高 龍,張 娟,戈辰妍,劉 寬,唐嘉祺,石神炳,陽(yáng)伏林*,周 晶

(1.福建農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院(蜂學(xué)學(xué)院),福建 福州 350002; 2. 南平市建陽(yáng)區(qū)吉翔牧業(yè)有限公司,福建 南平 354207;3. 福建農(nóng)林大學(xué)國(guó)家菌草工程技術(shù)研究中心,福建 福州 350002)

雜交狼尾草(Pennisetumglaucum×purpureum)是一種生長(zhǎng)于熱帶和亞熱帶地區(qū)的多年生草本植物,具有生長(zhǎng)速度快、再生能力強(qiáng)、產(chǎn)量高、耐干旱、抗倒伏等特點(diǎn)[1-2]。我國(guó)南方地區(qū)潮濕多雨,雜交狼尾草刈割后多將其制成青貯飼料。雜交狼尾草水溶性碳水化合物含量相對(duì)較低,水分含量和緩沖能較高,且莖稈中含大量空氣,導(dǎo)致青貯發(fā)酵進(jìn)程緩慢,易發(fā)生腐敗變質(zhì)[3-4]。當(dāng)原料水分大于70%時(shí),青貯過程中會(huì)稀釋水溶性碳水化合物濃度和乳酸菌數(shù)量,易造成水分大量流失多及梭菌發(fā)酵,最終導(dǎo)致丁酸含量升高,干物質(zhì)損失和蛋白質(zhì)水解嚴(yán)重,降低青貯飼料適口性[5]。因此,開發(fā)優(yōu)質(zhì)的青貯飼料添加劑對(duì)提升雜交狼尾草青貯發(fā)酵品質(zhì)至關(guān)重要。目前關(guān)于雜交狼尾草的青貯發(fā)酵研究較多,冼振宇等[6]研究表明添加葡萄糖和蘋果酸均可改善雜交狼尾草青貯品質(zhì),降低氨態(tài)氮含量;李玨等[7]研究發(fā)現(xiàn)添加布氏乳桿菌和枯草芽胞桿菌能提雜交狼尾草青貯飼料中的乙酸含量,降低pH值和氨態(tài)氮含量,提高青貯飼料發(fā)酵品質(zhì);何瑋等[8]發(fā)現(xiàn)添加纖維素酶可降低雜交狼尾草青貯飼料中酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量,增加粗蛋白含量,添加乳酸菌則可有效抑制青貯飼料中丁酸的產(chǎn)生,進(jìn)而改善雜交狼尾草青貯發(fā)酵品質(zhì)。

乳酸菌(Lactic acid bacteria)在青貯發(fā)酵過程中發(fā)揮重要作用[9-10]。在青貯制備過程中,乳酸菌在厭氧條件下將水溶性碳水化合物轉(zhuǎn)化為乳酸,降低pH值,抑制有害微生物活動(dòng),從而保留牧草的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。由于雜交狼尾草水溶性碳水化合物含量較低,且乳酸菌數(shù)量少,直接青貯很難制備出優(yōu)質(zhì)青貯飼料。近年來,乳酸菌已被廣泛應(yīng)用于提高青貯發(fā)酵品質(zhì)和飼料利用率等[11-12]。乳酸菌發(fā)酵有兩種形式:同型乳酸發(fā)酵和異型乳酸發(fā)酵。植物乳桿菌(Lactiplantibacillusplantarum)是一種革蘭氏陽(yáng)性菌,在青貯飼料中的發(fā)酵方式一般為同型乳酸發(fā)酵,發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸在青貯初期迅速降低pH值[13]。Yang等[14]研究表明添加植物乳桿菌可顯著提高紫花苜蓿青貯飼料中乳酸含量,降低pH值,改善發(fā)酵品質(zhì)。Li等[15]研究發(fā)現(xiàn)在牧草青貯中添加植物乳桿菌可提高青貯品質(zhì),并改變微生物群落結(jié)構(gòu)。布氏乳桿菌(Lactobacillusbuchneri)屬于異型發(fā)酵乳酸菌,在青貯過程中,布氏乳桿菌可將乳酸轉(zhuǎn)化為乙酸和1,2-丙二醇,有效抑制霉菌和酵母菌的生長(zhǎng),提高有氧穩(wěn)定性[16]。Xu等[17]研究表明布氏乳桿菌可提高玉米青貯飼料的有氧穩(wěn)定性,減少青貯飼料有氧暴露期間,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化變質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)。Muck等[18]認(rèn)為布氏乳桿菌的添加量應(yīng)大于5×105cfu·g-1FW才能提高青貯效果。然而,青貯飼料暴露在空氣中時(shí),增加的乳酸易被酵母菌和其它有害微生物利用,因此接種同型發(fā)酵乳酸菌可能會(huì)增加有氧腐敗的風(fēng)險(xiǎn),而同型和異型發(fā)酵乳酸菌的混合添加可改善這一現(xiàn)象,異型發(fā)酵乳酸菌產(chǎn)生的乙酸可有效抑制有害微生物的生長(zhǎng)[19]。目前,有關(guān)植物乳桿菌和布氏乳桿菌等青貯添加劑的研究多集中于玉米、小麥青貯等,單獨(dú)添加或混合使用植物乳桿菌和布氏乳桿菌,對(duì)雜交狼尾草青貯營(yíng)養(yǎng)成分,微生物數(shù)量及有氧暴露時(shí)各指標(biāo)的變化研究較少。本試驗(yàn)通過在雜交狼尾草青貯飼料中單獨(dú)添加或混合使用植物乳桿菌和布氏乳桿菌,探究其對(duì)雜交狼尾草青貯發(fā)酵品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和有氧穩(wěn)定性的影響,以期為生產(chǎn)中獲取高品質(zhì)雜交狼尾草青貯飼料提供一定的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

雜交狼尾草于2021年5月采自福建省南平市長(zhǎng)富乳業(yè)牧場(chǎng)(117.93 °E,26.79 °N,海拔142 m,亞熱帶季風(fēng)氣候)。雜交狼尾草株高約為3 m,距離地面8～10 cm處進(jìn)行刈割,用鍘刀鍘至1～2 cm備用。植物乳桿菌(菌株編號(hào)BNCC185392)和布氏乳桿菌(菌株編號(hào)BNCC187961)購(gòu)自北京北納聯(lián)創(chuàng)生物技術(shù)研究菌種保藏中心。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置對(duì)照組(CK)、植物乳桿菌組(LP組,添加1×106cfu·g-1植物乳桿菌)、布氏乳桿菌組(LB組,添加1×106cfu·g-1布氏乳桿菌)、植物乳桿菌和布氏乳桿菌組(LPLB組,添加5×105cfu·g-1植物乳桿菌+5×105cfu·g-1布氏乳桿菌)。每組3個(gè)重復(fù),添加量均以鮮重為基礎(chǔ),添加劑與無(wú)菌水配制成10 mL混合液添加,對(duì)照組添加10 mL無(wú)菌水;將添加劑裝入提前滅菌的手持噴壺均勻噴灑,混合均勻后各稱取400 g裝于聚乙烯厭氧袋(248 mm×344 mm)中,真空密封后置于室溫(22℃～29℃)進(jìn)行厭氧發(fā)酵60 d。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定 雜交狼尾草鮮料及青貯料營(yíng)養(yǎng)成分主要測(cè)定干物質(zhì)(Dry matter,DM)、粗蛋白(Crude protein,CP)、水溶性碳水化合物(Water-soluble carbohydrate,WSC)、酸性洗滌纖維(Acid detergent fiber,ADF)、中性洗滌纖維(Neutral detergent fiber,NDF)、半纖維素(Hemicellulose,HC)含量。青貯60 d后,每袋取200 g樣品于65℃烘箱烘干至恒重后,稱重計(jì)算DM含量。烘干的樣品進(jìn)行粉碎,過40目篩后用于其余營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定。其中測(cè)定水溶性碳水化合物采用蒽酮-硫酸比色法[20];干物質(zhì)、粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維和半纖維素采用張娟等[21]的方法測(cè)定。

1.3.2發(fā)酵參數(shù)測(cè)定 青貯發(fā)酵參數(shù)主要測(cè)定pH、氨態(tài)氮(Ammonia nitrogen,AN)、乳酸(Lactic acid,LA)、乙酸(Acetic acid,AA)、丙酸(Propionic acid,PA)、丁酸(Butyric acid,BA)。每袋青貯取10 g混勻樣品,加入90 ml蒸餾水,于4℃浸泡24 h后,用4層紗布過濾后即為浸提液,用于測(cè)定后續(xù)發(fā)酵參數(shù)。用pHS-3D型酸度計(jì)(上海)測(cè)定浸提液pH值;氨態(tài)氮采用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定[22];有機(jī)酸測(cè)定:使用0.22 μm水性濾膜過濾浸提液,后采用高效液相色譜儀測(cè)定。色譜柱為島津WondaSil C18 Superb液相色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),流動(dòng)相A/B(甲醇/0.02 mol·L-1NaH2PO4),使用硫酸調(diào)節(jié)流動(dòng)相B至2.70。等梯度洗脫,A,B流動(dòng)相分別占14%和86%,檢測(cè)波長(zhǎng)為210 nm,一次循環(huán)測(cè)定時(shí)間為25 min,柱溫為30℃,流速1 mL·min-1,進(jìn)樣體積為20 μL[23]。

1.3.3有氧穩(wěn)定性測(cè)定 取發(fā)酵60 d后的雜交狼尾草青貯樣品,在開袋后將其暴露在空氣中觀察9 d,于開袋第0,3,6和9 d分別取其青貯樣品,每組的各時(shí)間點(diǎn)取3個(gè)重復(fù),進(jìn)行有氧穩(wěn)定性的評(píng)價(jià),測(cè)定包含pH、乳酸、氨態(tài)氮的測(cè)定及乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)、酵母菌(Yeast)和好氧菌(Aerobic bacteria,AB)的計(jì)數(shù)。pH、乳酸、氨態(tài)氮按照上述發(fā)酵參數(shù)測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定;參照馮啟賢等[24]的方法,分別采用MRS培養(yǎng)基、麥芽糖浸粉瓊脂培養(yǎng)基和平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)乳酸菌、酵母菌及好氧菌,培養(yǎng)結(jié)束后進(jìn)行平板計(jì)數(shù),計(jì)算微生物數(shù)量。

1.3.4青貯綜合價(jià)值評(píng)定 參照凌文卿等[25]方法,采用隸屬函數(shù)法對(duì)雜交狼尾草青貯的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、發(fā)酵特性和有氧穩(wěn)定性中18項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),其值越大,效果越好。以青貯發(fā)酵60 d的DM,CP,WSC,LA,AA,PA以及有氧暴露9 d時(shí)的LA,LAB為正向指標(biāo),以青貯發(fā)酵60 d的NDF,ADF,HC,pH,BA,AN以及有氧暴露9 d時(shí)的pH,NH3-N,Yeast,AB為負(fù)項(xiàng)指標(biāo),計(jì)算隸屬度平均值,進(jìn)行排序,確定最佳處理。計(jì)算公式如下:

UX+=(Xij-Ximin)∕(Ximax-Ximin);

UX-=1-(Xij-Ximin)∕(Ximax-Ximin);

式中:Ux+為各指標(biāo)正相關(guān)隸屬函數(shù)值,Ux-為各指標(biāo)負(fù)相關(guān)隸屬函數(shù)值,Xij為某指標(biāo)測(cè)定值,Ximin和Ximax分別為某指標(biāo)所有測(cè)定值中的最小值和最大值,i表示各項(xiàng)處理,j表示青貯指標(biāo),n為指標(biāo)數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,利用SPSS 20.0軟件對(duì)雜交狼尾草青貯各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析,并用Turkey法進(jìn)行多重比較,結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,使用GraphPad Prism 9繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交狼尾草營(yíng)養(yǎng)成分和微生物組成

雜交狼尾草的主要營(yíng)養(yǎng)成分和微生物組成如表1所示。本試驗(yàn)所用雜交狼尾草原料CP含量為14.30% DM,低NDF(63.50%DM)和ADF含量(34.30% DM);WSC含量較低,為9.64% DM;pH值為6.22,呈弱酸性。雜交狼尾草原料乳酸菌含量6.24 lg cfu·g-1FW,酵母菌數(shù)量為6.27 lg cfu·g-1FW。好氧菌數(shù)量為6.42 lg cfu·g-1FW。

表1 雜交狼尾草營(yíng)養(yǎng)成分和微生物組成(干物質(zhì)為基礎(chǔ))Table 1 Nutrient composition and microbial composition of Pennisetum glaucum×purpureum (DM basis)

2.2 植物乳桿菌和布氏乳桿菌對(duì)雜交狼尾草青貯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表2可知,LP組DM含量顯著降低(P<0.05),LPLB組DM含量顯著增加(P<0.05)。LP組、LB組、LPLB組CP含量較CK組顯著增加(P<0.05)。與CK相比,LP組、LB組、LPLB組WSC含量顯著降低(P<0.05)。LPLB組NDF和ADF含量較CK組下降最多,但LP組、LB組、LPLB組的NDF和ADF含量與CK組都無(wú)顯著性差異,LP組、LB組、LPLB組的HC含量較CK組也無(wú)顯著差異。

表2 不同添加劑對(duì)雜交狼尾草青貯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響Table 2 Effects of different additives on the nutritional components of Pennisetum glaucum × purpureum

2.3 植物乳桿菌和布氏乳桿菌對(duì)雜交狼尾草青貯發(fā)酵特性的影響

由表3可知,與CK相比,LP組、LB組、LPLB組的pH值顯著下降(P<0.05),其中,LPLB組的pH值顯著低于其它組(P<0.05)。與CK相比,LP組、LB組、LPLB組LA和AA含量顯著增加(P<0.05),LB組LA含量顯著高于其它組(P<0.05),LPLB組次之(P<0.05),LB組、LPLB組AA含量顯著高于LP組(P<0.05)。LPLB組的PA含量較其余組顯著增加(P<0.05)。與CK相比,各處理均顯著降低了BA含量(P<0.05),顯著增加了AN含量(P<0.05)。

表3 不同添加劑對(duì)雜交狼尾草青貯發(fā)酵特性的影響Table 3 Effects of different additives on the fermentation characteristics of Pennisetum glaucum×purpureum

2.4 植物乳桿菌和布氏乳桿菌對(duì)雜交狼尾草有氧穩(wěn)定性的影響

各組pH值隨著有氧暴露天數(shù)的增加呈上升趨勢(shì);有氧暴露0 d時(shí),四組間差異不明顯,隨著天數(shù)增加,LP組pH較CK組升高;在有氧暴露3 d和6 d時(shí),LPLB組pH值在四組中最低;有氧暴露9 d時(shí),四組pH差異不明顯(圖1A)。雜交狼尾草青貯有氧暴露后,LA含量隨著天數(shù)的增加而顯著降低(P<0.05);在有氧暴露3 d時(shí),CK組、LP組、LB組、LPLB組LA含量的降低趨勢(shì)較緩慢;在有氧暴露6 d時(shí),四組的LA含量快速下降;有氧暴露后,三個(gè)加乳酸菌組LA含量較CK組顯著增加(P<0.05);在有氧暴露0 d時(shí),LB組LA含量最高;在有氧暴露6 d時(shí),LPLB組LA含量最高,與其余三組差異顯著(P<0.05);在有氧暴露9 d時(shí),四組LA含量均顯著降低(P<0.05)(圖1B)。在不同雜交狼尾草青貯有氧暴露后,各組AN含量在3 d時(shí)呈現(xiàn)增加趨勢(shì),之后隨著有氧暴露天數(shù)增加呈降低趨勢(shì);與CK相比,LP組、LB組、LPLB組AN含量在有氧暴露0,3 d時(shí)明顯降低(P<0.05),在有氧暴露6,9 d時(shí)與CK相比變化不明顯(圖1C)。

圖1 不同添加劑對(duì)雜交狼尾草青貯有氧穩(wěn)定性的影響Fig.1 Effects of different additives on aerobic stability of Pennisetum glaucum × purpureum silage注:不同小寫字母表示相同天數(shù)不同處理組差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示相同處理不同天數(shù)差異顯著(P<0.05)Note:Different lowercase letters represent significant difference between different treatment in the same days (P<0.05),and different uppercase letters represent significant difference between different days in the same treatment (P<0.05)

由圖1D可知,各處理組LAB數(shù)量均呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì);在有氧暴露0 d時(shí),LP組、LPLB組LAB數(shù)量較CK組、LB組顯著增加(P<0.05);在有氧暴露6,9 d時(shí),LB組、LPLB組LAB數(shù)量較CK組、LP組顯著增加(P<0.05)。CK組、LP組酵母菌數(shù)量隨著有氧暴露天數(shù)的增加呈上升趨勢(shì);LB和LPLB組在有氧暴露6 d時(shí)呈上升趨勢(shì),在有氧暴露9 d時(shí)呈下降趨勢(shì);在有氧暴露9 d時(shí)LPLB組酵母菌數(shù)量顯著低于其他組(圖1E)。與CK相比,LB組、LPLB組好氧菌數(shù)量在有氧暴露0,3,9 d時(shí)顯著降低(P<0.05),且在有氧暴露過程中好氧菌數(shù)量顯著低于LP組(P<0.05)(圖1F)。

2.5 雜交狼尾草青貯綜合價(jià)值評(píng)定

用隸屬函數(shù)法分析各處理對(duì)雜交狼尾草青貯的作用效果,LPLB組效果最好,即布氏乳桿菌和植物乳桿菌聯(lián)用效果最佳,各處理綜合價(jià)值排序?yàn)?LPLB(0.76)>LB(0.58)>LP(0.42)>CK(0.33)(表4)。

表4 綜合價(jià)值評(píng)定Table 4 Comprehensive value evaluation

3 討論

3.1 植物乳桿菌和布氏乳桿菌對(duì)雜交狼尾草青貯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

青貯發(fā)酵是一個(gè)復(fù)雜的生物化學(xué)過程,與植物酶解系統(tǒng)和微生物間的相互作用有關(guān),隨著青貯發(fā)酵,微生物群落和飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量也會(huì)發(fā)生變化[26]。青貯飼料中DM的損失源于細(xì)胞的呼吸作用及微生物發(fā)酵,而添加乳酸菌可以提高乳酸含量,降低pH值,減少青貯中DM的損失[27]。Silva等[28]在玉米青貯的研究中發(fā)現(xiàn),添加布氏乳桿菌會(huì)造成DM損失。然而,本研究結(jié)果表明LP組DM含量顯著降低,而LB和LPLB組DM顯著升高,這可能是由于本試驗(yàn)所用雜交狼尾草含水量(92%)高于玉米,且表面微生物含量較多,從而抑制LP的繁殖,且LP無(wú)法同LB一樣產(chǎn)生較多具有減少有害菌作用的有機(jī)酸,如乙酸、丙酸等,從而使有害菌繁殖,消耗青貯飼料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因此,添加LB能有效減少雜交狼尾草青貯DM的損失。好氧微生物可將青貯飼料中WSC轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳等,使得營(yíng)養(yǎng)成分分解[29]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)添加乳酸菌組WSC含量顯著降低,其主要原因可能是乳酸菌的添加可加快青貯進(jìn)程,消耗更多底物。此外,添加異型發(fā)酵的LB組WSC含量降低更多,這與張嘉懿等[30]研究結(jié)果一致。原因可能是LB消耗青貯原料的WSC,產(chǎn)生了除乳酸以外的揮發(fā)性脂肪酸和二氧化碳等。Chen等[31]發(fā)現(xiàn)青貯時(shí),CP的降解主要是附著在原料上的好氧微生物活動(dòng)和植物蛋白酶作用的結(jié)果。青貯發(fā)酵時(shí),乳酸菌逐漸占據(jù)主導(dǎo),pH降低,抑制好氧微生物活動(dòng)和蛋白酶活性,減少蛋白質(zhì)分解。本試驗(yàn)中,雜交狼尾草表面附著微生物較多,隨著青貯發(fā)酵的進(jìn)行,蛋白質(zhì)逐漸降解,CK組CP較青貯前降低。在青貯60 d時(shí),添加乳酸菌組的CP含量均比CK組有所增加,這與司華哲等[32]研究結(jié)果一致,表明添加乳酸菌能促進(jìn)雜交狼尾草青貯發(fā)酵,能有效保留雜交狼尾草青貯中的粗蛋白。本試驗(yàn)中,接種LP,LB對(duì)雜交狼尾草青貯后NDF和ADF含量并無(wú)顯著性差異,這與Kung等[33]研究結(jié)果一致。

3.2 植物乳桿菌和布氏乳桿菌對(duì)雜交狼尾草青貯發(fā)酵特性的影響

雜交狼尾草含水量較高,且表面附著有害微生物較多,青貯時(shí)易發(fā)生腐敗變質(zhì)。添加乳酸菌可增加乳酸含量,加速進(jìn)入青貯穩(wěn)定期,從而改善發(fā)酵品質(zhì)[34]。pH值是衡量青貯發(fā)酵品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一,優(yōu)質(zhì)青貯飼料的pH值一般在3.8～4.2[35]。本試驗(yàn)中添加乳酸菌組的pH值均在4.2以下,且混合加菌組,即LPLB組的pH值最低,青貯效果好。AN是中的青貯中的蛋白質(zhì)和氨基酸分解產(chǎn)生[36],本試驗(yàn)中乳酸菌處理組AN含量顯著增加,可能是與青貯條件和原料等多種因素有關(guān)。AA可抑制酵母菌、霉菌等不利于青貯的微生物的生長(zhǎng)和繁殖,減少其對(duì)底物的消耗,為乳酸菌發(fā)酵提供更好的環(huán)境[37-38];PA有較強(qiáng)的抑菌效果,可能抑制青貯飼料腐敗變質(zhì),有助于改善青貯品質(zhì)[39];BA是由對(duì)青貯發(fā)酵有害的菌將青貯中的AA和糖分解轉(zhuǎn)化形成,BA的含量高,代表有害菌活動(dòng)強(qiáng),不利于青貯發(fā)酵[40-41]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)LP組LA含量低于LB組,這可能是所用雜交狼尾草自身所含酵母菌數(shù)量較多,LP發(fā)酵過程中的主要產(chǎn)物L(fēng)A會(huì)被酵母菌利用,導(dǎo)致LA含量降低[42]。LPLB組LA,AA,PA含量顯著增加,可能是由于兩者存在協(xié)同作用,LP產(chǎn)生的乳酸,可降低pH值,抑制有害菌的生長(zhǎng),LB促進(jìn)了LA向AA的轉(zhuǎn)化,從而有效改善雜交狼尾草青貯的發(fā)酵特性[43]。LPLB組產(chǎn)生的BA含量高于其它處理組,這一結(jié)果與Wu等[44]研究結(jié)果不一致,可能與雜交狼尾草自身附生較多的有害微生物如酵母菌、好氧菌等有關(guān)。本試驗(yàn)表明三個(gè)乳酸菌處理組均能使BA含量降低,降低有害菌的活動(dòng)。

3.3 植物乳桿菌和布氏乳桿菌對(duì)雜交狼尾草青貯有氧穩(wěn)定性的影響

青貯中AA的含量是評(píng)價(jià)青貯有氧穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)之一,青貯飼料的AA含量高,有氧穩(wěn)定性也較好[45]。LB主要通過促進(jìn)AA和1,2-丙二醇的產(chǎn)生,從而改善有氧穩(wěn)定性。Kuprys等[46]研究發(fā)現(xiàn)添加LB的青貯可產(chǎn)生PA,PA是霉菌生長(zhǎng)的天然抑制劑,有助于提高青貯的有氧穩(wěn)定性。本試驗(yàn)中,添加LB組均產(chǎn)生較高的AA和PA,其中LPLB組AA和PA含量最高,有較好的有氧穩(wěn)定性。在有氧暴露階段,青貯的pH值、LA含量和AN含量是衡量青貯有氧穩(wěn)定性好壞的重要指標(biāo)[47]。pH值和AN含量越低,LA含量越高,有氧穩(wěn)定性越佳。本試驗(yàn)中,各組的pH值均隨有氧暴露天數(shù)的增加而升高,這主要是由于有氧暴露后酵母菌等好氧微生物活動(dòng)增強(qiáng),消耗LA,使pH值升高。添加LB提高了青貯有氧穩(wěn)定性,LB和LPLB組的pH值在有氧暴露后低于LP組和CK組,這與Hooker等[48]研究結(jié)果一致。有氧暴露后,隨著有氧暴露天數(shù)的增加,AN含量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì),在上升階段主要是因?yàn)閜H升高,有害微生物活動(dòng)增強(qiáng),蛋白質(zhì)和氨基酸被分解,干物質(zhì)降解增大;隨著有氧暴露時(shí)間的延長(zhǎng),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被消耗,蛋白質(zhì)和氨基酸所剩無(wú)幾,AN含量逐漸降低,這與Wang等[49]研究結(jié)果一致。添加乳酸菌組的AN均低于對(duì)照組,這可能是由于乳酸菌的添加使pH降低,從而抑制蛋白酶活性。LP組因含有較高的LA,在有氧暴露前期LA含量高于其它組,而后隨著有氧暴露時(shí)間的延長(zhǎng)LA含量快速降低,而LPLB組LA含量的下降較其它組相對(duì)平緩,這可能是由于添加LP和LB可以產(chǎn)生LA和AA,從而降低pH值和LA消耗量。

本試驗(yàn)添加了LAB用于青貯發(fā)酵,加菌組的LAB數(shù)量較CK組顯著增加。LB和LPLB組LAB數(shù)量在有氧暴露時(shí)較LP組呈現(xiàn)先緩慢上升,后加速升高的趨勢(shì),在有氧暴露9 d時(shí)高于LP組和CK組。這可能是LB和LPLB組pH值較低,抑制了青貯過程中微生物的活動(dòng),只有少量LAB進(jìn)行發(fā)酵,而大部分LAB進(jìn)入休眠階段。隨著有氧暴露時(shí)間增加,pH逐漸升高,LAB逐漸恢復(fù)其活性,數(shù)量呈上升趨勢(shì)。隨著pH值繼續(xù)升高,青貯中其它微生物活動(dòng)增強(qiáng),LAB數(shù)量開始下降[50]。酵母菌是青貯飼料有氧腐敗的主要原因,酵母菌可消耗LA,造成二次發(fā)酵,使青貯環(huán)境有利于好氧微生物活動(dòng)。當(dāng)青貯飼料中酵母菌含量超過1×105cfu·g-1FW時(shí),有氧暴露后易腐敗變質(zhì)[51]。本試驗(yàn)中添加LB組的酵母菌和好氧菌數(shù)量均低于CK組和LP組,Li等[52]認(rèn)為L(zhǎng)B發(fā)酵產(chǎn)生較多的AA,抑制了酵母菌和好氧菌等有害微生物的活動(dòng)。

4 結(jié)論

添加植物乳桿菌(LP)、布氏乳桿菌(LB)、混合添加植物乳桿菌與布氏乳桿菌(LPLB)植物乳桿菌使雜交狼尾草青貯的粗蛋白、乳酸和乙酸含量顯著增加,pH值和丁酸含量顯著降低,可有效改善雜交狼尾草青貯發(fā)酵品質(zhì);在有氧暴露階段,各處理組乳酸含量顯著增加,氨態(tài)氮含量顯著降低;LB組和LPLB組在有氧暴露9天時(shí)能顯著降低酵母菌和好氧菌數(shù)量,顯著增加乳酸菌數(shù)量,可有效提高雜交狼尾草青貯有氧穩(wěn)定性;結(jié)合隸屬函數(shù)綜合價(jià)值評(píng)定結(jié)果得出,植物乳桿菌與布氏乳桿菌聯(lián)用青貯效果最佳。因此,本研究為實(shí)踐生產(chǎn)中獲取高品質(zhì)雜交狼尾草青貯飼料提供一定的科學(xué)依據(jù)。