王小明，呂愛(ài)軍，楊在賓*，劉曉明，李兆勇（.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東 泰安 708；.青島市嶗山區(qū)農(nóng)林局，山東 青島 6600；.北京科為博生物科技有限公司，北京 009）

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飼料發(fā)酵前后營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)變化分析

王小明1，呂愛(ài)軍2，楊在賓1*，劉曉明3，李兆勇3
（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東 泰安 271018；2.青島市嶗山區(qū)農(nóng)林局，山東 青島 266100；3.北京科為博生物科技有限公司，北京 100193）

摘 要：該文通過(guò)探討添加乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌對(duì)全價(jià)配合飼料發(fā)酵效果的影響，為發(fā)酵全價(jià)配合飼料的科學(xué)應(yīng)用提供依據(jù)。對(duì)照組，基礎(chǔ)日糧；試驗(yàn)組，基礎(chǔ)日糧添加乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌，固態(tài)發(fā)酵。研究結(jié)果表明：全價(jià)料發(fā)酵72 h后，飼料pH和干物質(zhì)顯著降低（P＜0.01），還原糖含量顯著增加（P＜0.01）。全價(jià)配合飼料經(jīng)乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌固態(tài)發(fā)酵72 h，飼料pH比發(fā)酵前降低了41.1%，干物質(zhì)降低6.2%，還原糖提高4.03倍；增加有機(jī)酸含量，改善飼料適口性，提高飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

關(guān)鍵詞：全價(jià)配合飼料；發(fā)酵；還原糖；干物質(zhì)

發(fā)酵飼料是指在人工控制條件下，微生物通過(guò)自身的代謝活動(dòng)，將植物性、動(dòng)物性和礦物性物質(zhì)中的抗?fàn)I養(yǎng)因子分解或轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生更易被動(dòng)物采食、消化、吸收的養(yǎng)分利用率更高且無(wú)毒害作用的飼料原料［1］。研究報(bào)道，微生物發(fā)酵能夠改善飼料營(yíng)養(yǎng)成分，提高飼料營(yíng)養(yǎng)消化率，從而促進(jìn)動(dòng)物腸道健康，提高生產(chǎn)性能［2-4］。本試驗(yàn)在原有研究基礎(chǔ)上，探討添加乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌對(duì)全價(jià)配合飼料發(fā)酵效果的影響，以期為發(fā)酵全價(jià)配合飼料的科學(xué)應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

發(fā)酵菌種：乳酸菌（Lactobacillus），酵母菌（Yeast），枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）；北京科為博生物科技有限公司生產(chǎn)。

發(fā)酵基質(zhì)：玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧，日糧配方設(shè)計(jì)參照NRC（1998）生長(zhǎng)豬標(biāo)準(zhǔn)配制，日糧配方組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

對(duì)照組為基礎(chǔ)日糧，試驗(yàn)組為基礎(chǔ)日糧添加乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌。

將發(fā)酵菌種與發(fā)酵基質(zhì)混合，加水調(diào)節(jié)至水分含量為45%，攪拌均勻，裝入塑料桶（20 kg），密封發(fā)酵，發(fā)酵溫度控制在30～35 ℃。每個(gè)處理8個(gè)重復(fù)，0 h開(kāi)始，每12 h取樣檢測(cè)pH、還原糖和干物質(zhì)（每個(gè)重復(fù)3個(gè)平行），連續(xù)測(cè)定8次。

表1 基礎(chǔ)日糧組成（風(fēng)干基礎(chǔ)） %

1.3 樣品檢測(cè)

1）pH： 按照AACC（2000）的方法［5］，稱(chēng)取10 g發(fā)酵樣品，放入三角瓶中，加入90 mL蒸餾水。用磁力攪拌器攪拌30 min，靜置10 min后用pH計(jì)測(cè)定。重復(fù)3次取平均值。

2）還原糖（reducing sugar）：采用3，5-二硝基水楊酸（DNS）比色法測(cè)定［6］。

表2 基礎(chǔ)日糧營(yíng)養(yǎng)水平

3）干物質(zhì)（dry matter，DM）：按照GB/T 6435-2014 檢測(cè)飼料中水分，計(jì)算干物質(zhì)（DM）［7］。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用SAS 9.2的ANOVA進(jìn)行方差分析，Duncan 氏法進(jìn)行多重比較；P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼料pH的變化

接種乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌發(fā)酵全價(jià)料，飼料的pH變化規(guī)律如圖1所示，可以看出，飼料pH逐漸降低，隨著發(fā)酵的進(jìn)行漸緩，并且在發(fā)酵72 h 后pH的降低差異不顯著（P＞0.05）。

圖1 微生物發(fā)酵飼料pH變化規(guī)律

由表3分析可知，微生物發(fā)酵72 h后，飼料pH顯著降低（P＜0.01），降低了約41.1%（圖2）。

表3 微生物發(fā)酵對(duì)飼料pH、還原糖、干物質(zhì)的影響

圖2 飼料pH的降低

2.2 飼料還原糖含量的變化

全價(jià)飼料微生物發(fā)酵過(guò)程中還原糖的變化規(guī)律如圖3所示，發(fā)酵初期還原糖含量顯著提高，但隨發(fā)酵時(shí)間的增加，這種提高速率逐漸降低（P＞0.05）。

由表3可知，72 h后，還原糖含量顯著增加（P＜0.01），比發(fā)酵前提高4.03倍（圖4）。

2.3 飼料發(fā)酵前后干物質(zhì)比較

從表3和圖5中可以看出，發(fā)酵過(guò)程中飼料的干物質(zhì)含量逐漸降低，在72 h后顯著降低6.2%（P＜0.01，圖6）

圖3 微生物發(fā)酵飼料還原糖的變化規(guī)律

圖4 飼料還原糖含量的提高

綜上所述，配合飼料經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵，增加有機(jī)酸含量，降低飼料pH，降低干物質(zhì)，增加飼料還原糖。

圖5 飼料發(fā)酵過(guò)程干物質(zhì)的變化分析

圖6 飼料發(fā)酵過(guò)程干物質(zhì)的降低

3 討論

微生物發(fā)酵飼料能產(chǎn)生其特有的酸香味，刺激動(dòng)物的食欲，提高適口性；此外經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵的飼料能產(chǎn)生大量的有益菌和有機(jī)酸，維持腸道的健康環(huán)境。pH的降低與酸含量的增加有直接的關(guān)系，能夠反映飼料發(fā)酵后的酸含量水平［8］。研究發(fā)現(xiàn)，酵母菌和乳酸菌混合發(fā)酵可以調(diào)控代謝產(chǎn)物的變化，酵母菌能夠通過(guò)與乳酸菌的共生作用刺激乳酸菌活動(dòng)；枯草芽孢桿菌的代謝活動(dòng)能夠消耗環(huán)境中的游離氧，創(chuàng)造厭氧條件，促進(jìn)乳酸菌的繁殖?；炀l(fā)酵能充分利用彼此間的協(xié)同性、互補(bǔ)性，提高飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善適口性［9］。

本研究結(jié)果表明，全價(jià)配合飼料接種乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，能夠有效降低飼料pH （P ＜0.01），可能是乳酸菌在發(fā)酵過(guò)程中利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生乳酸、醋酸等有機(jī)酸，同時(shí)酵母菌與枯草芽孢桿菌的代謝作用創(chuàng)造厭氧條件，促進(jìn)乳酸菌的繁殖與代謝，降低飼料pH［9，10］。發(fā)酵72 h，飼料還原糖含量顯著提高4.03倍，干物質(zhì)明顯降低（P＜0.01）。這主要是微生物在生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的纖維素酶、淀粉酶等，能夠有效降解發(fā)酵基質(zhì)中的纖維素、淀粉為單糖，使與氨基酸結(jié)合的還原糖得到釋放，提高還原糖含量［11，12］。同時(shí)，微生物需要消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用于維持自身的生長(zhǎng)繁殖，部分能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中以熱能的形式散失，降低干物質(zhì)含量。

4 結(jié)論

微生物發(fā)酵全價(jià)配合飼料，增加有機(jī)酸含量，降低飼料pH，提高還原糖含量，提升飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

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基金項(xiàng)目：山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系生豬創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目（SDAIT-06-022-04）

作者簡(jiǎn)介：王小明（1990-），男，山東濟(jì)南人，碩士研究生，研究方向：動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)。

通訊作者：楊在賓（1961-），男，山東章丘人，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)。

收稿日期：（2016-02-24）