1.本发明涉饲料发明领域,具体涉及一种构树型发酵全混合日粮配方及其加工工艺和应用。
背景技术:2.当前,蛋白源饲料匮乏仍然是制约我国畜牧和饲料行业高质量发展的短板,加大农产品加工副产物、饲用植物、糟渣类等非常规蛋白饲料资源的开发力度是有效应对策略之一
1.。构树(broussonetia papyrifera),又名楮树、楮桃子、鹿仔树等,多年生落叶乔木,为桑科(moraceae),构树属(broussonetia)落叶乔木植物,是我国应用历史悠久的多功能乡土树种,广泛应用于造纸、饲料、医药等行业
2.。诸多研究表明,构树叶中粗蛋白质(crude protein,cp)含量达20%左右,综合比较氨基酸、维生素和矿物质等养分种类和含量,构树叶的营养价值介于玉米与大豆之间,是一种优质的蛋白源粗饲料,在适宜种植区具有良好开发前景
3.。通常,构树适时刈割后的加工和利用方法包括切碎直接青饲、干燥制粉、简单青贮和生物发酵等,其中生物发酵方法由于具有改善适口性、降解纤维含量、提高养分消化率等作用,成为当前研究聚焦点之一。目前发酵构树饲料已广泛应用于仔猪
4.、育肥猪
5.、奶牛
6.、肉牛
7.和肉鸡
8.等日粮中并取得了良好效果,然而多数报道集中在构树型发酵饲料成品的应用研究上,还缺乏生产端饲料合理配制的系统研究。
3.研究表明,发酵饲料品质主要由发酵工艺(混合均匀度、压实度、密封性等)、原料组成结构、发酵菌种类型和添加水平等综合因素决定
10.。此外,报道指出反刍动物日粮中的中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,ndf)与非纤维性碳水化合物(non-fiber carbohydrates,nfc)分别作为瘤胃慢速和快速降解的碳水化合物组分,两者相对含量会通过调控反刍次数、瘤胃发酵特性和填充度,以及消化道内激素的分泌释放,进而影响采食量和生产性能的特征指标
[10-12]
。已有研究者将ndf/nfc作为评价日粮配方结构合理性的表征指标
[13-15]
,因此发酵全混合日(fermentation total mixed ration,ftmr)在配方上考虑ndf/nfc具有现实意义。
[0004]
申请号cn202010703373.0,发明名称为一种青贮构树与复方菌糠配合饲料饲养务川黑牛的方法,公开了日粮包括含构树青贮饲料、精料补充料、复方菌糠饲料。所述日粮重量比为构树青贮0-84份,青贮玉米0-84份,精料补充料17-30份,复方菌糠饲料0.5-5份。日粮复方菌糠饲料配方为:重量比,灵芝子实体粉末1-10份,灵芝菌糠粉末30-60份,迷迭香干草粉10-30份,月见草干草粉10-30份,杜仲叶粉1-5份。充分利用了地方中草药资源,建立中草药保健配方饲料,并应用于地方肉牛的健康高效养殖,从养殖效果和肉品质对饲料价值进行评价,建立地方牛种高品质牛肉生产方法,促进养殖效果提升。
[0005]
申请号cn202010703373.0存在的技术问题:1)发酵时间长,不利于工业化生产;2)饲料蛋白质、乳酸和丙酸含量低,牛食用后不利于消化和吸收。3)饲料稳定性差,不易贮存。
[0006]
因此发明团队依据在先研究(申请号cn202010703373.0,发明名称为一种青贮构树与复方菌糠配合饲料饲养务川黑牛的方法)的配方的基础上,以碳水化合物结构(nfc/
ndf)和复合菌添加水平为试验因子,采用2因子交叉分组试验设计,2个因素分别为发酵底物的nfc/ndf值(1.08、1.34、1.60、1.86)和复合菌添加水平(0、0.4、0.8g/kg dm),测定各处理组ph值、有机酸和霉菌毒素含量,再通过数据统计与分析,探究出一种构树型发酵全混合日粮,该混合日粮发酵时间短,ph值低于4.20,贮存稳定,且蛋白质、乳酸和丙酸含量高,有助于畜牧的消化和吸收,为构树发酵饲料产品的开发提供了参考。
技术实现要素:[0007]
本发明的目的是提供一种构树型发酵全混合日粮。
[0008]
本发明的另一目的是提供一种构树型发酵全混合日粮的加工工艺。
[0009]
本发明的另一目的是提供一种发酵底物nfc/ndf值与复合菌剂在构树型发酵全混合日粮中的应用。
[0010]
本发明所述构树型发酵全混合日粮由原料,精料和复合菌剂组成,所述原料为玉米青贮30-50份、全株构树20-60份;所述精料为玉米7-21份、麦麸1.7-4份、豆粕0.9-5份、玉米脱水酒精糟0.5-1份、碳酸钙0.1-0.4份、磷酸氢钙0.08-0.3份、碳酸氢钠0.04-0.2份、食盐0.08-0.3份、预混料0.03-0.15份;所述复合菌剂,添加量为3-5g/kg。
[0011]
优选的,
[0012]
本发明所述构树型发酵全混合日粮由原料、精料和复合菌剂组成,所述原料为玉米青贮42.47份、全株构树34.75份;所述精料为玉米15.50份、麦麸2.42份、豆粕3.35份、玉米脱水酒精糟0.68份、碳酸钙0.27份、磷酸氢钙0.18份、碳酸氢钠0.11份、食盐0.18份、预混料0.08份;所述复合菌剂,添加量为4g/kg。
[0013]
本发明所述构树型发酵全混合日粮的加工工艺为:
[0014]
1)启动传输履带,分别将含水量为60-80%的全株构树和玉米青贮输送至粉碎机中,粉碎至2-3cm,通过自动计重器和履带输送至混合搅拌器中;
[0015]
2)将水分为12-15%的精料,通过自动计重器和履带输送至混合搅拌器中;
[0016]
3)取配方量的复合菌剂于菌液喷器中,再喷入混合搅拌器中;
[0017]
4)启动混合搅拌器,搅拌20-40min,再通过感应器和履带输送至按料桶中,进行压实处理;
[0018]
5)将压实后的日粮,通过自动计重器和履带传送至发酵室,在室温条件下、湿度保持在40-50%下发酵20-40天,即得构树型发酵全混合日粮。
[0019]
优选的,
[0020]
本发明所述构树型发酵全混合日粮的加工工艺为:
[0021]
1)启动传输履带,分别将含水量为70%的全株构树和玉米青贮输送至粉碎机中,粉碎至2.5cm,通过自动计重器和履带输送至混合搅拌器中;
[0022]
2)将水分为13%的精料,通过自动计重器和履带输送至混合搅拌器中;
[0023]
3)取配方量的复合菌剂于菌液喷器中,再喷入混合搅拌器中;
[0024]
4)启动混合搅拌器,搅拌30min,再通过感应器和履带输送至按料桶中,进行压实处理;
[0025]
5)将压实后的日粮,通过自动计重器和履带传送至发酵室,在室温条件下、湿度保持在45%下发酵30天,即得构树型发酵全混合日粮。
[0026]
本发明所述构树型发酵全混合日粮的发酵底物nfc/ndf值与复合菌剂在构树型发酵全混合日粮中的应用。
[0027]
本发明所述发酵底物nfc/ndf值为1.08-1.86,复合菌剂为植物乳杆菌和酿酒酵母菌,添加量为2-10g/kg dm。
[0028]
优选的,
[0029]
本发明所述发酵底物nfc/ndf值为1.34-1.60,复合菌剂为植物乳杆菌和酿酒酵母菌,添加量为4-8g/kg dm。
[0030]
进一步优选的,
[0031]
本发明所述发酵底物nfc/ndf值为1.60,复合菌剂为植物乳杆菌和酿酒酵母菌,添加量为4g/kg dm。
[0032]
本发明所述所述应用是在构树型发酵全混合日粮发酵品质和霉菌毒素含量中的应用。
[0033]
所述发酵品质为发酵底物的nfc/ndf值、ph值和有机酸含量;所述霉菌毒素含量为黄曲霉毒素、呕吐毒素和玉米赤霉烯酮含量。
[0034]
本发明所述的重量份可以是本领域的常规单位,可以是mg、g、kg等。
[0035]
有益效果
[0036]
1、本发明通过发酵全混合日粮(fermentation total mixed ration,ftmr)的中性洗涤纤维/非纤维性碳水化合物(non-fiber carbohydrates/neutral detergent fiber,nfc/ndf)值与复合菌剂的添加水平对其发酵品质和霉菌毒素含量的影响,采用2因子交叉分组试验设计,2个因素分别为发酵底物的nfc/ndf值(1.08、1.34、1.60、1.86)和复合菌添加水平(0、0.4、0.8g/kg dm),测定各处理组ph值、有机酸和霉菌毒素含量,再通过数据统计与分析,探究出一种构树型发酵全混合日粮,该混合日粮发酵时间短,ph值低于4.20,贮存稳定,且蛋白质、乳酸和丙酸含量高,有助于畜牧的消化和吸收,为构树发酵饲料产品的开发提供了参考。
[0037]
2、本发明对发酵全混合日粮通过了ph值和有机酸含量的考察:结果显示:一方面不同碳水化合物结构(nfc/ndf值)条件下,发酵底物的ph值均低于4.20,表示各处理组底物结构合理性;另一方面,随着饲粮nfc/ndf值的提高,ph值整体呈二次降低的趋势,促进其繁殖和生长,加快了发酵进程,缩短了发酵时间。
[0038]
3、本发明对发酵全混合日粮进行了霉菌毒素含量的考察,结果显示黄曲霉毒素b1、呕吐毒素和玉米赤霉烯酮3种,含量分别为8.36-16.33ng/kg、417-46ng/kg、83.15-374.05ng/kg,均低于我国饲料卫生标准规定的限量标准(其他配合饲料中黄曲霉毒素b1≦20,呕吐毒素≦3000,玉米赤霉烯酮≦500),表明本试验创造的厌氧条件较适宜。此外,发酵底物的碳水化合物结构显著影响3中霉菌毒素的含量,复合菌剂添加量和2因子的互作对黄曲霉毒素b1和玉米赤霉烯酮含量有显著影响,表明本研究所设计的2个试验因子是调控霉菌毒素产生的重要因素,且当发酵底物的nfc/ndf=1.60时,复合菌添加量为4和8g/kg dm霉菌毒素含量最低,这对实际生产具有较大的指导意义。
[0039]
4、本发明分析了构树发酵饲料的霉菌毒素、ph值和有机酸含量的相关性,发现发酵底物的ph值与3种霉菌毒素含量呈极显著的正相关,而乳酸则成极显著负相关,乙酸和丙酸与黄曲霉毒素b1呈极显著或显著的负相关,丁酸与黄曲霉毒素b1及玉米赤霉烯酮呈极显
著的正相关,该结果符合多数前人报道的理论:厌氧状态下发酵饲料中有机酸含量越高则有害霉菌的生长被抑制的能力越强,因此现实生产中有机酸含量一定程度上可反映发酵饲料的霉菌生长状态,可作为发酵品质的重要评价指标。
具体实施方式
[0040]
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0041]
实施例1组方
[0042]
原料:玉米青贮42.47kg、全株构树34.75kg;精料:玉米15.50kg、麦麸2.42kg、豆粕3.35kg、玉米脱水酒精糟0.68kg、碳酸钙0.27kg、磷酸氢钙0.18kg、碳酸氢钠0.11kg、食盐0.18kg、预混料0.08kg、复合菌剂4g/kg。
[0043]
实施例2组方
[0044]
原料:玉米青贮31.21kg、全株构树57.97kg;精料:玉米7.14kg、麦麸1.77kg、豆粕0.97kg、玉米脱水酒精糟0.54kg、碳酸钙0.13kg、磷酸氢钙0.09kg、碳酸氢钠0.05kg、食盐0.09kg、预混料0.04kg、复合菌剂4g/kg。
[0045]
实施例3组方
[0046]
原料:玉米青贮44.80kg、全株构树24.12kg;精料:玉米20.6kg、麦麸3.95kg、豆粕4.46kg、玉米脱水酒精糟0.93kg、碳酸钙0.37kg、磷酸氢钙0.25kg、碳酸氢钠0.16kg、食盐0.25kg、预混料0.11kg、复合菌剂4g/kg。
[0047]
实施例1-3的组方分别按实施例4-6的制备方法制备。
[0048]
实施例4制备方法
[0049]
1)启动传输履带,分别将含水量为70%的全株构树和玉米青贮输送至粉碎机中,粉碎至3cm,通过自动计重器和履带输送至混合搅拌器中;
[0050]
2)将水分为13%的精料,通过自动计重器和履带输送至混合搅拌器中;
[0051]
3)取配方量的复合菌剂于菌液喷器中,再喷入混合搅拌器中;
[0052]
4)启动混合搅拌器,搅拌30min,再通过感应器和履带输送至按料桶中,进行压实处理;
[0053]
5)将压实后的日粮,通过自动计重器和履带传送至发酵室,在室温条件下、湿度保持在45%下发酵30天,即得构树型发酵全混合日粮。
[0054]
实施例5制备方法
[0055]
1)启动传输履带,分别将含水量为60%的全株构树和玉米青贮输送至粉碎机中,粉碎至2cm,通过自动计重器和履带输送至混合搅拌器中;
[0056]
2)将水分为12%的精料,通过自动计重器和履带输送至混合搅拌器中;
[0057]
3)取配方量的复合菌剂于菌液喷器中,再喷入混合搅拌器中;
[0058]
4)启动混合搅拌器,搅拌20min,再通过感应器和履带输送至按料桶中,进行压实处理;
[0059]
5)将压实后的日粮,通过自动计重器和履带传送至发酵室,在室温条件下、湿度保持在40%下发酵20天,即得构树型发酵全混合日粮。
[0060]
实施例6制备方法
[0061]
1)启动传输履带,分别将含水量为80%的全株构树和玉米青贮输送至粉碎机中,
粉碎至2.5cm,通过自动计重器和履带输送至混合搅拌器中;
[0062]
2)将水分为15%的精料,通过自动计重器和履带输送至混合搅拌器中;
[0063]
3)取配方量的复合菌剂于菌液喷器中,再喷入混合搅拌器中;
[0064]
4)启动混合搅拌器,搅拌40min,再通过感应器和履带输送至按料桶中,进行压实处理;
[0065]
5)将压实后的日粮,通过自动计重器和履带传送至发酵室,在室温条件下、湿度保持在50%下发酵40天,即得构树型发酵全混合日粮。
[0066]
实施例4-6的制备的构树型发酵全混合日粮分别按实施例7的检测方法检测。
[0067]
实施例7检测方法
[0068]
1)ftmr原料概略养分测定方法:照饲料分析及质量检测技术2版测定原料的干物质、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、钙和磷。
[0069]
2)ph值测定方法:取混合日粮样品200g放入榨汁机中,加入蒸馏水1800ml搅拌捣碎后,用4层纱布和定性滤纸过滤得浸出液,所得浸出液立即测定ph值。
[0070]
3)乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量测定:取混合日粮样品200g放入榨汁机中,加入蒸馏水1800ml搅拌捣碎后,用4层纱布和定性滤纸过滤得浸出液,置于
–
20℃保存,采用岛津lc
–
20a型高效液相色谱仪测定,色谱柱:inertsustain c18,规格为5μm
×
4.6
×
250nm;流动相由ph 2.8的0.05mol/l h3po4-kh2po4缓冲溶液与乙腈以体积比95:5组成,流速为0.5ml/min,柱温为16℃,紫外检测器的波长为210nm,进样体积10μl。
[0071]
4)黄曲霉毒素、呕吐毒素和玉米赤霉烯酮含量测定:取混合日粮样品500g,置于
–
20℃保存,用酶联免疫吸附测定elisa试剂测定黄曲霉毒素、呕吐毒素和玉米赤霉烯酮含量。
[0072]
为了进一步验证本发明的有效性,发明进行了一系列的验证试验,具体如下:
[0073]
1材料与方法
[0074]
1.1试验时间和地点
[0075]
2020年7月在贵州省遵义市务川仡佬族苗族自治县构树产业孵化园区进行构树发酵饲料的现场试验,在贵州省农业科学院草业研究所进行样品的实验室测定。
[0076]
1.2试验材料
[0077]
本研究所述的构树型ftmr是将全株构树和青贮玉米切碎至5-8cm后与精饲料、菌剂按照一定比例充分混合、压实、密封、厌氧发酵后可饲物。其中全株构树是指将离地高度为1.2m的杂交构树连同植株的茎和叶进行刈割后的木本青绿饲料。复合菌剂活菌数为植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)≧2.00
×
107cfu/g,酿酒酵母(saccharomyces cerevisiae)≧2.00
×
107cfu/g,水分≦10%。
[0078]
1.3试验设计
[0079]
本试验旨在探究构树型发酵全混合日粮(fermentation total mixed ration,ftmr)的中性洗涤纤维/非纤维性碳水化合物(non-fiber carbohydrates/neutral detergent fiber,nfc/ndf)值与复合菌剂的添加水平对其发酵品质和霉菌毒素含量的影响。试验采用二因子交叉分组试验设计,二因素分别为饲粮nfc/ndf值和复合菌添加水平,试验设计详见表1。在基础配方上,除纤维结构和有效能值外,其他养分基本保持一致,各nfc/ndf值梯度的饲粮配方见表2(nfc/ndf值由低到高分别为a、b、c、d)。为保证ftmr的nfc/
ndf值按照试验设计的预设梯度,在配制前测定了所有原料的概略养分。
[0080]
表1试验设计
[0081][0082]
表2 nfc/ndf梯度饲粮配方及营养水平
[0083]
[0084][0085]
1)预混料为每千克饲粮提供:维生素a 1,500iu;维生素d 550iu;维生素e10iu;铁20mg;猛,40mg;锌,30mg;碘0.5mg;硒0.3mg;钴0.2mg。
[0086]
2)除nfc/ndf值和增重净能为计算值外,其他养分为实测值。
[0087]
1.4发酵饲料制备工艺流程
[0088]
1.4.1生产设备
[0089]
饲草揉丝机,活动式传输履带,全混合日粮搅拌机,菌液喷洒装置,自动计重器,多功能发酵桶。
[0090]
1.4.2制备工艺流程
[0091]
(1)启动传输履带,分别将含水量为70%的全株构树和玉米青贮输送至粉碎机中,粉碎至3cm,通过自动计重器和履带输送至混合搅拌器中;
[0092]
(2)将水分为13%的精料,通过自动计重器和履带输送至混合搅拌器中;
[0093]
(3)取配方量的复合菌剂于菌液喷器中,再喷入混合搅拌器中;
[0094]
(4)启动混合搅拌器,搅拌30min,再通过感应器和履带输送至按料桶中,进行压实处理;
[0095]
(5)将压实后的日粮,通过自动计重器和履带传送至发酵室,在室温条件下、湿度保持在45%下发酵30天,即得构树型发酵全混合日粮。
[0096]
1.5样品采集与测定方法
[0097]
在发酵第30天打开真空袋,按照4分法取200g样品放入榨汁机中,加入1800ml蒸馏水搅拌捣碎后用4层纱布和定性滤纸过滤得浸出液,所得浸出液一部分立即测定ph值,另一部分
–
20℃保存,用于有机酸的测定;另取500g样品直接保存于
–
20℃,待测霉菌毒素含量。
[0098]
ftmr原料概略养分:原料的干物质(dry matter,dm)、粗蛋白质(crude protein,cp)、粗脂肪(ether extract,ee)、粗灰分(crude ash,ash)、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,ndf)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,adf)、钙(ca)和磷(p)参照张丽英
[16]
的方法进行测定。
[0099]
有机酸含量测定:乳酸(la)、乙酸(aa)、丙酸(pa)和丁酸(ba)含量采用岛津lc
–
20a型高效液相色谱仪测定,色谱柱:inertsustain c18(5μm
×
4.6
×
250nm);流动相由ph 2.8
的0.05mol/l h3po
4-kh2po4缓冲溶液与乙腈以体积比95:5组成,流速为0.5ml/min,柱温为16℃,紫外检测器的波长为210nm,进样体积10μl。
[0100]
霉菌毒素含量测定:用酶联免疫吸附测定(elisa)试剂测黄曲霉毒素(af)、呕吐毒素(don)和玉米赤霉烯酮(zea)含量,试剂盒购自上海快灵生物科技有限公司,具体步骤参考张志国等
[17]
的报道。
[0101]
1.6数据统计与分析
[0102]
试验数据用excel进行整理,试验结果按2
×
2因子完全随机设计,调用spss18.0软件的“一般线性模型(glm)”程序进行方差分析,主效应分别为nfc/ndf和复合菌添加水平,以及两者间的互作。然后用duncan法对各处理组的最小二乘均数进行多重比较,p《0.05表示差异显著。最后调用“简单相关分析(sca)”程序对有机酸和霉菌毒素含量相关性进行分析。结果用平均值表示,各处理变异程度用标准误表示(sem)。
[0103]
2结果与分析
[0104]
2.1 ph值和有机酸含量
[0105]
表3可见,首先,底物nfc/ndf值显著影响了发酵底物的ph值、乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量(p《0.001),其中ph值随nfc/ndf值的提高呈显著的线性或二次降低的趋势(p《0.05),nfc/ndf=1.08时ph值最高(p《0.05),nfc/ndf=1.60时最低(p《0.05);各有机酸含量则呈线性或二次升高趋势(p《0.05),其中nfc/ndf=1.60时乳酸和丙酸含量最高(p《0.05),nfc/ndf=1.34时乙酸最高,而nfc/ndf=1.34和1.60时丁酸较低(p《0.05)。
[0106]
再者,复合菌添加水平显著影响了发酵底物的ph值、乳酸、丙酸和丁酸含量(p《0.05),其中ph值以未添加组最高(p《0.05),3个复合菌添加组的乳酸含量较高(p《0.05),4和8g/kg dm添加组的丙酸含量较高,而丁酸含量则相反(p《0.05);复合菌因子对底物发酵后的乙酸含量无显著影响(p=0.271)。
[0107]
此外,饲粮结构与复合菌添加因子对ph值和有机酸含量有显著的互作影响(p《0.05),其中a1组的ph值最高,c1组最低,乳酸以c3和c4组较高,a1组最低,乙酸则以c2和c3组较高,a3组较低,丙酸以c3组较高,a1组较低,而a1和a2组丁酸较高,c2组较低。
[0108]
表3各处理组ftmr的ph值和有机酸含量
[0109][0110][0111]
注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(p《0.05),相同字母表示差异不显著(p》0.05)
[0112]
2.2霉菌毒素含量
[0113]
表4显示,饲粮结构显著影响了发酵底物的黄曲霉毒素b1、呕吐毒素和玉米赤霉烯
酮含量(p《0.001),底物的nfc/ndf=1.08时3种霉菌毒素含量均较高(p《0.05),黄曲霉毒素b1呈显著的线性和二次降低的趋势(p《0.001),底物nfc/ndf=1.60时最低(p《0.05);呕吐毒素和玉米赤霉烯酮含量均成二次降低的趋势(p《0.001)。
[0114]
复合菌剂添加因子显著影响了黄曲霉毒素b1和玉米赤霉烯酮含量,其中黄曲霉毒素b1含量以对照组较高,而4和8g/kg dm复合菌添加组的玉米赤霉烯酮含量较低(p《0.05)。
[0115]
2因子对黄曲霉毒素b1和玉米赤霉烯酮含量有显著的互作影响(p《0.05),其中黄曲霉毒素b1以a1组最高,d4、b4和b2组较低(p《0.05);类似地,a1组玉米赤霉烯酮含量最高,b4和b2组较低(p《0.05)。
[0116]
表4各处理组霉菌毒素含量
[0117]
[0118][0119]
注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(p《0.05),相同字母表示差异不显著(p》0.05)
[0120]
2.3ph值及有机酸与霉菌毒素相关性
[0121]
表5可看出,发酵底物的ph值与3种霉菌毒素含量呈极显著的正相关关系(p《0.01),而乳酸则成极显著负相关(p《0.01),乙酸和丙酸与黄曲霉毒素b1呈极显著或显著的负相关(p《0.05),丁酸与黄曲霉毒素b1及玉米赤霉烯酮呈极显著的正相关(p《0.01)。
[0122]
表5有机酸与霉菌毒素相关性
[0123][0124]
注:**表示p《0.01,*表示p《0.05。
[0125]
3讨论
[0126]
3.1ph值和有机酸含量
[0127]
ph值和乳酸含量是生物发酵饲料品质优劣的重要表征指标,其中ph值的降低主要由乳酸积累所致,当ph值低于4.20时,有害菌的生长被严格抑制,达到稳定贮存的目的
[18]
。本试验结果表明,一方面不同碳水化合物结构(nfc/ndf值)条件下,发酵底物的ph值均低于4.20,表示各处理组底物结构基本合理;另一方面,随着饲粮nfc/ndf值的提高,ph值整体呈二次降低的趋势,最低点出现在nfc/ndf=1.60组,这可能是由于厌氧条件下高nfc含量的饲粮可为乳酸菌提供大量迅速发酵底物,促进其繁殖和生长并占主导地位所致,这与多数前人报道的结果一致
[19-21]
,但这种作用存在顶点效应,即最高的nfc含量并未实现最低的
ph值和最高的乳酸产量,这可能是由于乳酸菌优先利用高含量的nfc中的大量淀粉和可溶性糖类,迅速促进乳酸积累,但同时过早地反馈性抑制了乳酸菌的生长,使得乳酸积累到后期的时候并达到最大值就进入稳定期。而适宜比例的nfc会在乳酸菌迅速利用易发酵碳水化合物后,乳酸产量并未达到严格限制乳酸菌生长的程度,为nfc中其他缓慢释放的组分赢得了时间,进一步促进了乳酸的积累,上述机制还需进一步开展发酵过程的动态研究进行解析。此外,从复合菌添加效应看,试验组ph值显著低于对照组(试验组间无显著差异),乳酸产量呈相反趋势,再次印证了前人的研究结果:外源添加发酵促进型菌剂与物料本身所含有的乳酸菌形成协同效应,加快了发酵进程,促进了发酵程度
[22]
。
[0128]
乳酸、乙酸、丙酸和丁酸是厌氧发酵饲料中微生物利用底物养分(氮源和碳源)而产生的主要代谢产物,其中乳酸是产量最高、酸度最大、分子量最大的有机酸,占主导地位,乳酸产量越高,表示乳酸菌发酵程度越深;而乙酸和丙酸产量则表示发酵类型,而丁酸产量与腐败菌、霉菌及酪酸菌的活跃程度成正相关,即丁酸含量越高物料发酵越不充分、营养损失越大、品质越差
[23]
。本试验结果显示,各处理乳酸、乙酸和丙酸含量随nfc/ndf值升高呈显著二次曲线上升的趋势,且均以nfc/ndf=1.60时最高,而丁酸成相反趋势,表示厌氧发酵模式下底物碳源结构是有机酸产量的敏感因素之一,而快速发酵的碳水化合物含量有适宜范围。此外,本试验中复合菌剂处理的乙酸含量高于未添加组,4g/kg和8g/kg添加组的丙酸含量较高,丁酸含量较低,表明复合菌有添加的剂量效应,从添加成本考虑4g/kg添加量较适宜。
[0129]
3.2霉菌毒素
[0130]
霉菌毒素是某些真菌微生物在适宜条件下产生的有毒次级代谢产物,饲料在加工、贮藏及运输过程中遭受真菌性病害污染,引发真菌毒素产生,导致其品质劣变;饲用草产品中的真菌毒素不仅对家畜肝脏、肾脏、免疫系统等产生不可逆危害,而且通过食物链蓄积而残留在畜产品中,引发畜产品安全风险,对人类身体健康埋下安全隐患
[24]
。发酵饲料由于含有适宜霉菌生长的高水分,因此检测霉菌毒素十分必要。本试验重点检测了黄曲霉毒素b1、呕吐毒素和玉米赤霉烯酮3种,含量分别为8.36-16.33ng/kg、417-646ng/kg、83.15-374.05ng/kg,均低于我国饲料卫生标准规定的限量标准
[25]
(其他配合饲料中黄曲霉毒素b1≦20,呕吐毒素≦3000,玉米赤霉烯酮≦500),表明本试验创造的厌氧条件较适宜。此外,发酵底物的碳水化合物结构显著影响3中霉菌毒素的含量,复合菌剂添加量和2因子的互作对黄曲霉毒素b1和玉米赤霉烯酮含量有显著影响,表明本研究所设计的2个试验因子是调控霉菌毒素产生的重要因素,且当发酵底物的nfc/ndf=1.60时,复合菌添加量为4和8g/kg dm霉菌毒素含量最低,这对实际生产具有较大的指导意义。
[0131]
此外,本研究还分析了构树发酵饲料的霉菌毒素、ph值和有机酸含量的相关性,发现发酵底物的ph值与3种霉菌毒素含量呈极显著的正相关,而乳酸则成极显著负相关,乙酸和丙酸与黄曲霉毒素b1呈极显著或显著的负相关,丁酸与黄曲霉毒素b1及玉米赤霉烯酮呈极显著的正相关,该结果符合多数前人报道的理论:厌氧状态下发酵饲料中有机酸含量越高则有害霉菌的生长被抑制的能力越强
[26-27]
,因此现实生产中有机酸含量一定程度上可反映发酵饲料的霉菌生长状态,可作为发酵品质的重要评价指标。
[0132]
4结论
[0133]
1)发酵底物的ph值随nfc/ndf的提高呈现显著的线性或二次降低的趋势(p《
0.05),nfc/ndf=1.60时最低(p《0.05);各有机酸含量则呈线性或二次升高趋势(p《0.05),其中nfc/ndf=1.60时乳酸和丙酸含量最高(p《0.05),nfc/ndf=1.34时乙酸最高,而nfc/ndf=1.34和1.60时丁酸较低(p《0.05);2)添加复合菌显著降低了发酵底物的ph值(p《0.05),提高了乳酸含量(p《0.05),4和8g/kg dm添加组的丙酸含量较高,而丁酸含量则相反(p《0.05);3)2因子对ph值和有机酸含量有显著的互作影响(p《0.05),其中a1组的ph值最高,乳酸以c3和c4组较高,乙酸则以c2和c3组较高,丙酸以c3组较高,a1和a2组丁酸较高;4)底物的nfc/ndf=1.08时3种霉菌毒素含量均较高(p《0.05),黄曲霉毒素b1随nfc/ndf的提高呈显著的线性和二次降低的趋势(p《0.001),底物nfc/ndf=1.60时最低(p《0.05);5)玉米赤霉烯酮含量以4和8g/kg dm复合菌添加组的较低(p《0.05),2因子对黄曲霉毒素b1和玉米赤霉烯酮含量有显著的互作影响(p《0.05),且以a1组最高,b4和b2组较低(p《0.05);6)发酵底物的ph值与3种霉菌毒素含量呈极显著的正相关关系(p《0.01),而乳酸则成极显著负相关(p《0.01),乙酸和丙酸与黄曲霉毒素b1呈极显著或显著的负相关(p《0.05),丁酸与黄曲霉毒素b1及玉米赤霉烯酮含量呈极显著的正相关(p《0.01)。由此,本试验发现,nfc/ndf比值、添加复合菌剂及两因子的互作对构树型发酵全混合日粮的发酵品质和霉菌素含量有显著影响,nfc/ndf适宜比值为1.60,复合菌剂适宜添加量为4g/kg dm;发酵底物的有机酸与霉菌毒素含量呈负相关关系。
[0134]
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[0164][0165]
虽然,上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验,对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作出一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的,因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。