全 文 ：第20卷 第3期
Vol.20 No.3
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2012年 5月
May. 2012
添加剂对高丹草青贮效果的影响
冀 旋,玉 柱*,白春生,顾雪莹,郭艳萍
(中国农业大学草地研究所,北京 100193)
摘要:以高丹草(Sorghumbicolor×Sorghumsudanense)为原料,分别添加乙酸(0.5%,AA)、丙酸(0.5%,PA)、丙
酸(0.5%)+尿素(0.5%,U)混合试剂、乳酸菌菌剂snowLACT-JL(0.0005%,SL)及乳酸菌菌剂acremoconc.
(0.0017%,AC)共5个处理调制青贮,分析发酵品质、营养成分和不饱和脂肪酸含量,以确定有利于高丹草青贮的
添加剂。结果表明:高丹草单独青贮时pH值达4.95,氨态氮占全氮比例高达16.85%,营养物质损失大,青贮效果
不理想。添加AA,PA,PA+U和乳酸菌菌剂AC后,高丹草青贮的pH值显著低于对照组(P<0.05),5种添加剂
处理均能显著提高粗蛋白含量并降低氨态氮占全氮比例(P<0.05),可使高丹草青贮的发酵品质和营养价值得到
改善。各处理中高丹草青贮料的亚麻酸含量均高于亚油酸含量,各添加剂均可显著提高亚麻酸和亚油酸含量(P<
0.05),其中乳酸菌菌剂AC提高亚油酸和亚麻酸含量的效果最明显。
关键词:高丹草;添加剂;青贮;青贮品质
中图分类号:S544.9;S816.53 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2012)03-0571-05
EffectofAdditivesonQualityofSorghum-SudangrassHybridsSilage
JIXuan,YUZhu*,BAIChun-sheng,GUXue-ying,GUOYan-ping
(InstituteofGrasslandScience,ChinaAgricultureUniversity,Beijing100193,China)
Abstract:Sorghum-Sudangrasshybridswereensiledaftertreatedwithaceticacid(0.5%,AA),propionic
acid(0.5%),propionicacid(0.5%)andurea(0.5%)mixture,snowLACT-JL(0.0005%,SL)and
acremoconc.(0.0017%,AC).Fermentationqualities,chemicalcompositionsandpolyunsaturatedfatty
acidsofsilagewereanalyzedtodetermineadditivescontributingtoSorghum-Sudangrasshybridssilage.
ResultsshowedthatSorghum-Sudangrasshybridssilagewithoutadditiveshad4.95pHvalueand16.85%
ammonianitrogen/totalnitrogenratio,whichwerenotqualifiedwithnutritionlargelylost.However,pH
valueofsilagewassignificantlyreducedafteraddingAA,PA,PA+U,AC(P<0.05).Altestedaddi-
tivescouldsignificantlyincreasecrudeproteinconcentrationanddecreaseammonianitrogen/totalnitrogen
ratio(P<0.05),thenimprovefermentationqualitiesandnutritionalvalueofsilagecomparedwithcon-
trol.Altestedadditivescouldsignificantlyincreaselinoleicacidandlinolenicacidconcentration(P<
0.05),inwhichAChadthemostobviouseffectonincreasinglinoleicacidandlinolenicacidconcentration.
Keywords:Sorghum-Sudangrasshybrids;Additives;Silage;Silagequality
高丹草(Sorghumbicolor×Sorghumsudane-
nse)为一年生禾本科(Gramineae)植物,是由饲用高
粱(Sorghumbicolor)与苏丹草(Sorghumsudane-
se)杂交而成的品种,耐受频繁刈割并可多次再生,
可用于高质量青草、干草生产,也能直接用于放牧或
青贮[1]。具有抗旱、耐倒伏和供草期长、高产、营养
价值高、适口性好等特点[2]。青贮饲料具有颜色黄
绿、气味酸香、柔软多汁、适口性好的特点,在畜牧业
生产中广泛应用,尤其在反刍动物饲养中,已成为不
可缺少的基础饲料[3],而目前有关高丹草青贮效果
的研究较少。青贮时使用添加剂可以降低不良发
酵、高损失和高营养价值下降的风险[4],因此,本试
验使用添加剂处理高丹草后进行青贮的调制。已有
研究表明,乙酸可以在发酵初期迅速降低青贮的
pH值[5],丙酸是一种高效的抗真菌挥发性脂肪酸,
在一定的环境条件下可抑制青贮饲料中酵母菌和霉
收稿日期:2011-11-14;修回日期:2012-02-10
基金项目:国家牧草产业技术体系(CARS-35)资助
作者简介:冀旋(1987-),女,河北藁城人,硕士研究生,主要从事饲草加工贮藏与利用方面的研究,E-mail:20jixoan@163.com;*通信作者
Authorforcorrespondence,E-mail:yuzhu3@sohu.com
草 地 学 报 第20卷
菌的活性[6-7];青贮时添加尿素后,可弥补青贮料氮
元素的不足[8],而乳酸菌菌剂可保证青贮初期发酵
所需的乳酸菌数量,使之尽快尽早进入乳酸发酵阶
段,pH值迅速下降[9]。本试验即以此研究高丹草
的青贮效果,以期为调制高丹草青贮的生产实践提
供理论指导。
多不饱和脂肪酸(PUFA)是所有细胞膜的重要
成分,对机体的激素代谢和许多酶的活性起调控作
用,其中具有重要生物学意义的是ω-3和ω-6系列
的PUFA[10]。亚油酸 (LA)和亚麻酸 (LNA)不仅
是人体必需脂肪酸,还分别是ω-6和ω-3系列脂肪
酸的前体,在体内经过一系列的碳链延长及脱饱和
酶作用,衍化生成具有重要生理作用的ω-6系列的
花生四烯酸(ARA)和 ω-3系列的二十碳五烯酸
(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)[11-12]。人体自身
不能合成多不饱和脂肪酸[12],可以通过牛、羊肉奶
等畜产品摄取多不饱和脂肪酸,改善家畜日粮也会
提高畜产品中不饱和脂肪酸的含量。目前有关牧草
青贮后不饱和脂肪酸含量的研究很少,本试验即对
经不同添加剂处理的高丹草青贮后的亚油酸和亚麻
酸含量展开研究。
1 材料与方法
1.1 青贮原料
2009年9月于河北衡水农林科学院旱作植物
研究所收割第2茬高丹草,品种为冀草2号。
1.2 添加剂
乳酸菌菌剂snowLACT-JL(SL,0.0005%)含
有SBT2300乳酸菌菌株;乳酸菌菌剂acremoconc.
(AC,0.0017%)含有SBT2300乳酸菌菌株,生产商
均为 日 本 雪 印 种 苗 株 式 会 社。乙 酸 (AA,≥
99.5%)、丙酸(PA,≥99.5%)和尿素(U)均购自国
药集团化学试剂有限公司。
1.3 试验设计
设置添加乙酸、丙酸、丙酸+尿素混合试剂、2
种乳酸菌菌剂共5种处理的青贮原料,同时设置无
添加剂处理组为对照,试剂的添加量参照许庆方
等[14]、张静等[6]、郭艳萍等[5]的试验结果,菌剂的添
加量依据产品包装说明。
表1 高丹草青贮试验设计
Table1 ExperimentdesignofSorghum-Sudangrasshybridssilage
处理
Treatments
对照
CK
乙酸
AA
丙酸
PA
丙酸+尿素
PA+U
乳酸菌菌剂
SL
乳酸菌菌剂
AC
添加量
Rateofadditives
0 0.2% 0.5% 0.5%+0.5% 0.0005% 0.0017%
抽穗期刈割的高丹草由铡刀切段后,分别与添
加剂充分混合均匀,每个处理3个重复,装入聚乙烯
袋中,用真空包装机抽取空气密封,室温条件贮存
270d,取样分析。
1.4 青贮饲料品质分析
青贮饲料开封后,采集代表性青贮样品20g,加
入180mL蒸馏水,混合均匀,用家用榨汁机搅碎1
min,将得到的混合物依次用4层纱布和定性滤纸
过滤,制备青贮浸出液,使用pH测定仪(雷磁PHS-
3C)测定青贮浸出液的pH值[15]。使用SHIMAD-
ZU-10A型高效液相色谱分析青贮浸出液的乳酸、
乙酸、丙 酸 和 丁 酸 含 量。将 青 贮 浸 提 液 4000
r·min-1离心15min,将上清液用0.45μm的微孔
滤膜过滤,制成待测样品。色谱柱:ShodexRspak
KC-811S-DVBgelColumn30×8mm,检测器:SPD-
M10AVP,流动相:3 mmol·L-1高氯酸,流速:
1mL·min-1,柱温50℃,检测波长210nm,进样量
20μL
[16]。采用苯酚-次氯酸钠比色法测定氨态
氮[17]。干物质的测定采用烘干法,在65℃下烘干
48h。采用凯氏定氮法,使用Foss2300型全自动凯
氏定氮仪测定粗蛋白[18]。采用范氏(VanSoest)方
法测定中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维[18]。
1.5 青贮饲料亚油酸含量分析
采用气相色谱内标法测定长链脂肪酸含量[19]。
称取200~300mg草粉装入50mL螺口试管中,依
次加入5mL内标溶液(准确称取100mg十九烷酸
甲酯溶解于正己烷中,定容至100mL)和4mL氯
乙酰甲醇溶液(10.0mL氯乙酰缓慢滴加到100mL
无水甲醇中,摇匀),拧紧密封盖,在漩涡振荡器上振
荡1min,80℃水浴2h,取出冷却后加入7mL的
275
第3期 冀旋等:添加剂对高丹草青贮效果的影响
70g·L-1碳酸钾溶液,振荡1min,静置,取上层液
测定。使用日本岛津GC-2010气相色谱仪,自动进
样器:AOC-20i,毛细管柱:Agilent公司生产的DB-
23(60m×0.25mm×0.20μm),检测器:氢火焰离
子检测器FID,载气:氦气,燃气:氢气,助燃气:空
气,进样口温度:250℃,线速度:24cm·s-1,分流
比:20∶1,进样量:1μL。升温程序:初始温度
180℃,保持10min;以4.00℃·min-1的速度升温
到200℃,保持15min;再以10.00℃·min-1的速
度升温到230℃,保持7min[20]。
1.6 数据处理与分析
采用Excel2007处理基础数据,SASV8软件
对试验结果进行方差分析和Duncan多重比较。
2 结果与分析
2.1 青贮饲料的发酵品质
高丹草青贮料的发酵品质分析如表2所示。高
丹草青贮对照组pH为4.95,除乳酸菌菌剂SL外,
其他添加剂处理后的青贮料pH值均显著低于对照
组(P<0.05)。对照组的乳酸含量最低,使用添加
剂使青贮料的乳酸含量上升,但与对照组差异不显
著。对照组乙酸含量最高,除乳酸菌菌剂AC外,其
他处理组的乙酸含量均显著低于对照组(P<
0.05)。因为乳酸的酸性比乙酸强,尽管对照组乙酸
含量高,pH值并不低。丙酸和乳酸菌菌剂AC处理
组的丙酸含量显著高于其他处理组(P<0.05)。各
个处理组的丁酸含量均较低,不存在显著差异。对
照组的氨态氮占全氮比例很高,添加剂处理组的氨
态氮占全氮比例均显著低于对照组(P<0.05),且
乙酸、丙酸和乳酸菌菌剂AC处理组的氨态氮占全
氮比例显著低于尿素+丙酸和乳酸菌菌剂SL处理
组的(P<0.05)。
2.2 青贮饲料的营养成分
高丹草青贮料的常规营养成分分析如表3所
示。各个处理组的干物质含量没有显著差异,添加
剂对高丹草青贮的干物质含量没有显著影响;各处
理组的粗蛋白含量存在显著差异(P<0.05),与对
照组相比,添加剂降低了蛋白质的降解,显著提高了
青贮料粗蛋白的含量。各个处理组的中性洗涤纤维
和酸性洗涤纤维含量存在显著差异(P<0.05),乳
酸菌菌剂SL和AC处理组的中性洗涤纤维含量高
于对照组(P<0.05),AA,PA和PA+U处理组的
中性洗涤纤维含量低于对照组;对照组的酸性洗涤
纤维含量最高,添加剂处理的酸性洗涤纤维含量均
显著低于对照组(P<0.05)。
表2 高丹草青贮料的发酵品质
Table2 FermentationqualitiesofSorghum-Sudangrasshybridssilage
处理
Treatment
pH值
pH
乳酸
LA/%DM
乙酸
AA/%DM
丙酸
PA/%DM
丁酸
BA/%DM
氨态氮
AN/%TN
对照CK 4.95a 2.45d 3.65a 0.21bc 0.06a 16.85a
乙酸AA 3.79bc 4.82c 1.45b 0.03c 0.06a 3.02c
丙酸PA 3.69c 5.39b 0.63b 0.91a 0.12a 2.08c
丙酸+尿素PA+U 3.94b 4.67c 0.86b 0.82a 0.12a 10.48b
乳酸菌菌剂SL 4.84a 4.58c 1.18b 0.61ab 0.00a 10.91b
乳酸菌菌剂AC 3.82bc 5.95a 2.51ab 0.18bc 0.14a 3.19c
SE 0.13 0.27 0.23 0.10 0.02 1.49
Pr>F <0.0001 <0.0001 0.3104 0.0036 0.8293 0.0005
注:同列平均数标注不同字母为差异显著(P<0.05),SE:标准误。下同
Note:Differentlettersinthesamecolumnindicatesignificantdifferences(P<0.05),SE:Standarderror;thesameasbelow
2.3 青贮饲料亚油酸和亚麻酸的含量
高丹草青贮料的亚油酸和亚麻酸含量分析如表4
所示。对照组的亚油酸含量最低,添加剂均可显著提
高高丹草青贮后的亚油酸含量(P<0.05),其中经乳酸
菌菌剂AC处理后的亚油酸含量显著高于其他处理组
(P<0.05)。除PA添加剂使亚麻酸含量低于对照组
外,其他添加剂均使亚麻酸含量高于对照组(P<
0.05),其中乳酸菌菌剂AC处理后的亚麻酸含量最高。
375
草 地 学 报 第20卷
表3 高丹草青贮料的营养成分
Table3 ChemicalcompositionsofSorghum-Sudangrasshybridssilage
处理
Treatments
干物质
DM
粗蛋白
CP/%DM
中性洗涤纤维
NDF/%DM
酸性洗涤纤维
ADF/%DM
对照CK 11.11a 9.61f 53.79c 35.56a
乙酸AA 11.83a 11.71a 51.29e 32.56f
丙酸PA 10.61a 11.47b 51.74d 33.66d
丙酸与尿素PA+ U 11.69a 10.44d 51.25f 32.92e
乳酸菌菌剂SL 10.97a 10.64c 54.62b 34.64c
乳酸菌菌剂AC 10.90a 9.89e 55.82a 35.18b
SE 0.17 0.19 0.42 0.28
Pr>F 0.2238 <0.0001 <0.0001 <0.0001
表4 高丹草青贮料的亚油酸和亚麻酸含量
Table2 LAandLNAconcentrationin
Sorghum-Sudangrasshybridssilage
处理
Treatments
亚油酸
LA/mg·g-1DM
亚麻酸
AA/mg·g-1DM
原料草 2.34g 4.38g
对照CK 3.27f 5.92e
乙酸AA 4.04b 6.75b
丙酸PA 3.52d 5.43f
丙酸与尿素PA+U 3.73c 6.16c
乳酸菌菌剂SL 3.48e 6.02d
乳酸菌菌剂AC 4.19a 7.66a
SE 0.13 0.22
Pr>F <0.0001 <0.0001
3 讨论
3.1 添加剂对高丹草发酵品质的影响
AA,PA,PA+U和乳酸菌菌剂 AC均可显著
降低高丹草青贮的pH 值(P<0.05),向青贮原料
中直接添加乙酸或丙酸,可以降低青贮料的pH值,
与许庆方等[21]的试验结果一致,乳酸菌菌剂AC为
青贮提供了充足的乳酸菌产生乳酸,使pH 值迅速
下降,而乳酸菌菌剂SL并没有使pH值显著下降,2
种菌剂为青贮调制用L型乳酸菌,效果不同的原因
可能是添加量不符合青贮原料所需。添加剂处理组
的乳酸含量均高于对照组,但差异并不显著。除
AC添加剂外,其他添加剂处理组的乙酸含量均显
著低于对照组(P<0.05),有可能是添加剂促进了
同型发酵,导致乙酸含量下降。只有PA和PA+U
处理组的丙酸含量显著高于对照组(P<0.05),这
与张静等[5]向多花黑麦草(Loliummultiflorum
Lam.)中添加丙酸后青贮的结果一致,可能是由于
添加剂直接提高了青贮料的丙酸含量。添加剂处理
组与对照的丁酸含量没有显著差异,这几种添加剂
的使用对丁酸含量没有显著影响,因为高丹草单贮
青贮丁酸含量很低,梭菌和腐败菌的生长发育活动
已受到一定抑制,在此基础上添加剂的效果则不明
显。对照组的氨态氮占全氮比例高,蛋白质分解程
度大,添加剂处理后均可显著降低氨态氮占全氮比
例(P<0.05),其中AA,PA和乳酸菌菌剂AC使氨
态氮占全氮比例降低至3.5%以下,效果很明显。
综上分析,AA,PA,PA+U和乳酸菌菌剂AC使高
丹草的发酵品质得到改善,SL有可能是浓度较低,
对高丹草青贮的发酵品质效果不明显,而AA由于
其酸味刺鼻,会影响青贮饲料的适口性,因此,尽管
AA可以有效改善高丹草的发酵品质,还需进一步
试验对家畜采食量的影响。
3.2 添加剂对高丹草营养成分的影响
高丹草经添加剂处理后,干物质含量与对照组
相比无显著差异,添加剂对干物质的影响并不显著。
对照组的粗蛋白含量低,经添加剂处理后,粗蛋白含
量得到显著提高(P<0.05),各添加剂处理组的粗
蛋白含量也存在显著差异,其中 AA和PA处理组
的粗蛋白含量达到11%以上,PA+U和SL处理组
的粗蛋白含量达到10%以上,相比较而言,AA和
PA在改良粗蛋白含量的试验中效果更好,而PA+
U在与PA组添加同等浓度丙酸的基础上又加入了
尿素,效果反而没有直接添加PA好,分析可能是在
青贮过程中尿素挥发,导致添加的氮元素含量下降,
此外尿素和丙酸混合添加旨在抑制不良微生物的活
动,降低蛋白质的降解,并可增加氮元素含量,以改
善粗蛋白含量,但二者混合有可能彼此作用使效果
不明显。不同添加剂对中性洗涤纤维含量的影响不
同,乳酸菌菌剂SL和 AC处理组的中性洗涤纤维
含量高于对照组(P<0.05),AA,PA和PA+U处
理组的中性洗涤纤维含量低于对照组(P<0.05)。
日粮中充足的中性洗涤纤维是奶牛唾液分泌、反刍、
保持瘤胃内pH平衡及瘤胃健康所需的,而对于泌
乳奶牛来说,充足的中性洗涤纤维也是防止乳脂率
下降所必需的[22],但奶牛饲喂高中性洗涤纤维浓度
475
第3期 冀旋等:添加剂对高丹草青贮效果的影响
的日粮会增大瘤胃内食靡的体积,降低奶牛的干物
质采食量(DMI)[23]。Johnson等[24]、Dado等[25]和
Tjardes等[26]的研究结果表明,降低饲料中性洗涤
纤维浓度有助于提高奶牛的DMI。因此,中性洗涤
纤维含量需维持在一定范围内,AA,PA和PA+U
处理使高丹草高含量的中性洗涤纤维含量有所下
降。高丹草青贮料经添加剂处理后,与对照相比,酸
性洗涤纤维含量不同程度地有所下降(P<0.05)。
3.3 添加剂对高丹草亚油酸和亚麻酸含量的影响
与对照相比,添加剂均可提高亚油酸的含量(P
<0.05),除添加剂PA外,其他添加剂均可提高亚
麻酸含量(P<0.05),乳酸菌菌剂AC处理后,亚油
酸和亚麻酸为最高值。而由于反刍动物体内亚油酸
和亚麻酸估计分别有80%和92%被生物氢化[27],
这样与其日粮水平比较,十二指肠可吸收利用的亚
油酸和亚麻酸就会降低[28]。因此,添加剂对亚油酸
和亚麻酸含量的不同影响能否反应在畜产品多不饱
和脂肪酸的蓄积上,仍需进一步试验。总体比较亚
麻酸和亚油酸含量发现,高丹草青贮料的亚麻酸含
量高于亚油酸,由于当前精料的广泛使用,ω-3和ω-
6PUFA摄入比例偏向失衡,需要补充ω-3PUFA
摄入量,而高丹草青贮料即符合这一要求。
4 结论
高丹草单独青贮粗蛋白含量低,氨态氮占全氮
比例高,营养物质损失大,青贮效果不理想。添加
AA,PA,PA+U和乳酸菌菌剂AC后,pH值下降、
乳酸含量上升,所有添加剂均使氨态氮占全氮比例
下降、粗蛋白含量上升,高丹草青贮的发酵品质和营
养价值得到改善。高丹草青贮料的亚麻酸含量均高
于亚油酸含量,各添加剂均可提高青贮中亚麻酸和
亚油酸的含量,其中乳酸菌菌剂AC提高亚油酸和
亚麻酸含量的效果最明显。
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(责任编辑 李美娟)
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