杏鮑菇菌糠生物飼料的研究論文
菌糠是食用菌采摘后的基質(zhì),由食用菌的菌絲殘體及經(jīng)酶解結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)變的粗纖維和其它營養(yǎng)物質(zhì)組成的復合物,較之原始培養(yǎng)基營養(yǎng)價值已得到顯著改善,被稱為“菌糠蛋白”[1]。隨著食用菌工廠化栽培技術(shù)的發(fā)展,我國每年食用菌糠的產(chǎn)生量不少于700萬t[2]。杏鮑菇是目前消費量比較高的食用菌之一,在現(xiàn)代化生產(chǎn)時,其菌棒僅生產(chǎn)一茬,菌糠中有較多的菌絲體,含有豐富的粗蛋白、粗脂肪、氨基酸、菌類多糖和礦物質(zhì)元素,很多研究表明,菌糠的營養(yǎng)成分與糠、麩類能量飼料相近,可替代部分飼料用糧,降低飼料成本[5]。并且有實驗表明菌糠飼料散發(fā)出濃郁的蘑菇芳香氣味,適口性好,對家禽家畜的生長增重具有極顯著水平[6]。但杏鮑菇菌糠若直接使用作為飼料,則粗纖維含量占整體營養(yǎng)成分比列較高,相對蛋白含量較低[7]。如果利用微生物發(fā)酵降低杏鮑菇菌糠粗纖維含量,提高其蛋白含量,則可以提高其營養(yǎng)價值,迄今尚未發(fā)現(xiàn)利用杏鮑菇菌糠生產(chǎn)生物飼料的研究報道。
通常酵母發(fā)酵可以提高飼料蛋白質(zhì)含量,具有纖維分解能力的絲狀真菌可以降低其中纖維素的含量,本試驗利用在杏鮑菇菌糠培養(yǎng)基上能夠相互促進的菌種組合對菌糠進行發(fā)酵,通過測定發(fā)酵菌糠的營養(yǎng)成分,以確定適合生產(chǎn)發(fā)酵杏鮑菇菌糠的菌種,從而為菌糠生物飼料的研制及其在養(yǎng)殖業(yè)中的.利用奠定基礎。
1 材料和方法
1.1 試驗材料
杏鮑菇菌糠:選取采摘一茬后的杏鮑菇菌棒(菌糠材料來源于山西省晉城市澤地萃綠農(nóng)開發(fā)有限公司),烘干、粉碎,封存?zhèn)溆。杏鮑菇菌糠營養(yǎng)成分見表1。
菌種:米曲霉、白腐真菌、酵母AQ(分離自酵母高活性干酵母)、釀酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母,來源于山西農(nóng)業(yè)大學動物科技學院畜牧微生物實驗室。
1.2 尿素的添加量和菌種組合的選擇
在以杏鮑菇菌糠作為唯一碳氮來源的培養(yǎng)基中添加0%、0.5%、1%和1.5%濃度的尿素,獲得不同尿素濃度的杏鮑菇菌糠固體培養(yǎng)基。在每個菌糠培養(yǎng)皿上涂布酵母菌培養(yǎng)液(濃度為1.18×104個/mL)0.5 mL,培養(yǎng)皿中間接種等量絲狀真菌,培養(yǎng)后根據(jù)生長勢選擇菌種組合和尿素濃度。最終在8個菌種及其組合[米曲霉(Ⅰ)、米曲霉+酵母AQ(Ⅱ)、米曲霉+產(chǎn)朊假假酵母(Ⅲ)、米曲霉+釀酒酵母(Ⅳ)、白腐真菌(Ⅴ)、白腐真菌+酵母AQ(Ⅵ)、白腐真菌+產(chǎn)朊假絲酵母(Ⅶ)和白腐真菌+釀酒酵母(Ⅷ)]中,選取0.5%的尿素條件下的Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ,1%的尿素條件下的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ,進行菌糠發(fā)酵。
1.3 杏鮑菇菌糠發(fā)酵
杏鮑菇菌糠添加適量尿素,加水至含水量約60%左右,拌勻,分裝到玻璃瓶中,使松緊適當,用塑料袋封口,滅菌。待料溫冷卻至室溫后,接種相應微生物,28℃培養(yǎng)。微生物接種量為:每10g杏鮑菇菌糠(DM基礎)接種長滿絲狀真菌的菌糠1g,酵母菌1.18×104個細胞。每個試驗組設置2個重復,1個空白(接種相同的菌種組合后不經(jīng)過培養(yǎng),直接烘干)。
1.4 營養(yǎng)成分測定
采用凱氏定氮法(FOSS)測定風干樣中的粗蛋白(CP)含量,采用Van Soest法測定中性洗滌纖維(NDF)含量,采用烘箱干燥法測定干物質(zhì)(DM)含量,采用灼燒法測定粗灰分含量,具體方法參考《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》[8]。
1.5 統(tǒng)計分析
先用EXCEL進行簡單整理,然后用SPSS統(tǒng)計軟件進行雙因素重復方差分析,采用多重比較。
2 試驗結(jié)果和分析
比較各組CP、OM和NDF等營養(yǎng)成分,結(jié)果發(fā)現(xiàn),僅添加微生物不進行發(fā)酵對菌糠營養(yǎng)成分沒有顯著差異(P>0.05),添加尿素的水平除影響CP含量(P =0.004)外,對其他營養(yǎng)成分均無顯著差異(P>0.05)。因此,選擇不加菌的對照組進行比較微生物發(fā)酵對菌糠營養(yǎng)成分的影響。
由表2可知,當尿素水平為0.5%時,與無菌對照相比,Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ組都顯著降低了OM含量(P<0.05),Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ組間均無顯著性差異,Ⅶ組OM含量顯著高于Ⅰ組(P<0.05);各組CP含量均極顯著性的提高(P<0.01),各組間無顯著性差異(p>0.05);各組NDF含量均極顯著降低(P<0.01),其中Ⅶ組含量最低為14.63%,比對照降低59.53%,且顯著低于其他各組。當尿素濃度為1%時,與無菌對照組相比,Ⅵ組OM含量顯著降低(P<0.05),其他各組變化不顯著(p>0.05);Ⅰ和Ⅳ組極顯著提高CP含量(P<0.01),Ⅲ、Ⅴ和Ⅵ組顯著降低(P<0.05),其他組無影響(p>0.05),CP含量最高為Ⅳ組19.15%,最低為Ⅴ組15.32%;各組NDF含量均極顯著降低(P<0.01),其中Ⅶ組含量最低為14.71%,比對照降低61.39%,且顯著低于除Ⅵ外其他各組。
對于相同的菌種組合,Ⅰ組尿素濃度為1%時OM含量極顯著高于尿素濃度為0.5%,其他組尿素濃度對OM含量無影響;Ⅰ和Ⅶ在1%尿素濃度下CP含量高于尿素濃度為0.5%(P<0.05),Ⅴ和Ⅵ間差異不顯著;Ⅴ和Ⅵ在1%尿素濃度下NDF含量極顯著低于尿素濃度0.5%,Ⅰ和Ⅶ差異不顯著。
3 討論
菌糠來源廣泛,作為飼料是變廢為寶,具有十分重要的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟價值[9]。但是一直以來,菌糠被用作飼料都存在著蛋白質(zhì)含量較低、粗纖維含量高以及難以及時利用等問題[10],影響動物的消化吸收,通常不直接用來制備畜禽飼料。經(jīng)微生物發(fā)酵生產(chǎn)生物飼料,可提高營其養(yǎng)價值[11],改善其飼料品質(zhì)[12]。本試驗通過添加米曲霉和白腐真菌這兩種纖維降解菌和不同的酵母菌組合,顯著的降低了杏鮑菇菌糠的NDF含量,其中Ⅶ組(白腐真菌+產(chǎn)朊假絲酵母)在兩種尿素濃度下均最低14.63%和14.71%,其次是尿素為1%時的Ⅵ組(白腐真菌+酵母AQ)15.38%,尿素為0.5%時的Ⅰ組18.87%,尿素為1%時的Ⅴ組19.22%,尿素為1%時的Ⅲ組20.14%。鄭有坤等[13]、張成東等[14]、趙祎和王英臣[15]也均發(fā)現(xiàn)微生物發(fā)酵能夠明顯降低菌糠的纖維素(包括NDF、酸性洗滌纖維和半纖維素等)的含量。而飼料NDF含量與飼料消化率呈負相關(guān)(袁翠林等,2015;鄧衛(wèi)東等,2002;冷靜等,2011)[16-18],因此這些微生物及其組合可能提高菌糠飼料的消化率。酵母等微生物能夠利用尿素等非蛋白氮合成菌體蛋白,從而提高飼料的蛋白含量,當尿素水平為0.5%時,各試驗組CP含量均極顯著性的提高,當尿素濃度為1%時,Ⅰ組CP含量最高,且顯著高于無菌對照。這與鄭有坤等[13]、張成東等[14]和徐淏[19]等的微生物發(fā)酵菌糠能提高其蛋白質(zhì)的研究相一致。而刁其玉[20]的研究表明粗飼料的DM瘤胃降解率與其CP的含量呈正相關(guān),因此發(fā)酵菌糠的DM瘤胃降解率可能進一步提高。然而,微生物發(fā)酵是需要利用營養(yǎng)物質(zhì)(OM),各發(fā)酵組OM含量均有不同程度的減少,而當尿素濃度為1%時,除Ⅵ組(白腐真菌+酵母AQ)其他各組與無菌對照組相比差異不顯著(P>0.05)。因此,適當添加尿素時,米曲霉(Ⅰ組)、白腐真菌(Ⅴ組)、白腐真菌+酵母AQ(Ⅵ組)和白腐真菌+產(chǎn)朊假絲酵母(Ⅶ組)等微生物發(fā)酵杏鮑菇菌糠,可以提高其CP含量,同時降低NDF含量,從而提高了菌糠飼料的營養(yǎng)價值。飼喂這樣的發(fā)酵菌糠可以提高動物的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率,促進動物健康,降低飼養(yǎng)成本[21]。
4 結(jié)論
米曲霉、白腐真菌,以及菌種組合白腐真菌+酵母AQ和白腐真菌+產(chǎn)朊假絲酵母發(fā)酵杏鮑菇菌糠生產(chǎn)生物飼料,均能降低NDF含量,尤其是菌種組合白腐真菌+產(chǎn)朊假絲酵母能夠使其NDF含量降低59%以上,且在適當添加尿素時還能提高其CP含量,可用于杏鮑菇菌糠生物飼料的生產(chǎn)。因此,微生物發(fā)酵有利于提高杏鮑菇菌糠飼料的營養(yǎng)價值。
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