不同添加劑對板藍根莖葉發(fā)酵品質與營養(yǎng)價值的影響

張俊麗， 岳彩娟， 高旭紅， 梁小軍

（寧夏農林科學院動物科學研究所，寧夏 銀川 750002）

板藍根，又名靛青根、藍靛根、大青根、靛根，最早被記載于《神農本草經》，是我國傳統(tǒng)常用清熱解毒類的代表性中藥（鄧九零，2021），根和葉均可以入藥，根稱板藍根、葉叫大青葉，都是常用中藥材， 有清熱解毒、 涼血利咽之功效 （胡定國，2022；中國藥典委員會，2020）。現(xiàn)代藥理學研究表明，板藍根具有抗病毒、抗菌、抗腫瘤、抗內毒素及提高機體免疫力等作用（嚴迪華，2021），其中抗流感病毒的藥理作用尤為明顯。 板藍根化學活性物質主要有多糖類、生物堿類、苯丙素類、有機酸類及其衍生物等（李申，2022；侯憲邦，2017）。生物堿是北板藍中抗病毒的最主要成分中的一種，2015年版《中國藥典（一部）》中將告依春的含量作為北板藍根的質量控制指標， 要求其含量不得少于0.030%（那璐，2022）。 隨著我國飼料“全面禁抗”戰(zhàn)略決策的實施，中草藥添加劑因具有功能多樣、安全可靠、無副作用、無耐藥性等特點（姚學敏，2013；羅寧，2010），已作為促進動物健康和安全的替代產品而成為當前動物營養(yǎng)與保健領域的研究熱點。 板藍根是中獸藥中較為常用的治療病毒感染性疾病的具有清熱解毒功效的中藥 （王啟佩，2022）。 杜沛欣（2008）研究表明，南板藍根其地上部分（莖、葉）可直接入藥或加工成青黛入藥，有著較高的利用率；王鳳英（2009）采用板藍根、腐植酸鈉配合治療犢牛腹瀉取得良好的效果； 張槐等（2011）篩選出復方板藍根注射液（消炎無痕），對治療奶牛乳房炎也有明顯效果。 目前國內外關于板藍根的研究多集中在化學成分、 藥理及臨床方面，有關板藍根莖葉飼料化利用方面的研究較少。為了充分利用板藍根莖葉， 挖掘其莖葉中的活性成分及在促進動物生長和健康方面的潛力， 本試驗研究了纖維素酶、 乳酸菌等不同處理發(fā)酵板藍根莖葉， 通過不同處理后的營養(yǎng)價值和發(fā)酵品質的分析與評價，篩選出適宜的處理方法，以提高板藍根莖葉微貯發(fā)酵品質，促進其飼料化利用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 板藍根莖葉為寧夏當?shù)胤N植板藍根的地上部分，自然曬干，由當?shù)剞r戶提供。 纖維素酶Ⅱ（酶活≥5000 U/g），粉末狀，購自滄州夏盛酶生物技術有限公司；青干貯專用復合酶，主要成分及含量為纖維素酶（≥5000 U/g）、木聚糖酶（≥50000 U/g）、β-葡聚糖酶（≥25000 U/g），購自滄州夏盛酶生物技術有限公司；復合乳酸菌（植物乳桿菌≥1.6×1010CFU/g、 布氏乳桿菌≥4×109CFU/g）；青貯寶，主要由糞腸球菌、乳酸片球菌、植物乳桿菌、 布氏乳桿菌等復合乳酸菌及纖維素酶、半纖維素酶、細菌促生長因子等組成，其成分中含有同型菌1.0×1010CFU/g， 異型菌1.0×1010CFU/g，酶活≥5000 U/g，購自河南瑞森生物科技有限公司。

1.2 試驗設計 試驗共設8 個處理， 每個處理3個重復。分別為纖維素酶組（編號為BX，添加3 g/kg）；復合乳酸菌組（編號為BR，添加3 g/kg）；青干貯專用復合酶組（編號為ZB，添加3 g/kg）； 青貯寶組（編號為BQ，添加3 g/kg）； 青貯寶+纖維素酶組（編號為BQX，各添加3 g/kg）；纖維素酶+復合乳酸菌組（編號為BRX，各添加3 g/kg）；青干貯專用復合酶+復合乳酸菌組（編號為BRZ，各添加3 g/kg）；對照組（CK，不添加任何菌劑）。

1.3 發(fā)酵方法 將板藍根莖葉粉碎至1 ～2 cm，按照其風干重量加入適量自來水，攪拌均勻，使其含水量達到55% ～60%，靜置30 min。 將所選用的菌劑按產品推薦用量和方法， 準確稱量后先用100 mL 40 ℃左右溫水水充分溶解后，加入5 g 紅糖進行復活30 min 左右后均勻地灑在板藍根莖葉原料上， 攪拌均勻后裝入廣口瓶內， 邊裝邊壓實、用封口膜封口并編號。放置于實驗室陰涼避光處，室溫發(fā)酵60 d。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 主要活性成分 發(fā)酵前， 將獲得的板藍根莖葉委托通標標準技術服務有限公司進行主要活性成分（R.S）告依春的含量檢測。

1.4.2 感官評價 在發(fā)酵60 d 后，組成評分小組并依據(jù)我國現(xiàn)行的《青貯飼料質量評定標準》對板藍根莖葉氣味、質地、pH、顏色等指標進行感官鑒定。

1.4.3 有機酸含量及組成 對樣品水分、pH、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等有機酸，總氮和氨態(tài)氮含量進行測定， 所有樣品委托寧夏昊標檢測研究院依據(jù)相關方法測定。

1.4.4 營養(yǎng)成分 干物質、粗蛋白質、粗脂肪、粗灰分、粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維等發(fā)酵飼料品質的指標測定， 由寧夏農林科學院農產品質量檢測中心協(xié)作檢測。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 試驗數(shù)據(jù)均以 “平均值±標準差”表示，采用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析、差異性檢驗，并以P＜0.05 或P＜0.01 作為差異顯著性判斷標準。

2 結果與討論

2.1 不同處理板藍根莖葉發(fā)酵感官評價 感官評定是通過觸覺、嗅覺、視覺并結合飼料水分、氣味、顏色等多種物理性質進行簡單評定的方法（唐文浩，2022）。如表1 所示，各試驗處理的板藍根莖葉均無腐敗臭味呈淡酸味，褐黃色，質地松散不粘手，含水率適宜，感官評分均在51 ～69，評價為良好，其中BX、BQX、BQ、BQX 組pH 顯著高于對照組（P＜0.05），BX、ZB、BQX 組氣味得分分別比對照組提高了23.33%、16.67%、30.00%， 差異顯著（P＜0.05）。 表明用纖維素酶、纖維素酶+復合乳酸菌、 瑞森青貯寶+復合乳酸菌處理在一定程度上提高了板藍根莖發(fā)酵的感官評分， 表明發(fā)酵效果較明顯，酸香味較濃，質地松軟，感官評價較好，這與孫貴賓等（2018）研究表明，菌酶聯(lián)合處理能有效提高全株玉米青貯的感官評分結果一致。

表1 板藍根莖葉發(fā)酵后感官評價

2.2 板藍根莖葉發(fā)酵pH、 有機酸含量測定結果pH 是青貯飼料質量評價的重要指標之一，一般認為pH ≤4.2 為優(yōu)等，4.2≤pH ≤5.0 為一般（劉建新，1999）。 如表2 所示，本試驗各處理組pH 均在4.7 ～5.0，說明板藍根發(fā)酵質量一般，對照組pH為5.28，質量較差，其中BQX 、BRX 組pH 分別比對照組降低了13.64%、12.68%，差異極顯著（P＜0.01）；氨態(tài)氮與總氮的比值反映青貯飼料中蛋白質及氨基酸分解的程度， 氨態(tài)氮/總氮比值越小，粗蛋白質分解越少， 青貯質量越好（2021， 張俊麗）。 試驗各組氨態(tài)氮/總氮比值均小于5， 其中BR 組氨態(tài)氮/總氮比值極顯著低于BX、BQX 組（P＜0.01），說明各組青貯質量較好，復合乳酸菌組氨態(tài)氮/總氮比值顯著降低，說明乳酸菌的添加抑制了好氧微生物的活性， 減少了粗蛋白質的分解，降低了氨態(tài)氮的含量（孫貴賓，2018）。

表2 板藍根莖葉pH、有機酸含量測定結果

在青貯飼料發(fā)酵過程中， 有機酸含量可以反映青貯質量效果，乳酸含量越高，丙酸、丁酸含量越低，表明發(fā)酵品質越好（胡凱軍等，2022），其中本試驗中BX、ZB、BQX、BRX 組乳酸含量分別比對照組提高了10.43%、12.70%、14.13%、13.05%，差異極顯著（P＜0.01）；BRX、BQX 組丙酸含量分別比對照組降低了59.09%、68.18%， 差異極顯著（P＜0.01）；復合酶和乳酸菌組合添加與單一添加相比可進一步提高青貯發(fā)酵品質 （Chen 等，1994）， 綜合分析說明纖維素酶+復合乳酸菌組、青貯寶+纖維素酶組共同添加時， 對板藍根莖葉發(fā)酵品質影響效果較好。

2.3 板藍根莖葉發(fā)酵品質評價結果 有機酸總量及其構成可以反映青貯發(fā)酵過程的好壞， 其中最重要的是乳酸、乙酸和丁酸，乳酸所占比例越大越好（劉建新，1999）。 如表3 所示，乳酸占有機酸總酸比例最高，其次為乙酸、丙酸、丁酸等。 BQX組有機酸總和最高， 比對照組提高了16.44%，差異極顯著（P＜0.01）； 試驗各組乳酸占比均超過70%， 與對照組相比，BRX 組乳酸占比提高了4.37%，差異極顯著（P＜0.01）；試驗各組除了BQ組乙酸占比高于20%外，其余均低于20%，說明試驗各組乙酸占總有機酸比例較合適； 試驗各組丁酸均未檢出，說明試驗各組均無腐敗酸臭味，發(fā)酵效果較好。 氨態(tài)氮與總氮的比值可反映青貯飼料中蛋白質及氨基酸分解的程度，比值越大，青貯質量越差。 綜合分析認為各組發(fā)酵過程中乳酸菌為優(yōu)勢菌群，發(fā)酵飼料質量較好，尤其是添加纖維素酶、 纖維素酶+復合乳酸菌共用對板藍根發(fā)酵品質效果更好。依據(jù)劉建新（1999）《青貯飼料的合理調制與質量評定標準》 將有機酸評分和氨態(tài)氮評分結合，本試驗各組發(fā)酵后綜合得分均在99 分以上，質量評價為優(yōu)良。

表3 板藍根莖葉發(fā)酵品質評價結果

2.4 板藍根莖葉發(fā)酵后營養(yǎng)成分及飼用價值評價結果 飼料的營養(yǎng)成分是評價飼料質量的最直觀指標，通過營養(yǎng)指標可以初步評價其飼用價值（劉海燕，2019）。如表4 所示，本試驗各試驗組粗蛋白質、粗脂肪含量顯著低于未發(fā)酵原樣（P＜0.01）， 說明不同處理并不能提高板藍根莖葉發(fā)酵后粗蛋白質含量，這與張相倫等（2018）研究結果表明在玉米秸稈中添加纖維素酶和乳酸菌制劑可提高青貯料中的粗蛋白質含量結果不一致，這可能與板藍根莖葉本來粗蛋白質質含量比較高有關。 與對照組相比，BX、BQX、BRX 組粗纖維含量分別降低了24.78%、31.62%、30.15%， 差異極顯著（P＜0.01），試驗各組中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量顯著高于未發(fā)酵原樣 （P＜0.01）。說明添加纖維素酶、纖維素酶+復合乳酸菌、青貯寶+復合乳酸菌聯(lián)合處理對板藍根莖葉中纖維降解效果較好，這與纖維素酶可以將纖維素等非淀粉多糖有效分解為低聚糖、葡萄糖等物質供乳酸菌等利用有關（鮮凌瑾，2019），但不能降低中性洗滌纖維、 酸性洗滌纖維含量， 這與曾燕霞等（2020）研究表明，添加纖維素酶、乳酸菌與酵母菌的三者組合及纖維素酶與乳酸菌組合可顯著降低處理葡萄枝條中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量結果不一致。

表4 板藍根莖葉發(fā)酵后營養(yǎng)成分測定結果g/100 g

2.5 板藍根莖葉發(fā)酵的能量價值 由表5 可知，從板藍根莖葉飼料能值分析， 未發(fā)酵的板藍根莖葉的總能、消化能、代謝能、產奶凈能、維持凈能均極顯著高于對照組及其他試驗組（P＜0.01），這可能與板藍根莖葉本身粗蛋白質質含量較高、 粗纖維含量較低等有關。

表5 板藍根莖發(fā)酵的能量價值（干物質基礎）MJ/kg

2.6 板藍根莖葉活性成分檢測結果（R，S）-告依春是從板藍根中提取的天然生物堿， 并作為板藍根的鑒別標記物（李明明，2022） 。Xiao 等（2016）研究發(fā)現(xiàn)， 告依春可以通過抑制病毒的附著和增殖作用發(fā)揮抗流感病毒（FM1）活性。如表6 所示，參照中國藥典2020 版中記載板藍根藥材中活性成分檢測方法， 本試驗未檢測出板藍根莖葉中（R.S）告依春含量的活性成分（表6），說明板藍根莖葉可作為粗飼料進行開發(fā)利用， 但能否作為具有藥理功能的飼料資源還需進一步研究。

表6 板藍根莖葉活性成分檢測結果

3 結論

添加纖維素酶、復合乳酸菌、纖維素酶+復合乳酸菌聯(lián)合處理板藍根莖葉， 可有效改善發(fā)酵品質，乳酸含量顯著提高，粗纖維含量顯著降低。 板藍根莖葉作為粗飼料資源，具有較好的營養(yǎng)價值，直接粉碎添加即可， 但能否作為具有藥理功能的飼料資源還需進行深入研究。