狊:mulberryleaves(犕狅狉狌狊犪犾犫犪);fermentationquality;犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊狆犾犪狀狋犪狉狌犿;glucose;molasses
桑树(犕狅狉狌狊犪犾犫犪)原产于中国和朝鲜,在我国已有5000多年的栽培历史;中国是世界蚕桑生产的发源地,也
是桑树种植面积最大的国家[1]。桑树为多年生深根性植物,适应性强,具有耐寒、耐酸碱等特性,在-40~40℃的
气温范围和pH4.5~9.0的土壤上均能生长,因此,我国大部分地区均有桑树分布,常年种植面积在100万hm2
左右[23]。桑树是目前木本叶用植物中产量最高的树种之一,桑叶每年可摘3~6次,桑树年产鲜物质平均15
t/hm2,最高产量可达60t/hm2[4],在我国有着极大的资源优势和开发前景。长期以来桑叶被单一的用作养蚕饲
料,其优良的营养价值并未被完全开发和利用。
桑叶中含有丰富的营养物质,可以与豆科牧草相媲美,其中粗蛋白质20%~30%、粗脂肪4%~10%、粗纤维
8%~15%、无氮浸出物30%~35%、粗灰分8%~12%、钙1%~3%、磷0.3%~0.6%[2]。此外,桑叶中还含有
多种维生素,每100g桑叶中含有维生素C30~40mg、维生素B10.5~0.8mg、维生素B120.8~1.5mg、维生素
E30~40mg、维生素B110.5~0.6mg、维生素B53~5mg[5]。桑叶不仅必需氨基酸含量高,且氨基酸种类齐全,
是优良的蛋白质资源和家畜饲料,能够满足家畜的正常生长发育需要;同时桑叶中的许多天然活性物质还具有抗
应激、增强家畜机体的耐力和提高抗病能力[6]。桑叶微酸稍甜,对大多数家畜都有很好的适口性,且粗纤维含量
低,易消化吸收,因此拓展桑叶的饲料用途,对于桑树产业的多元化和满足畜牧业快速发展对蛋白质饲料的需求
具有十分重要的现实意义。
鲜桑叶水分含量高,难以长期保存,而自然干燥对天气的条件要求高,特别是在南方多雨季节更不易实现,所
以青贮是最为适宜的贮藏方式。青贮过程中通过微生物发酵不仅可以消除桑叶中抗营养因子及有毒物质对家畜
产生的不良影响,还可以延长桑叶的饲喂期限,提高其利用率,也可作为家畜冬春季节蛋白质饲料的有效补充。
桑叶作为一种非常规饲料,关于其青贮发酵品质的调控技术研究报道较少,所以本研究试图通过添加乳酸菌及发
酵底物葡萄糖和糖蜜评价其对发酵品质的改善效果,探讨提高桑叶青贮发酵品质的有效措施。
青贮饲料调制过程中添加乳酸菌可提高青贮原料中乳酸菌的数量和活性,使青贮早期迅速开始乳酸发酵,快
速降低pH,抑制有害微生物的活性,提高发酵品质。赵庆杰等[7]在青稞(犎狅狉犱犲狌犿狏狌犾犵犪狉犲)秸秆和多年生黑麦
草(犔狅犾犻狌犿狆犲狉犲狀狀犲)混合青贮中添加乳酸菌,加速了青贮早期乳酸发酵进程。陈雷等[8]添加乳酸菌显著改善了
全株玉米(犣犲犪犿犪狔狊)TMR(totalmixedration,全混合日粮)的发酵品质,同时补充发酵底物葡萄糖、糖蜜可进一
步提高发酵品质。Li等[9]研究表明,王草(犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿狆狌狉狆狌狉犲狌犿×犘犲狀犻犮犻犾犾犻狌犿犵犾犪狌犮狌犿)青贮中添加葡萄糖和
糖蜜均显著降低了pH值,提高了乳酸含量。原现军等[10]在青稞秸秆与多年生黑麦草以6∶4混合的基础上添
加3%的糖蜜获得了发酵品质良好的青贮饲料。
本试验旨在评价添加乳酸菌,葡萄糖和糖蜜对桑叶青贮发酵品质的改善效果,为生产优质桑叶青贮饲料提供
理论依据和技术支撑,促进畜牧业的可持续发展。
861 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.6
1 材料与方法
1.1 试验材料
桑叶取自安徽绿+硒农业生态科技发展有限公司(安徽省石台县),于2014年11月8日采收,采收时机为待
新稍长至80cm左右进行整株刈割,属当年第3茬刈割,留茬高度10~15cm,去除枝条,保留叶柄和叶片。葡萄
糖为AR(分析纯)级,国药集团化学试剂有限公司生产;糖蜜为制糖业副产品,红褐色粘稠状液体,干物质含量
51.3%,水溶性糖含量68.4%(以干物质基础),主要成分为蔗糖;乳酸菌制剂主要成分为植物乳杆菌,由南京农
业大学饲草调制加工与贮藏研究所研制。
1.2 试验设计
青贮窖采用实验室青贮窖,容积为10L的有内外盖的特制聚乙烯塑料桶。试验采用完全随机区组设计,设
6个处理组:(1)对照组(C,无添加)。(2)乳酸菌组(P)。(3)葡萄糖组(G)。(4)糖蜜组(M)。(5)乳杆菌+葡萄
糖组(P+G)。(6)乳杆菌+糖蜜组(P+M)。其中糖蜜添加量为3%鲜重(freshweight,FW),葡萄糖添加量为
1%FW,乳杆菌添加水平为106cfu/gFW。在青贮后第7,14,30和60天打开实验室青贮窖,分析青贮饲料各项
指标,每个处理各个时间点3个重复。
1.3 试验方法
1.3.1 青贮饲料的调制  将新鲜采摘的桑叶用铡刀切成1~2cm左右,按试验设计量将各添加剂添加到桑叶
中,充分混合均匀后,逐层装填至10L实验室青贮窖中,人工压实后盖上内外盖,并用胶带密封,置于室温下保
存。
1.3.2 样品处理  按照试验设计在不同青贮时间点分别打开实验室青贮窖,取出全部青贮饲料充分混合均
匀,采用四分法称取20g放入100mL的广口三角瓶,加入60mL去离子水,4℃浸提24h,然后通过双层纱布和
滤纸过滤,将滤液冷冻保存于-20℃冰箱待测。滤液用来测定pH值、乳酸、氨态氮和挥发性脂肪酸。将剩余的
青贮饲料收集起来烘干,称重,测定干物质、总氮、水溶性碳水化合物、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维。
1.3.3 测定指标及分析方法[11]  干物质(drymatter,DM)、粗蛋白(crudeprotein,CP)、粗脂肪(etherex
tract,EE)和粗灰分(crudeash,Ash)采用AOAC方法测定;中性洗涤纤维(neutraldetergentfiber,NDF)和酸性
洗涤纤维(aciddetergentfiber,ADF)采用范氏纤维测定,其中NDF需加入耐高温α淀粉酶和亚硫酸钠;pH用
HANNApH211型pH计测定;缓冲能(buffercapacity,BC)用盐酸、氢氧化钠滴定法测定;水溶性碳水化合物
(watersolublecarbohydrate,WSC)采用蒽酮—硫酸比色法测定;氨态氮(ammonianitrogen,AN)采用苯酚-次
氯酸钠比色法测定;乳酸(lacticacid,LA)、挥发性脂肪酸(volatilefattyacids,VFAs)和乙醇(alcohol)采用安捷伦
1260高效液相检测系统,配备示差检测器,Carbomix?HNP5色谱柱(测试条件:55℃,2.5mmol/LH2SO4,0.5
mL/min)。乳酸菌、好氧性细菌和酵母菌分别采用 MRS琼脂培养基、营养琼脂(nutrientagar,国药集团化学试
剂有限公司)、马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PotatoDextroseAgar,上海盛思生化科技有限公司)。乳酸菌用厌氧培
养箱,30℃培养3d;酵母菌和好氧性细菌用生化培养箱,30℃培养3d。
1.4 数据处理与统计
采用SPSS20软件对试验数据进行单因子方差分析(ANONA),并用Duncan方法对处理组间及青贮天数间
平均数进行多重比较(犘<0.05)。
2 结果与分析
2.1 青贮前桑叶主要化学成分和微生物组成
青贮前桑叶主要化学成分和表面附着微生物组成见表1和表2,青贮前桑叶原材料的干物质含量为384.70
g/kgFW,粗蛋白和水溶性碳水化合物含量分别为136.63g/kgDM 和117.49g/kgDM,中性洗涤纤维和酸性
洗涤纤维含量分别为302.70g/kgDM 和156.80g/kgDM,缓冲能为223.02mEq/kgDM。桑叶表面附着的乳
酸菌、好氧性细菌和酵母菌分别为6.73cfu/gFW,5.35cfu/gFW和4.63cfu/gFW。
961第25卷第6期 草业学报2016年
表1 青贮前桑叶主要化学成分
犜犪犫犾犲1 犆犺犲犿犻犮犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狅犳犿狌犾犫犲狉狉狔犾犲犪犳犫犲犳狅狉犲犲狀狊犻犾犻狀犵
测定项目
Items
干物质
Drymatter
(g/kgFW)
粗蛋白
Crudeprotein
(g/kgDM)
水溶性碳水化合物
Watersolublecarbohydrate
(g/kgDM)
中性洗涤纤维
Neutraldetergent
fiber(g/kgDM)
酸性洗涤纤维
Aciddetergent
fiber(g/kgDM)
缓冲能
Buffercapacity
(mEq/kgDM)
桑叶 Mulberryleaf384.70±17.23 136.63±1.42 117.49±6.61 302.70±8.30 156.80±15.30 223.02±4.43
 FW:鲜重Freshweight;DM:干物质Drymatter.下同Thesamebelow.
2.2 添加剂对桑叶青贮过程中pH值、干物质和有机
酸含量的影响
如表3所示,随着青贮的进行,各组干物质含量总
体上呈下降趋势,但无显著变化。整个青贮过程中 M
组干物质含量始终显示最高,而乳酸菌组最低,在青贮
结束时 M 组干物质含量显著(犘<0.05)高于C和P
组。添加乳酸菌促进了桑叶青贮过程中乳酸发酵,青
表2 青贮前桑叶微生物组成
犜犪犫犾犲2 犕犻犮狉狅犫犻犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狅犳犿狌犾犫犲狉狉狔犾犲犪犳
犫犲犳狅狉犲犲狀狊犻犾犻狀犵 logcfu/gFW
测定项目
Items
乳酸菌
Lacticacidbacteria
好氧性细菌
Aerobicbacteria
酵母菌
Yeast
桑叶 Mulberryleaf 6.73±0.03 5.35±0.29 4.63±0.13
表3 添加剂对桑叶青贮过程中狆犎值、干物质和有机酸含量的影响
犜犪犫犾犲3 犈犳犳犲犮狋狅犳犪犱犱犻狋犻狏犲狊狅狀狆犎,犱狉狔犿犪狋狋犲狉犪狀犱狅狉犵犪狀犻犮犪犮犻犱犮狅狀狋犲狀狋狊狅犳犿狌犾犫犲狉狉狔犾犲犪犳狊犻犾犪犵犲犱狌狉犻狀犵犲狀狊犻犾犻狀犵
项目
Items
处理
Treatments
青贮天数Ensilingdays(d)
7 14 30 60
干物质Drymatter
(g/kgFW)
C 355.97±15.17BCa 361.89±4.36Aa 358.17±14.27Aa 348.32±3.84Ba
P 344.87±17.83Ca 347.98±6.32Aa 345.89±20.81Aa 348.55±9.11Ba
G 372.61±8.68ABa 357.18±7.42Aa 357.05±15.46Aa 358.51±15.05ABa
M 385.66±13.88Aa 372.49±2.74Aa 365.41±16.86Aa 367.39±2.13Aa
P+G 358.43±0.70BCa 353.26±0.72Aa 359.58±3.06Aa 353.51±11.92ABa
P+M 362.41±3.77BCa 362.50±8.87Aa 367.28±12.81Aa 351.20±5.28ABa
pH值pHvalue C 6.69±0.17Aa 6.30±0.19Bab 6.46±0.21Aa 5.96±0.27Ab
P 4.27±0.12Bab 4.39±0.01Ca 4.26±0.07Bab 4.24±0.06Bb
G 6.73±0.37Aa 6.63±0.19Aa 5.85±0.71Aab 5.35±0.84Ab
M 6.22±0.53Aa 6.16±0.19Ba 5.93±0.40Aab 5.24±0.55Ab
P+G 4.24±0.22Ba 4.20±0.03CDa 4.19±0.03Ba 4.04±0.06Ba
P+M 4.03±0.04Bbc 4.13±0.07Dab 4.16±0.07Ba 3.93±0.25Bc
乳酸Lacticacid
(g/kgDM)
C 8.34±1.12Dd 14.59±1.54Ec 19.57±2.82Db 26.08±3.65Ca
P 49.45±4.72Bd 55.02±5.48Bc 65.08±4.32Bb 74.72±2.34Aa
G 11.05±2.15CDc 13.46±2.15Ebc 23.69±2.24CDb 51.55±11.94Ba
M 17.33±2.71Cb 19.95±2.76Db 28.09±3.99Cb 43.32±10.12Ba
P+G 54.45±2.84ABc 47.86±1.24Cd 68.81±1.79Bb 74.46±2.18Aa
P+M 59.85±9.10Ab 61.58±0.58Ab 75.94±6.60Aa 69.54±6.98Aab
乙酸Aceticacid
(g/kgDM)
C 11.07±1.01Bb 14.26±2.36Bab 15.23±1.71BCab 17.66±4.83ABCa
P 19.65±1.66Aa 21.68±3.24Aa 24.07±3.02Aa 22.37±1.21Aa
G 11.40±0.93Ba 13.25±3.03Ba 14.23±1.28Ca 16.05±3.96BCa
M 11.30±2.25Ba 12.35±1.37Ba 13.07±1.21Ca 13.41±0.48Ca
P+G 17.01±1.31Abc 15.63±0.89Bc 18.22±1.11Bab 19.69±1.39ABa
P+M 19.35±2.19Aa 15.40±1.24Ba 18.92±3.10Ba 17.14±0.18BCa
 注:不同小写字母表示相同处理不同青贮天数间差异显著;不同大写字母表示相同青贮天数不同处理间差异显著(犘<0.05)。下同。
 Note:Valueswithdifferentsmallettersshowsignificantdifferencesamongensilingdaysinthesametreatment.Valueswithdifferentcapitalletters
showsignificantdifferencesamongtreatmentsinthesameensilingdays(犘<0.05).Thesamebelow.
071 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.6
贮第7天P、P+G组和P+M组乳酸含量已经分别达到49.45,54.45和59.85g/kgDM,显著(犘<0.05)高于对
照组,而 M组乳酸含量仅为对照组的2倍(犘<0.05),G组略高于对照组。随着青贮的进行各组乳酸不断积累,
其中乳酸菌及组合添加组(P,P+G和P+M组)乳酸含量始终显著(犘<0.05)高于未添加乳酸菌组(C,G和 M
组)。G组在青贮前30d乳酸含量略高于对照组,但差异不显著(犘>0.05),之后快速上升,在青贮结束时显著
(犘<0.05)高于对照组。M组乳酸含量始终显著(犘<0.05)高于对照组,但与G组无显著差异(犘>0.05)。相
应地P组pH值在青贮第7天已降至4.30以下,之后继续保持较低水平直至青贮结束,其中P+G和P+M 在
青贮结束时降至4.0左右。对照组、G和 M组pH值在青贮前30d始终保持在5.85以上,青贮60d时对照组
仍为5.96,虽G和 M组分别下降至5.35和5.24,但仍显著(犘<0.05)高于P组。
整个青贮过程中P组乙酸含量始终高于C、G和 M组(表3),但C、G和 M 组间差异不显著(犘>0.05)。青
贮第7天P、P+G和P+M组乙酸含量达到17.01~19.65g/kgDM,之后P组乙酸含量逐渐上升,并显著(犘<
0.05)高于P+G和P+M组直至青贮结束。在桑叶青贮过程中,各组仅检测出微量丙酸和丁酸,且各组间无显
著差异(犘>0.05),因此表中未列出。
表4 添加剂对桑叶青贮过程中氨态氮/总氮、乙醇和水溶性碳水化合物含量的影响
犜犪犫犾犲4 犈犳犳犲犮狋狅犳犪犱犱犻狋犻狏犲狊狅狀犃犖/犜犖,犲狋犺犪狀狅犾犪狀犱犠犛犆犮狅狀狋犲狀狋狊狅犳犿狌犾犫犲狉狉狔犾犲犪犳狊犻犾犪犵犲犱狌狉犻狀犵犲狀狊犻犾犻狀犵
项目
Items
处理
Treatments
青贮天数Ensilingdays(d)
7 14 30 60
乙醇Ethanol
(g/kgDM)
C 3.15±1.02ABb 3.23±1.53Ab 8.75±0.54Aa 9.00±1.34Ba
P 2.25±1.14Ba 1.47±0.94ABa 2.40±1.32Ca 3.28±1.12DEa
G 4.63±0.81Ab 3.00±0.18Ac 4.03±0.45Bbc 12.81±0.62Aa
M 2.30±0.49Bb 2.52±1.97Ab 2.41±1.02Cb 6.28±0.20Ca
P+G 1.66±1.22BCa 1.62±1.04ABa 2.14±0.22Ca 1.92±0.44DEa
P+M 0.52±0.07Cc 0.27±0.07Bc 1.84±0.25Cb 4.17±0.66Da
水溶性碳水化合物
Watersoluble
carbonhydrate
(g/kgDM)
C 85.01±3.30Ba 72.49±9.67ABb 62.90±3.40ABb 62.84±5.42Ab
P 53.12±2.62Ca 52.97±6.10Ba 51.48±15.67Ba 49.84±5.82Ba
G 87.88±7.94Ba 67.64±15.31ABb 59.91±9.31Bb 56.30±4.29ABb
M 106.71±9.83Aa 74.76±16.30Ab 74.77±1.58Ab 53.68±5.83ABc
P+G 61.60±3.56Ca 61.86±3.11ABa 55.62±2.79Ba 58.86±4.60ABa
P+M 62.93±0.83Ca 64.04±2.75ABa 58.22±2.74Bb 57.33±1.54ABb
氨态氮/总氮
Ammonianitrogen/
totalnitrogen
(g/kgTN)
C 26.03±3.59Bc 34.82±0.75Ac 44.96±1.92Ab 60.16±8.40Aa
P 18.58±2.62Cc 19.89±1.72Bc 29.93±3.84Bb 41.74±6.60Ba
G 29.27±5.52Bb 36.71±0.34Ab 47.98±13.65Ab 67.24±11.41Aa
M 36.36±1.04Ab 35.44±4.58Ab 55.22±8.85Aa 65.70±7.42Aa
P+G 15.34±2.86Cc 17.08±1.16BCc 23.44±1.78Bb 30.80±4.21BCa
P+M 14.09±2.28Cb 14.76±2.56Cb 22.80±4.69Bab 24.03±5.64Ca
2.3 添加剂对桑叶青贮过程中氨态氮/总氮、乙醇和水溶性碳水化合物含量的影响
随着发酵的进行各组乙醇不断积累,青贮前14d,对照组乙醇含量显著(犘<0.05)高于P+M 组,之后对照
组乙醇含量显著(犘<0.05)上升,并保持在较高水平直至青贮结束(表4)。而G和 M 组乙醇含量显著上升出现
在30d之后,青贮结束时显著(犘<0.05)高于P、P+G和P+M 组。整个青贮过程中P、P+G和P+M 组乙醇
含量均呈较低水平,低于或显著(犘<0.05)低于G和 M组。
各组 WSC含量随青贮时间的延长呈下降趋势,在青贮第7天添加乳酸菌的P、P+G和P+M组 WSC含量
显著(犘<0.05)低于C、G和 M组。在整个青贮过程中P组 WSC含量始终维持最低值,但与P+G和P+M组
始终无显著差异(犘>0.05),同样地G和 M组在青贮14d后 WSC含量与对照组差异不显著(犘>0.05)。
171第25卷第6期 草业学报2016年
  青贮第7天P组氨态氮/总氮已显著(犘<0.05)
低于对照组,而P+G和P+M组氨态氮/总氮均略低
于(犘>0.05)P组。之后各组氨态氮/总氮均随青贮
时间的延长逐渐上升,其中P、P+G和P+M 组氨态
氮/总氮保持较低水平(犘<0.05)直至青贮结束,而G
和 M 组氨态氮/总氮与对照组无显著差异(犘>
0.05)。
2.4 添加剂对桑叶青贮饲料粗蛋白、中性洗涤纤维和
酸性洗涤纤维含量的影响
青贮60d后各组粗蛋白含量无显著差异,添加乳
酸菌的P、P+G和P+M组中性洗涤纤维含量均显著
(犘<0.05)低于C、G和 M组。与对照组相比,P组酸
性洗涤纤维含量有所下降但差异不显著(犘>0.05),
而P+G组和P+M组的酸性洗涤纤维含量显著低于
表5 青贮60犱后添加剂对桑叶粗蛋白、中性
洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量的影响
犜犪犫犾犲5 犈犳犳犲犮狋狅犳犪犱犱犻狋犻狏犲狊狅狀犆犘,犖犇犉,犃犇犉犮狅狀狋犲狀狋狊狅犳
犿狌犾犫犲狉狉狔犾犲犪犳犪犳狋犲狉60犱犪狔狊犲狀狊犻犾犻狀犵 g/kgDM
处理
Treatments
粗蛋白
Crudeprotein
中性洗涤纤维
Neutraldetergent
fiber
酸性洗涤纤维
Aciddetergent
fiber
C 147.57±9.10A 260.57±2.30A 152.21±14.52A
P 142.22±6.32A 235.15±2.15B 145.92±9.90A
G 144.33±2.33A 257.81±4.58A 143.39±23.88A
M 136.07±5.84A 264.24±14.40A 163.81±3.42A
P+G 137.22±3.62A 230.27±15.15BC 136.54±14.69B
P+M 148.54±8.43A 218.50±2.90C 129.71±10.43B
(犘<0.05)对照组C(表5)。
3 讨论
3.1 添加乳酸菌和发酵底物对桑叶青贮饲料发酵品质的影响
本试验桑叶青贮采用实验室青贮窖模拟生产用青贮窖,密封性能良好,青贮过程中流汁、气体损失少,因此各
组青贮过程中干物质含量无显著变化,总体上仅有少量的下降。
桑叶原材料表面附着的乳酸菌数量为6.73log10cfu/gFW,与玉米(6.44log10cfu/gFW)、紫花苜蓿(犕犲犱犻
犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)(6.5log10cfu/gFW)附着的乳酸菌数量相当[1213],但对照组青贮前7d未见大量乳酸生成,而P组,
P+G组和P+M组青贮第7天乳酸含量已达到对照组的6倍以上,pH值降至4.27以下,表明添加乳酸菌促进
了乳酸发酵,降低了pH值,明显改善了桑叶青贮发酵品质,这可能是由于桑叶本身附着的乳酸菌数量尽管较多,
但活性不强,产乳酸能力较弱。有研究表明植物表面附着的乳酸菌大多数为球菌,80%为明串珠菌属,乳酸杆菌
仅占很少的一部分[1415]。本试验中添加的乳酸菌为植物乳杆菌,是兼性同型发酵乳酸菌,发酵底物广泛,产酸能
力强,因此促进了乳酸发酵[16]。葡萄糖添加组青贮前30d乳酸含量与对照组无显著差异,虽然糖蜜添加组乳酸
含量始终显著高于对照组,但青贮结束时G和 M组乳酸含量仅达到51.55和43.32g/kgDM,pH值青贮前30
d均保持在5.85以上,青贮结束时仅分别降至5.35和5.24,表明本试验中补充发酵底物对改善桑叶青贮发酵品
质的效果不及添加乳酸菌,青贮结束时,各组具有较高含量的水溶性碳水化合物剩余,因此认为影响桑叶青贮发
酵品质的主要限制性因素是缺少高活性、产酸能力强的乳酸,添加乳酸菌比添加发酵底物更重要。
乳酸菌单独添加组乙酸含量始终高于对照组,其中前30d显著高于对照组,这可能是添加的植物乳杆菌为
兼性异型发酵乳酸菌,在发酵过程中既可以利用六碳糖产生2分子乳酸,也可以利用五碳糖为底物发酵形成D
木糖5磷酸盐中间产物,进而生成乳酸和乙酸[15]。Parvin和Nishino[17]报道犔.狆犾犪狀狋犪狉狌犿与犔.狆犲狀狋狅狊狌狊相似
均属于兼性异型发酵乳酸菌,可以将1分子戊糖代谢生成1分子乳酸和1分子乙酸。Avila等[18]也报道,青贮饲
料中接种乳酸菌的发酵产物主要为乳酸,但在一些情况下也可产生更多的乙酸,这是由于接种的乳酸菌可以通过
调节自身的代谢途径来适应不同的青贮环境,兼性异型发酵乳酸菌在糖分相对充足的厌氧条件下,通过糖酵解途
径以果糖1,6二磷酸和丙酮酸为中间产物最终产生乳酸,而在葡萄糖相对短缺的情况下能以戊糖磷酸化途径、
经过脱氢和脱羧作用最终生成CO2、乙醇或乙酸等终产物。这一点也可以通过P+G和P+M组得到证实:与单
独添加乳酸菌相比,同时添加发酵底物组(P+G和P+M组)有较高的乳酸和较低的乙酸含量。
乳酸菌单独添加组乙醇含量始终低于对照组,这是由于P组有较低的pH值能够有效地抑制肠杆菌和酵母
菌等产乙醇的微生物活性,因此降低了乙醇含量,组合糖蜜或葡萄糖添加加速了pH的下降,从而进一步抑制了
乙醇的生成[19]。
271 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.6
3.2 添加乳酸菌和发酵底物对桑叶青贮饲料养分含量的影响
乳酸菌单独添加组青贮第7天 WSC含量已经显著低于对照组,表明接种乳酸菌后,青贮早期有旺盛的乳酸
发酵,消耗了大量的 WSC,这一点与该组有较高的乳酸含量相一致。Filya等[20]在对第一茬苜蓿青贮,并接种14
种乳酸菌,青贮35d后接种乳酸菌组 WSC含量均显著低于未接种的对照组。
青贮饲料中氨态氮主要由植物酶对蛋白质的降解和微生物分解利用蛋白质和氨基酸产生[2122],氨态氮/总氮
反映了青贮饲料蛋白质降解的程度。乳酸菌添加组均保持较低的氨态氮/总氮,且P+G和P+M组显示更低的
氨态氮/总氮,这是由于接种乳酸菌加速了乳酸的产生,促进了pH值的下降,进而抑制了青贮过程中植物蛋白酶
和微生物对蛋白质和氨基酸的降解作用,减少了氨态氮的产生[23]。Zhang等[24]报道,四倍体刺槐(犚狅犫犻狀犻犪
狆狊犲狌犱狅犪犮犪犮犻犪)青贮中快速降低pH,可以有效地抑制因有害微生物的增殖对蛋白质的降解,从而有效地降低了氨
态氮的生成。乳酸菌组中性洗涤纤维含量显著低于对照组,可能是由于较低的pH形成的酸性环境促进了细胞
壁成分的酸解作用。Jones等[25]报道紫花苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)青贮过程中,细胞壁组分发生了变化,并且由于
酸解作用使部分细胞壁多糖发生了降解。
4 结论
本试验单独接种乳酸菌加速了桑叶青贮过程中乳酸的产生,快速降低了pH值,获得了良好的发酵品质,而
添加糖蜜和葡萄糖青贮60dpH值均保持在5.0以上。与单独添加乳酸菌相比,组合添加对桑叶青贮饲料发酵
品质改善效果不明显。从经济角度出发建议,在桑叶青贮中单独添加含有植物乳杆菌的添加剂也能获得优质青
贮饲料。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊:
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