张伟毅,史莹华,姚惠霞,王成章,杜习莉

（河南农业大学牧医工程学院,河南 郑州 450002）

苜蓿是最重要的豆科牧草之一,它以富含优质植物蛋白而享有“牧草之王”的美称[1]。苜蓿在我国种植历史悠久[2],并且具有高产、质优、饲喂畜禽效果佳等优点[3]。对我国苜蓿产业发展现状的综合分析发现,我国苜蓿产业正处于从盲目投资、无序竞争的低水平生产向技术与资金配套完备、市场运作合理的生产方式发展的转型期[4]。随着牧草种植技术的推广,苜蓿产业已逐步成为畜牧业,特别是家畜业发展的重要组成部分[5]。目前,对苜蓿霉变的研究还比较少。造成苜蓿霉变有2个环节:一个是在收割后的晾晒过程中受到雨淋,苜蓿变黑发霉；另一个是在苜蓿晒干打捆时,将未干透的苜蓿打捆,在贮藏过程中返潮,造成草捆中间生热霉变。发生霉变的苜蓿营养成分被破坏,产生不良气味,酸度上升,霉菌产生毒素,导致苜蓿发热、结块、变黑,使苜蓿逐步甚至完全丧失饲用价值。如果将带有霉变性质的苜蓿掺入饲料饲喂家畜,由于失去苜蓿原有味道并带有异昧,家畜采食量会下降,进而出现前胃弛缓、反刍减少、消化功能紊乱和流涎等一些中毒症状；产奶量也急剧下降,甚至影响到奶产品,并且乳蛋白、乳脂肪、乳糖都达不到要求；长期饲喂造成家畜营养不良,势必会影响到发情,孕牛甚至出现流产[6]。根据近几年苜蓿草粉动态价位的综合分析,干草的价格与干草中粗蛋白含量呈正相关[7]。针对这种情况,试验采用模拟现场试验的方法来研究不同温度下苜蓿草捆的霉变规律以及苜蓿中粗蛋白、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的变化规律,为获得高品质苜蓿干草的技术手段提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料2008年10月将黄河滩区合博草业有限公司人工种植的紫花苜蓿收割后晾晒并打成草捆（约25 kg/捆）,含水量控制在15%左右。苜蓿刈割后在田间晾晒,用微波炉法[8]检测苜蓿的含水量,当水分含量达到15%时进行打捆。草捆质量在20 kg左右。

1.2 试验设计试验采用单因素试验设计,贮藏温度设3个梯度,分别为25、30、35 ℃,每组设3个重复,在3个密闭的房间放置自动控温电热器自动控制温度。贮藏时间为16 d,同时隔天（即1、3、5、7、9 、11、13、15 d）采样 ,取样时戴无菌手套,每个重复里随机取100 g放在密闭的自封袋里,到无菌实验室后取出约35 g牧草剪碎,称取剪碎的牧草10 g,分别放到锥形瓶中,加生理盐水后在振荡器中震荡30 min左右,取上清液以备用。每个样品做3个重复,每个重复做不同的浓度梯度（10-3、10-4、10-5）。剩余的样品烘干粉碎做品质鉴定试验。

1.3 测定指标与方法霉菌的测定采用马丁培养基平皿涂布法[9]；粗蛋白的测定采用凯氏定氮法[10]；中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）的测定采用滤袋法[11-12]。

1.4 数据分析试验数据采用SPSS 11.5单因素方差分析和多重比较,结果采用“X±S”进行表示。在差异显著的基础上用Duncans法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏温度下苜蓿霉变规律本试验霉菌的培养不是在干物质基础上的,表1结果显示,从总体上看,随着天数的增加,不同温度组霉菌数都是先上升后下降,均在第9天达到最高,之后又都是快速降低；同一天的霉菌数随着温度的升高而呈上升趋势。其中,在25℃的贮藏温度下,不同时间处理间均差异显著（P＜0.05）,在30和35℃的2个试验组中第1天与第13天之间差异不显著（P＞0.05）,其他天数之间差异均显著（P＜0.05）；在第 11天中,25℃组与 30、35℃组之间差异显著（P＜0.05）；在第13天中,35℃组与25、30℃组之间差异显著（P＜0.05）；其他天数中3个试验组之间均差异显著（P＜0.05）。

表2显示第5天各试验组出现细小的腐败菌等杂菌；第7天30℃的试验组出现长丝状霉菌,35℃的试验组出现长丝状霉菌和杂菌；第9、11天各组都出现了黄色、青色、白色3种霉菌,其中以黄色霉菌为主,黄色霉菌菌丝较短而细密,孢子端分布着黄色颗粒,青色霉菌呈边缘白色的突起状,菌丝整齐较短,白色霉菌有的呈绒毛状,有的呈长絮状数量居中,大小居中。在第7天出现长丝状霉菌主要以黄色霉菌为主,在第9天出现白色、长丝状霉菌,也以黄色霉菌为主。

2.2 不同贮藏温度下苜蓿草捆中粗蛋白含量变化粗蛋白是评定饲料品质的重要指标,苜蓿的粗蛋白含量是其他饲料作物的1.4～3.3倍,在所有的饲料作物中几乎是最高的[13]。本试验蛋白质是在干物质基础上测定的。表3结果显示,从总体上看不同温度组随着贮藏天数的增加粗蛋白的含量均是先上升后下降,25℃和30℃试验组在第9天达到最高,之后又降低；35℃在第11天达最高,之后又降低。每天的粗蛋白含量随着温度的升高也有不同的变化,从总体上看,30℃试验组的粗蛋白含量最高,25℃试验组次之,35℃试验组最低。在第1天中,35℃组与25℃组之间差异不显著（P＞0.05）；其他天数中3个试验组之间均差异显著（P＜0.05）。

表1 不同贮藏温度下苜蓿草捆中霉菌的数量 ×104/g

表2 不同贮藏温度下苜蓿草捆中菌种的种类

表3 不同贮藏温度下苜蓿草捆粗蛋白的含量 %

2.3 不同贮藏温度下苜蓿草捆中纤维含量的变化

2.3.1不同贮藏温度对苜蓿草捆酸性洗涤纤维含量的影响 不同温度下酸性洗涤纤维含量随温度的变化而各不相同。从图1可以看出,苜蓿草捆ADF含量随着温度升高而升高,但随着贮藏时间的延长,35℃处理下ADF先升高后降低,第9天时最高,为35.60%；30℃处理下,ADF缓慢上升,第 15天时最高,为 34.33%,25℃处理下,ADF先降低后升高,第9天时最低,为31.33%。第1天到第15天不同温度所含ADF含量不同,但是从高到低的顺序始终相同,分别是35＞30＞25℃。

2.3.2不同温度对苜蓿中中性洗涤纤维含量的影响 3个温度处理苜蓿中性洗涤纤维随着天数的增加变化各不相同。

图1 不同贮藏温度下苜蓿草捆中酸性洗涤纤维含量的变化

从图2可以看出,在第1天时不同温度所含中性洗涤纤维含量不同,从高到低分别是25℃（约为50.7%）、35 ℃（约为 49.8%）、30 ℃（约为49.4%）,随着时间的延长,到第9天时所含中性洗涤纤维含量从高到低分别为35℃（约为50.8%）、30 ℃（约为49%）、25 ℃（约为47.6%）,到第15天时所含中性洗涤纤维含量从高到低分别为30 ℃（约为50.1%）、35 ℃（约为49.9%）、25℃（约为48%）。以第9天为转折点,其中25℃、30℃的变化规律相一致,均是先降后升,而35℃的变化规律则与其相反,呈现先升后降的趋势。

图2 不同贮藏温度下苜蓿草捆中酸性洗涤纤维含量的变化

3 讨论

3.1 霉菌数量的变化规律微生物在饲料中生长繁殖,使饲料发生一系列的生化变化,造成饲料品质下降。霉菌总数是反映饲料霉变的客观指标,在合适的温度、水分条件下,饲料中的霉菌在其对数生长期和稳定生长期内会大量的繁殖和生长。在这个阶段,霉菌总数可以作为指标来评价饲料的霉变程度。对亚太地区霉菌毒素污染研究表明[14],最为严重的毒素种类有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、橘霉毒素、T-2毒素、呕吐毒素、串珠链孢菌素和玉米赤霉烯酮 。由于霉菌是孢子繁殖,所以繁殖和传播速度非常快。当霉菌大量生长和繁殖时会产生大量的热量,高温造成了饲料中水分蒸发转移和霉菌孢子的死亡；另外,当霉菌生长到一定阶段处于衰亡期时,饲料中的霉菌总数也会大量减少[14]。苜蓿种植区多雨热同季,苜蓿的生长和刈割季与雨季重叠,在这种温暖、潮湿的环境下,极易出现霉变现象[15],尤其是在收割后的晾晒过程中受到雨淋,苜蓿草变黑发霉,以及在贮藏过程中返潮,造成草捆中间生热霉变。本试验表明,各试验组在第1天的霉菌数很少,从第3天开始快速上升到第9天达到最高,之后开始下降到第13天达到稳定。各试验组在试验期间每天之间存在显著差异（P＞0.05）,而每天中3个试验组之间也都有显著差异（P＞0.05）。25℃的试验组总体变化不大,霉菌数量没有超过国家标准属于正常状态,其他2个试验组在第9天出现一个高峰之后下降,到第13天达到稳定,出现下降是由于霉菌生长的一个周期是8～9 d,霉菌生长到第9天时达到一个最高时期,之后会逐渐下降。其中,35℃的试验组霉菌总数最多,这是由于相同水分条件下温度最高,同时出现了杂菌与霉菌共同生长。

3.2 粗蛋白含量的变化苜蓿粗蛋白含量高,品质好是优于其他牧草的显著特征之一[16]。它含有20多种氨基酸,包含了所有人和动物所需要的必需氨基酸,粗蛋白含量的多少可以作为评定苜蓿品质优劣的指标。霉菌中的孢霉菌自身不仅不制造营养,而且常通过分泌多种酶分解饲料养分供其生长繁殖。因此,被霉菌污染的饲料,营养成分含量和营养价值大大降低。另外,霉菌消耗营养物质的同时产生大量的热量,使饲料中蛋白质、脂肪、发生变化。Paster和 Lisker[17]报道,在高湿条件下储藏,蛋白质的含量变化都不显著。齐德生等[18]报道,霉变豆粕气味不良,蛋白质溶解度下降,霉菌总数可大幅度升高,但粗蛋白含量无明显改变,黄曲霉毒素B1含量升高不显著。陈喜斌等[19]研究表明,随着豆粕中霉菌的生长,豆粕的蛋白质溶解度在逐渐降低,霉菌增长与蛋白质溶解度降低有较强的负相关性；霉菌生长对豆粕的粗蛋白含量没有显著影响。本试验结果表明,在同一温度下,随着霉菌数量的增多,苜蓿中粗蛋白含量先在第9天升高达到最大值,之后下降,不同贮藏温度下苜蓿草捆中粗蛋白含量差异显著（P＜0.05）,苜蓿草捆中粗蛋白含量在整个试验过程中随贮藏时间的延长稍有变化。试验过程中在第9天粗蛋白含量升高原因,很有可能是一些微生物蛋白,有待进一步通过实验进行论证。含量下降一是因为随着贮藏时间的延长,粗蛋白等营养物质会因微生物的分解而下降,同时由于牧草自身的呼吸消耗,导致苜蓿营养价值降低[20-22]；二是在牧草的凋萎阶段以后,植物细胞已经死亡,植物体内发生的生理过程逐渐被酶参与的过程代替,一般来说把这种死亡细胞内进行的物质转化过程称之为自体溶解,在这一过程会损失一部分粗蛋白。

3.3 纤维含量的变化纤维是反刍动物的一种必需营养素,可维持瘤胃的正常功能和动物的健康、维持动物正常的生产性能、为动物提供大量能源。它对非反刍动物同样重要,维持肠胃正常蠕动、解毒作用、提供能量等等,只是非反刍动物利用纤维的能力不及反刍动物[23-24]。牧草中的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量直接影响家畜对牧草的采食率和消化率[25]。从质量标准看优质豆科干草的中性洗涤纤维占干物质的百分含量在50%以下,酸性洗涤纤维占干物质的百分含量在40%以下[26]。淀粉和中性洗涤纤维是瘤胃内产生挥发性脂肪酸的主要底物。若中性洗涤纤维水平过高,严重时可导致酸中毒[22]。中性洗涤纤维是目前反映纤维品质好坏的最有效的指标,研究表明中性洗涤纤维含量在38%～48%即可满足不同年龄阶段奶牛的纤维需要[24]。从本试验结果可以看出,25和30℃这2个贮藏温度下的苜蓿草捆中NDF的数据变化,呈现相一致的规律,均呈先降后升的趋势,Rotz报道[27]苜蓿干草贮藏过程中中性洗涤纤维损失根据含水量不同是不确定的,有增加和减少两种可能。酸性洗涤纤维包括纤维素、木质素、角质和硅酸盐[27,12]。饲粮纤维低于或高于适宜范围,不利于能量利用,NRC（1989）推荐泌乳牛饲粮至少应含有19%～21%的酸性洗涤纤维[22],本试验结果表明,不同贮藏温度下苜蓿草捆中酸性洗涤纤维含量从高到低的顺序始终相同,分别是35、30、25℃,而且它们的变化规律很相似。

4 结论

由于霉菌是孢子繁殖,因此繁殖速度非常快,适宜的温度是霉菌生长的关键条件。在霉菌生长的周期内（8～9 d）温度越高霉菌数量越多,因此要防止草捆霉变,必须控制好贮藏温度,本试验中25℃试验组中的霉菌数量增长速度最慢,30℃试验组次之,35℃试验组最快。

霉变后苜蓿草捆中粗蛋白的含量有增加,但增加的蛋白对饲喂家畜是否有促进作用目前尚未知,还需进一步的研究。且随着霉菌数的增加苜蓿草捆中粗蛋白的含量也相应的升高,但变化不大,霉菌数与粗蛋白的含量呈负相关。

霉变后苜蓿酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维都有明显的变化,尤其在25℃的试验组有明显的下降之后又快速的上升,30和35℃的试验组变化不是太大,但2个试验组的变化正好相反,这一现象还需进一步研究探讨。

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