葡萄糖氧化酶對全株玉米青貯品質的影響

趙和平 ， 孫 見 ， 劉云祥， 卜登攀， 陳雅坤，王 翰， 王建平， 陳延斌， 趙連生*

（1.中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所，北京 100193；2.河南科技大學動物科技學院，河南洛陽 471800；3.威海海洋職業學院，山東威海 264315；4.中地乳業集團有限公司，北京 100020）

葡萄糖氧化酶是一種無殘留、無抗藥性的飼料添加劑，在1999年被國家農業部列入《飼料添加劑目錄》，目前在醫藥、飼料等行業的應用比較廣泛（王佰濤等，2019）。葡萄糖氧化酶具有專一性，能將β-D-葡萄糖氧化成葡萄糖酸內酯，然后迅速水解成葡萄糖酸和過氧化氫，并在過程中消耗氧氣，與普通酶制劑不同，葡萄糖氧化酶并不是通過改善營養的方式來改善動物生產性能，而是起到酸化劑、益生菌和氧化劑的作用（劉延杰等，2019）。葡萄糖氧化酶在青貯上的應用，是利用其能夠消耗氧氣，產生的葡萄酸和過氧化氫，有利于厭氧乳酸菌的繁殖和抑制有害菌的生長，從而確保青貯的質量，但是鮮見其在全株玉米青貯上的應用報道（王鑫等，2021）。本研究將葡萄糖氧化酶作為青貯添加劑加入全株玉米青貯中，探討其在全株玉米青貯中的合適添加量及對青貯品質的影響，為葡萄糖氧化酶在青貯上推廣和應用提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 本試驗所用全株玉米來源于北京順義中地種畜有限公司，株高160 cm左右，留茬高度19 cm左右，由青貯收割機粉碎成1~2 cm的小段。葡萄糖氧化酶活性為1000 U/g，由寧夏夏盛酶生物有限公司提供。

1.2試驗設計 本試驗設4個處理組，分別為對照組（無添加）、試驗Ⅰ組（10 mg/kg）、試驗Ⅱ組（20 mg/kg）、試驗Ⅲ組（40 mg/kg），每組4個重復。

1.3 青貯的制作 將收集的全株玉米隨機分成4份，每份稱4 kg。按試驗設計稱取每組葡萄糖氧化酶的用量，將其加入對應組的菌液噴壺中，每壺添加20 mL蒸餾水、混勻，對照組加等量的蒸餾水。然后將菌液噴灑在青貯上，充分混勻，裝入青貯袋，使用真空包裝機真空密封，室內常溫發酵60 d。1.4檢測指標及方法

1.4.1 感官品質評定 用四分法取發酵好的全株玉米青貯放在15 cm×20 cm樣品盒中，然后隨機標號，由有經驗的人員嚴格按照《全株玉米青貯飼料分級技術規范》（郭江鵬等，2020）中的方法，進行感官評分。

1.4.2 發酵指標檢測 準確稱取20.00 g青貯樣品于錐形瓶中，加180 mL去離子水，搖勻封口，置于4℃冰箱中低溫浸提，每隔6 h，搖勻一次，浸提24 h，用定性濾紙過濾，得到浸提液，用于pH、氨態氮/總氮（NH3-N/TN）、氨氮濃度（AN）、乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）含量的測定，pH用雷磁pHS-3C精密pH計測 定；NH3-N/TN、AN、LA、AA、PA參考任麗娟等（2020）方法測定。

1.4.3 營養指標檢測 干物質（DM）、粗蛋白質（CP）、粗脂肪（EE）、中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）、淀粉（Starch）、30 h中性洗滌纖維降解率（30 h NDFD）等指標參考任麗娟等（2020）方法測定。

1.5 全株玉米青貯質量分級指數 全株玉米青貯質量分級指數（CSQS）（Rmh等，2021）計算公式如下：

式中：CQSI為全株玉米青貯質量指數，Si為營養指標（DM、CP、Starch、EE、30 h NDFD）和發酵指標（AN和LA）的標準化值，Wi為各個指標的權重。

1.6 統計分析 試驗數據經Excel整理后，用SPSS 22.0統計軟件進行方差分析和多重比較，結果以“平均值±標準誤”表示，P<0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 葡萄糖氧化酶對全株玉米青貯感官品質的影響 由表1可知，試驗Ⅲ組的氣味評分最高，為21.33，與對照組相比差異不顯著（P>0.05）；試驗組色澤、質地、籽實破碎度與對照組相比差異均不顯著（P>0.05）；總體評分除了試驗Ⅱ組被評為中等，其他三組均為優良。

表1 全株玉米青貯感官品質評定結果

2.2 葡萄糖氧化酶對全株玉米青貯營養成分的影響 由表2可知，對照組的DM含量最高，為33.66%，比試驗Ⅰ組高1.5個百分點（P<0.05）；試驗Ⅲ組CP含量最高，為7.71%，比對照組高0.54個百分點（P<0.05）；試驗組和對照組的NDF和ADF含量相比差異均不顯著（P>0.05）；試驗Ⅲ組的Starch含量最高，為34.15%，比對照組高3.18個百分點（P<0.05），且其余兩組Starch含量也高于對照組；試驗組的EE含量和對照組相比差異不顯著（P>0.05），其中試驗Ⅲ組EE含量最高，為4.34%，比試驗Ⅰ組高0.3個百分點（P>0.05）；試 驗Ⅲ組 的30 h NDFD最 高，為65.46%，分別比對照組和試驗Ⅰ組高1.33個百分點和1.92個百分點（P<0.05）。

表2 葡萄糖氧化酶對全株玉米青貯營養成分的影響

2.3 葡萄糖氧化酶對全株玉米青貯發酵品質的影響 由表3可知，試驗組的pH顯著均低于對照組，其中試驗Ⅲ組的pH最低，為3.66，比對照組低0.29（P<0.05）；試驗組和對照組之間氨態氮含量差異不顯著（P>0.05）；試驗Ⅲ組的LA含量最高，為4.78%，比對照組高0.72個百分點（P<0.05）；試驗Ⅲ組AA含量最高，為1.64%，比對照組高0.30個百分點（P<0.05）；各組中PA含量差異不顯著（P>0.05）。

表3 葡萄糖氧化酶對全株玉米青貯發酵品質的影響

2.4 葡萄糖氧化酶對全株玉米青貯質量分級指數（CSQS）的影響 由表4可知，試驗組的CSQS均顯著高于對照組（P<0.05），且隨著葡萄糖氧化酶添加量的增加，CSQS顯著提高（P<0.05），其中試驗Ⅲ組的CSQS最高，為71.21分，比對照組高7.45分（P<0.05）。

表4 葡萄糖氧化酶對全株玉米青貯質量分級指數（CSQS）的影響

3 討論

3.1 葡萄糖氧化酶對全株玉米青貯感官品質的影響 青貯發酵的結果在氣味、色澤、質地上有直觀的體現，生產實踐中常用感官評價來判斷青貯品質的優劣（陳麗麗等，2019）。本試驗經過60 d發酵后，4個組的全株玉米青貯感官評分均在70分以上，其中試驗Ⅲ組綜合評分最高，為83分，達到優良青貯等級，說明葡萄糖氧化酶在一定程度上能改善青貯飼料的品質，這與熊云霞等（2016）提出的觀點一致。試驗組在氣味評定方面差異比較大，可能是隨著葡萄糖氧化酶用量的增加，影響了青貯代謝過程中揮發性物質產生的含量。感官評價方法雖然簡單，但受評價者主觀影響較大，所以要求評價者按操作標準進行評分，盡量減少誤差（Zhang等，2019）。

3.2 葡萄糖氧化酶對全株玉米青貯品質的影響葡萄糖氧化酶作為需氧脫氫酶，在青貯過程中消耗氧氣，產生葡萄糖酸和過氧化氫，葡萄糖酸可以降低環境的pH，促進乳酸菌的快速增殖，過氧化氫具有殺菌滅菌的作用，能抑制有害菌的繁殖，從而起到縮短青貯時間，提高青貯質量的作用（羅麗等，2021）。在本研究中，試驗組和對照組相比pH顯著下降，說明葡萄氧化酶分解生成的葡萄糖酸使青貯飼料內部先形成酸性環境，同時在厭氧的條件下，使乳酸菌大量繁殖，乳酸含量迅速提高，使試驗組的乳酸含量高于對照組，這與張相倫等（2018）在全株玉米中添加乳酸菌劑的研究結果一致。CP含量常被用來評價青貯飼料營養價值，CP含量越高，表示CP分解的越少，青貯的質量就越高（陳凌華，2018）。本研究發現，添加葡萄糖氧化酶能提高青貯的CP含量，試驗Ⅲ組顯著高于對照組，表明添加葡萄糖氧化酶能減少青貯中CP的分解，這與劉圈煒等（2011）在玉米秸稈中添加復合酶制劑的研究結果一致。Starch含量是判斷全株玉米青貯品質優劣的重要指標，本研究表明，添加葡萄糖氧化酶可以有效提高全株玉米青貯Starch含量，經計算，試驗組分別比對照組提高0.19、1.91、3.18個百分點，試驗Ⅱ組和Ⅲ組均顯著高于對照組，說明葡萄糖氧化酶在青貯發酵的過程中顯著的減少了好氧性細菌的活動，減少了不必要的營養損失，提高了青貯的質量，這與吳鵬昊等（2020）在全株玉米青貯中加復合乳酸菌制劑的效果一致。青貯飼料中NDF的消化率越高，動物對營養物質的消化吸收越好，本研究中試驗Ⅲ組30 h NDFD顯著高于對照組，說明隨著葡萄糖氧化酶的含量提高，NDF的消化率也隨著提高，可能是全株玉米青貯中的葡萄糖酸促進了瘤胃的發酵，間接的提高了纖維的消化率，這與黃麗萍等（2021）在全株玉米中添加青貯添加劑的效果類似，均提高了NDF的瘤胃降解率。

3.3 葡萄糖氧化酶對全株玉米青貯質量分級指數（CSQS）的影響 全株玉米青貯的各項指標對青貯品質的影響效果不一致，需要綜合評價來彌補單一評價的不足，讓評價結果更加客觀合理（蔣金 娟 等，2021）。本 研 究 中 采 用Tharangani等（2021）提出的方法進行綜合評價，該方法應用于全國畜牧總站和中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所主編的《中國全株玉米青貯質量報告》系列叢書中，不僅包含了營養指標，還包含了發酵指標，能全面反映出全株玉米青貯品質的優劣，即CSQS分值越高，青貯品質就越高，葡萄糖氧化酶的添加量就越合適。本研究中試驗組的CSQS的分值均高于對照組，其中試驗Ⅱ組和Ⅲ組更顯著，說明葡萄糖氧化酶能夠改善全株玉米青貯的品質。葡糖糖氧化酶對全株玉米青貯品質改善的效果依次為試驗Ⅲ組>試驗Ⅱ組>試驗Ⅰ組>對照組。

4 結論

全株玉米青貯中添加葡萄糖氧化酶能提高感官 評 分 和CP、Starch、LA的 含 量，提 高30 h NDFD，降低pH，進而改善全株玉米青貯的品質。全株玉米青貯質量分級指數顯示，試驗Ⅲ組>試驗Ⅱ組>試驗Ⅰ組>對照組。綜上所述，添加40 mg/kg葡萄糖氧化酶對全株玉米青貯品質的效果最好。