鄧薈芬，揭紅東，馬玉申，肖旭，黃麗娟，林子群，揭雨成*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所**，湖南長(zhǎng)沙410128 2.湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院**，湖南長(zhǎng)沙410130）

苧麻（Boehmeria nivea L.）是蕁麻科苧麻屬的一種多年生宿根草本植物，為我國(guó)南方地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一[1]。飼用苧麻粗蛋白含量高，生物產(chǎn)量大，且飼用苧麻氨基酸組分均衡，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與苜蓿接近[2]。

2016年農(nóng)業(yè)部印發(fā)的《全國(guó)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃（2016-2020年）》中強(qiáng)調(diào)并推薦南方地區(qū)應(yīng)因地制宜種苧麻等飼料作物，以適應(yīng)南方高溫高濕的氣候環(huán)境。課題組的新品種湘飼纖兼用1號(hào)，葉莖比大，年生物產(chǎn)量高，生長(zhǎng)快速，發(fā)蔸再生能力強(qiáng)，分株數(shù)多，一年可收割多次（長(zhǎng)江中下游一年收獲7～10次），耐刈割，抗逆性強(qiáng)，適應(yīng)性較好，適宜在亞熱帶地區(qū)生長(zhǎng)和收獲[3]。苧麻飼料化利用時(shí)需要及時(shí)刈割，否則苧麻纖維木質(zhì)化程度會(huì)迅速變高，嚴(yán)重降低其飼用價(jià)值。南方高溫高濕地區(qū)將飼用苧麻作為青貯飼料加工調(diào)制是一種極佳的利用方式。

盡管苧麻青貯后能夠增加其適口性，但作為飼料，其粗纖維含量依然過(guò)高，動(dòng)物消化利用率低。張雪蕾[4]等通過(guò)添加纖維素酶對(duì)飼用苧麻進(jìn)行青貯，并對(duì)青貯品質(zhì)及飼用價(jià)值進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)隨著纖維素酶添加水平的增加苧麻青貯pH值和中性洗滌纖維（NDF）含量呈逐步下降趨勢(shì)，能夠改善其飼用價(jià)值。李文楊[5]等分別以綠汁發(fā)酵液、糖蜜和纖維素酶作為添加劑，纖維素酶處理，青貯中的可溶性碳水化合物（WSC）、粗蛋白（CP）、乙酸（LA）以及干物質(zhì)（DM）的含量明顯增加。本試驗(yàn)用麥麩控制青貯原料的含水量，吸附苧麻多余的水分，擬通過(guò)添加不同酶制劑進(jìn)行青貯，降解混合青貯的粗纖維，提高苧麻的營(yíng)養(yǎng)成分及青貯品質(zhì)，提升苧麻的飼用價(jià)值，為苧麻飼料化利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

苧麻品種：湘飼纖兼用1號(hào)（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園基地），2018年9月28日收割，收割標(biāo)準(zhǔn)株高60 cm左右，切割長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)1～2 cm。

酶制劑：由湖南尤特爾生化有限公司生產(chǎn)，纖維素酶10000 U／g，半纖維素酶50000 U／g，果膠酶30000 U／g。酶制劑溶于10 mL蒸餾水，將苧麻粉碎后并添加酶制劑攪拌均勻，對(duì)照組加入等量蒸餾水。麥麩由臨泉縣金禾面粉有限公司生產(chǎn)，跟麥麩混合后調(diào)節(jié)青貯材料的含水量至65%。白砂糖購(gòu)自湖北惠林食品有限公司。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)方案

對(duì)照組（CK）：80%苧麻+18%麥麩+2%白砂糖+10 ml蒸餾水

處理Ⅰ：80%苧麻+18%麥麩+2%白砂糖+纖維素酶2 g／kg

處理Ⅱ：80%苧麻+18%麥麩+2%白砂糖+纖維素酶2 g／kg+半纖維素酶0.4 g／kg

處理Ⅲ：80%苧麻+18%麥麩+2%白砂糖+纖維素酶2 g／kg+半纖維素酶0.4 g／kg+0.7 g／kg果膠酶

混合均勻后裝入青貯袋中，抽真空，封口，每個(gè)青貯袋裝400 g青貯材料。每個(gè)處理6個(gè)重復(fù)，室溫，青貯時(shí)間為30 d。

1.2.2 感官評(píng)定

青貯30 d后拆開(kāi)封口，用四分法取出樣品，觀察其顏色、莖葉結(jié)構(gòu)狀態(tài)、氣味并記錄。使用德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)青貯感官評(píng)分法評(píng)價(jià)青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1[6]。

表1 青貯飼料感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Silage sensory evaluation criteria

1.2.3 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

按照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)（第4版）》[7]檢測(cè)干物質(zhì)（DM）、粗灰分（Ash）、粗蛋白（CP）。蒽銅法比色[8，9]測(cè)定可溶性碳水化合物。范氏洗滌纖維法[10，11]測(cè)定酸性洗滌纖維（ADF）、中性洗滌纖維（NDF）、木質(zhì)素（ADL）。粗纖維（CF）根據(jù)GB／T 6434-2006測(cè)定。

1.2.4 青貯品質(zhì)評(píng)定

pH計(jì)測(cè)定pH[12]；氨態(tài)氮（NH3-N）采用苯酚-次氯酸比色法測(cè)定[13]；氣相色譜法測(cè)定揮發(fā)性脂肪酸（VFA）[14]；V-Score評(píng)分體系及 V-Score分?jǐn)?shù)分配計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)[15]見(jiàn)表 2。

表2 V-Score分?jǐn)?shù)分配計(jì)算式（鮮樣重%）Table 2 Calculatemethod of V-Score（fresh weight%）

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行初步整理，采用SPSS 22.0軟件中One-Way ANOVA進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，以P＜0.05為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼用苧麻添加不同酶制劑進(jìn)行青貯后感官評(píng)價(jià)比較

由表3可知，對(duì)照組評(píng)分為15分，處理Ⅰ組、處理Ⅱ組和處理Ⅲ組評(píng)分均為19分。3個(gè)處理組青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)均較高，等級(jí)為優(yōu)，對(duì)照組為良；3個(gè)處理組苧麻青貯飼料均有明顯的香味，優(yōu)于對(duì)照組；在結(jié)構(gòu)上來(lái)看，各處理組的青貯苧麻莖葉結(jié)構(gòu)完整，無(wú)黏結(jié)成塊現(xiàn)象；從顏色上來(lái)看，處理Ⅰ組、處理Ⅱ組和處理Ⅲ組青貯飼料顏色和青貯前的顏色較為接近。

表3 各處理苧麻青貯飼料感官評(píng)分差異比較Table 3 Comparison of sensory scores of ramie silage in each treatment

2.2 添加不同酶制劑青貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分含量差異比較

由表4可知，與對(duì)照組相比，添加酶制劑顯著提高了混合青貯的干物質(zhì)、碳水化合物和粗蛋白質(zhì)含量（P＜0.05），顯著降低了中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、酸性洗滌木質(zhì)素和粗纖維含量（P＜0.05），但是對(duì)粗灰分含量無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

表4 各處理青貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分含量差異比較%DMTable 4 Comparison of nutrition composition of silage in different treatments%DM

2.3 添加不同酶制劑青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)差異比較

由表5可知，對(duì)照組、處理Ⅰ組、處理Ⅱ組和處理Ⅲ組之間的pH值無(wú)顯著性差異，且都低于青貯理想pH值4.2；與對(duì)照組相比，各處理組的乳酸、乙酸、丙酸含量無(wú)顯著差異（P＞0.05）；對(duì)照組與各處理組中未檢測(cè)出丁酸；與對(duì)照組相比，各處理組的氨態(tài)氮／總氮（NH3-N／TN）值顯著降低（P＜0.05）；與對(duì)照組相比，各處理組的V-Score評(píng)分無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

表5 各處理青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)差異比較%Table 5 Comparison of fermentation quality of silage in different treatments%

3 討論

青貯中營(yíng)養(yǎng)成分含量是衡量青貯品質(zhì)的重要指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，添加纖維素酶、纖維素酶+半纖維素酶、纖維素酶+半纖維素酶+果膠酶三個(gè)處理組的DM含量與對(duì)照相比顯著提高，徐振上[16]，馬慧[17]等研究發(fā)現(xiàn)添加纖維素酶可以提高青貯的DM含量、減少青貯中物質(zhì)損失；與對(duì)照組相比，三個(gè)處理組的WSC含量顯著提高，說(shuō)明處理組增加了WSC的含量，即增加了乳酸發(fā)酵底物，改善了苧麻青貯發(fā)酵品質(zhì)。彭海蘭[18]等研究發(fā)現(xiàn)添加纖維素酶有利于纖維的降解，使纖維降解增加WSC的含量。三個(gè)處理組的CP含量比對(duì)照組有了顯著的提高，陳興[19]等通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)纖維素酶能提高玉米秸桿青貯飼料CP含量。與對(duì)照相比，三個(gè)處理組顯著降低了NDF、ADF和CF含量，花梅[20]研究發(fā)現(xiàn)添加纖維素酶可以顯著降低NDF、ADF的含量。三個(gè)處理組都顯著降低了ADL含量，原因可能是酶降解了細(xì)胞壁成分，木質(zhì)素中的苯環(huán)解鏈，使木質(zhì)素得到一定程度的降解[21]。

青貯過(guò)程中，初期是好氧性微生物和植物細(xì)胞本身進(jìn)行呼吸作用，之后乳酸菌在厭氧環(huán)境下產(chǎn)生大量乳酸。其他腐敗微生物的活動(dòng)被抑制，青貯飼料得以長(zhǎng)期保存[22]。由于苧麻纖維含量高，碳水化合物含量低[4]，直接單獨(dú)青貯難以調(diào)制出高質(zhì)量青貯產(chǎn)品。通過(guò)添加蔗糖提高了青貯的品質(zhì)。青貯的含水量對(duì)青貯的質(zhì)量非常關(guān)鍵，本試驗(yàn)通過(guò)麥麩調(diào)節(jié)含水量。劉洋[23]等研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)苜蓿鮮草中添加麥麩進(jìn)行青貯可以控制青貯水分，提高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。乙酸、丙酸、丁酸都屬于揮發(fā)性脂肪酸，在青貯發(fā)酵過(guò)程中揮發(fā)性脂肪酸能夠抑制微生物活性，且在開(kāi)窖階段抑制好氧腐敗菌的生長(zhǎng)繁殖，使飼料發(fā)酵品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性得到提高。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，與對(duì)照組相比，添加纖維素酶，纖維素酶+半纖維素酶和纖維素酶+半纖維素酶+果膠酶組對(duì)LA、AA含量并無(wú)顯著性影響。李文楊，陳鑫珠[4]等添加纖維素酶對(duì)自然凋萎的苧麻全株進(jìn)行青貯，也發(fā)現(xiàn)青貯中AA和LA含量與對(duì)照組無(wú)顯著變化。丙酸對(duì)大多數(shù)的青貯腐敗菌均有部分抑制作用。青貯中NH3-N的產(chǎn)生主要有兩個(gè)原因，一是由蛋白質(zhì)被植物蛋白酶降解產(chǎn)生；二是由蛋白質(zhì)和氨基酸微生物分解利用產(chǎn)生?？偟蠳H3-N含量是反映青貯飼料蛋白質(zhì)降解程度的重要指標(biāo)[24，25]。與對(duì)照組相比，各處理組NH3-N／TN值均有所降低，說(shuō)明各處理組的蛋白分解較少。玉柱等[26]研究發(fā)現(xiàn)添加纖維素酶可以提高白三葉青貯中的蛋白質(zhì)含量。張雪蕾[4]發(fā)現(xiàn)，添加纖維素酶可以顯著降低苧麻青貯的pH及NH3-N／TN值，王玉榮[27]等對(duì)稻秸進(jìn)行發(fā)酵時(shí)也發(fā)現(xiàn)纖維素酶的添加可以顯著降低 pH及NH3-N／TN值。其主要原因是纖維素酶水解苧麻青貯生成單糖或雙糖，為乳酸菌提供充足的可供利用底物，從而使青貯pH值降低。

WSC、CP含量的升高，NDF、ADF、CF、ADL含量的降低表明青貯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)提高；pH和NH3-N／TN值的降低表明青貯發(fā)酵品質(zhì)的提高。值得關(guān)注的是，添加纖維素酶+半纖維素酶組，纖維素酶+半纖維素酶+果膠酶組與纖維素酶組在營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和發(fā)酵品質(zhì)上并沒(méi)有顯著差異。關(guān)于添加復(fù)合酶制劑對(duì)苧麻進(jìn)行青貯的研究還較少。魏金濤[28]等將纖維素酶和果膠酶添加到復(fù)合青貯劑中對(duì)苧麻進(jìn)行青貯，能夠顯著提高青貯感官評(píng)分，顯著提高CP含量，NDF和ADF有一定程度的降低，但是果膠酶是否能夠改變苧麻青貯的品質(zhì)需要進(jìn)一步研究。張適[29]等分別添加了纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶對(duì)玉米進(jìn)行青貯發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)纖維素酶組和半纖維素酶組可顯著提高青貯飼料WSC和LA的含量，同時(shí)使青貯NH3-N／TN值顯著降低，青貯發(fā)酵品質(zhì)較好；添加纖維素酶的全株玉米青貯中DM含量高于對(duì)照組和其他處理組，添加纖維素酶CP含量較高；添加纖維素酶的ADF顯著低于對(duì)照組；果膠酶添加組與對(duì)照相比均無(wú)顯著性差異。推測(cè)兩種或三種復(fù)合酶制劑相對(duì)于單獨(dú)添加纖維素酶對(duì)提高混合青貯品質(zhì)無(wú)顯著差異的原因：一是半纖維素酶和果膠酶對(duì)提高青貯品質(zhì)的能力有限，復(fù)合酶制劑添加后并未起到協(xié)同促進(jìn)作用；二是和半纖維素酶和果膠酶的純度及添加量有關(guān)。

4 結(jié)論

添加酶制劑有利于苧麻混合青貯發(fā)酵，提高其發(fā)酵品質(zhì)。但添加纖維素酶、纖維素酶+半纖維素酶、纖維素酶+半纖維素酶+果膠酶三個(gè)處理組在提升青貯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和發(fā)酵品質(zhì)總體上無(wú)顯著性差異。因此，在本試驗(yàn)條件下，考慮到經(jīng)濟(jì)效益添加纖維素酶組為苧麻青貯添加劑最佳處理。