酿酒酵母对瘤胃发酵和青贮玉米降解率的影响

酿酒酵母对瘤胃发酵和青贮玉米降解率的影响2014-04-3007:27荷斯坦奶农俱乐部网访问量：9[字号：大中小]C.M.GuedesD.GoncalvesM.A.M.RodriguesA.Dias-da-Silva译者康坤黄鑫周小辉安琪酵母股份有限公司本试验皆在研究酿酒酵母对奶牛瘤胃发酵及青贮玉米纤维降解率的影响。试验选择40个青贮玉米样品，采用瘤胃尼龙袋法测定其中性洗涤纤维降解率，根据中性纤维降解率的不同将样品分为低降解率原料组(LFD：0.20~0.30)和高降解率原料组(HFD：0.35~0.45)。选用3头非泌乳期瘤胃瘘管奶牛，日粮组成为玉米青贮：精料：干草=48:42:10(干物质基础)，每天饲喂2次，并在此基础上分别添加酿酒酵母0g/d(SC0组)、0.3g/d(SC0.3组)和1g/d(SC1.0组)。选择不连续的2天，在饲喂后0、2、4和8h采集瘤胃液样品测定pH、氨态氮、挥发性脂肪酸(VFA)和乳酸浓度。试验结果显示：添加酿酒酵母后，瘤胃pH显著提高(p0.01)，同时乳酸浓度、乙酸与丙酸比例显著降低(p0.01);添加1g/d酿酒酵母组VFA显著提高(p0.01)，乙酸与丙酸比例显著降低(p0.01)，瘤胃纤维分解菌群活性显著提高(p0.01);添加酿酒酵母不仅能够提高纤维降解率，而且对低质量的玉米青贮降解效果更好。试验结果表明：添加酿酒酵母能够有效降低乳酸产量，缓解瘤胃pH的降低，降低生产中青贮玉米型日粮引起的瘤胃酸中毒风险;同时能够大幅度提高低质量青贮玉米的纤维降解率，提高养殖综合经济效益。前言近年来为了避免反刍动物养殖过程中的能量和营养物质浪费，营养学家们进行了大量有关改善瘤胃发酵和提高反刍动物生产效率的研究，发现在饲料中添加抗生素能够有效的改善瘤胃发酵和提高反刍动物生产效率。但现在欧盟已经明令禁止在奶牛养殖过程中添加抗生素。因此，寻找非抗生素类物质来调节瘤胃发酵成为最近的研究热点。研究者们选用酿酒酵母类衍生产品在奶牛和肉牛上进行了大量研究，大部分研究结果表明酵母类产品对反刍动物干物质采食量和产奶量有一定影响。酵母能够刺激瘤胃纤维降解菌群的生长，增强瘤胃纤维降解能力，降低乳酸产量，促进瘤胃微生物对乳酸的利用，从而维持瘤胃pH稳定(Newbold等,1996)。Robinson报道，酵母产品效果与饲喂的饲料品质无关，然而Roaet等学者报道酿酒酵母对瘤胃中粗纤维的降解率大小与基础饲料可降解性有关。因此，本试验选用非泌乳期瘘管奶牛，以玉米青贮为主，采用尼龙袋法测定40个不同纤维降解率的样品在瘤胃中的降解率大小，通过检测pH、挥发性脂肪酸、乳酸和氨氮来考察酿酒酵母对瘤胃发酵及不同品质饲料降解率的影响。材料和方法试验设计试验选用3头非泌乳期瘘管奶牛(538±12.6kg)，每天8点和16点定时饲喂，基础日粮能量在1.2倍维持代谢能，日粮组成为玉米青贮：精料：干草=48:42:10(干物质)，原料营养成分含量见表1。三个试验组分别在基础日粮上每天饲喂0g(SC0)、0.3g(SC0.3)、1g(SC1)酿酒酵母，酵母活菌数为100亿CFU/g。产品推荐用量为1g/d，由于本试验非泌乳期奶牛干物质采食量是泌乳期奶牛的0.3倍左右，所以本试验设计SC0.3试验组。试验期间，所有奶牛都单独处于一个栏里，自由饮水。酿酒酵母样品为冷冻干燥的粉末，能够直接在瘤胃中发挥作用。每天喂料前将酵母样品与50g精料混合后再投入瘤胃，为了避免载体带来误差，SC0组也相应投50g精料。试验开始前预饲喂10天，试验持续30天，在15~18天时(在添加酿酒酵母之前)测定不同地区青贮玉米的降解率，选择其中的两天采瘤胃液样品。当取出奶牛瘤胃中的尼龙袋后，每天可以让牛在户外活动3h。试验期间定时收集饲料样品，60℃干燥24h测定干物质，干燥样品粉碎(1mm)，留样待测。表1：日粮原料营养成分含量(g/kg,DM)青贮玉米干草精料青贮饲料干物质331±9.0898±12.4905±4.2663灰分45±2.863±3.392±1.667粗蛋白70±2.876±1.8222±4.6134粗脂肪27±1.610±1.238±1.030中性洗涤纤维447±5.9641±15.4227±5.2374酸性洗涤纤维252±8.7399±11.0119±2.2202木质素18±5.455±6.333±1.929淀粉281±2.2/208±4.1222.89个玉米原料样品来源于葡萄牙西北部不同牧场，品种未知。玉米青贮样品65℃干燥24h，然后粉碎(4mm过筛)备用。将所有备测玉米青贮样品放至未添加酿酒酵母组奶牛瘤胃中降解36h后，取出检测中性洗涤纤维降解率(NDFdeg)，选择其中40个样品，根据中性洗涤纤维降解率高低分成低纤维降解率(LFD，0.20~0.30)和高纤维降解率(HFD，0.35~0.45)两组。瘤胃液样品采集在青贮玉米瘤胃降解过程中，选择不连续的2天，在早晨饲喂后0、2、4、8h于瘤胃中部采集瘤胃液50ml。采样后直接用pH计测定pH，然后样品于-20℃冷冻保藏留测氨氮、挥发性脂肪酸和乳酸。降解率测定测定瘤胃降解率参照GuedesandDias-da-Silva方法，在尼龙袋中装入5g粉碎样品(4mm)，早上饲喂奶牛2h后，将尼龙袋投放至瘤胃，36h后取出尼龙袋，每头牛两个重复，每个样品总共6个重复。取出尼龙袋用自来水清洗干净，65℃干燥24h，称量干燥残渣测定中性洗涤纤维质量，然后计算出中性洗涤纤维降解率。检测方法饲料原料和玉米青贮样品中的灰分和粗脂肪的测定参照AOAC(1990)方法。氮测定采用凯氏定氮法，淀粉测定采用Salomonsson提出的分光光度计测定方法(1984)。采用VanSoest的洗涤纤维方法测定中性洗涤纤维，采用NDFom方法测定精料和玉米青贮样品中α淀粉酶活力，酸性洗涤纤维(ADFom)测定参考AOAC中方法，硫酸木质素测定参考RobertsonandVanSote法(1981)。瘤胃液样品于10000g/min、4℃下离心15分钟后取上清液，测定氨态氮、挥发性脂肪酸和乳酸含量，氨氮测定参考Novozamsky等方法(1974)，挥发性脂肪选用Czerkawski的气液层析方法测定(1976)，乙酸、丙酸和丁酸的分离选用毛细管柱法，乳酸含量选用酶法测定。数据分析选用SAS软件进行数据分析，发酵参数(pH，NH3N，乙酸，丙酸，丁酸，挥发性脂肪酸，乳酸)选用复合程序模型Yijk=µ+Di+Tj+(DT)ij+Aik+εijk进行分析。µ：总平均数;Di：添加量固定效应(i=1-3);Tj：饲喂后采样固定效应(j=1-4);(DT)ij：Di和Tj的交互效应;Aik：同添加量不同动物随机效应;εijk：随机误差。试验采用3×2因子实验设计，SC添加量和玉米青贮品质为因素，利用SAS软件的GLM程序对中性洗涤纤维降解率数据进行分析。试验结果玉米青贮营养成分比较由表2可知，玉米青贮营养成分差异范围比较大，差异最高的为玉米淀粉(251±45.6)，差异最低为粗蛋白(80.8±6.63)，玉米青贮中中性洗涤纤维含量最高(479±47.3g/kg)。表2：玉米青贮样品化学成分(g/kg,DM)平均值最小值最大值标准差干物质32627042938.6灰分44.838.561.15.51粗蛋白80.470.095.56.63粗脂肪28.721.334.33.40中性洗涤纤维47938558247.3酸性洗涤纤维26621130624.0木质素31.421.637.83.92淀粉25117037845.6表3：酿酒酵母对瘤胃发酵参数的影响采样时间（添加量（D）SE概率SC0SC0.3SC1添加量采样时间交互作用024802480248T）pH6.676.256.056.566.776.346.326.596.786.376.406.630.0390.00100.00010.0350乳酸0.665.251.381.110.591.130.990.620.601.050.740.530.0300.00040.00010.0369乙酸45.762.267.852.344.060.065.561.950.070.073.957.02.1290.03890.00010.205丙酸15.628.326.518.215.429.328.527.724.338.536.627.40.6690.00010.00010.730丁酸7.712.412.910.89.011.413.413.18.813.914.412.10.3790.04520.00010.321VFA68.8104.8107.281.268.4104.7107.397.782.9122.5125.096.53.2640.00060.00010.243乙酸：丙酸2.932.272.562.872.862.052.302.732.061.822.022.080.1210.00010.00010.019氨氮20926818920021428019020223327923421311.500.14410.00010.944酿酒酵母对瘤胃发酵参数的影响详见表3。添加酿酒酵母对瘤胃pH影响极显著(p0.01)，SC1组和SC0.3组pH差异不明显(p=0.08)，SC1略高。喂料后采样时间对瘤胃pH影响极显著(p0.001)，饲喂后0h时测定pH最高，2~4h之间pH达到最低值。酿酒酵母添加量和饲喂后采样时间交互作用显示pH波动明显(p0.01)。酿酒酵母对奶牛瘤胃乳酸浓度影响极其显著(p0.001)，添加酿酒酵母组瘤胃乳酸浓度显著降低(p0.05)。饲喂后0~2h瘤胃乳酸浓度显著提高(p0.05)，然后再慢慢降低(p0.05)。酿酒酵母和饲喂后采样时间的交互作用，能够显著降低饲喂后2~4h时内瘤胃乳酸浓度的升高幅度(p0.05)饲喂后采样时间对瘤胃氨氮影响极其显著(p0.001)，在饲喂后2h瘤胃氨氮达到最高值(p0.05)，酿酒酵母对奶牛氨氮日变化趋势没明显影响。添加酿酒酵能够显著提高奶牛瘤胃胃液中乙酸(p0.05)、丙酸(p0.001)和丁酸(p0.05)含量。采样时间对乙酸、丙酸和丁酸浓度有极显著影响(p0.001)，在2-4h采样含量明显较高(p0.05)。(未完待续)