王志敬，吴征敏，尹福泉*，谭伟军，高振华，赵志辉

（1.广东海洋大学滨海农业学院，广东 湛江 524000；2.清远市动物疫病预防控制中心，广东 清远 511518）

凤梨(Ananas comosus)原产于巴西，16世纪初期传入中国台湾，是岭南四大名果之一。凤梨渣亦称为凤梨加工副产物，包括除肉质增大的花序轴（可食用部分）外的凤梨果皮、花萼、叶片等不可食用部分。新鲜凤梨渣中DM、CF、CP、Ash、Ca、P含量分别为92.43%、15.90%、10.13%、6.18%、0.28%、0.16%[1]，但因含有甙类物质和菠萝蛋白酶等易对动物口腔和胃肠黏膜产生刺激作用而不能直接用于饲喂动物，J.C.Almeidal等[2]研究明，凤梨渣经脱水后替代75%的高粱青贮饲料对羔羊的采食量、养分消化率、微生物蛋白量等均无不良影响，同时可降低饲料成本。王志敬等[1]研究表明，新鲜凤梨渣青贮28 d后即可获得良好的青贮品质，L.B.Mello Bernardo等[3]研究表明凤梨渣青贮饲料可作为良好的常规饲料替代品饲喂肉牛，Y.Y.Kyawt等[4]用25%凤梨渣青贮饲料替代纳皮尔草青贮饲料可显著提高牛的生长性能，C.Hattakum等[5]分别用凤梨渣青贮饲料、纳皮尔草青贮饲料、全株玉米青贮饲料配制成精粗比为20:80的全混合日粮（total mixed rations，TMR）饲喂阉割荷斯坦公牛，结果表明凤梨渣青贮饲料TMR组体重、养分消化率、胴体品质等均高于纳皮尔草青贮饲料TMR组，同时对瘤胃pH、氨态氮和总挥发性脂肪酸（total volatile fatty acid，TVFA）含量等均无不良影响。综上，凤梨渣经处理后可作为畜禽饲料（全株玉米、高粱、纳皮尔草青贮饲料等）优良替代品，但是关于凤梨渣青贮品质改良方面的研究较为鲜见，为此本文拟研究分析乳酸菌不同添加比例对凤梨渣青贮品质及干物质降解率的影响，为凤梨渣的科学利用提供更多参考资料。

1 材料和方法

1.1 凤梨渣青贮试验

1.1.1 试验材料

凤梨渣：取自湛江某菠萝罐头加工厂，新鲜凤梨渣切成1.5 cm左右大小后风干至水分含量为65%～70%。

乳酸菌：复合乳酸菌剂（植物乳杆菌Lactobacillus plantarum、布氏乳杆菌Lactobacillus buchneri等）活菌数为1×1010cfu/g,包被处理后经真空冷冻干燥机冷冻干燥后制得。

1.1.2 试验设计

试验设置对照组（Ⅰ组）和乳酸菌处理组（Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组），乳酸菌添加量分别为（按每千克凤梨渣添加活菌数计）2.5×108、5.0×108、1.0×109cfu/kg，每组3个重复。常温青贮(4—6月份，平均气温为26.5℃），4周后取鲜样10 g+超纯水90 mL 4℃存放，24 h后取滤液测定pH、有机酸，剩余样品烘干后测定常规养分指标和干物质降解率。

1.2 体外发酵试验

1.2.1 发酵液的制备

将人工唾液（参照王志敬[6]方法配制）和瘤胃液按9:1比例（体积比）混合制取。瘤胃液取晨饲前的黑山羊（采集前禁食12 h，禁水4 h）瘤胃液经4层医用纱布过滤后制得，其间注意保温（39.0±0.5）℃并持续通入CO2。

1.2.2 体外发酵培养

首先称取1.25 g凤梨渣青贮饲料装进200 mL玻璃培养瓶中，然后加入70 mL发酵液（期间不断往发酵瓶内充入CO2，用橡胶塞封口后至（39.0±0.5）℃的恒温振荡培养箱内，分别培养2、4、6、9、12、24、48、72 h，每组重复3次。发酵结束后，残渣经400目尼龙布过滤，期间用沸水冲洗4遍后烘干备测。

1.3 测定指标与方法

干物质（dry matter，DM）参照GB/T 6435-1986；粗蛋白（crude protein，CP）参照GB/T 6432-2018；粗纤维（crude fiber，CF）参照GB/T 6434-2006；粗灰分（crude ash，Ash）；中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，NDF）参照 GB/T 20806-2006；酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，ADF）参照NY/T 1459-2007；钙（calcium，Ca）参照GB/T 6436-2018；磷（phosphorus，P）参照GB/T 6437-2018；pH、有机酸、氨态氮（ammonia nitrogen，NH3-N）参照DB15/T 1458-2018；可溶性多糖（water soluble carbohydrates，WSC）采用蒽酮比色法；亚硝酸盐参照GB13085-1991方法测定。

1.4 计算公式

1.4.1 干物质降解率（dry matter degradation rate，DMD)的计算

DMD=（发酵前干物质重-发酵后干物质量）/发酵前干物质量×100%

1.4.2 相对饲喂价值(relative feed value，RFV)的计算

DMI=120/NDF；

DDM=88.9-0.779×ADF；

RFV=DMI×DDM/1.29。

式中：DMI(dry matter intake)为青贮饲料DM的随意采食量(%)；DDM(digestible dry matter)为可消化干物质含量(%)；1.29为盛花期紫花苜蓿的DMI×DDM；RFV为相对一特定标准牧草[紫花苜蓿(Medicago sativa)]，某种牧草可消化干物质的采食量。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2016初步整理后，用SPSS 19.0软件中one-way ANOVA（单因素方差分析）、GLM repeated measure（重复测量方差分析）、analyze-correlate-bivariate（双变量）进行处理，多重比较用Duncan进行统计分析，结果以“平均值±标准差”表示，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同乳酸菌添加量对凤梨渣青贮品质的影响

由表1可知，不同乳酸菌添加量对凤梨渣青贮饲料的DM、Ash、Ca和P含量均无显著影响（P＞0.05）；Ⅱ、Ⅳ组的亚硝酸盐含量均显著低于对照组（P＜0.05），乳酸菌添加组的WSC含量均高于对照组，其中，Ⅱ、Ⅳ组显著高于对照组（P＜0.05）；乳酸菌添加组的CP含量均显著高于对照组（P＜0.05）；乳酸菌添加组的NH3-N含量（P＜0.05）和NH3-N/TN（P＜0.05）均显著小于对照组；乳酸菌添加组的AA、PA含量均高于对照组；Ⅱ、Ⅳ的LA、TVFA均高于对照组，但未达到显著水平（P＞0.05）；Ⅱ组的LA/TVFA显著高于对照组（P＜0.05）。

表1 不同乳酸菌添加量对凤梨渣青贮品质的影响Table 1 Effects of different lactic acid bacteria addition on pineapple residue silage quality

2.2 不同乳酸菌添加量对青贮凤梨渣纤维物质和相对饲喂价值的影响

由表2可知，不同乳酸菌添加量对青贮凤梨渣饲料的pH影响差异不显著（P＞0.05）；乳酸菌添加组CF含量均低于对照组，但未达到显著水平（P＞0.05）；乳酸菌添加组的NDF含量均高于对照组，差异水平不显著（P＞0.05），Ⅳ组的ADF含量低于对照组（P＞0.05）；乳酸菌添加组的RFV与对照组间差异不显著（P＞0.05），Ⅳ组最高。

表2 不同乳酸菌添加量对青贮凤梨渣纤维物质和相对饲喂价值的影响Table 2 Effects of different Lactobacillus additions on fiber substances and relative feeding value of silage pineapple residue

2.3 发酵时间、乳酸菌添加量对青贮凤梨渣干物质降解率的影响

由表3可知，乳酸菌添加水平的F=3.086，P=0.046，表明乳酸菌添加水平对DMD的影响达到显著水平（P＜0.05）；发酵时间的F=1 106.065，P=0.000，表明瘤胃液体外发酵时间对DMD的影响达到极显著水平（P＜0.01）。由表4可知，瘤胃液体外发酵时间对DMD影响较大，随着发酵时间的增加DMD逐步增加，发酵24 h时达到高峰期；发酵2 h时，Ⅱ、Ⅳ组的DMD最高，且显著高于对照组（P＜0.05）；发酵4～72 h乳酸菌处理组的DMD均高于对照组（P＞0.05）；发酵6 h，Ⅳ组的DMD高于对照组（P＞0.05）。

表3 发酵时间、乳酸菌添加量对干物质降解率影响的方差分析结果Table 3 Analysis of variance of effects of fermentation time and lactic acid bacteria addition on dry matter degradation rate

表4 不同乳酸菌添加量对青贮凤梨渣干物质降解率的影响Table 4 Effects of different lactic acid bacteria addition on dry matter degradation rate of silage pineapple residue

2.4 凤梨渣青贮饲料养分、青贮指标和干物质降解率的相关性分析

由表5可知，发酵2 h DMD与凤梨渣青贮饲料的DM含量呈显著负相关关系（P＜0.05），与AA含量呈显著正相关关系（P＜0.05）；发酵4 h DM含量、P含量与DMD呈极显著（P＜0.01）、显著（P＜0.05）负相关关系，AA、PA、TVFA与DMD呈显著（P＜0.05）、显著（P＜0.05）、极显著（P＜0.01）正相关关系；发酵6 h Ca含量与DMD呈显著（P＜0.05）正相关关系；发酵24 h NH3-N/TN与DMD呈显著（P＜0.05）负相关关系；发酵36 h Ash含量与DMD呈显著（P＜0.05）正相关关系；48 h CP含量与DMD呈显著（P＜0.05）正相关关系，NH3-N与NH3-N/TN与DMD呈显著（P＜0.05）负相关关系；发酵72 h Ash含量与DMD呈显著（P＜0.05）正相关关系。

表5 凤梨渣青贮饲料养分、青贮指标和干物质降解率的相关性分析Table 5 Correlation Analysis of nutrients,silage indexes and dry matter degradation rate of pineapple residue silage

3 讨论

3.1 不同乳酸菌添加量对凤梨渣青贮品质的影响

牧草青贮饲料中的乳酸菌数量和品质是牧草青贮成功与否和品质好坏的重要影响因素之一，在牧草青贮饲料制备前加入外源性乳酸菌更有利于发酵初期pH的降低、抑制丁酸梭菌和产气荚膜梭菌等腐败微生物的繁殖，降低牧草的养分流失[7-16]。本研究结果显示，添加一定剂量的乳酸菌可以降低凤梨渣青贮饲料的DM、CF、ADF，显著降低亚硝酸盐、NH3-N、NH3-N/TN含量，可以提高Ash、Ca、LA、AA、PA、TVFA、LA/TVFA，显著提高WSC、CP含量，表明乳酸菌可以改善凤梨渣青贮饲料的品质。NH3-N是反映青贮过程中CP的降解程度的指标，与青贮品质呈负相关关系，本研究结果显示添加乳酸菌可以提高CP含量，降低NH3-N、NH3-N/TN，其原因可能是，发酵初期乳酸菌促进pH迅速降低，对腐败微生物繁殖和CP水解起到抑制作用，从而减少腐败微生物对CP的分解和消耗[2,7-8]，与袁洁[7]等研究结果一致。添加乳酸菌降低纤维物质（CF）的原因可能是，乳酸菌快速增殖减少腐败菌的活动，从而为纤维素分解菌提供更多的底物，这与现有的研究的结果[8,12-13]一致，添加一定剂量的乳酸菌可以降低青贮饲料中ADF的含量，从而提升相对饲喂价值。LA、AA是衡量青贮饲料品质的重要指标之一，在青贮饲料中LA的酸度是其他酸的10～12倍，对pH下降的贡献最大，一般来说LA含量越高，青贮品质越好，AA对酵母具有抑制作用，青贮饲料中的AA对于青贮饲料的氧稳定性具有正面作用，本研究这方面的结果也与前人报道[7-10]一致。

3.2 发酵时间、乳酸菌添加量对凤梨渣青贮饲料干物质降解率的影响

DM降解程度是反映饲料原料被瘤胃微生物利用效果的重要指标，可作为评价青贮饲料品质的指标之一，DMD越高饲料品质越好。通过发酵时间、乳酸菌添加量对瘤胃DMD影响的方差分析结果可以得出，瘤胃液体外发酵时间对DMD的影响达到极显著水平，乳酸菌的添加量对DMD的影响达到显著水平，表明探讨瘤胃液体外发酵时间和乳酸菌添加量对凤梨渣青贮饲料干物质降解率的影响具有统计学意义。O.Ehsan等[16]研究结果表明，用乳酸处理稻草后进行青贮，可以提高稻草青贮饲料的青贮品质并提高稻草青贮饲料的DMD,C.Anusorn等[17]也表明乳酸菌处理后可显著提高稻草青贮饲料的CP含量、提高干物质消化率，陈雷等[14]和邹诗雨等[15]分别用乳酸菌对紫花苜蓿和再生稻进行优化后制备青贮饲料，也验证了乳酸菌处理后可以提高青贮饲料的DMD，其主要原因是乳酸菌提高了瘤胃微生物的丰富度[17]，进而提高了DMD。结合本研究结果可以看出，随着瘤胃液体外发酵时间的延长DMD呈上升趋势，瘤胃液体外发酵前期（≤24 h）DMD呈快速增加阶段，瘤胃液体外发酵后期（＞24 h）DMD呈缓慢增加趋势，这与瘤胃代谢特点相符，与马君军研究结果[18]一致，进一步验证了试验的科学性；乳酸菌添加组的DMD均高于对照组，其原因可能是乳酸菌对瘤胃液体外发酵起到协同作用，从而提高瘤胃微生物对凤梨渣青贮饲料中DM的利用率，关于其更深层的作用机制需要进一步讨论。

3.3 凤梨渣青贮饲料养分、青贮指标和干物质降解率的相关性分析

本研究显示，凤梨渣青贮饲料养分、青贮指标和DMD存在一定的相关性，CP与DMD呈正相关关系，瘤胃液体外发酵48 h CP含量与DMD相关性达到极显著水平，与姚喜喜等[19]研究结果一致；姚喜喜等[19]研究结果还表明ADF、NDF与DMD呈显著负相关关系，本研究结果表明ADF、NDF与DMD呈负相关关系，但是未达到显著水平，其原因可能是凤梨渣青贮饲料的纤维物质含量较低，在青贮过程中乳酸菌促进了纤维物质的降解，进一步减少纤维物质对DMD的影响。本研究发现，瘤胃液体外发酵6 h后，凤梨渣青贮饲料中DM与DMD呈负相关关系，与马绍楠等[20]研究结果一致，本研究瘤胃液体外发酵2、4 h出现极显著相关性主要是因为青贮前期，瘤胃微生物处于增殖前期，对于干物质利用能力弱。从本研究中还可以看出，在瘤胃液体外发酵前期（≤24 h）Ca、LA、AA、TVFA与DMD呈显著或极显著正相关关系；在瘤胃液体外发酵后期（＞24 h），凤梨渣青贮饲料中Ash、CP与DMD呈显著或极显著正相关关系，NH3-N、NH3-N/TN与DMD呈显著或极显著负相关关系。综合可以看出Ca、LA、AA和TVFA含量越高，其在发酵前期营养特性越高；Ash、CP含量越高，其在发酵后期营养特性越高，NH3-N、NH3-N/TN含量越低其在发酵后期营养特性越高，综合结果可以看出，在瘤胃液体外发酵前期有机酸含量越高，DMD就越高，其原因可能是发酵前期有机酸通过促进瘤胃微生物增殖来提高DMD[13-14,17]。

4 结论

添加乳酸菌可以提高凤梨渣青贮饲料的CP、AA、PA，降低亚硝酸盐、NH3-N、NH3-N/TN、CF；乳酸菌添加水平与DMD呈显著相关性；瘤胃液体外发酵时间对DMD呈极显著相关性；乳酸菌可能是通过降低NH3-N、NH3-N/TN和增加凤梨渣青贮饲料中Ash、Ca、CP、LA、AA、TVFA来改善瘤胃DMD。综上，添加乳酸菌可改善凤梨渣青贮饲料的品质和干物质降解率，且以2.5×108cfu/kg添加剂量为宜。