■付釣鈞 朱德全 王文新 戴志江 解志峰 李鳳剛 周清波

(1.佳木斯大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江佳木斯 154007；2.佳木斯職業(yè)學(xué)院，黑龍江佳木斯 154007；3.佳木斯市獸醫(yī)衛(wèi)生防疫站，黑龍江佳木斯 154007；4.黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江佳木斯 154007）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的膳食結(jié)構(gòu)也由吃原始植物籽實(shí)轉(zhuǎn)向動(dòng)物產(chǎn)品奶肉蛋方面。緩解飼養(yǎng)動(dòng)物與人爭糧帶來的矛盾，科技人員在農(nóng)作物秸稈等低粗飼料方面進(jìn)行了大量研究[1]。試驗(yàn)表明人工瘤胃微生物可以對(duì)低粗秸稈進(jìn)行消化吸收合成微生物自身組織，然后可以將人工瘤胃發(fā)酵的產(chǎn)物，作為雞、豬等非草食動(dòng)物飼料是解決這個(gè)矛盾的一條途徑。這種動(dòng)物產(chǎn)品又是綠色安全食品，同時(shí)利用瘤胃微生物開發(fā)低粗飼料的生物性飼料研究，又降低了由于焚燒秸稈給環(huán)境帶來的污染，減少資源的浪費(fèi)，是新農(nóng)村建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑[2]。本試驗(yàn)是通過瘤胃微生物體外降解不同比例三葉草和稻草混合粉，為人工瘤胃發(fā)酵底物添加適合比例提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法[3-4]

1.1 試驗(yàn)材料和儀器

1.1.1 試驗(yàn)材料

分別將無霉變的三葉草、稻草曬干，用40目粉碎機(jī)粉碎，備用；同時(shí)將取于佳木斯市回民屠宰場的牛的瘤胃內(nèi)容物三層紗布濾過并40℃水浴鍋暫時(shí)保存，作為試驗(yàn)用的瘤胃微生物。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

實(shí)驗(yàn)室粉碎機(jī)（JFSD-70，上海嘉定糧油儀器有限公司），電熱恒溫培養(yǎng)箱（HG303-4，南京實(shí)驗(yàn)儀器廠），電子天平（EXP-140型，黑龍江東拓儀器制造有限公司），恒溫水浴鍋（HH-24，鄭州長城科技工貿(mào)有限公司），雙目顯微鏡（BM311110，北京視界通儀器有限公司），烘干箱（GW-06A，哈爾濱理化儀器制造廠）。

1.1.3 試驗(yàn)配制的藥品

①微量元素溶液（A液）：CaCl2·2H2O 13.2 g，Mn-Cl2·4H2O 10.0 g，CoCl2·6H2O 1.0 g，F(xiàn)eCl3·6H2O 8.0 g蒸餾水至100 ml。

②緩沖溶液（B液）：NH4HCO34.0 g，NaHCO335.0 g，蒸餾水至1 000 ml。

③常量元素溶液（C液）：Na2HPO45.7 g，KH2PO46.2 g，MgSO4·7H2O 0.6 g，蒸餾水至1 000 ml。

④還原劑溶液：NaOH 0.16 g，Na2S·9H2O 0.625 g，蒸餾水至95 ml。

⑤瘤胃營養(yǎng)液：蒸餾水400 ml+A液0.1 ml+B液200 ml+C液200 ml+還原劑溶液40 ml。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品稱量

試驗(yàn)樣品置于烘干箱中測其含水量(見表1)。

表1 烘干樣品前后的重量及含水量

1.2.2 人工瘤胃培養(yǎng)液的配制

量取所需體積的瘤胃液快速加入到準(zhǔn)備好的瘤胃營養(yǎng)液中，制成混合人工瘤胃培養(yǎng)液（瘤胃液和瘤胃營養(yǎng)液的體積比為1∶2）。人工瘤胃培養(yǎng)液在配制的過程中要快速，因?yàn)榱鑫肝⑸锵矃捬醐h(huán)境，如果在空氣中暴露的時(shí)間過長會(huì)使里面的微生物活力降低甚至死亡。同時(shí)也要考慮溫度的因素，配制好之后放置于40℃的水浴鍋里保存好。然后對(duì)配好的瘤胃培養(yǎng)液進(jìn)行鏡檢，以確保具有活力的瘤胃微生物。

1.2.3 分裝和培養(yǎng)

用電子天平稱量，將三葉草粉和稻草粉按比例分為8∶2；7∶3；6∶4；5∶5；4∶6；3∶7和2∶8，每組的總重量均為2 g，按配比稱量之后，分別裝入60 ml三角瓶（培養(yǎng)瓶）中并與帶有刻度的注射器相連接。每組設(shè)3個(gè)重復(fù)，用加樣器向每個(gè)培養(yǎng)瓶中分別加入上述人工瘤胃培養(yǎng)液，待加樣完畢后成批轉(zhuǎn)入恒溫箱中40℃培養(yǎng)，每隔2 h快速讀取產(chǎn)氣量并記錄直到36 h，培養(yǎng)36 h之后及時(shí)將培養(yǎng)瓶轉(zhuǎn)移到0℃的冰箱內(nèi)1 h終止瘤胃微生物的活動(dòng)，測定每個(gè)培養(yǎng)瓶中的干物質(zhì)含量。

1.3 計(jì)算方法

某一時(shí)間段累積凈產(chǎn)氣量計(jì)算公式：凈產(chǎn)氣量(ml)=某時(shí)間段3只培養(yǎng)瓶的平均量(ml)。

干物質(zhì)降解量=發(fā)酵前干物質(zhì)量-發(fā)酵后干物質(zhì)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 各時(shí)間段產(chǎn)氣量變化(見表2、圖1、圖2)

表2 瘤胃微生物對(duì)三葉草和稻草體外降解的產(chǎn)氣量（三葉草∶稻草）(ml）

從表2和圖1中可以看出，試驗(yàn)開始1～2 h左右培養(yǎng)瓶中產(chǎn)生1 ml左右氣體，這是由于試驗(yàn)剛開始樣本帶進(jìn)的雜菌（多數(shù)為非厭氧菌）在適合的條件下產(chǎn)生的。試驗(yàn)進(jìn)行2～8 h之間幾乎停止了氣體的產(chǎn)生，這是由于培養(yǎng)瓶中氧氣逐漸耗盡，需氧菌停止了活動(dòng)，同時(shí)瘤胃微生物也在受到新環(huán)境的條件脅迫作用活動(dòng)非常弱。試驗(yàn)進(jìn)行8～26 h是產(chǎn)氣量高峰期，因?yàn)槠渌s菌被抑制而瘤胃微生物逐漸適應(yīng)了培養(yǎng)瓶內(nèi)的條件，開始了快速繁殖與生長。27～36 h產(chǎn)氣速度逐漸減慢直至近乎停止?fàn)顟B(tài)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象主要是因?yàn)榕囵B(yǎng)瓶內(nèi)代謝產(chǎn)物逐漸積累以及養(yǎng)分的消耗使瘤胃微生物反饋受到抑制逐漸停止繁殖。

圖1 三葉草/稻草不同比例混合粉各時(shí)間段的產(chǎn)氣量

圖2 三葉草/稻草不同比例混合粉總產(chǎn)氣量

從表2和圖2中可以看出：三葉草和稻草之間的配比不同，發(fā)酵產(chǎn)生的氣體量也不同，三葉草和稻草的配比7∶3組的產(chǎn)氣量高于其它組合，6∶4次之。主要是因?yàn)槿~草是豆科植物，稻草是禾本科植物，前者含N量高而后者含C量高，三葉草和稻草之間的配比7∶3組合的N/C更適合瘤胃微生物繁殖生長的營養(yǎng)需要，活性比較強(qiáng)[5]。

2.2 干物質(zhì)降解率的變化與分析(見表3、圖3)

表3 三葉草和稻草不同比例混合粉干物質(zhì)降解率

從表3和圖3中可以看出：干物質(zhì)降解率以三葉草和稻草之間的配比7∶3最為顯著，發(fā)酵效果最好。這也是因?yàn)?∶3組合的C/N比較適合微生物生長，其他組合的營養(yǎng)比例，不太利于微生物的生長，6∶4組次之，這與三葉草和稻草之間的配比不同發(fā)酵產(chǎn)生的氣體量是一致的。

圖3 干物質(zhì)降解率

3 結(jié)論

本試驗(yàn)綜合產(chǎn)氣量和干物質(zhì)降解率兩個(gè)指標(biāo)得出結(jié)論是：瘤胃微生物體外降解三葉草和稻草的最適比例是7∶3。這個(gè)組合之所以是最適合的配比，原因是組合中的C/N最適合微生物生長的，6∶4次之。其它比例的C/N對(duì)瘤胃微生物的生長作用較弱。同時(shí)試驗(yàn)也說明在人工瘤胃生產(chǎn)生物性飼料的過程中，由于添加底物帶進(jìn)部分氧氣使初期瘤胃微生物生受到暫時(shí)抑制作用，并且時(shí)間不會(huì)很久瘤胃微生物就可進(jìn)行正常生長繁殖。

[1] 周傳社,湯少勛.農(nóng)作物秸稈體外發(fā)酵營養(yǎng)特性及其組合利用研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué),2005，16（10）:1862-1867.

[2] 楊永明,盧德勛,盧媛,等.微生物發(fā)酵秸稈飼料的研究現(xiàn)狀及展望[J].飼料工業(yè)，2002，23(2):14-18.

[3] 陳曉霞,王鑫,楊連玉,等.瘤胃體外培養(yǎng)技術(shù)的研究[J].畜牧與飼料科學(xué)，2009，30（10）:31-33.

[4] 付釣鈞,趙瑞艷,王長平,等.瘤胃微生物體外發(fā)酵不同配比大豆莢與稻草混合粉產(chǎn)氣量研究[J].飼料工業(yè),2011,32(3):30-32.

[5] 付釣鈞,趙瑞艷,朱德全,等.利用瘤胃微生物體外發(fā)酵飼料飼喂母豬的試驗(yàn)[J].飼料工業(yè),2011,32（13）:24-25.