何濤，張巧娥，李金轉(zhuǎn)

（1.寧夏職業(yè)技術(shù)學(xué)院，銀川 750021；2.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，銀川 750021）

玉米是我國(guó)主要的糧食和飼料作物之一，目前，玉米青貯已廣泛應(yīng)用于畜牧業(yè)的生產(chǎn)，是反芻動(dòng)物不可缺少的基礎(chǔ)飼料[1,2]。在反芻家畜飼養(yǎng)中，全株玉米青貯在日糧中的比例甚至超過(guò)50%[3]。全株玉米青貯具有營(yíng)養(yǎng)豐富、酸香怡人及消化率高等特性，可解決玉米秸稈品質(zhì)差等缺點(diǎn)，有益于畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4]。然而，在青貯的發(fā)酵制作過(guò)程中因乳酸菌數(shù)量有限，發(fā)酵過(guò)程難以控制。此外，玉米青貯開(kāi)窖后易發(fā)生二次發(fā)酵，腐敗菌大量繁殖導(dǎo)致青貯品質(zhì)變差[5]。而在玉米青貯制作過(guò)程中使用乳酸菌青貯添加劑，則可以增加青貯飼料原料中附著乳酸菌數(shù)量，加快發(fā)酵進(jìn)程，產(chǎn)生大量乳酸等代謝產(chǎn)物，抑制霉菌、酵母菌等有害菌的生長(zhǎng)繁殖，提高青貯飼料發(fā)酵特性和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)[6]。

閆貴龍等[7]以全株玉米為原料，添加布氏乳桿菌制劑、復(fù)合酶制劑、寶來(lái)利來(lái)微生物添加劑青貯寶，結(jié)果表明：布氏乳桿菌可抑制霉菌的生長(zhǎng)繁殖，明顯提高乙酸和丙酸含量。苗芳等[8]研究表明添加不同乳酸菌菌劑發(fā)酵全株青貯玉米，復(fù)合添加植物乳桿菌、戊糖片球菌和布氏乳桿菌的處理優(yōu)于單獨(dú)添加布氏乳桿菌的處理。尉小強(qiáng)等[5]在全株玉米中添加乳酸菌和有機(jī)酸制劑發(fā)現(xiàn)可以有效降低青貯pH值，提高青貯干物質(zhì)回收率，提高青貯中乳酸的含量，減少丁酸的含量，同時(shí)可以有效改善青貯的有氧穩(wěn)定性，大幅抑制霉菌和酵母菌的生長(zhǎng)。孫志強(qiáng)等[9]研究發(fā)現(xiàn)組合添加布氏乳桿菌、植物乳桿菌和單獨(dú)添加布氏乳桿菌進(jìn)行厭氧發(fā)酵都可改善青貯品質(zhì)，組合添加組可以顯著提高全株玉米青貯飼料的有氧穩(wěn)定性，但單獨(dú)添加組對(duì)有氧穩(wěn)定性無(wú)明顯影響。

盡管國(guó)內(nèi)外關(guān)于乳酸菌添加劑的研究諸多，但多數(shù)研究只是針對(duì)單一的同型或異型乳酸菌添加劑進(jìn)行比較研究，目前對(duì)復(fù)合乳酸菌添加劑的研究較少。因此，本研究擬探討三種不同復(fù)合乳酸菌添加劑對(duì)全株玉米青貯營(yíng)養(yǎng)成分、發(fā)酵品質(zhì)和霉菌毒素的影響，以期為乳酸菌添加劑的合理選擇和使用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因子完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，隨機(jī)分為三組，每組3個(gè)重復(fù)，分別為添加劑組1（植物乳桿菌和布氏乳桿菌）、添加劑組2(植物乳桿菌、戊糖片球菌和布氏乳桿菌)和添加劑組3（植物乳桿菌、布氏乳桿菌、嗜酸乳桿菌、動(dòng)物雙歧桿菌、屎腸球菌、糞腸球菌和副干酪乳桿菌）。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 樣品來(lái)源

本試驗(yàn)所使用的青貯樣品：添加劑組1發(fā)酵的全株玉米，采自賀蘭中地生態(tài)牧場(chǎng)有限公司；添加劑組2發(fā)酵的全株玉米，采自寧夏沃源犇洲農(nóng)牧有限公司；添加劑組3發(fā)酵的全株玉米，采自寧夏農(nóng)墾賀蘭山奶業(yè)平吉堡第三奶牛場(chǎng)。以上三個(gè)牧場(chǎng)的全株青貯玉米品種均為先玉1229，種植和收獲條件基本一致。

1.2.2 樣品采集

經(jīng)過(guò)45～60d發(fā)酵完成后，采用四分法，使用專用采樣器對(duì)全株玉米青貯進(jìn)行采樣，分別對(duì)添加劑組1、添加劑組2和添加劑組3發(fā)酵處理的青貯進(jìn)行取樣。取樣時(shí)先去除青貯窖頂部20cm的青貯，用密封袋裝好帶回實(shí)驗(yàn)室，在-80 ℃低溫條件下保存，以備測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)[10]。

1.3 測(cè)定指標(biāo)和方法

1.3.1 感官評(píng)定

根據(jù)宋麗華等編寫(xiě)《全株玉米青貯質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》[11]，從青貯飼料的氣味、顏色、質(zhì)地等方面對(duì)3個(gè)處理組的全株玉米青貯飼料進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 全株玉米青貯感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

干物質(zhì)測(cè)定采用烘干法，粗蛋白測(cè)定采用凱氏定氮法(SKD-100凱式定氮儀)，粗脂肪測(cè)定采用索氏浸提法，粗灰分(Ash)測(cè)定采用茂福爐灼燒法，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維測(cè)定采用Van Soest洗滌法[12]。參照GB/T6436—2018，采用高錳酸鉀法測(cè)定鈣含量[13]；參照GB/T6437—2018，采用分光光度法測(cè)定磷含量[14]。可溶性糖測(cè)定采用蒽酮-硫酸比色法[15]。

1.3.3 發(fā)酵品質(zhì)測(cè)定

參照付彤等[16]的方法制備青貯浸提液，用酸度計(jì)測(cè)pH值；有機(jī)酸（乳酸、乙酸、丙酸及丁酸）含量采用高效液相色譜法測(cè)定[16]。氨態(tài)氮（NH3-N）采用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定[17,18]。

1.3.4 霉菌毒素測(cè)定

玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素B1和嘔吐毒素的測(cè)定參考張養(yǎng)東等[19]的方法。

1.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)先用Excel進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì)，再用SAS 8.2軟件進(jìn)行單因子完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的方差分析，結(jié)果采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 不同復(fù)合乳酸菌添加劑對(duì)全株玉米青貯感官品質(zhì)的影響

根據(jù)全株玉米青貯感官質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，本試驗(yàn)中采用三種復(fù)合乳酸菌添加劑處理的全株玉米青貯，氣味均為輕微酸香味，色澤為黃綠色，質(zhì)地略帶黏性，不黏手，評(píng)定結(jié)果均為良好水平。

2.2 不同復(fù)合乳酸菌添加劑對(duì)全株玉米青貯營(yíng)養(yǎng)成分的影響

由表2可知，添加劑組1干物質(zhì)含量極顯著高于添加劑組2和添加劑組3（P＜0.01），且添加劑組2極顯著高于添加劑組3（P＜0.01），添加劑組2酸性洗滌纖維含量和中性洗滌纖維含量極顯著低于添加劑組1和添加劑組3（P＜0.01），粗蛋白和可溶性糖含量添加劑組1與添加劑組3差異顯著，粗脂肪含量添加劑組2與添加劑組3差異顯著（P＜0.05），粗灰分和鈣含量添加劑組2與添加劑組1和添加劑組3差異顯著（P＜0.05），磷含量添加劑組1與添加劑組2差異顯著（P＜0.05）。

表3 不同復(fù)合乳酸菌添加劑對(duì)全株玉米青貯營(yíng)養(yǎng)成分的影響（干物質(zhì)基礎(chǔ)） 單位：%

2.3 不同復(fù)合乳酸菌添加劑對(duì)全株玉米青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

由表4可知，pH值、氨態(tài)氮與總氮比、乙酸和丙酸的含量添加劑組2極顯著低于添加劑組1和添加劑組3（P＜0.01），乳酸含量添加劑組2極顯著高于其他兩組（P＜0.01），3個(gè)添加劑組都未檢測(cè)到丁酸。

表4 不同復(fù)合乳酸菌添加劑對(duì)全株玉米青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

2.4 不同復(fù)合乳酸菌添加劑對(duì)全株玉米青貯衛(wèi)生指標(biāo)的影響

由表5可知，玉米赤霉烯酮含量添加劑組1顯著高于添加劑組2和添加劑組3（P＜0.05），黃曲霉毒素B1含量添加劑組1極顯著低于其他兩組（P＜0.01），而添加劑組2極顯著低于添加劑組3（P＜0.05），嘔吐毒素含量添加劑組2極顯著低于其他兩組（P＜0.01）。

表5 不同復(fù)合乳酸菌添加劑對(duì)玉米青貯衛(wèi)生指標(biāo)的影響（μg/kg）

3 分析與討論

3.1 不同復(fù)合乳酸菌添加劑對(duì)全株玉米青貯感官品質(zhì)的影響

決定青貯飼料保鮮程度的最重要因素是青貯飼料在發(fā)酵階段的厭氧程度及其維持情況[20]，而青貯飼料的氣味、色澤和質(zhì)地可在青貯原料發(fā)酵代謝產(chǎn)物中直觀體現(xiàn)。因此，可通過(guò)感官快速對(duì)青貯品質(zhì)的優(yōu)劣做出評(píng)定[21]。本試驗(yàn)中三種復(fù)合乳酸菌添加劑的感官評(píng)定均為良好，可知添加劑的使用對(duì)青貯品質(zhì)有顯著的改善作用。

3.2 不同復(fù)合乳酸菌添加劑對(duì)全株玉米青貯營(yíng)養(yǎng)成分的影響

干物質(zhì)是評(píng)定青貯營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要因素之一。本研究中不同復(fù)合乳酸菌添加劑的使用對(duì)干物質(zhì)的含量有所提高，其中添加劑組1極顯著高于其他兩組，該研究與吳進(jìn)東[22]使用添加劑對(duì)全株玉米青貯干物質(zhì)含量有顯著提高的結(jié)果相同。本試驗(yàn)中粗蛋白含量與國(guó)家二級(jí)青貯玉米要求的粗蛋白不低于7%存在較大差異，這與董志浩等[23]利用乳酸菌添加劑發(fā)酵桑葉青貯的結(jié)果一致，說(shuō)明發(fā)酵微生物除了有高比例的乳酸菌外，還有較高水平分解蛋白的微生物存在。有研究證明，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量越低，飼料相對(duì)價(jià)值越高[24]，且中性洗滌纖維可直接影響反芻動(dòng)物的采食量，從而影響生產(chǎn)性能。復(fù)合乳酸菌可降低全株玉米青貯中性洗滌纖維的含量，表明復(fù)合乳酸菌對(duì)提高全株玉米青貯的降解特性有重要作用[25]。本試驗(yàn)中復(fù)合乳酸菌添加劑組2極顯著降低了全株玉米青貯的酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維的含量，可使全株玉米青貯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有所提升，這與劉高坤[26]有關(guān)微生物添加劑可顯著降低全株玉米青貯中中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量的研究結(jié)果一致。

3.3 不同復(fù)合乳酸菌添加劑對(duì)全株玉米青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

3.3.1 pH值

pH值是衡量青貯飼料發(fā)酵質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，優(yōu)質(zhì)青貯飼料的pH值應(yīng)低于4.2[27]，本試驗(yàn)中三種添加劑處理的全株玉米青貯pH值均低于4.2，這與吳鵬昊[25]關(guān)于復(fù)合乳酸菌制劑可顯著降低全株玉米青貯pH值的結(jié)果一致，說(shuō)明青貯發(fā)酵過(guò)程中是以乳酸菌為主導(dǎo)的，乳酸菌快速增殖產(chǎn)生大量的乳酸，從而pH快速降低，發(fā)酵品質(zhì)良好。本研究中添加劑組2的pH值最低，表明其發(fā)酵品質(zhì)更好。

3.3.2 氨態(tài)氮

氨態(tài)氮/總氮比值可反映青貯發(fā)酵過(guò)程中粗蛋白降解程度，其比值直接影響青貯飼料的適口性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，氨態(tài)氮/總氮比值越低則說(shuō)明蛋白氮降解越少，青貯發(fā)酵品質(zhì)越好。優(yōu)質(zhì)青貯飼料氨態(tài)氮/總氮比值低于10%[28]。張相倫等[29]研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合乳酸菌制劑可顯著降低玉米青貯的氨態(tài)氮含量，顯著提高全株玉米青貯的粗蛋白含量。本試驗(yàn)三種添加劑處理的全株玉米青貯氨態(tài)氮/總氮比值都低于10%，其中添加劑組2中的比值最低，說(shuō)明該組青貯料的粗蛋白分解較少，發(fā)酵品質(zhì)更好。

3.3.3 有機(jī)酸

優(yōu)質(zhì)青貯飼料的乳酸含量為4%～6%[30]。有研究證明，青貯發(fā)酵過(guò)程及其青貯飼料品質(zhì)的優(yōu)劣可通過(guò)有機(jī)酸的總量及其構(gòu)成直接反映。其中最重要的是乳酸、乙酸和丁酸，乳酸比例越高越好[31]。Romero等研究表明添加布氏乳桿菌發(fā)酵青貯飼料可增加乙酸的含量[32]。本試驗(yàn)中乳酸含量沒(méi)有達(dá)到優(yōu)質(zhì)青貯范圍，是因?yàn)橥桶l(fā)酵乳酸菌首先會(huì)產(chǎn)生乳酸，然而異型發(fā)酵布氏乳桿菌會(huì)消耗乳酸產(chǎn)生乙酸和少量的1，2-丙二醇[33]，且乙酸的產(chǎn)生可抑制青貯的二次發(fā)酵，提高有氧穩(wěn)定性，而本研究三種添加劑都是同型和異型組合的復(fù)合乳酸菌添加劑，這與萬(wàn)學(xué)瑞等[34]將同型和異型乳酸菌組合發(fā)酵青貯玉米，產(chǎn)生的乙酸可抑制有害菌的活動(dòng)、減少二次發(fā)酵、提高有氧穩(wěn)定性的研究結(jié)果一致。此外，丁酸是影響青貯飼料質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，它是由腐敗菌（梭菌）發(fā)酵產(chǎn)生的，其含量太高則會(huì)降低青貯飼料的質(zhì)量，且不利于保存。本試驗(yàn)中三組都未檢測(cè)到丁酸，說(shuō)明青貯發(fā)酵品質(zhì)較好，且有利于長(zhǎng)期保存。

3.4 不同復(fù)合乳酸菌添加劑對(duì)全株玉米青貯霉菌毒素的影響

青貯飼料尤其是全株玉米青貯作為反芻動(dòng)物主要的日糧來(lái)源，水分含量高，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，在環(huán)境和生理?xiàng)l件不利情況下，極易引起霉菌毒素污染[35]。青貯飼料中的主要霉菌毒素有玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素B1和嘔吐毒素等[36]。這些毒素不僅會(huì)導(dǎo)致青貯飼料干物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失，適口性降低，影響牲畜采食，還對(duì)家畜的生產(chǎn)性能等方面有嚴(yán)重的危害[37]。玉米赤霉烯酮主要會(huì)影響家畜的繁殖性能，例如引起高雌激素、陰道炎和乳腺腫大等[38]。反芻動(dòng)物采食了黃曲霉毒素污染的青貯飼料后，黃曲霉毒素B1能夠在其體內(nèi)轉(zhuǎn)化成黃曲霉毒素M1，從而使畜產(chǎn)品中的黃曲霉毒素M1代謝物含量增高，人類食用該產(chǎn)品后容易引起肝臟損傷、肝硬化、腫瘤誘導(dǎo)和致突變及免疫抑制等負(fù)作用[39]。嘔吐毒素會(huì)引起家畜嘔吐、拒食、腹瀉、生殖問(wèn)題甚至死亡[40]。因此，要加強(qiáng)青貯窖開(kāi)窖后在有氧條件下的青貯取用管理，以避免青貯飼料被霉菌毒素污染。本試驗(yàn)三種添加劑處理的全株玉米青貯，檢出的霉菌毒素含量由高到低依次為嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素B1，但各類霉菌毒素含量均未超出國(guó)家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中霉菌毒素含量（GB13078-2017）范圍[41]。在三個(gè)試驗(yàn)組中，綜合來(lái)看，添加劑組2各類霉菌毒素含量相對(duì)較低，說(shuō)明添加劑組2的青貯原料田間管理合理并且開(kāi)窖后的取用較規(guī)范。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)條件下，不同復(fù)合乳酸菌添加劑處理的全株玉米青貯，綜合感官評(píng)定、營(yíng)養(yǎng)成分、發(fā)酵品質(zhì)與衛(wèi)生品質(zhì)均達(dá)到良好水平，其中發(fā)酵效果最佳的是添加劑組2（植物乳桿菌、戊糖片球菌和布氏乳桿菌）。