不同植物提取物對玉米霉變的影響研究

朱衛紅，黃 璐，劉京寶，宇 婷，郭國俊

（河南省農業科學院糧食作物研究所，河南鄭州 450002）

玉米是飼料生產中的重要原料，在配方中所占比例較高、應用廣泛，玉米品質是飼料具有較高營養價值的基礎。玉米霉變是降低玉米品質的主要因素之一（朱春青等，2022），不僅降低飼用價值，所產生的霉菌毒素對動物生產性能和健康也有較大危害（張欣昕等，2021）。目前飼料生產主要使用防霉劑或脫霉劑抑制霉變，但會影響適口性，且需與飼料抗氧化劑聯合使用才能有更好的效果（關蕊，2022）。植物提取物不僅可以抑制霉變，還具有抗氧化、增強產品風味的功能（曾建國，2020；楊麗等，2018），并已被證明可以同時作為防霉劑和抗氧化劑應用在飼料生產中（王姣姣等，2013）。因此，本文以玉米為研究對象，通過添加不同植物提取物觀察不同貯存時間玉米營養成分和玉米中霉菌毒素含量的變化，旨在為開發新型防霉劑，提升飼料品質提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 玉米（表1）購自湖南糧食集團有限責任公司公司，總計30 袋，40 kg/ 袋；大蒜提取物、甜葉菊提取物、甘草提取物購自西安博林生物技術有限公司；雙乙酸鈉購自青島大偉生物工程股份有限公司。

表1 玉米營養指標與霉菌毒素含量

1.2 試驗儀器與試劑 主要儀器：粉碎機、微波干燥殺菌機（濟南隆拓微波設備有限公司）、篩片、馬弗爐、烘箱、分析天平、培養箱、電子稱、分析天平、全自動脂肪測定儀（SZF-06 型，上海力辰邦西儀器科技有限公司），凱氏定氮儀（NKY6100，上海望海環境科技有限公司），高效液相色譜儀（WATERS，美國），全自動菌落計數儀（迅數icount30F 型）。

主要試劑：玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素B1、嘔吐毒素標準液及對應的ELISA 檢測試劑盒（普瑞邦生物工程有限公司），乙腈（色譜純，德國默克），純甲醇（色譜純，德國默克），甲酸，醋酸銨。

1.3 試驗設計 試驗開始前將600 kg 玉米過粉碎并過60 目篩，所有試驗材料在試驗開始前在微波干燥殺菌機中進行滅微生物處理，以保證試驗準確性。在無菌操作臺上分別取4 份玉米粉（約120 kg/ 份），按照0.5% 質量比例分別加入大蒜提取物、甜葉菊提取物、甘草提取物、雙乙酸鈉（陽性對照組）并混勻，另取約120 kg 的玉米粉作為空白對照組。將所有分組中玉米等質量分為3 份作為3 個重復，然后封裝于傳統聚丙烯袋，置于濕度60%、室溫及避光條件下貯存，不同處理的玉米置于隔離的5 個貯存室。另外，將剩余未粉碎的玉米原材料均勻分配至5 個貯存室，與處理后的玉米緊密疊放，以模擬實際貯存環境，貯存60 d。分別在試驗第30、60 天取樣，以測定玉米營養水平變化；在15、30、45、60 d 取樣測定玉米中霉菌總數、霉菌毒素的含量。

1.4 主要指標與測定方法 玉米中主要營養成分指標包括水分、粗蛋白質、粗脂肪，檢測方法分別按照《GB/T 6435-2014 飼料中水分的測定》《GB/T 6432-2018 飼料中粗蛋白質的測定凱氏定氮法》《GB/T 6433-2006 飼料中粗脂肪的測定》方法測定。玉米中霉菌總數按照《GB/T 13092-2006 飼料中霉菌總數測定方法》的方法進行測定。

主要霉菌毒素包括玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素B1與嘔吐毒素，分別按照《GB/T 19540-2004飼料中玉米赤霉烯酮的測定》《GB/T 17480-2008飼料中黃曲霉毒素B1 的測定 酶聯免疫吸附法》《GB/T 30956-2014 飼料中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的測定 免疫親和柱凈化- 高效液相色譜法》的方法進行測定。

1.5 數據統計與分析 試驗數據使用Excel 軟件進行初步整理，然后使用SAS 9.2 軟件進行單因素方差分析，采用Duncan’s 法進行多重比較，P＜0.05 表示差異顯著。數據以平均值形式表示。

2 結果與分析

2.1 植物提取物對玉米貯存期間營養成分的影響 由表2可知，試驗第30 天，試驗各組水分含量顯著低于空白組（P＜0.05），而試驗組間差異不顯著（P＞0.05）；第30 天試驗組粗脂肪和粗蛋白質含量高于空白組（P＜0.05），試驗組間差異不顯著（P＞0.05）。第60 天試驗各組水分含量顯著低于空白組（P＜0.05），雙乙酸鈉組中玉米水分含量最低，但與大蒜組和甜葉菊組差異不顯著（P＞0.05）；第60 天，試驗組粗脂肪和粗蛋白質含量顯著高于空白組（P＜0.05），其中雙乙酸鈉組粗蛋白質和粗脂肪含量最高，但與大蒜組和甜葉菊組的差異并不顯著（P＞0.05）。

表2 不同貯存時間植物提取物對玉米營養成分的影響 %

2.2 植物提取物對玉米貯存期間霉菌總數的影響 由表3可知，第15～60 天，空白組霉菌總數含量最高，且與其他各組差異顯著（P＜0.05），說明大蒜、甜葉菊、甘草提取物及雙乙酸鈉對霉菌增殖有極顯著的抑制作用。試驗第15 和30 天，除空白組外，其他各組差異不顯著（P＞0.05）；試驗第45 天，甘草組玉米中霉菌總數極顯著高于大蒜組和雙乙酸鈉組（P＜0.05），但大蒜組、甜葉菊組和雙乙酸鈉組組間差異不顯著（P＞0.05）；試驗第60 天，雙乙酸鈉組霉菌總數顯著低于其他各組（P＜0.05），而甜葉菊組與甘草組中霉菌總數顯著高于大蒜提取物組（P＜0.05）。

表3 植物提取物對玉米中霉菌總數的影響 CFU/g

2.3 植物提取物對貯存期間玉米中霉菌毒素含量的影響

2.3.1 植物提取物對貯存期間玉米赤霉烯酮含量的影響 由表4可知，試驗第45 和60天，空白組玉米中赤霉烯酮含量顯著高于其他各組（P＜0.05），但其他各組間差異不顯著（P＞0.05）。整體而言，在貯存期間，各組玉米赤霉烯酮含量均超過《GB 13078-2017 飼料衛生標準》規定的500 ppb。

表4 植物提取物對貯存期間玉米赤霉烯酮含量的影響 μg/kg

2.3.2 植物提取物對貯存期間玉米中黃曲霉毒素B1含量的影響 由表5可知，試驗第15 天，空白組玉米中黃曲霉毒素B1含量顯著高于大蒜組、甜葉菊組和雙乙酸鈉組（P＜0.05）；試驗第30 天，空白組玉米中黃霉毒素B1含量顯著高于其他各組（P＜0.05），甘草組中含量顯著高于大蒜組、甜葉菊組和雙乙酸鈉（P＜0.05），其他各組差異不顯著（P＞0.05）；試驗第45 天，大蒜組與雙乙酸鈉組中玉米中黃霉毒素B1含量差異不顯著（P＞0.05），且為各組最低，其他各組間差異顯著（P＜0.05）；試驗第60 天，各組玉米中黃霉毒素B1含量從高到低依次為空白組、甘草組、甜葉菊組、大蒜組、雙乙酸鈉組，且各組差異顯著（P＜0.05）。《GB 13078-2017 飼料衛生標準》規定植物性飼料原料中黃曲霉毒素B1含量不得超過30μg/kg，在存放60 d 后，僅甜葉菊組和空白組含量超過規定范圍。

表5 植物提取物對貯存期間玉米黃曲霉毒素B1含量的影響 μg/kg

2.3.3 植物提取物對貯存期間玉米中嘔吐毒素含量的影響 由表6可知，試驗第30 和45 天，空白組中玉米嘔吐毒素含量顯著高于其他各組（P＜0.05），但其他各組的含量差異不顯著（P＞0.05）；試驗第60 天，各組玉米中嘔吐毒素含量從高到低依次為空白組、甘草組、甜葉菊組、大蒜組、雙乙酸鈉組，但大蒜組與雙乙酸鈉組差異不顯著（P＞0.05）。根據《GB 13078-2017 飼料衛生標準》規定，玉米中嘔吐毒素含量不得超過1μg/kg，除空白組外，試驗各組存放60 d 后均為超過允許范圍。

表6 植物提取物對貯存期間嘔吐毒素含量的影響 μg/kg

3 討論與分析

3.1 植物提取物防霉作用機制 周健庭等（2022）研究表明，2021年，華東、華南、華北區玉米中以玉米赤霉烯酮的污染較突出；華中地區玉米中黃曲霉毒素B1污染情況也較顯著。本研究結果顯示，玉米中添加植物提取物可維持玉米營養品質，且大蒜提取物與雙乙酸鈉的效果接近。本研究在初始階段對試驗玉米進行滅火處理，然后將其與未處理玉米進行混合貯存。在未經任何處理條件下，黃曲霉毒素B1和嘔吐毒素容易超標，說明本研究中黃曲霉菌和鐮刀菌屬微生物為優勢菌。第60 天霉菌毒素的測定結果表明，試驗組的防霉效果從高到低依次為雙乙酸鈉、大蒜提取物、甜葉菊提取物、甘草提取物。

3.2 植物提提取物防霉的應用 董小英等（2020）研究認為，0.5%～2.5% 大蒜提取物對飼料中霉菌的抑制作用顯著，其中1.3% 添加量效果最優，同時認為pH=6.0 抑菌效果最優。王智勇等（2021）研究表明，甜葉菊提取物對金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌的MIC 值分別是32、640、1152、1152 mg/L，同時0.5% 添加量可以顯著減少飼料中的霉菌總數。王松強等（2000）使用乙醇∶乙醚（7 ∶3）作為溶劑對甘草進行提取物，發現其對黑根霉、黑曲霉、米曲霉等真菌具有抑制作用，最低抑菌濃度為3000 mg/kg。上述研究表明，植物提取物在飼料生產中的應用具有較高的可行性。

4 結論

大蒜提取物、甜葉菊提取物、甘草提取物對保持玉米飼用價值，降低霉菌毒素具有顯著作用。盡管植物提取物防霉效果不及常規添加劑雙乙酸鈉，但在60 d 內，試驗組中玉米赤霉烯酮、黃霉毒素B1和嘔吐毒素未超過國家標準，可在飼料生產中適當應用。因此，本研究認為，大蒜提取物0.5%添加量用于玉米防霉具有更高的可行性。