復合益生菌對黃秋葵秸稈CNCPS組分的影響

聶芙蓉,郭良興,王新芳,徐紅蕊,周澤群

(河南牧業經濟學院 動物科技學院,河南 鄭州 450046)

秋葵秸稈是秋葵收獲后的副產品,來源廣泛,數量較多,2019年亞洲秋葵秸稈產量為657.76萬噸,占全球秋葵秸稈總產量的66.08%[1]。黃秋葵秸稈主要由纖維素、半纖維素和木質素構成。秋葵莖中含有多糖、槲皮素、VC、VB2、VB3、鈣等成分。秋葵莖多糖具有抗氧化、降血糖和保肝等生物活性[2]。

近年來,隨著禁抗政策的實施,微生物發酵飼料興起。益生菌發酵飼料為飼料業的發展與轉型提供了新的解決方案[3,4]。益生菌發酵可以提高小麥秸稈的干物質、中性和酸性洗滌纖維等組分的表觀消化率,用發酵小麥秸稈替代普通麥秸飼喂綿羊,可提高綿羊的生長性能[5]。

凈碳水化合物-蛋白質體系(CNCPS體系)將飼料的碳水化合物(CHO)分為4個部分,分別為糖類(CA,在瘤胃中可快速降解)、淀粉和果膠(CB1,中速降解部分)、可利用纖維(CB2,緩慢降解部分)、不可利用纖維(CC,ADL含量×2.4),將蛋白質細分為非蛋白氮(PA)、真蛋白質(PB)和不可降解粗蛋白(PC),其中真蛋白質又進一步細分為快速降解真蛋白質(PB1)、中速降解真蛋白質(PB2)和慢速降解真蛋白質(PB3)。CNCPS體系將反芻動物消化利用特點和化學分析法結合起來,可更準確地對飼料的營養價值做出評定[6-8]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

黃秋葵秸稈為收獲成熟黃秋葵莢后的秸稈,來自河南省開封市。

益生菌為植物乳桿菌、酵母菌、糞鏈球菌。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗分組

試驗共設置3個處理組(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和1個對照組(不發酵組),處理Ⅰ組、處理Ⅱ組、處理Ⅲ組分別添加600、1200、2400 g/t的復合益生菌(酵母菌∶植物乳桿菌∶糞鏈球菌=1∶1∶1),對照組和處理組均設置3個重復。添加不同劑量復合菌的黃秋葵秸稈用發酵袋密封,35～37 ℃發酵7 d,然后烘干粉碎。

1.2.2 飼料成分測定

粗纖維(CF)、粗蛋白(CP)、粗灰分(Ash)、粗脂肪(EE)的測定分別按照GB/T6434-2006、GB/T6432-2018、GB/T6438-2007、GB/T6433-2006進行。中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、酸性洗滌木質素的測定分別按照GB/T20806-2006、NY/T1459-2007、GB/T20805-2006進行。淀粉(Starch)按照GB/T20194-2018進行測定。非蛋白氮(NPN)按照Licitra等[9]的方法測定?？扇苄缘鞍?SCP)按照周榮等[10]的方法測定。中性洗滌不溶氮(NDICP)、酸性洗滌不溶氮(ADICP)按照Van Soeste等[11]的方法進行分析。

飼料碳水化合物組分CA、CB1、CB2、CC和蛋白組分PA、PB1、PB2、PB3、PC的計算公式如下:

CHO(%DM)=100-CP(%DM)-EE(% DM)-Ash(%DM);

CNSC(%CHO))=100-CB2(%CHO)-CC(%CHO);

CA(%CHO)=[100-STARCH(%NSC)]×[l00-CB2(%CHO)-CC(%CHO)]/100;

CB1(%CHO)= STARCH(%NSC)×[100-CB2(%CHO)-CC(%CHO)]/100;

CB2(%CHO)=100×[NDF(%DM)-NDIP(%CP)×0.01×CP(%DM)-CC]/CHO(%DM);

CC(%CHO)=100×[NDF(%DM)×0.01×LIGNIN(%NDF)×2.4]/CHO(%DM);

PA(%CP)=NPN(%SOLP)×0.01×SOLP(%CP);

PB1(%CP)=SOLP(%CP)-PA(%CP);

PB2(%CP)=100- PA(% CP)-PB1(% CP)-PB3(% CP)-PC(%CP);

PB3(%CP)=NDIP(%CP)-ADIP(%CP);

PC(%CP)=ADIP(%CP)。

1.3 數據處理

用Excel2019對試驗數據進行初步整理。采用SPSS26.0軟件的ANOVA進行單因素方差分析,差異顯著時,采用Duncan法進行多重比較。試驗數據表示為 “平均值±標準差”。顯著水平為P<0.05。

2 結果與分析

2.1 不同劑量復合益生菌對黃秋葵秸稈常規營養成分含量的影響

不同劑量復合益生菌對黃秋葵秸稈常規營養成分含量的影響見表1。由表1可知,處理Ⅲ組的干物質(DM)顯著低于對照組(P<0.05)。處理Ⅰ組的粗灰分(Ash)顯著高于對照組、處理Ⅱ組和處理Ⅲ組(P<0.05)。處理Ⅰ、Ⅱ組的粗蛋白(CP)顯著高于對照組(P<0.05)。各處理組的非蛋白氮(NPN)顯著高于對照組(P<0.05),各處理組間差異不顯著(P>0.05)。處理Ⅱ組的酸性洗滌纖維(ADF)顯著低于對照組(P<0.05)。各處理組的酸性洗滌木質素(ADL)顯著低于對照組(P<0.05)。各處理組與對照組的粗脂肪(EE)、可溶性蛋白(SCP)、中性洗滌不溶蛋白質(NDIP)、酸性洗滌不溶蛋白質(ADIP)、中性洗滌纖維(NDF)和淀粉差異均不顯著(P>0.05),各處理組間的差異也不顯著(P>0.05)。

表1 不同劑量復合益生菌對黃秋葵秸稈常規營養成分含量的影響(干物質) %

2.2 不同劑量復合益生菌對黃秋葵秸稈碳水化合物組分含量的影響

不同劑量復合益生菌對黃秋葵秸稈碳水化合物組分含量的影響見表2。由表2可知,處理Ⅲ組的CHO含量顯著低于對照組(P<0.05),各處理組間CHO含量差異不顯著(P>0.05)。處理Ⅱ組的CA含量顯著低于對照組(P<0.05),但處理Ⅰ、Ⅲ組與對照組的CA含量差異不顯著(P>0.05)。各處理組的CB1、CB2含量與對照組差異不顯著(P>0.05),各處理組間差異也不顯著(P>0.05)。處理Ⅲ組的CC含量顯著低于對照組(P<0.05),但處理Ⅰ和Ⅱ組與對照組相比,差異未達到顯著水平(P>0.05)。

表2 不同劑量復合益生菌對黃秋葵秸稈碳水化合物組分含量的影響 %

2.3 不同劑量復合益生菌對黃秋葵秸稈蛋白質組分含量的影響

不同劑量復合益生菌對黃秋葵秸稈蛋白質組分含量的影響見表3。由表3可知,各處理組的PA含量顯著高于對照組(P<0.05),各處理組間差異不顯著(P>0.05)。各處理組的PB2含量顯著低于對照組(P<0.05),各處理組中以Ⅲ組的PB2含量最低(P<0.05)。各處理組與對照組的PB1、PB3和PC含量均差異不顯著(P>0.05)。

表3 不同劑量復合益生菌對黃秋葵秸稈蛋白質組分含量的影響 %

3 討論

3.1 不同劑量復合益生菌對秋葵秸稈營養成分含量的影響

本試驗中,與對照組相比,各處理組DM含量呈下降趨勢,這與張廣寧等[12]的研究結果一致。各處理組DM含量下降的原因可能是黃秋葵秸稈發酵后,部分糖被利用導致DM有所損失。發酵后秋葵秸稈的EE和SCP成分,從數值上雖都略有增加,但統計結果未達顯著水平,說明復合益生菌對這兩個指標影響甚微。與對照組相比,處理Ⅰ、Ⅱ組的CP含量和處理Ⅰ組的Ash含量呈上升趨勢,這與楊燕燕等[13]的研究結果一致,原因是DM的損失使CP、Ash相對增加。與對照組相比,各處理組的NPN含量均有不同程度的增加,說明復合益生菌發酵可提高飼料中NPN含量,這與趙廣永等[14]和李建云等[15]的研究結果一致。NPN作為反芻動物體內優質氮源,可被瘤胃中的微生物進一步轉化為氨,進而合成高品質蛋白質[16]。各處理組的NDF、ADF和淀粉含量均低于對照組,這是因為微生物發酵產生的酶能夠降解秸稈中的纖維素、半纖維素[17]。與對照組相比,各處理組的NDIP、ADIP含量均呈上升趨勢,但差異不顯著。

3.2 不同劑量復合益生菌對秋葵秸稈碳水化合物組分含量的影響

各處理組CHO含量與對照組相比呈下降趨勢,說明復合益生菌發酵可影響CHO含量,CHO含量降低可減輕反芻動物因碳水化合物過多而造成的酸中毒。秋葵秸稈碳水化合物組分以CB2居多,在非結構性性碳水化合物中占68%～72%,各處理組的CB1、CB2含量與對照組相比無顯著差異,而CC含量顯著下降,說明發酵顯著提高了結構性碳水化合物的利用率。與對照組相比,處理Ⅲ組的CA含量有增加的趨勢,原因可能是植物乳桿菌利用水溶性碳水化合物(SC)發酵生成乳酸[12]。

3.3 不同劑量復合益生菌對秋葵秸稈蛋白質組分含量的影響

與對照組相比,各發酵組的PA和PB1含量均有所增加,而PB2含量降低,原因是在發酵過程中大量蛋白質被降解成NPN和SP,而反芻動物瘤胃內微生物可較好地利用NPN和SP生成菌體蛋白[13]。PB3組分隨著復合菌濃度的增加,呈上升趨勢,但差異未達顯著水平,說明發酵對PB3含量影響不大。PC是反芻動物進行消化時不可利用的蛋白質,PC含量越低表明飼料的消化利用率越高、品質越好[14],本試驗中,復合菌的添加并未影響PC的含量。