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(1.唐山師范學(xué)院,唐山市動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 唐山 063000;2.唐山市有巢農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司,河北 遷西 064300)
植物單寧是廣泛存在于植物體內(nèi)的次生代謝產(chǎn)物, 為分子量500~3000Da的多酚類化合物, 按其結(jié)構(gòu)的不同可分為水解單寧和縮合單寧兩大類。單寧的化學(xué)性質(zhì)活潑, 尤其是飼料中的單寧易與蛋白質(zhì)、糖類、金屬離子等結(jié)合而成為難以消化吸收的復(fù)合物, 使其具有抗?fàn)I養(yǎng)作用[1-2]。對(duì)于反芻動(dòng)物而言,高含量的單寧可以與唾液中的蛋白質(zhì)、粘蛋白在口腔發(fā)生作用而產(chǎn)生澀味,影響動(dòng)物的采食量;單寧的抑菌作用也會(huì)影響瘤胃的發(fā)酵功能,限制食草動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用[3]。近年來(lái),板栗產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,種植面積不斷增加,栗樹葉的產(chǎn)量也大大增加。研究表明,栗樹葉中含有較豐富的粗蛋白、粗脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),可作為反芻動(dòng)物優(yōu)質(zhì)的粗飼料,具有很好的開發(fā)價(jià)值。但因單寧含量高,目前只是作為鹿用粗飼料。研究表明[3],某些微生物可以將單寧降解,從而降低其抗?fàn)I養(yǎng)作用。鑒于此,本研究利用微貯發(fā)酵技術(shù)處理栗樹葉,以研究其對(duì)栗樹葉中單寧含量的影響,以便為栗樹葉的深入開發(fā)利用提供技術(shù)支持。
從河北省唐山市遷西縣板栗生產(chǎn)基地采集栗樹葉樣品,樣品采集后,按照菌種活化→菌液配制→栗樹葉處理→裝罐→密封等步驟對(duì)樣品進(jìn)行微貯發(fā)酵,每個(gè)組設(shè)3個(gè)重復(fù),發(fā)酵時(shí)間45 d。栗樹葉微貯發(fā)酵配方及分組見(jiàn)表1。發(fā)酵結(jié)束后,取各組栗樹葉發(fā)酵物400 g,一部分烘干、粉碎、保存?zhèn)溆茫徊糠钟糜跍y(cè)定pH。
表1 各組微貯成分搭配
注:表中“-”表示未添加該試劑。
1.2.1 pH測(cè)定
對(duì)采集的微貯栗樹葉樣品各取100 g,加入900 mL蒸餾水,冷藏保存24 h,制成浸提液,用pH測(cè)定儀立即測(cè)定浸出液pH。
1.2.2 單寧測(cè)定
分光光度法[4-5]
試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用Excel2010軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
對(duì)5組微貯栗樹葉的pH及單寧含量及微貯處理前的栗樹葉中單寧含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 微貯栗樹葉的PH和單寧含量測(cè)定結(jié)果
注:表格中的數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤,用標(biāo)記字母法表示差異顯著性,同列數(shù)據(jù)標(biāo)有不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01);同行數(shù)據(jù)字母不同表示差異顯著(P<0.05)。
從表2數(shù)據(jù)可見(jiàn),各組栗樹葉微貯后pH均下降,且均在4以下,但各組間無(wú)顯著差異(P>0.05);各組微貯栗樹葉中單寧含量分別比微貯前降低42.99%、47.25%、23.81%、39.81%和38.14%,均達(dá)到極顯著水平(P<0.01);以2組的降低比例最大,3組的降低比例最小。說(shuō)明2組配方組合微貯發(fā)酵時(shí)對(duì)單寧的降解效果最好。
試驗(yàn)結(jié)果顯示,5個(gè)處理組的栗樹葉經(jīng)過(guò)微貯發(fā)酵45 d后,pH均低于4,說(shuō)明發(fā)酵效果很好。張養(yǎng)東等(2016)報(bào)道[6],pH是評(píng)定青貯飼料品質(zhì)的指標(biāo)之一,優(yōu)質(zhì)的青貯飼料pH一般低于4.2。栗樹葉微貯發(fā)酵可以極顯著降低栗樹葉中單寧含量。單寧作為抗?fàn)I養(yǎng)因子,可以與飼料中蛋白質(zhì)、礦物元素等結(jié)合,降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率,還可以降低飼料的適口性,從而降低動(dòng)物的采食量。
何強(qiáng)等(2001)報(bào)道[7],對(duì)于飼料中的單寧可以通過(guò)加入競(jìng)爭(zhēng)試劑、蒸汽加熱、微波加熱等熱處理、加入碳酸氫鈉等堿處理方法降低單寧的抗?fàn)I養(yǎng)作用。很多文獻(xiàn)顯示單寧可抑制某些細(xì)菌活性,而很多霉菌、酵母菌或細(xì)菌對(duì)單寧具有很好的降解作用。李東生(2006)研究了黑荊棘樹單寧的含量、抑菌效果和作用機(jī)理,結(jié)果顯示,黑荊棘樹單寧具有很好的抑菌效果[8]。張梅梅研究了單寧對(duì)反芻動(dòng)物瘤胃微生物的影響,發(fā)現(xiàn)一定添加量的單寧可以降低瘤胃總細(xì)菌、厭氧真菌、三種纖維降解菌、普雷沃氏菌、丁酸弧菌和產(chǎn)甲烷菌的數(shù)量,說(shuō)明單寧對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)有一定限制作用[9]。艾慶輝等(2011)報(bào)道[10],可以通過(guò)微生物處理技術(shù)降低植物飼料中單寧含量,某些霉菌、芽孢桿菌屬的細(xì)菌、少數(shù)種類的酵母菌和乳酸菌對(duì)降解單寧均有一定的效果。王曉東(2012)報(bào)道[11],通過(guò)篩選,獲得了18株單寧降解菌,可以降解菜籽粕中單寧含量,18株單寧降解菌包括細(xì)菌6株、酵母菌1株、霉菌11株。本研究中用于栗樹葉微貯發(fā)酵的菌劑中含有酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌等細(xì)菌,這些細(xì)菌在微貯發(fā)酵過(guò)程中通過(guò)一系列的反應(yīng)將栗樹葉中的單寧進(jìn)行分解。
試驗(yàn)結(jié)果表明,通過(guò)微貯技術(shù)處理栗樹葉,可使栗樹葉中單寧含量明顯降低。為提高栗樹葉的利用效率飼料化開發(fā)利用提供了技術(shù)支持。