林筱璐，葉 杭，張文昌，莊益芬

（福建農(nóng)林大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，福建 福州350002）

香蕉為芭蕉科芭蕉屬單子葉草本植物，具有速生和生物量高等特點(diǎn)，是最大宗的熱帶和亞熱帶水果。一般只將香蕉果實(shí)作為商品，而生產(chǎn)香蕉果實(shí)的同時(shí)產(chǎn)生大量的莖葉沒(méi)有得到合理利用，造成了資源浪費(fèi)。目前，國(guó)內(nèi)外在利用香蕉莖葉作為動(dòng)物飼料方面開(kāi)展了一些研究工作。在國(guó)內(nèi)，楊禮富等［1］研究發(fā)現(xiàn)，香蕉莖葉中的無(wú)氮浸出物含量豐富，粗纖維含量低，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和能量高。林陸山等［2］利用香蕉莖粉、食用菌廢菌料、麩皮、酒糟和添加劑生產(chǎn)菌體蛋白飼料，可替代10%～25%的進(jìn)口飼料。在國(guó)外，Poyyamozhi［3］用香蕉莖稈飼喂山羊，證明能促進(jìn)羊的生長(zhǎng)發(fā)育，縮短育肥周期。Lopez-Baca A等［4］用4種微生物菌株對(duì)香蕉莖葉進(jìn)行乳酸發(fā)酵后，適口性、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和消化利用率提高。在青貯中添加纖維素酶、β-葡聚糖酶及木聚糖酶，既可破壞植物細(xì)胞壁，有利于水溶性糖等養(yǎng)分的釋出；又可降解纖維素、半纖維素等多糖成為水溶性單糖。水溶性糖是青貯中乳酸菌繁殖發(fā)酵的基質(zhì)。水溶性糖的增加，可在一定程度上促進(jìn)乳酸發(fā)酵，促使p H迅速下降，并有助于抑制不良發(fā)酵，提高青貯的品質(zhì)和成功率［5］。但復(fù)合添加纖維素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶及其不同添加水平對(duì)香蕉莖葉青貯品質(zhì)影響的研究尚未見(jiàn)到。因此，本試驗(yàn)通過(guò)復(fù)合添加不同水平的纖維素酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶調(diào)制香蕉葉青貯，以期改善青貯品質(zhì)，為香蕉莖葉資源的開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 青貯原料

青貯原料為香蕉葉（Banana Leaves），取自福建農(nóng)林大學(xué)校園內(nèi)種植的香蕉樹(shù)。2013年1月18日人工刈割香蕉樹(shù)，利用日光曬制成預(yù)干的原料。

1.2 真空塑料袋

真空塑料袋為200 mm×300 mm×8.5絲。

1.3 青貯添加劑

纖維素酶（Cellulase）由廣東溢多利公司提供，酶活為20000 U／g，將其配制成5%水溶液備用；β-葡聚糖酶（Beta-Glucanase）由廣東溢多利公司提供，酶活為50000 U／g，將其配制成2.5%水溶液備用；木聚糖酶（Xylanase）由廣東溢多利公司提供，酶活為100000 U／g，將其配制成2.5%水溶液備用。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)對(duì)照（CON）組和3個(gè)復(fù)合酶組。復(fù)合酶1組（MIX1）：纖維素酶、葡聚糖酶、木聚糖酶的添加水平為0.05 g／kg、0.025 g／kg、0.0125 g／kg；復(fù)合酶2組（MIX2）：纖維素酶、葡聚糖酶、木聚糖酶的添加水平為0.15 g／kg、0.075 g／kg、0.025 g／kg；復(fù)合酶3組（MIX3）：纖維素酶、葡聚糖酶、木聚糖酶的添加水平為0.25 g／kg、0.125 g／kg、0.05 g／kg。酶的添加水平按原料質(zhì)量計(jì)。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。

1.5 青貯調(diào)制

青貯調(diào)制于2013年1月20日進(jìn)行。將原料用切碎機(jī)進(jìn)行切碎，風(fēng)干到含水量為75%，混合均勻，每個(gè)處理均稱取400 g，分別加入設(shè)計(jì)的添加劑和蒸餾水共計(jì)10 m L，混拌均勻后大致分為3等份（3個(gè)重復(fù)），分別裝入貼有標(biāo)簽的真空袋內(nèi)，邊裝邊壓實(shí)，用真空泵抽氣，用塑料封口機(jī)封口，稱重。常溫條件下貯存60 d開(kāi)封，供分析測(cè)定。

1.6 分析樣本的制備和試驗(yàn)指標(biāo)測(cè)定

1.6.1 風(fēng)干樣本的制備和化學(xué)成分測(cè)定 原料與青貯的風(fēng)干樣本是在65℃下干燥48 h、回潮、粉碎制成。采用常規(guī)法［6］測(cè)定水分（Moisture）和粗蛋白質(zhì)（CP）含量，中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）用 Van Soest等［7］的方法測(cè)定，半纖維素（HC）＝NDF-ADF。可溶性碳水化合物（WSC）用比色法［7］測(cè)定。WSC、NDF、ADF、HC和 CP以干物質(zhì)（DM）基礎(chǔ)的百分比表示，Moisture為總水分的百分比。

1.6.2 青貯品質(zhì)的感官評(píng)定方法 在青貯的第60 d開(kāi)封，依據(jù)“青貯飼料的合理調(diào)制和質(zhì)量評(píng)定程序”對(duì)其顏色、氣味、質(zhì)地、水分、霉變等方面進(jìn)行感官評(píng)定。

1.6.3 青貯浸提液的制備及其青貯發(fā)酵品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定 取具代表性青貯樣品20 g裝入有刻度的100 m L的廣口錐形瓶中，加入蒸餾水定容至100 m L，放置4℃冰箱中，18 h后用濾紙過(guò)濾，制備青貯浸提液。

用p H計(jì)測(cè)定青貯浸提液的p H；用島津LC-20AT型高效液相色譜（色譜柱：Shodex Rspak KC-811 S-DVB gel Column 300×8 mm，檢測(cè)器：SPDM10AVp，流動(dòng)相：3 mmol／L高氯酸）分析青貯浸提液的乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）、丁酸（BA）含量［8］；用苯酚-次氯酸鈉比色法［8］測(cè)定青貯浸提液的氨態(tài)氮（AN），并換算為占原料總氮（TN）的百分比（AN／TN）。LA、AA、PA和BA用新鮮（FM）基礎(chǔ)的百分比表示。

1.6.4 干物質(zhì)回收率和氣體損失率 青貯的干物質(zhì)回收率（DMR）和氣體損失率（GLR）通過(guò)計(jì)算得出，計(jì)算方法如下：

DMR（%）＝［（開(kāi)封時(shí)回收青貯重×青貯DM%）／（裝填時(shí)裝入原料重×原料DM%）］×100；

GLR（%）＝［（裝填時(shí)裝入原料重-開(kāi)封時(shí)回收青貯重）／（裝填時(shí)裝入原料重×原料DM%）］×100。

1.7 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差統(tǒng)計(jì)分析（ONE-WAY ANOVA）和S-N-K方法多重比較，結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P＜0.05表示差異顯著，P＞0.05表示差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料的化學(xué)成分

原料的化學(xué)成分測(cè)定結(jié)果為：干物質(zhì)（DM）27.54%，可溶性碳水化合物（WSC）20.54%、中性洗滌纖維（NDF）68.77%、酸性洗滌纖維（ADF）為51.81%、半纖維素（HC）為16.96%、粗蛋白（CP）為6.47%。由測(cè)定結(jié)果可以看出，香蕉葉中 WSC、NDF、ADF含量較高，CP較低，適于青貯。

2.2 復(fù)合酶對(duì)香蕉葉青貯感官性狀的影響

每個(gè)處理組的香蕉葉青貯的感官評(píng)定結(jié)果均為黃綠色，有酸香味，且質(zhì)地松散，即所有青貯密封良好、無(wú)漏氣和腐敗現(xiàn)象，說(shuō)明本試驗(yàn)青貯效果良好。

2.3 復(fù)合酶對(duì)香蕉葉青貯品質(zhì)的影響

復(fù)合酶對(duì)香蕉葉青貯品質(zhì)的影響如表1所示。在發(fā)酵品質(zhì)方面，與CON組相比，MIX1組p H顯著降低（P＜0.05），DMR極顯著提高（P＜0.01），GLR、AN／TN 極顯著降低（P＜0.01）；MIX2組p H、GLR、AN／TN 極顯著降低（P＜0.01），DM、DMR極顯著提高（P＜0.01）；MIX3組p H、GLR、AN／TN極顯著降低（P＜0.01），DM 顯著提高（P＜0.05），DMR極顯著提高（P＜0.01）。此外，在LA上，MIX1組極顯著和顯著高于MIX2組和MIX3組（P＜0.01，P＜0.05）；在 DMR上，MIX2組和MIX3組極顯著高于 MIX1組（P＜0.01）。表明，3個(gè)水平的復(fù)合酶均提高了香蕉葉青貯的發(fā)酵品質(zhì)，并且，隨添加水平升高青貯的發(fā)酵品質(zhì)進(jìn)一步提高。

在化學(xué)成分方面，與CON組相比，MIX1組、MIX2組及MIX3組的 WSC均極顯著增加（P＜0.01），MIX3組的NDF極顯著減少（P＜0.01）。此外，在WSC上，MIX3組顯著高于MIX1組和MIX2組（P＜0.05）；在NDF上，MIX3組顯著低于 MIX2組（P＜0.05）。表明，3個(gè)水平的復(fù)合酶均改善了香蕉葉青貯的化學(xué)組成，并且，隨添加水平升高青貯的化學(xué)組成進(jìn)一步改善。

表1 香蕉葉青貯的發(fā)酵品質(zhì)和化學(xué)成分Table 1 The fermentation quality and the chemical composition of banana leaf silages

3 討 論

本試驗(yàn)的青貯原料是香蕉葉，其可溶性碳水化合物含量較高，適合青貯。但新鮮狀態(tài)下的香蕉葉水分含量過(guò)高，遠(yuǎn)超過(guò)適宜含水率的范圍65%～75%。新鮮的香蕉葉利用日光進(jìn)行約1 d的晾曬預(yù)干，使其含水率降至72.46%，確保香蕉葉青貯能夠良好發(fā)酵。青貯發(fā)酵60 d開(kāi)封后通過(guò)感官鑒定，所有青貯密封良好、無(wú)漏氣和腐敗現(xiàn)象，呈黃綠色、酸香味、質(zhì)地松散。從青貯發(fā)酵品質(zhì)指標(biāo)來(lái)看，BA的生成量極少或未生成，PA的生成量較少，AN／TN、在2.48～2.75范圍，表明所有青貯的品質(zhì)優(yōu)良。

纖維素、半纖維素是植物中含量最豐富的碳水化合物，也是植物細(xì)胞壁的主要成分，不能被動(dòng)物消化酶所分解，也不能直接被青貯中的乳酸菌所利用［9］。纖維素酶可使部分植物細(xì)胞壁成分降解成可溶性糖，這既能促進(jìn)青貯的乳酸發(fā)酵，提高青貯品質(zhì)，又有利于提高飼料消化率［10］。β-葡聚糖在腸道內(nèi)具有較高的粘度，阻止腸道消化液與食糜充分接觸，從而阻止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的吸收，降低了飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值［11］。β-葡聚糖酶能特異性水解β-葡聚糖的1-3或l-4等糖苷鍵，成為低分子糖，破壞了植物細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，釋放出營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。降解的β-葡聚糖失去親水性和黏性，降低消化道內(nèi)容物粘度，提高了食糜的消化率和飼料的能量利用率，有效地改善單胃動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，提高生長(zhǎng)性能［12-13］。由此推測(cè)，將β-葡聚糖酶添加在青貯飼料中，能破壞青貯原料植物細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，在釋放出低分子糖分的同時(shí)，也會(huì)降低原料的粘度，從而促進(jìn)乳酸發(fā)酵。木聚糖是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分之一，與細(xì)胞壁其他物質(zhì)共同發(fā)揮屏障作用，阻止細(xì)胞內(nèi)養(yǎng)分的釋放。木聚糖酶能夠有效降解飼料的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，使包裹在細(xì)胞壁內(nèi)的蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪等養(yǎng)分釋放出來(lái)，從而提高這部分養(yǎng)分的消化率［14］。相對(duì)于單一酶，復(fù)合酶的作用底物更加廣泛。因此，在青貯飼料中添加復(fù)合酶比添加單一酶會(huì)為乳酸菌發(fā)酵提供更充分的底物，產(chǎn)生更多乳酸，使青貯料p H降到4.0以下，抑制有害菌發(fā)酵和蛋白質(zhì)水解作用，從而提高了青貯料發(fā)酵的品質(zhì)［15］。本試驗(yàn)香蕉葉的NDF為68.77%，青貯后則降低至67.88%～63.40%，MIX3組極顯著低于CON組。特別是，復(fù)合酶的添加使青貯的p H降低到4.2以下，并極顯著低于CON組。但對(duì)LA、AA沒(méi)有顯著影響。這與Sheperd等［16］在大麥和野豌豆中添加纖維素酶青貯后只降低了青貯料的p H，而對(duì)有機(jī)酸等指標(biāo)卻無(wú)顯著影響的結(jié)果相近似。朱旺生等［17］報(bào)道，在皇竹草青貯中添加纖維素酶能顯著降低p H，增加LA、DM和CP。青貯中的氣體和氨態(tài)氮都是不良微生物發(fā)酵的產(chǎn)物。本試驗(yàn)復(fù)合酶的添加使青貯的GLR和AN／TN顯著降低，并使DMR和 WSC顯著提高。說(shuō)明復(fù)合添加纖維素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶，能夠顯著抑制不良微生物的活動(dòng)，減少WSC和CP等養(yǎng)分的損失，提高了DMR、改善了青貯品質(zhì)。

在DMR、WSC和NDF這3個(gè)指標(biāo)上，復(fù)合酶水平最高的MIX3組優(yōu)于其它2組、MIX2組優(yōu)于MIX1組，這與王繼成等［18］的研究隨酶添加量增加有提高青貯總有機(jī)酸和水溶性糖分的趨勢(shì)基本一致。說(shuō)明香蕉葉青貯的品質(zhì)隨纖維素酶、葡聚糖酶及木聚糖酶復(fù)合添加水平升高而進(jìn)一步提高。

綜上所述，纖維素酶、葡聚糖酶及木聚糖酶復(fù)合添加能顯著提高香蕉葉青貯品質(zhì)，并且隨纖維素酶、葡聚糖酶及木聚糖酶復(fù)合添加水平升高青貯品質(zhì)進(jìn)一步提高。

［1］ 楊禮富，陸海燕.香蕉莖葉資源的飼料化研究［J］.云南熱作科技，2000，23（4）：11-12.

［2］ 林陸山，李戰(zhàn)華，賴濟(jì)文，等.用香蕉蕉莖為主原料生產(chǎn)菌體蛋白飼料的方法：中國(guó)，941052052［P］.1994-05-16.

［3］ Poyyamozhi.The value of banana stalks as feed for goats.Animal Feed Sci［J］.and Tech，1986，15（2）：95-100.

［4］ Lopez-Baea A，Gomez J.Fermentation patterns of whole banana waste liquor with four inocula［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，1992，60（1）：85-89.

［5］ 莊益芬，張文昌，張 麗，等.添加劑對(duì)水葫蘆青貯品質(zhì)的影響［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23（9）：32-35.

［6］ 楊 勝.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1993.

［7］ 森本宏.家畜栄養(yǎng)実験法［M］.東京：養(yǎng)賢堂発行，1971：1-149.

［8］ Broderica G A，Kang J H.Automated simultaneous determination of ammonia and amino acids in ruminal fluid and in vitro media［J］.Journal of Dairy Science，1980，33：64-75.

［9］ 陳美光，吳德峰.纖維素酶對(duì)雜交狼尾草青貯品質(zhì)的影響［J］.家畜生態(tài)學(xué)報(bào)，2012（33）：85-88.

［10］ 陳鑫珠，張文昌，張建國(guó)，等.纖維素酶對(duì)象草玉米秸稈混合青貯品質(zhì)的影響［J］.家畜生態(tài)學(xué)報(bào)，2011（32）：46-50.

［11］ 易華西，徐德昌.β-葡聚糖酶的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀［J］.中外食品，2005（5）：38-39.

［12］ 李春磊，任海霞，王瑞明，等.β-葡聚糖酶的研究進(jìn)展及在飼料方面的應(yīng)用［J］.中國(guó)飼料添加劑，2006（2）：1-2.

［13］ 何瑋璇，張永亮.β-葡聚糖酶的特性、功能及應(yīng)用研究［J］.廣東飼料，2010，19（8）：19-21.

［14］ 方 微，單玉萍，李 峰，等.木聚糖酶的作用機(jī)理及其在飼料中的應(yīng)用［J］.中國(guó)飼料，2011（21）：21-24.

［15］ Muck R E，Kung J L.Effect of silage Additives on ensiling［A］.In：Silage：Field to Feedbunk，NRAES-99［C］／／Houston：Northeast Regional Agricultural Engineering Service，Ithaca，NY，1997：187-199.

［16］ Sheperd A C.Additives containing bacteria and enzymes for alfalfa silage［J］.J Dairy Sci，1995，78（3）：565-572.

［17］ 朱旺生，陳雙梅.乳酸菌、纖維素酶、甲酸及其復(fù)合添加劑對(duì)皇竹草青貯品質(zhì)的影響［J］.中國(guó)草食動(dòng)物，2009，29（6）：42-44.

［18］ 王繼成，晏和平.不同水平纖維素酶和木聚糖酶對(duì)青貯高梁品質(zhì)的影響［J］.飼料研究，2006：57-61.