徐生陽(yáng)，閔旭東，云 穎，玉 柱

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100193）

全株玉米青貯因具有保存效果好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)被作為重要的飼料來源，在我國(guó)奶牛生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛[1]，同時(shí)在歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)也得到了廣泛應(yīng)用[2-3]。在玉米青貯生產(chǎn)中，管理不善等原因往往會(huì)造成二次發(fā)酵，降低青貯品質(zhì)[4-5]。有研究表明，添加異型發(fā)酵乳酸菌的黑麥草青貯發(fā)酵品質(zhì)較好，無芒雀麥青貯在有氧暴露過程中青貯品質(zhì)穩(wěn)定[6-7]。因此，乳酸菌添加劑被廣泛用于改善青貯品質(zhì)[8]。

美國(guó)康奈爾大學(xué)的學(xué)者提出了康奈爾凈碳水化合物—蛋白質(zhì)體系（Cornell Net Carbohydrate And Protein System，CNCPS）[9]，CNCPS體系將飼料碳水化合物分為CA（糖類和有機(jī)酸）、CB1（淀粉和果膠）、CB2（可溶解纖維）、CB3（可消化纖維）、CC（不可利用纖維），其中CA被分為CA1（揮發(fā)性脂肪酸）、CA2（乳酸）、CA3（其他有機(jī)酸）和CA4（可溶性糖）4部分[10]；將蛋白質(zhì)分為PA（非蛋白氮）、PB（真蛋白質(zhì)）和PC（結(jié)合蛋白）3個(gè)部分，其中PB又分為PB1（快速降解真蛋白質(zhì)）、PB2（中速降解真蛋白質(zhì)）、PB3（慢速降解真蛋白質(zhì)）[9]。國(guó)內(nèi)，靳玲品等[11]應(yīng)用CNCPS的原理和方法評(píng)定了全株玉米青貯，認(rèn)為CNCPS體系對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)價(jià)更為精確。本研究結(jié)合CNCPS的劃分方法，探究短乳桿菌（Lactobacillus brevis，LBR）及不同玉米品種對(duì)全株玉米青貯CNCPS組分及青貯品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料 4個(gè)品種的全株玉米分別為先玉335、奧玉5102、FGI1、FGI2，其中FGI1和FGI2為藍(lán)德雷(北京)貿(mào)易有限公司從國(guó)外引進(jìn)品種。LBR由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)牧草青貯實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本研究于河北涿州實(shí)驗(yàn)基地選取蠟熟期的4個(gè)不同品種的玉米進(jìn)行青貯制作。將全株玉米粉碎后混勻，處理組添加短乳桿菌（1×105CFU/g），對(duì)照組添加等量蒸餾水，添加完畢后再次混勻，裝入5 L的青貯桶中，共8個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，共24桶。青貯120 d后開封，取樣分析。

1.3 測(cè)定方法 采用雷磁PHS-3C型pH計(jì)測(cè)定pH，采用島津LC-20A型高效液相色譜儀（色譜柱：KC-811 column，Shimadzu，日本；檢測(cè)器：SPD-M10AVP；流動(dòng)相：3 mmol/L高氯酸，流速1 mL/min，柱溫50℃；檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm，進(jìn)樣量5 μL）分析乳酸（LA）和揮發(fā)性脂肪酸，包括乙酸（AA）、丙酸（PA）和丁酸（BA）[12]。采用苯酚-次氯酸鈉法測(cè)定氨態(tài)氮/總氮（AN/TN）[13]。

采用Van Soest等[14]的方法測(cè)定青貯樣品中中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量。采用硫酸-蒽酮比色法測(cè)定可溶性碳水化合物（WSC）[15]。采用Van Soest等[16]的方法測(cè)定青貯樣品中中性洗滌不溶蛋白質(zhì)（NDIP）、酸性洗滌不溶蛋白質(zhì)（ADIP）和酸性洗滌木質(zhì)素（ADL）的含量。采用Licitra等[17]的方法測(cè)定青貯樣品中的非蛋白氮（NPN）和可溶性蛋白（SOLP）。采用AACC（1976）的方法測(cè)定淀粉（Starch）[17]。采用AOAC法測(cè)定粗脂肪（EE）、灰分（Ash）、粗蛋白（CP）、干物質(zhì)（DM）[18]。

1.4 CNCPS計(jì)算方法 飼料碳水化合物中各組分計(jì)算公式[10]：

飼料蛋白組分的計(jì)算公式[9]：

1.5 統(tǒng)計(jì)分析 采用Excel進(jìn)行均值和標(biāo)準(zhǔn)誤的計(jì)算，采用SPSS17.0進(jìn)行單因素ANOVA分析，組間兩兩比較采用Duncan's法。結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

2 結(jié)果與分析

2.1 LBR及不同品種對(duì)全株玉米青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響 由表1可知，所有處理組的pH均小于4.20，AN/TN都在10%以下。添加LBR后各品種AN/TN顯著降低（P＜0.05），先玉335的pH顯著降低（P＜0.05），其余品種的pH無顯著變化（P＞0.05）。4個(gè)品種添加LBR后LA含量均顯著提高（P＜0.05），先玉335、FGI1和FGI2添加LBR后AA含量顯著提高（P＜0.05），添加LBR后奧玉5102、FGI1的BA含量顯著降低（P＜0.05）；對(duì)照組中，奧玉5102的pH顯著低于其他品種（P＜0.05），奧玉5102的AN/TN顯著低于先玉335、FGI2（P＜0.05），奧玉5102的AA含量顯著高于先玉 335、FGI2（P＜0.05）。

2.2 LBR及不同品種對(duì)全株玉米青貯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響由表2可知，添加LBR后先玉335、FGI2的ADF和NDF含量顯著降低（P＜0.05），F(xiàn)GI1的NDF含量顯著提高（P＜0.05），奧玉5102、FGI1的Starch含量顯著降低（P＜0.05），F(xiàn)GI2的Starch含量顯著提高（P＜0.05），先玉335、奧玉5102和FGI2中EE含量顯著提高（P＜0.05）。奧玉5102、FGI1的WSC含量均顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）；對(duì)照組中，先玉335的NDF含量顯著低于其他品種（P＜0.05），先玉335和FGI1的ADF含量顯著低于奧玉5102、FGI2（P＜0.05）。FGI1的Starch和WSC含量顯著高于其他品種（P＜0.05），先玉335的DM含量顯著高于其他品種（P＜0.05）。

表1 LBR及不同品種對(duì)全株玉米青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

2.3 LBR及不同品種對(duì)全株玉米青貯CNCPS碳水化合物組分的影響 由表3可知，添加LBR顯著提高先玉335、FGI2的CHO含量（P＜0.05），顯著降低了先玉335的CC含量（P＜0.05），顯著提高先玉335、奧玉5102和FGI2的CA含量（P＜0.05），顯著提高FGI2的CB1含量（P＜0.05），對(duì)FGI2的CNSC和CC含量無顯著影響（P＞0.05）；對(duì)照組中，F(xiàn)GI1的CA、CB1和CNSC含量顯著高于其他品種（P＜0.05），F(xiàn)GI1中CC含量顯著低于奧玉5102（P＜0.05），與先玉335、FGI2的CC含量不存在顯著差異（P＞0.05）。

由表4可知，添加LBR顯著降低4個(gè)品種中PA含量（P＜0.05），顯著提高4個(gè)品種中PB1+PB2含量（P＜0.05），顯著提高先玉335、奧玉5102和FGI1中PB3含量（P＜0.05），顯著降低先玉335、FGI1和FGI2中PC含量（P＜0.05）；對(duì)照組中，先玉335中PA含量顯著低于其他品種（P＜0.05），先玉335中PB1+PB2含量顯著高于其他品種（P＜0.05），F(xiàn)GI2中PC含量顯著低于其他品種（P＜0.05）。

3 討 論

3.1 LBR及不同品種對(duì)全株玉米青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響通常認(rèn)為制作成功的青貯pH應(yīng)在4.2以下，AN/TN應(yīng)低于10%[20-21]，本研究的所有處理均符合上述條件。添加LBR能夠使全株玉米青貯進(jìn)行異型乳酸發(fā)酵，LBR具有高產(chǎn)酸能力[6]，所以4個(gè)玉米品種添加LBR后LA的含量顯著提高。先玉335、FGI1和FGI2添加短乳桿菌后AA含量顯著提高，說明在發(fā)酵過程中異型發(fā)酵乳酸菌將LA轉(zhuǎn)變?yōu)锳A[22]。Danner等[23]研究表明，AA可以穩(wěn)定提高青貯飼料有氧穩(wěn)定性。LA和AA的含量較高表示玉米青貯品質(zhì)良好[22]。有機(jī)酸、水溶性碳水化合物和蛋白質(zhì)可以被梭菌等有害菌作為發(fā)酵底物，產(chǎn)生氨態(tài)氮和BA，不但造成了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失，而且還會(huì)影響飼料口感，造成動(dòng)物中毒，因此氨態(tài)氮和BA含量是評(píng)價(jià)青貯飼料品質(zhì)的重要指標(biāo)[24]。本研究中，各品種全株玉米添加LBR后AN/TN顯著降低，奧玉5102+LBR、FGI1+LBR處理組BA含量顯著降低，LA含量顯著提高，說明LBR可以減少BA和AN的產(chǎn)生，提高發(fā)酵品質(zhì)；對(duì)照組中，奧玉5102的pH、AN/TN顯著較低，奧玉5102中AA含量顯著低于先玉335、FGI2，說明其發(fā)酵品質(zhì)好于其他品種。

表2 LBR及不同品種對(duì)全株玉米青貯營(yíng)養(yǎng)成分的影響

表3 LBR及不同品種對(duì)全株玉米青貯CNCPS碳水化合物組分的影響

表4 LBR對(duì)不同品種全株玉米青貯CNCPS蛋白組分的影響

3.2 LBR及不同品種對(duì)全株玉米青貯營(yíng)養(yǎng)成分的影響ADF影響家畜對(duì)飼草的消化，NDF含量與飼草適口性相關(guān)，兩者含量可以間接反映飼草品質(zhì)，通常ADF和NDF含量越多，可供牲畜吸收的營(yíng)養(yǎng)成分就越少[25-26]。本研究中添加LBR后先玉335、FGI2的ADF和NDF含量顯著降低。但也有研究表明，添加異型乳酸菌可顯著提高全株玉米青貯中NDF含量[27]，這與本研究中FGI1的結(jié)果類似。EE含有較多熱能，是能量供給的重要物質(zhì)，也是衡量飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值水平的重要物質(zhì)[25]。本試驗(yàn)中，先玉335、奧玉5102和FGI2添加LBR后EE含量顯著提高。FGI2添加短乳桿菌后Starch含量提高，而較高的Starch水平有利于瘤胃發(fā)酵[28]，說明添加LBR可能在一定程度上會(huì)有利于FGI2青貯在動(dòng)物瘤胃中的發(fā)酵。水溶性碳水化合物與Starch是全株玉米中碳水化合物的組成部分[29]。其中水溶性碳水化合物易于發(fā)酵，為乳酸菌的增殖提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[4]。在本研究中，奧玉5102+LBR、FGI1+LBR處理組WSC的含量均顯著低于對(duì)照組，說明添加LBR后乳酸菌的增殖會(huì)消耗一部分的水溶性碳水化合物。對(duì)照組中，F(xiàn)GI1的ADF含量顯著低于奧玉5102、FGI2，F(xiàn)GI1中Starch和WSC含量顯著高于其他品種，說明FGI1品種的營(yíng)養(yǎng)成分相對(duì)較好。

3.3 LBR及不同品種對(duì)全株玉米青貯CNCPS組分的影響 本研究中，先玉335添加LBR后CC含量顯著降低，CA含量顯著提高，說明添加LBR后可能會(huì)使得先玉335的CHO在瘤胃內(nèi)的利用率提高[30]。FGI2添加LBR后CHO、CA和CB1含量顯著提高，CC和CNSC含量無顯著變化，說明LBR可能會(huì)使得FGI2的CHO在瘤胃內(nèi)利用率提高。對(duì)照組中，F(xiàn)GI1中CA、CB1和CNSC的含量顯著高于其他品種，CC含量顯著低于奧玉5102，說明FGI1的CHO在瘤胃內(nèi)的利用率可能會(huì)高于其他品種。

本研究中，所有品種添加LBR后PA含量顯著降低，PB1+PB2含量顯著提高，先玉335、奧玉5102和FGI1添加LBR后PB3含量顯著提高，說明LBR可以減少各品種中真蛋白的降解。蛋白質(zhì)組分中PB組分可以過瘤胃并在小腸中消化[31]，說明添加短乳桿菌可以為反芻動(dòng)物增加一些瘤胃非降解蛋白質(zhì)（RUP）。PB1、PB2和PA為瘤胃微生物合成微生物蛋白提供了主要氮源，但補(bǔ)充青貯蛋白氮可以提高瘤胃微生物氮合成的速率，而非蛋白氮不能[32]，說明添加LBR可以一定程度上為瘤胃微生物合成微生物蛋白提供更多氮源。組分結(jié)合蛋白屬于不可利用的蛋白，其含量越低，蛋白質(zhì)的生物學(xué)效價(jià)越高[25]。本研究中，添加LBR顯著降低先玉335、FGI1和FGI2中PC含量，說明LBR可以提高先玉335、FGI1和FGI2的蛋白質(zhì)效價(jià)。對(duì)照組中，先玉335中PA含量顯著低于其他品種，PB1+PB2含量顯著高于其他品種，說明先玉335中真蛋白的降解要小于其他品種。FGI2中PC的含量顯著低于其他品種，說明FGI2的蛋白質(zhì)效價(jià)要高于其他品種。

4 結(jié) 論

LBR可提高FGI1的發(fā)酵品質(zhì)，抑制所有供試品種的真蛋白質(zhì)的降解；先玉335添加LBR后CC含量顯著降低，而糖類和有機(jī)酸的含量顯著提高；奧玉5102的發(fā)酵品質(zhì)好于其余品種；先玉335真蛋白的降解程度低于其余品種。