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

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1、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

2、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

3、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（Saccharomycescerevisiae）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

4、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。MATERIALSANDMETHODS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°12'N和113°5'E;海拔38米）。小麦（泰山9

5、818）和水稻（XIANG125S/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（Keyu2）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，

6、做三组平行。有机物含量测定经550°Ç灰化4小时。根据凯氏定氮法测定全氮含量。NDF和ADF的含量测定使用了VanSoest（1991）的方法，但测定NDF时使用了热稳定的淀粉酶（A3306，Sigma-Aldrich公司，圣路易斯，密苏里州），不含亚硫酸钠。测定的NDF和ADF均包括残灰。【实验设计】用体外培养实验测定谷物秸秆体外产气情况，4种秸秆均测定其IVDMD、IVOMD。混合酶液含纤维素酶活性（13000个单位的羟乙基纤维素酶活性）和木聚糖酶活性（2100IU每克），酶的活性单位为每毫克酶产品每分钟减少糖的微摩尔表示。酵

7、母培养物由DiamondVMills,Inc.(CedarRapids,IA)公司提供。酶液和酵母培养物的添加量均做4个梯度，分别为0，2.5，5.0，7.5克/公斤秸秆干重，两种添加剂的含量做4×4交叉配比。酵母培养物提前与秸秆混合，而酶液在体外培养开始时加入，4种秸秆均做相同处理。【产气量、IVDMD、IVOMD的测量】按照LuandXie（1990）描述的方法，在有刻度的100毫升的带有活塞的玻璃注射器中进行体外发酵。用玉米秸秆和精饲料按重量比1:1混合组成的日粮（取2份测定DM，化学成分见表1）喂养中国浏阳黑山羊，每天8:

8、00和16:00饲喂2次，取三只（体重14.2±0.5公斤）于早晨饲喂前用瘘管收集瘤胃液体。将3只山羊的瘤胃液体等量混合，通过4层奶酪布过滤进入预热的锥形瓶后送入实验室。实验室中对瘤胃液体的处理都在连续流动下的CO2进行。先往100毫升注射器中注入