酵母培养物及纤维分解酶制剂对低质量的谷物秸秆的体外发酵特性的影响.doc

酵母培养物及纤维分解酶制剂对低质量的谷物秸秆的体外发酵特性的影响 ABSTRACT 利用体外产气技术检测了含纤维素酶和木聚糖酶的酵母培养物和纤维分解酶制剂在体外对稻草、麦秸、玉米秸秆和玉米秸秆青贮饲料等进行发酵的影响。对4个水平（分别为0，2.5，5.0，7.5克/公斤秸秆干重）的酵母培养物及纤维分解酶添加剂进行了4×4交叉的测试。 酵母培养物增加了每种类型的秸秆的累计产气量、理论最大产气量、产气速率、IVDMD、IVOMD，减少了滞后时间。纤维分解酶增加了每种类型的秸秆的累计产气量、理论最大产气量、产气速率、IVDMD、IVOMD，减少了滞后时间，其效果与酶的剂量显著相关。纤维分解酶和酵母培养物两者之间对每个类型的秸秆的体外产气参数、IVDMD、IVOMD的影响有显著的相互作用。这项研究的结果表明，纤维分解酶制剂和酵母培养物可以提高谷物秸秆的体外产气发酵。 INTRODUCTION 谷物秸秆等农副产品富含碳水化合物，是反刍动物日粮能量一个大的潜在来源。但是低氮、高纤维的稻草、麦秸、玉米秸秆营养价值很低，因为高纤维含量使得瘤胃水解酶难以降解纤维素和半纤维素。近年来，酵母培养物及纤维分解酶已被用于改善效率低品质粗饲料的营养价值和利用率。在反刍动物饲料中添加纤维分解酶和酵母培养物可以增加DMI、生产性能、纤维素降解率和养分消化率。在饲料青贮期间加入纤维素酶，可以帮助消化细胞壁多糖，导致消化率和摄入量增加。给泌乳初期奶牛饲喂前将纤维分解酶混入精饲料或喷到总混合日粮中，可以促进整个消化道的养分消化。同样，体外和体内实验都表明，纤维分解酶能提高在高谷物饲料或牧草的纤维消化率谷物利用率。酵母培养物（Saccharomyces cerevisiae）已被广泛用来作为反刍动物的饲料添加剂，好处包括促进DM和NDF的消化，增加纤维素初始消化率，促进体内CP和NDF降解和微生物效率，增加的DMI和牛奶产量。体外研究还表明，酵母培养物帮助改善瘤胃混合微生物发酵，激发主要瘤胃细菌的纯培养物对纤维素的消化。有关纤维分解酶制剂和酵母培养物对低质量的粗饲料的消化的复合效果相互影响的研究很少。 本实验利用体外产气技术检测了直接添加不同水平的酵母培养物和纤维分解酶制剂对稻草、麦秸、玉米秸秆和玉米秸秆青贮饲料等体外发酵的影响。 MATERIALS AND METHODS 本实验经动物保健委员会批准，亚热带农业生态研究所，中国科学研究院，长沙，中国。 【秸秆制备和分析】 实验农场在中国南方的亚热带农业生态研究所（28°12N和113°5E;海拔38米）。小麦（泰山9818）和水稻（XIANG 125S/BAR-1）的谷粒于2005年05月21日和7月25日收获，各2公斤。成熟的小麦和水稻秸秆被随机抽取并砍成1厘米。成熟的玉米秸秆（Keyu 2）于2005年7月27日收获，6公斤，切成2厘米。将4公斤秸秆密封于一个塑料袋中，青贮30天后分析，干物质含量为44.5％，pH为4.18，乳酸和乙酸含量分别为49和17克/公斤干物质。新收获的小麦、水稻、玉米秸秆和青贮的玉米秸秆各取约500克，60°C烘干后研磨，过1mm筛后分析干物质、有机物、总氮、NDF和ADF。干物质含量测定经105°C烘干24小时，做三组平行。有机物含量测定550°?灰化4小时纤维素酶13000个单位羟乙基纤维素酶和木聚糖酶用以下Gompertz公式（Scho?eld et al., 1994）描述体外产气与时间的关系： 其中GP是在时间点t的累计产气量（毫升），A是理论最大的天然气生产（毫升），B是最大产气速率（毫升/小时），LAG（h）是滞后时间，t为培养时间（h），e为自然对数的底。使用的NLREG（5.0版）软件（Sherrod，2000年）计算的A、B和LAG。 数据处理采用完全随机的设计和GLM程序（SAS Inst.Inc.,Cary，北卡罗来纳州）。参数分析包括GP、A、B、LAG、IVDMD和IVOMD。双向方差用来测试纤维分解酶和酵母对体外产气参数、IVDMD、IVOMD的主要影响及相互作用。采用正交多项式对比研究纤维分解酶和酵母培养物增加带来的影响（线性，二次，三次）。 RESULTS AND DISCUSSION 【秸秆的化学成分】 稻草、麦秸、玉米秸秆和玉米秸秆青贮的化学成分被列于表2。稻草中氮和灰分含量比小麦秸秆和玉米秸秆进行了数值更大。麦秸、玉米秸秆比稻草有更大的NDF和ADF含量。这些秸秆的化学成分类似于以前的报告（Tan et al., 1995, 1996; Tolera and Sundst?l, 1999）。青贮后的玉米秸秆比青贮前有更大的氮含量和降低NDF、ADF含量。这与以前研究，即青贮使玉米秸秆的DM、N