泡盛曲霉FCYN206對EM菌青貯香蕉莖葉中單寧的影響

王少曼，陳百瑩，李紅歌，游向榮，孫　健，萬　茵，劉成梅，付桂明*

（1.南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室，江西南昌330047；2.南昌大學食品學院，江西南昌330031；3.南昌大學中德食品工程中心，江西南昌 330047；4.廣西農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣西南寧 530007）

泡盛曲霉FCYN206對EM菌青貯香蕉莖葉中單寧的影響

王少曼1，2，3，陳百瑩1，2，李紅歌1，2，3，游向榮4，孫健4，萬茵1，2，劉成梅1，2，3，付桂明1，2，3*

（1.南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室，江西南昌330047；2.南昌大學食品學院，江西南昌330031；3.南昌大學中德食品工程中心，江西南昌 330047；4.廣西農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣西南寧 530007）

為了高效降解青貯香蕉莖葉中的單寧，本試驗研究添加產(chǎn)單寧酶菌株——泡盛曲霉FCYN206對香蕉莖葉青貯品質的影響。試驗設計對照組、泡盛曲霉FCYN206菌組、EM菌組和EM菌+泡盛曲霉FCYN206菌組，青貯20 d，開封測定青貯品質。結果表明：與對照組比，菌株泡盛曲霉FCYN206可減少干物質損失，顯著降低單寧含量 （P＜0.05），但對飼料粗蛋白質含量無明顯作用；EM菌能提高飼料粗蛋白質含量，但對單寧降解無效果；EM菌+泡盛曲霉FCYN206組pH為3.91，達到青貯標準，感官評價最好，且與對照組相比，單寧含量顯著降低4.49%（P＜0.05）。添加泡盛曲霉FCYN206對EM菌青貯香蕉莖葉中的單寧有明顯降解作用，能改善青貯香蕉莖葉飼料的感官品質和風味。

泡盛曲霉FCYN206；EM菌；青貯品質；單寧

［Abstract］To effectively degrade the tannin content in banana stem and leaf silage，this experiment was conducted to investigate the effect of Aspergillus awamori FCYN206 on fermentation quality and chemical composition of banana stem and leaf silage.Three fermentation groups were designed：A.awamori FCYN206 group，EM （Effective Microorganisms，EM）strain group，EM strain+A.awamori FCYN206 group.The silage quality of them were statistically analyzed after 20 days.The results showed as follow：compared with the control group（without additive），dry matter content of silage was improved and tannin content of silage was obviously reduced after adding A.awamori FCYN206（A.awamori FCYN206 group），but it had no obvious effect on crude protein content of silage.After adding EM strain（EM strain group），crude protein content of silage was improved.However，it had no effect on the degradation of tannin.The pH value of silage was 3.91，which reached to the standard of good or best silage after adding EM strain and A.awamori FCYN206 group.Notably，tannin of silage was obviously reduced after adding them.So adding A.awamori FCYN206 could effectively degrade the tannin content in banana stem and leaf silage and improve fermentation quality of silage.

［Key words］Aspergillus awamori FCYN206；EM strain；silage quality；tannin

香蕉莖葉等副產(chǎn)品一直被當作廢棄物，直接就地還田或焚燒，不僅浪費了大量的資源，同時對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染。研究表明，香蕉莖葉中含有大量的蛋白質、脂肪、纖維素和半纖維素等營養(yǎng)物質，可作為優(yōu)良的飼料資源（陳蓉等，2000）。香蕉莖葉經(jīng)過青貯后，能夠提高反芻動物對其消化率，促進牛羊的生長發(fā)育，提高養(yǎng)殖效益（楊永智等，2012）。

研究發(fā)現(xiàn)植物中低含量的縮合單寧可降低發(fā)酵過程蛋白的水解，避免非蛋白氮生成，提高反芻動物飼料的粗蛋白效率，但含量較高的單寧會起抗營養(yǎng)作用（Coblentz和 Grabber，2013；Dschaak等，2011）。盡管香蕉莖葉的干物質消化率很高，但由于其含有較多單寧，會影響家畜適口性，降低采食量，抑制瘤胃微生物酶的活性，降低蛋白質的消化率（Getachew等，2008）。因此，本試驗將實驗室保存的高效降解單寧菌株泡盛曲霉FCYN206（李紅歌等，2012）、EM菌液按一定比例接種于香蕉莖葉，進行青貯發(fā)酵，通過測定單寧、粗蛋白質、粗灰分等成分變化，分析青貯效果，開發(fā)優(yōu)質香蕉莖葉飼料。

1　材料與方法

1.1試驗材料香蕉莖葉：取自廣西農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所香蕉基地，切成1～2 cm2小塊，晾曬至水分含量65%左右，以待青貯。菌種：Aspergillus awamori FCYN206、EM菌均為實驗室4℃保存菌種。

1.2培養(yǎng)基察氏固體培養(yǎng)基（g/L）：NaNO32.0 g，K2HPO41.0 g，KCl 0.5 g，MgSO40.5 g，F(xiàn)eSO40.01 g，蔗糖30.0g，瓊脂20.0g，pH自然，121℃滅菌30min。

玉米漿培養(yǎng)基（g/L）：玉米漿50 g，糖蜜20 g，pH 6.0，121℃滅菌30 min。

1.3試劑糖蜜（含糖量55%，由南寧明陽糖廠提供）；玉米漿、CaCl2、鎢酸鈉、磷鉬酸、濃HCl、無水Na2CO3，均為國產(chǎn)分析純。

1.4儀器設備FA1604電子分析天平：上海精密科學儀器有限責任公司；DHG-9053型電熱恒溫干燥箱：上海三發(fā)科學儀器有限公司；SHZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵：鞏義市英峪予華儀器廠；722S可見分光光度計：上海精密科學儀器有限公司；HWS-250型恒溫恒濕培養(yǎng)箱：上海森信儀器有限公司。

1.5試驗方法

1.5.1菌種液制備分別將Aspergillus awamori FCYN206、EM菌接種于察氏固體培養(yǎng)基、玉米漿培養(yǎng)基上，32℃恒溫培養(yǎng)至對數(shù)期，用無菌生理鹽水梯度稀釋菌懸液，血細胞計數(shù)板計數(shù)，使菌懸液為1×106cfu/mL。

1.5.2香蕉莖葉處理稱取45 g香蕉莖葉于三角瓶中，添加2%糖蜜、1%玉米漿、2%CaCl2，混勻。按表1分別接入不同菌種，保鮮膜封口，放置室溫發(fā)酵，每天定時搖晃三角瓶，20 d后開封、混勻，進行發(fā)酵飼料的感官評定，分別測定其發(fā)酵后pH值，干物質、單寧、灰分、粗纖維和粗蛋白質含量。

表1　各試驗組香蕉莖葉的處理方法 mL

1.6感官評定標準及品質測定方法參照德國農(nóng)業(yè)協(xié)會（DLG）青貯質量的感官評定標準進行感官評定（王坤龍等，2014）。pH采用pH計測定（王超等，2007）；干物質（DM）采用烘箱干燥法測定（GB/T 6435-2006）；灰分含量的測定參照GB/T 6438-2007中粗灰分的測定方法；參照 GB/T 6434-2006測定青貯飼料中粗纖維（CF）含量；粗蛋白質 （CP）含量的測定采用凱氏定氮法（GB/T 6432-1994）；單寧含量采用Folin-Denis法測定（耿娜娜等，2013）。

1.7數(shù)據(jù)分析試驗數(shù)據(jù)采用SPSS軟件中的ANOVA對數(shù)據(jù)進行方差分析，并對數(shù)據(jù)進行多重比較。

2　結果與分析

2.1添加泡盛曲霉FCYN206的香蕉莖葉青貯發(fā)酵飼料的感官分析由表2可知，發(fā)酵后各組均有或弱或強的酸香味。對照組沒有接種外源菌種，發(fā)酵前后香蕉莖葉顏色變化不大，且發(fā)酵后莖葉結構保持良好，但酸味較弱。從氣味、色澤、質地總體情況來看，EM菌和泡盛曲霉FCYN206同時接種對香蕉莖葉發(fā)酵飼料的香味和組織結構外觀等感官品質改善明顯。

表2　添加泡盛曲霉FCYN206的香蕉莖葉青貯發(fā)酵飼料的感官分析

2.2添加泡盛曲霉FCYN206的香蕉莖葉青貯發(fā)酵飼料的感官評分由表3可知，EM菌+泡盛曲霉FCYN206組的感官評分最高，為16分，達到1級優(yōu)良青貯標準。EM菌組次之，為14分，達到2級尚好青貯標準。

表3　添加泡盛曲霉FCYN206的香蕉莖葉青貯發(fā)酵飼料的感官評分

2.3添加泡盛曲霉FCYN206對香蕉莖葉青貯發(fā)酵飼料pH的影響pH是衡量青貯飼料品質好壞的標準之一，pH越低，青貯越容易貯藏。EM 菌+泡盛曲霉FCYN206組的pH為3.91，達到良好青貯標準 （李志春等，2013）。除EM菌+泡盛曲霉FCYN206組的pH低于對照組外，其他兩組pH均稍高于對照組（圖1），其原因是EM菌中多種乳酸菌喜好厭氧環(huán)境，泡盛曲霉FCYN206生長耗盡瓶內氧氣，促進乳酸菌生長，乳酸積累，pH降低，因此接種泡盛曲霉FCYN206后具有較低的pH。

圖1　不同處理方式對香蕉莖葉青貯發(fā)酵飼料pH的影響

2.4不同處理方法對香蕉莖葉發(fā)酵后各營養(yǎng)成分的影響由表4可見，香蕉莖葉青貯自然發(fā)酵后（對照組），與發(fā)酵前相比，單寧含量降低16.04%，粗蛋白質含量提高8.05%，粗纖維含量降低了9.42% （P＜0.05）。干物質和灰分分別降低12.62%、9.68% （P＞0.05）。與對照組相比，添加以乳酸菌為主的EM菌后，青貯飼料的干物質、灰分、粗蛋白質含量顯著提高 （P＜0.05），分別提高了8.13%、2.80%、7.84%，粗纖維含量降低了18.64%，但單寧含量反而提高7.87%。在EM菌的基礎上接種泡盛曲霉FCYN206后，粗纖維和單寧含量均顯著降低，分別降低了21.15%、4.49%。干物質、灰分、蛋白質分別提高了3.95%、0.91%、0.31%。單獨接種泡盛曲霉FCYN206后的青貯營養(yǎng)成分對比EM菌+泡盛曲霉組并無明顯變化，但其感官評價效果不好。由此可見，在EM菌的基礎上接種泡盛曲霉FCYN206后，對EM菌青貯香蕉莖葉的效果有顯著改善作用，顯著降低了粗纖維和單寧含量。

表4　青貯發(fā)酵后香蕉莖葉營養(yǎng)成分變化%

3　討論

青貯時添加以乳酸菌為主的EM菌能提高青貯飼料的青貯品質。李志春等（2013）認為，青貯香蕉莖葉飼料中添加乳酸菌后，有利于有益微生物活動，易使粗纖維降解，且在此基礎上添加糖蜜和米糠后，青貯效果更好，呈協(xié)同作用，可有效降解單寧含量。陳靜等（2005）添加1%EB菌液+1%的糖蜜對香蕉莖葉進行青貯，單寧含量下降，而添加1%的尿素組單寧含量并無顯著變化。泡盛曲霉FCYN206是一種能高產(chǎn)單寧酶的真菌，且青貯為固態(tài)發(fā)酵，有利于產(chǎn)單寧酶的真菌產(chǎn)生單寧酶（鄭重誼等，2015）。固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)的單寧酶穩(wěn)定性更好，能提高對單寧的降解效率 （Renovato等，2011；Cruz-Hernández等，2006）。

本試驗中沒有接種外源菌種進行的自然青貯，酸味較弱，可能原因是香蕉莖葉自身所含乳酸菌較少、產(chǎn)酸能力較弱（徐紹成等，2010）。可見乳酸菌生長量對青貯品質起關鍵作用，因而接種以乳酸菌為主的EM菌可提高青貯飼料中乳酸菌含量，能在很大程度上提高青貯香蕉莖葉品質。

EM菌組的干物質含量降低最少，說明EM菌中以乳酸菌為主的厭氧優(yōu)勢菌，能較好地抑制好氧菌的生長，減少青貯飼料中干物質的損失。另外兩組接種泡盛曲霉的樣品與對照組相比，發(fā)酵后干物質和灰分含量均稍有提高，但差異不顯著 （P＞0.05），表明泡盛曲霉作為一種好氧微生物，生長過程也會消耗較多營養(yǎng)成分。

對粗纖維的降解，與對照組相比，各發(fā)酵組均有不同程度的降解效果，且接種泡盛曲霉FCYN206的兩組粗纖維含量低于接種EM菌組。說明泡盛曲霉比EM菌降解粗纖維能力更強。

不同處理組發(fā)酵后粗蛋白質含量也有所不同。EM菌組粗蛋白質含量比對照組顯著提高7.84%。泡盛曲霉組和EM菌+泡盛曲霉組的粗蛋白質含量較對照組差異不顯著（P＞0.05），說明菌株泡盛曲霉FCYN206對香蕉莖葉發(fā)酵的粗蛋白質積累并無明顯作用。

接種泡盛曲霉FCYN206的兩組單寧含量遠低于對照組和EM菌組，說明菌株泡盛曲霉FCYN206用于降解香蕉莖葉中單寧效果良好。單獨接種EM菌的單寧含量比對照組高，可能是因為EM菌中以乳酸菌為主的厭氧優(yōu)勢菌迅速生長產(chǎn)酸降低pH值，能在一定程度上抑制產(chǎn)單寧酶的好氧真菌的生長所致。青貯發(fā)酵過程中，泡盛曲霉FCYN206能以香蕉莖葉中的單寧作為誘導底物產(chǎn)生單寧酶，從而達到降解單寧的效果。但單獨接種泡盛曲霉FCYN206組隨著菌株的生長，出現(xiàn)少量白色酶斑，發(fā)酵后略帶霉味和酸味，綜合青貯效果不好。因此接種EM菌和泡盛曲霉FCYN206兩種菌進行青貯發(fā)酵，不僅可提高青貯香蕉莖葉中乳酸菌含量和感官風味，還可有效降解香蕉莖葉中的單寧，可以提高反芻動物對蛋白質的利用率，青貯發(fā)酵綜合效果最好，為開發(fā)優(yōu)質香蕉莖葉青貯飼料提供理論指導。

4　結論

本試驗研究結果表明，添加泡盛曲霉FCYN206 對EM菌青貯香蕉莖葉中的單寧有明顯降解作用，可提高青貯香蕉莖葉飼料的感官品質和風味。

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S816.6

A

1004-3314（2016）11-0039-04

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20161110

國家自然科學基金項目（31460434）