郑晓灵 刘艳芬 刘 铀 陈育峰 卢 曦 黄晓亮
摘 要 试验旨在研究纤维素酶对甘蔗梢青贮品质的影响。试验采用单因子设计,对照组直接青贮，试验组添加0.2 g/kg纤维素酶进行青贮，青贮90 d后测定其pH值及乳酸、常规营养成分、可溶性糖、氨态氮和水分含量。试验结果表明：①添加纤维素酶或直接青贮甘蔗梢感官评定均属优质青贮料；②添加纤维素酶对甘蔗梢青贮的pH值、乳酸无显著性影响(P>0.05)；pH值均在4.0以下；③与对照组相比较，通过纤维素酶处理后，显著提高了青贮饲料干物质和粗灰分的含量(P<0.05), 同时提高了粗脂肪和无氮浸出物含量,降低了粗纤维、粗蛋白、钙和磷含量，但差异均不显著(P>0.05)；④添加纤维素酶可大幅度增加可溶性糖的含量，限制氨态氮产生,降低水分含量，但差异均不显著(P>0.05)。综上所述，添加纤维素酶制剂可以改善青贮甘蔗梢品质。
关键词 青贮；纤维素酶；甘蔗梢
中图分类号 S816.79
甘蔗梢是蔗糖的副产品，同时也是廉价优质的青贮饲料。我国甘蔗梢年产近1 000万吨,除小部分鲜喂牛、羊外,大部分晒干作燃料或自然肥田，造成饲料资源的浪费。青贮是一种保存青粗饲料既经济又安全的科学方法，青贮后能有效地保存其营养成分，提高饲料适口性和利用率。纤维素酶能降解植物细胞壁，使胞内原生质暴露出来，提高胞内物质的消化率。由于甘蔗梢粗纤维含量高，即使是青贮后粗纤维含量仍很高,影响动物对其的消化。在青贮过程中添加酶制剂能不同程度地改善青贮饲料的发酵品质,提高家畜的采食量和消化率,本试验旨在研究在青贮过程中添加纤维素酶对甘蔗梢青贮品质的影响,为充分利用和开发甘蔗梢,进行大规模青贮饲料生产提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
纤维素酶(青贮专用纤维素酶制剂)，由湛江市畜牧局金牛公司提供。
1.2 试验设计
试验在湛江市畜牧局金牛公司牛场和广东海洋大学动物营养实验室进行。采用青贮履带式压扁机进行压扁, 将甘蔗梢切割成5~7 cm长度, 将纤维素酶均匀喷洒在原料中,然后揉撮、压实、袋装、真空密封贮存后集中放置于凉棚内青贮。试验共设2个处理组, 试验Ⅰ组为对照组,直接贮存；试验Ⅱ组在对照组的基础上添加0.2 g/kg的纤维素酶。每个处理设置2个重复,每个重复含4个样品，每个样品50 kg。青贮90 d后测其pH值及乳酸、常规营养成分、可溶性糖、氨态氮和水分含量。
1.3 青贮品质分析
1.3.1 感观评定
从色泽、气味、质地等方面进行感官评定，参照德国农业协会制定的DLG评分法进行饲料品质感官鉴别评定。从嗅觉、结构、色泽等方面进行评分。综合得分后评定为优、良、中、下4个等级。
1.3.2 评定指标与方法
pH值: 按农业部青贮饲料质量鉴定标准制备浸提液，用PHB-3型精密pH计测定pH值。
常规营养成分的分析：干物质(DM)、粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗纤维(CF)、粗灰分(ASH)、无氮浸出物(NFE)、钙（Ca）、磷（P）含量参照杨胜主编《饲料分析及饲料质量检测技术》中的方法进行。
有机酸含量的测定：乳酸含量采用高效液相色谱( HPLC)的离子色谱法(IC)进行测定。
氨态氮含量的测定：由青贮料浸提液通过蒸馏法测定。
可溶性糖含量的测定：葡萄糖、果糖和蔗糖含量分别采用蒽酮分光光度法测定。
1.4 数据处理
数据采用SPSS11.5统计处理软件按照单因子方差分析进行处理，不同处理组间平均数的差异显著性采用T检验法进行检验，试验结果采用平均值表示。
2 结果与分析
2.1 纤维素酶对甘蔗梢青贮外观品质的影响(见表1)
由表1可知,经过90 d的青贮，试验组青贮甘蔗梢的色泽、气味和质地与对照组相比没有明显的差异。纤维素酶组和对照组甘蔗梢青贮饲料评分质量均达到优级标准。
2.2 纤维素酶对甘蔗梢青贮pH值和有机酸含量的影响（见表2）
由表2可知，添加纤维素酶甘蔗梢青贮中pH值上升了3.6%；同时纤维素酶处理组乳酸含量却下降了3.0%。直接青贮对青贮甘蔗梢的pH值、乳酸含量的影响较加纤维素酶组多，但差异不显著(P>0.05)。2.3 纤维素酶对甘蔗梢青贮常规营养成分含量的影响（见表3）
由表3可知,添加纤维素酶组青贮甘蔗梢的DM和ASH含量与对照组相比,分别升高1.16％和15.42％,差异显著(P<0.05)；而CP、EE、CF、NFE、Ca和P的含量与对照组相比差异均不显著（P>0.05）。加酶处理后EE和NFE含量分别提高了6.2%、3.2%；而CP和CF含量分别降低了7.5%、3.2%；Ca和P含量分别降低8.8%、28.0%。试验结果表明，在青贮甘蔗梢中添加纤维素酶，可提高青贮甘蔗梢的DM、ASH、EE、NFE的含量，降低了CF、CP、Ca和P的含量。
2.4 纤维素酶对甘蔗梢青贮中可溶性糖、氨态氮和游离水含量的影响（见表4）
由表4可知,添加纤维素酶组青贮甘蔗梢中的葡萄糖、果糖和蔗糖的含量比对照组分别升高55.5%、10.9%、37.0%,但差异不显著（P>0.05）。青贮甘蔗梢中蔗糖的含量最高,葡萄糖含量居中，果糖的含量最低。对照组的可溶性糖总含量为26.70%，纤维素酶组可溶性糖含量可达36.67%，比对照组高出10个百分点左右。添加纤维素酶后大幅度增加青贮甘蔗梢可溶性糖的含量。添加纤维素酶组的氨态氮(NH3-N)和游离水都比对照组低, 但差异都不显著（P>0.05）。NH3-N含量的降低,有利于营养物质的保存。对照组的含水量较高，加酶处理后含水量反而下降12.5%。
3 讨论
3.1 纤维素酶对青贮甘蔗梢饲料外观品质的影响
本试验结果表明，纤维素酶处理不影响青贮甘蔗梢感官质量。按德国农业协会制定的DLG评分标准的评分等级，加酶或直接青贮甘蔗梢在色泽、气味和质地方面差异不大，均达到优级水平。说明甘蔗梢即使不添加酶其发酵品质也较好。本试验结果表明，直接青贮甘蔗梢的可溶性糖含量较高(达到26.7%),说明其发酵底物较充足；同时试验采用改良高压聚乙烯薄膜,密封性较好,原料的营养价值损失较少,这也是加酶处理与直接青贮均可获得优品质青贮饲料的原因。
3.2 纤维素酶对青贮甘蔗梢饲料的pH值和有机酸含量的影响
优良青贮料的标准pH值为3.8~4.2。当pH值下降到4.0时，其它各种杂菌被抑制，本试验青贮料的pH值分别为3.85和3.99,符合优质青贮饲料的标准。同时试验中pH值还没有下降到3.8以下,说明乳酸菌还处于发酵阶段，青贮时间可延长，尤其是添加纤维素酶组。甘蔗梢在青贮过程中会产生大量有机酸，其中乳酸菌和细菌产生的乳酸和乙酸是导致青贮过程中pH值下降的主要因素。添加纤维素酶后青贮甘蔗梢pH值、乳酸含量比直接青贮稍差,与Tengerdy等试验结果不一致，这可能与青贮时间不够有关。但对照组与纤维素酶组相比，pH值下降的百分率比乳酸上升的百分率要高,这可能是直接青贮有其它类型的细菌发酵（异型发酵）共存。而处理组pH值上升的百分率比乳酸浓度的下降的百分率要高,说明在整个发酵过程中以同型发酵(乳酸菌发酵)为主。
3.3 纤维素酶对青贮甘蔗梢饲料常规营养成分含量的影响
添加纤维素酶处理后显著提高了青贮料DM和ASH的含量（P<0.05），这可能与加酶处理后水分含量下降有关。加纤维素酶处理后青贮料的蛋白质含量与对照组相比有所下降。可能的原因是在发酵初期青贮料pH值下降较慢，植物酶的活性没有得到很好地抑制，导致CP的损失，这与何依群等(2004)报道的酶制剂对黑麦草青贮发酵品质的影响结果相似。可以通过添加营养性青贮添加剂(尿素等)来提高CP的含量。
纤维素酶组CF含量与对照组相比有所下降。这说明纤维素酶起到了对甘蔗梢植物细胞壁降解纤维的作用。其作用机理是:纤维素酶作用于纤维素大分子中β-1,4-糖苷键,使其分解为单糖或双糖,被动物直接吸收，提高其饲料利用率。另外，经酶作用可释放出更多的糖供乳酸菌发酵。因酶有助于碳水化合物分解成糖,这与本试验中所得的可溶性糖中葡萄糖、果糖和蔗糖的含量都比对照组高的结果是一致的。这说明添加的纤维素酶将甘蔗梢中的纤维素分解成可溶性糖,具有降解纤维,提高青贮饲料品质的作用，与大多数报道一致。添加纤维素酶后更有利于青贮甘蔗梢的利用,有利于提高饲料的能量值和效率。
添加纤维素酶组的钙和磷含量与对照组相比有所下降，其中添加纤维素酶组的磷含量比对照组下降了28.0%。钙和磷损失可能与青贮过程中的汁液流出密切相关。由于纤维素酶对甘蔗梢植物细胞壁起到降解纤维的作用,使细胞内容物释放出来，导致添加纤维素酶组干物质中的钙和磷含量低于对照组。
3.4 纤维素酶对甘蔗梢青贮可溶性糖、氨态氮和游离水含量的影响
青贮饲料中的可溶性糖能被微生物发酵耗用产生乳酸，降低pH值，抑制有害菌的生长，达到提高青贮饲料品质的目的。从本试验结果看,纤维素酶组可溶性糖中葡萄糖、果糖和蔗糖的含量大幅度上升。这可能由于纤维素酶将甘蔗梢中的纤维素降解成单糖或双糖,增加可溶性糖含量。同时,其蔗糖的含量最高,这与青贮的原材料甘蔗梢的蔗糖含量较高有关。
氨态氮(NH3-N)反映青贮饲料中蛋白质和氨基酸分解情况，其含量越高，说明蛋白质和氨基酸分解越多，意味着青贮饲料的品质就越差。本试验结果表明，添加纤维素酶处理后NH3-N的含量有下降的趋势，但差异不显著（P<0.05）。说明添加纤维素酶有利于青贮饲料的发酵，限制氨的产生，营养物质得到了较好的保存。
青贮水分含量是决定青贮饲料品质的重要指标。水分过干,贮温上升,酪酸菌发酵,会形成恶臭味；水分过多,渗透到底部,就会使可溶性氨化物、糖类等流失，严重可损失大部分干物质，更易形成下部积水，造成腐败或酸度过大，影响青贮料的适口性。试验结果表明，添加纤维素酶处理后能降低青贮料的水分含量，与直接青贮组相比无显著性影响，不会对青贮饲料品质产生影响。
4 小结
添加纤维素酶或直接青贮甘蔗梢感官评定均属优质青贮料；添加纤维素酶处理后显著提高青贮料干物质和粗灰分含量；同时提高了粗脂肪、无氮浸出物和可溶性糖的含量；降低青贮料粗纤维、粗蛋白质、钙、磷、氨态氮和游离水的含量；添加纤维素酶对甘蔗梢青贮的pH值、乳酸无显著性影响。
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（编辑：高 雁，）
郑晓灵，广东海洋大学动物科学系，524088，广东省湛江市湖光岩东广东海洋大学主校区24号信箱。
刘艳芬(通讯作者)、刘铀、陈育峰、卢曦、黄晓亮，单位及通讯地址同第一作者。
收稿日期：2007-03-26 |
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