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《中國畜牧雜志》2014年第十期

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料選擇2種試驗(yàn)原料，原杏仁皮及發(fā)酵杏仁皮飼料產(chǎn)品。

1.1.1原杏仁皮采購自張家口市萬全縣洗馬林鎮(zhèn)禾久果仁加工廠，通過高溫?zé)釥C漂從杏仁中剝離出來，晾干后獲得。

1.1.2發(fā)酵杏仁皮產(chǎn)品的制作工藝將10g杏仁皮加入0.15g尿素、0.15g硫酸銨，0.11Mpa的高壓蒸汽滅菌20min。之后接入107個(gè)/mL的黑曲霉孢子懸濁液2mL，106CFU/mL枯草芽孢桿菌及釀酒酵母培養(yǎng)液各1mL。補(bǔ)充15mL無菌水，在30℃恒溫培養(yǎng)箱下發(fā)酵培養(yǎng)。4d后取出發(fā)酵杏仁皮，放置在65℃烘箱烘干48h，回潮24h。即可得到發(fā)酵杏仁皮產(chǎn)品樣品。

1.2試驗(yàn)動(dòng)物與飼養(yǎng)管理本試驗(yàn)于2013年7月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院南口中試基地進(jìn)行。采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選用3只體重（67±1.3）kg、裝有永久瘤胃瘺管的杜×寒F1代羯羊，每只羊?yàn)?個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)羊單圈飼養(yǎng)，每日基礎(chǔ)日糧供給量為按照維持需要的1.3倍配制日糧，日糧精粗比為40∶60。每日于08：00和18：00飼喂2次，中午添干草1次，自由飲水。基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)成分見表1。

1.3尼龍袋試驗(yàn)方法

1.3.1尼龍袋規(guī)格孔徑為300目，裁成12cm×8cm的尼龍布，對(duì)折后用細(xì)滌綸線縫雙道，制成10cm×6cm的尼龍袋。散邊用酒精燈烤焦，防止尼龍布脫絲。

1.3.2稱樣與放袋將杏仁皮樣品粉碎過2.5mm篩，準(zhǔn)確稱取樣品2g左右裝入尼龍袋中。每個(gè)樣品在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)設(shè)置2個(gè)平行，將2個(gè)尼龍袋固定在一端有開口的長約25cm的半軟塑料管上，借助細(xì)木棒將尼龍袋送入瘤胃的腹囊處。塑料管的另一端通過尼龍繩與瘺管塞連接到一起固定。每只羊的瘤胃內(nèi)放置6根塑料軟管。

1.3.3培養(yǎng)時(shí)間與取袋尼龍袋在瘤胃內(nèi)停留的時(shí)間為0、6、12、24、48、72h，于晨飼前1h放入尼龍袋，在不同的時(shí)間點(diǎn)依次放入瘤胃內(nèi)，最終在同一時(shí)間點(diǎn)取出。尼龍袋從瘤胃內(nèi)取出后放入冷水中，再用自來水沖洗至澄清。將洗凈后的尼龍袋放入65℃干燥箱中烘干48h，回潮24h。將同一時(shí)間點(diǎn)的2個(gè)尼龍袋殘?jiān)显谝黄鹧b入自封袋，干燥處保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4測定方法干物質(zhì)（DM）、有機(jī)物（OM）、粗蛋白（CP）參照張麗英的方法，中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）采用VanSoest方法。

1.5瘤胃降解率和降解參數(shù)的計(jì)算方法

1.5.1不同時(shí)間點(diǎn)的降解率A=（B-C）/B×100%其中，A為待測飼料的某種營養(yǎng)成分瘤胃某時(shí)間點(diǎn)實(shí)時(shí)瘤胃降解率（%）；B為待測樣品中某種營養(yǎng)成分含量（g）；C為待測樣品尼龍袋殘?jiān)心撤N營養(yǎng)成分含量（g）。

1.5.2降解參數(shù)及有效降解率參照rskov等提出的瘤胃動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，計(jì)算公式：dP/dt=a+b（1-e-ct）其中，dP為t時(shí)刻待測飼料某營養(yǎng)成分的實(shí)時(shí)瘤胃降解率（%）；a為快速降解部分（%）；b為慢速降解部分（%）；c為慢速降解部分的降解速率（/h）；t為瘤胃內(nèi)培養(yǎng)時(shí)間（h）。有效降解率（ED%）=a+bc（/k+c）其中，k為瘤胃外流速率，本試驗(yàn)中k值取0.031/h。

1.6統(tǒng)計(jì)分析DM、OM、CP、NDF及ADF各時(shí)間點(diǎn)的降解率數(shù)據(jù)用Excel2007進(jìn)行初步整理后，用SAS9.2程序計(jì)算a、b、c值，降解率及降解參數(shù)采用單因素方差分析（ANOVA）顯著性檢驗(yàn)，Duncan′s多重比較差異性。選擇P<0.05時(shí)為差異顯著，結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2結(jié)果

2.1發(fā)酵前后杏仁皮樣品的營養(yǎng)成分由表2可知，原杏仁皮及發(fā)酵杏仁皮產(chǎn)品在的DM及OM含量均差異不顯著（P>0.05）。原杏仁皮中CP含量為11.80%，通過發(fā)酵后，提高到20.18%，CP含量顯著提高（P<0.05）。原杏仁皮NDF及ADF含量高達(dá)52.12%和43.72%，發(fā)酵后NDF及ADF的含量降低至48.43%和39.01%，但是差異不顯著（P>0.05）。原杏仁皮中粗脂肪含量10.47%，通過發(fā)酵后粗脂肪含量顯著降低（P<0.05）。

2.2發(fā)酵前后杏仁皮不同時(shí)間點(diǎn)的降解率由表3可知，DM降解率，在第0、6、12、24小時(shí)4個(gè)時(shí)刻時(shí)，發(fā)酵杏仁皮要顯著高于原杏仁皮（P<0.05）。但48h之后，2種杏仁皮的DM降解率差異不顯著，并且趨于穩(wěn)定。OM降解率在第6、12、48小時(shí)3個(gè)時(shí)間點(diǎn)差異顯著，其余時(shí)間點(diǎn)差異不顯著。發(fā)酵杏仁皮的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的CP降解率均大于原杏仁皮，而且差異顯著（P<0.05）。并且在72h發(fā)酵杏仁皮產(chǎn)品的降解率高達(dá)56.06%，而原杏仁皮只有47.78%。NDF降解率在第0、6、12小時(shí)發(fā)酵杏仁皮產(chǎn)品的降解率要顯著大于原杏仁皮（P<0.05），后3個(gè)時(shí)間點(diǎn)降解率差異不顯著（P>0.05）。ADF降解率除0h外，發(fā)酵杏仁皮產(chǎn)品的各個(gè)時(shí)間的瘤胃降解率均大于原杏仁皮，而且差異顯著（P<0.05）。

2.3發(fā)酵前后杏仁皮的動(dòng)態(tài)降解率參數(shù)由表4所示，DM降解模型參數(shù)，快速降解部分a，2種杏仁皮差異不顯著（P>0.05）；慢速降解部分b，原杏仁皮高于發(fā)酵杏仁皮（P<0.05）；b的降解速率c，發(fā)酵杏仁皮產(chǎn)品要大于原杏仁皮。與原杏仁皮相比，發(fā)酵后杏仁皮產(chǎn)品DM的ED有所提高，但差異不顯著（P>0.05）。OM降解模型參數(shù)，發(fā)酵前后杏仁皮的b、c差異顯著（P<0.05），但是發(fā)酵后杏仁皮產(chǎn)品的OM有效降解率ED差異不顯著（P>0.05）。CP降解模型參數(shù)，除b差異不顯著（P>0.05）外，其余參數(shù)均為發(fā)酵杏仁皮產(chǎn)品顯著高于原杏仁皮（P<0.05）。發(fā)酵杏仁皮產(chǎn)品的ED也顯著高于原杏仁皮（P<0.05）。NDF、ADF降解模型參數(shù)，發(fā)酵前后杏仁皮的NDF降解模型參數(shù)均差異不顯著（P>0.05）；ADF的a、ED值顯著高于原杏仁皮（P<0.05）。

3討論

3.1固態(tài)發(fā)酵對(duì)杏仁皮產(chǎn)品飼料營養(yǎng)成分含量的影響杏仁皮是保護(hù)杏仁的外皮，以結(jié)構(gòu)性碳水化合物構(gòu)成的細(xì)胞壁成分為主。本研究采用固態(tài)發(fā)酵方法，使用黑曲霉、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母3種菌株進(jìn)行聯(lián)合培養(yǎng)發(fā)酵，對(duì)杏仁皮進(jìn)行生物處理，生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白。同時(shí)能夠?qū)π尤势さ募?xì)胞壁結(jié)構(gòu)成分進(jìn)行破壞、分解。發(fā)酵蛋白飼料的實(shí)質(zhì)是將無機(jī)小分子氮源（硫酸銨及尿素）轉(zhuǎn)化成菌體蛋白質(zhì)氮。發(fā)酵后杏仁皮產(chǎn)品的CP含量顯著提高，這也是發(fā)酵的目的和意義所在。目前我國蛋白飼料資源短缺已經(jīng)成為制約我國養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸。使用杏仁皮等糟渣類產(chǎn)品作為固態(tài)發(fā)酵的原料，生產(chǎn)發(fā)酵蛋白飼料具有重要的意義。作為杏仁皮中主要成分，發(fā)酵前后NDF和ADF的變化差異不顯著。通過固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)杏仁皮蛋白飼料，在提高CP含量的同時(shí)，能夠改變其他的營養(yǎng)物質(zhì)的組成，提高了飼用價(jià)值，固態(tài)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白飼料是未來飼料重要的發(fā)展方向，但是這種新型的飼料資源能否被反芻動(dòng)物利用有待研究。

3.2固態(tài)發(fā)酵對(duì)杏仁皮營養(yǎng)成分在不同時(shí)間點(diǎn)的瘤胃降解率的影響DM的降解率是評(píng)價(jià)飼料營養(yǎng)價(jià)值一個(gè)重要指標(biāo)，是評(píng)價(jià)飼料能夠降解利用的程度的重要標(biāo)志。由表3可知，DM降解率在8h前發(fā)酵產(chǎn)品的降解率高，但是在瘤胃中停留72h后2種杏仁皮的最終降解率變化趨勢相同。OM降解率體現(xiàn)了與DM變化相同的趨勢。證明發(fā)酵后杏仁皮產(chǎn)品在發(fā)酵過程中的更快地被降解。為了探明DM、OM的降解原因，需要對(duì)發(fā)酵前后的CP、NDF、ADF的瘤胃降解率進(jìn)行研究。由表3可知，相比原杏仁皮，發(fā)酵杏仁皮產(chǎn)品中的CP能夠更多地、更快地被瘤胃降解。發(fā)酵后CP的降解率提高可能有3點(diǎn)原因，其一是黑曲霉等微生物對(duì)纖維結(jié)構(gòu)的破壞，使原杏仁皮中被纖維結(jié)構(gòu)緊密包圍的蛋白質(zhì)暴露，更易消化利用。其二是黑曲霉等微生物在杏仁皮發(fā)酵體系中生長、繁殖形成的菌體蛋白。這部分單細(xì)胞菌體蛋白比原有的植物蛋白更加容易被消化利用。其三，發(fā)酵前添加的、未被微生物轉(zhuǎn)化利用成自身氮源的尿素、硫酸銨。這部分物質(zhì)是發(fā)酵飼料非蛋白氮的重要來源，而這部分非蛋白氮可以迅速在瘤胃中溶解、釋放。杏仁皮中含有較高的纖維類物質(zhì)，研究NDF、ADF的瘤胃降解率具有重要意義。本研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵前后的杏仁皮的NDF瘤胃降解動(dòng)力曲線變化趨勢基本一致。相比原杏仁皮，發(fā)酵杏仁皮產(chǎn)品的NDF、ADF瘤胃降解率的提高程度也是有限的。提升幅度不大的原因可能是杏仁皮中存在著高含量的木質(zhì)素，Mandala測定的Klason木質(zhì)素高達(dá)20.19%，這部分木質(zhì)素是無法被反芻動(dòng)物利用的。而本試驗(yàn)中發(fā)酵杏仁皮產(chǎn)品所使用的復(fù)合菌劑及發(fā)酵周期，在此發(fā)酵工藝條件下對(duì)木質(zhì)素的降解程度尚不足以促進(jìn)瘤胃降解率的改變，導(dǎo)致了瘤胃降解率提高程度有限。建議下一步針對(duì)發(fā)酵菌劑的改良進(jìn)行細(xì)致的研究。

3.3固態(tài)發(fā)酵對(duì)杏仁皮營養(yǎng)成分的瘤胃降解參數(shù)的影響本試驗(yàn)研究表明，原杏仁皮中DM的ED為46.78%，發(fā)酵后提高到46.25%。另外，其他人也有關(guān)于發(fā)酵糟渣類飼料的研究報(bào)道。唐興等使用山羊作為試驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行木薯檸檬酸渣的尼龍袋試驗(yàn)，得到的DM有效降解率為45.32%。呂貞龍等使用荷斯坦奶牛對(duì)啤酒糟發(fā)酵飼料進(jìn)行尼龍袋試驗(yàn)，啤酒糟的DM有效降解率為55.36%。劉慶華等使用綿羊?qū)幟仕嵩M(jìn)行尼龍袋試驗(yàn)，DM有效降解率為53.38%。可以看出，皮渣類飼料產(chǎn)品的DM有效降解率大約在50%左右。但是，DM有效降解率和其他營養(yǎng)物質(zhì)的有效降解率與試驗(yàn)動(dòng)物的品種、日糧組成、瘤胃外流速度等因素有關(guān)，單純比較不同尼龍袋試驗(yàn)結(jié)果的意義不大。本研究表明，通過發(fā)酵后杏仁皮產(chǎn)品CP的利用程度顯著提高。這是生產(chǎn)發(fā)酵蛋白飼料所希望達(dá)到的目的。另外研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后杏仁皮產(chǎn)品的瘤胃降解參數(shù)a大于原杏仁皮，而b卻小于原杏仁皮。根據(jù)3.2的描述，可以推斷大量的非蛋白氮、菌體單細(xì)胞蛋白及裂解釋放的植物蛋白等在瘤胃中易于消化的物質(zhì)是造成降解參數(shù)a提高、b降低的原因。王振國等使用綿羊作為試驗(yàn)動(dòng)物，利用尼龍袋法測定青貯發(fā)酵番茄醬渣的瘤胃降解率，青貯發(fā)酵后，CP的降解參數(shù)a由8.17%升高到19.48%，慢速降解率由56.26%降到47.10%。固態(tài)發(fā)酵處理對(duì)于飼料CP降解模型參數(shù)a與b的此消彼長的作用可見一斑。黑曲霉等微生物對(duì)纖維類物質(zhì)的作用是菌絲體在細(xì)胞壁纖維表面定植，并釋放纖維素酶、半纖維素酶裂解纖維碳鏈，將大分子結(jié)構(gòu)性碳水化合物降解為小分子碳水化合物并可以被動(dòng)物吸收利用。從數(shù)值上看，發(fā)酵后NDF及ADF的a、b、ED都高于原杏仁皮，特別是ADF的ED顯著提高，通過黑曲霉等處理的杏仁皮纖維類物質(zhì)被反芻動(dòng)物利用程度有所提高。國內(nèi)也有關(guān)于發(fā)酵處理提高纖維類物質(zhì)ED的報(bào)道。華金玲等試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵前后NDF的ED由28.52%提高到40.06%。呂貞龍等試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵120d后NDF的ED由14.40%提高25.34%。杏仁皮來源廣泛，產(chǎn)量大，如果合理的加以利用就可以作為一類新型非常規(guī)飼料。

4結(jié)論

本試驗(yàn)所采用固態(tài)發(fā)酵技術(shù)發(fā)酵杏仁皮后，杏仁皮產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值得到改善，CP含量顯著提高；發(fā)酵后杏仁皮產(chǎn)品的CP和ADF的ED顯著提高。綜上可見，固態(tài)發(fā)酵技術(shù)可提高杏仁皮中CP及ADF的有效降解率，從而提高杏仁皮對(duì)反芻動(dòng)物的營養(yǎng)價(jià)值。

作者：劉策曹清明刁其玉張乃鋒姜成鋼屠焰單位：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院