添加半纤维素酶对水稻秸秆青贮发酵品质的影响
水稻秸秆碳水化合物含量低，无法满足优质青贮饲料所需的条件，因而可通过添加酶制剂和乳酸菌（LAB）改善青贮饲料的发酵品质。本研究旨在研究水稻秸秆的营养成分，添加半纤维素酶制剂、乳酸菌及其组合添加对水稻秸秆青贮发酵品质的影响。结果表明，添加半纤维素酶降低了水稻秸秆青贮饲料的半纤维素含量半纤维素降解的同时伴随着更高含量的乙酸和木糖的产生。植物乳酸杆菌的添加提高了乳酸含量，降低了pH值，有效地改善了水稻秸秆的青贮发酵品质。半纤维素酶和乳酸菌组合添加对发酵品质和结构性碳水化合物降解效果最好。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 材料与方法2
1.1 试验材料 2
1.2 试验设计 2
1.3 试验方法 2
1.3.1 青贮饲料的调制2
1.3.3 样品处理3
1.3.3 测定指标及分析方法3
1.4 数据处理3
2 结果与分析3
2.1 水稻秸秆原材料化学和微生物组成3
2.2 添加剂对青贮过程中干物质、pH、Vscore、有机酸含量的影响4
2.3 添加剂对青贮过程中乙醇含量和氨态氮/总氮的影响5
2.4 添加剂对青贮过程中结构性碳水化合物降解的影响5
2.5 添加剂对青贮过程中水溶性碳水化合物含量的影响6
3 讨论7
4 结论 8
致谢 8
参考文献9 添加半纤维素酶对水稻秸秆青贮发酵品质的影响
引言
水稻(Oryza sativa, L)在我国拥有悠久的种植历史，年种植面积约302万公顷，水稻秸秆资源十分丰富。据相关数据统计，水稻秸秆年产量约为0.29亿吨，但其中大部分并没有得到有效利用。每年经过物理化学等手段处理的水稻秸秆约占总产量的10%，这些处理后的水稻秸秆可以应用在各个方面[1]，少部分作为粗饲料用于饲喂反刍家畜。丢弃的水稻秸秆常堆于田间，部分地区的农民仍有焚烧水稻秸秆的习惯，大量水稻秸秆焚烧产生的有害气体会导致严重的环境污染，同时，也造成了资源浪费。随着近年来 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
我国畜牧业的快速发展，粗饲料短缺问题不断出现，若能将水稻秸秆充分合理地开发利用，将成为缓解大气污染和粗饲料短缺等问题的有效途径。水稻秸秆的适口性相对较差，粗纤维含量高，可消化养分含量低，无法满足家畜生产所需的营养物质要求。因此，水稻秸秆调制成优质青贮饲料，提高其营养价值和适口性，对促进水稻秸秆饲料化利用具有十分重要的现实意义。
一般而言，同类青贮原料中，水稻秸秆水溶性碳水化合物含量相对较低，而附着在表面的乳酸菌数量少，使其青贮发酵结果不太理想，常规青贮无法满足调制优质青贮饲料所需的条件[2]。为了获得更优质的水稻秸秆青贮饲料，需添加乳酸菌和酶制剂改善青贮过程[3]。乳酸菌和半纤维素酶是两款优质的青贮发酵促进剂，在青贮饲料生产中应用广泛，效果良好。在青贮过程中添加同型发酵乳酸菌如植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum），可以促进青贮过程早期乳酸的快速代谢发酵，迅速降低pH，有效地抑制有害微生物的活性，进而降低营养物质的损失[45]。
半纤维素是一种异质多聚体，它将细胞壁中的纤维素和木质素相互交织在一起，关联紧密。它的分子组成是由几种不同类型的单糖构成，这些糖是五碳糖和六碳糖，包括木糖、阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖等 [6]。因为半纤维素为聚糖混合物，所以水解半纤维维素的酶也分为半乳聚糖酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶、葡萄糖醛内醇酶、阿拉伯糖若酶、木糖昔酶和葡萄糖醛内醋酶等。在青贮过程中添加半纤维素酶制剂可以降解半纤维素，增加乳酸菌发酵所需的底物含量，从而促进乳酸菌发酵过程，改善原料青贮发酵品质。此外，半纤维素酶还可以打破细胞壁结构，促进瘤胃微生物对其的利用，提高反刍动物对青贮饲料的消化效率，改善动物生长性能[7]；有研究表明乳酸菌和纤维素酶组合添加比各自单独添加，可进一步提高青贮发酵品质[8]。
本研究旨在探讨添加半纤维素酶和乳酸菌对水稻秸秆青贮结构性碳水化合物的降解和发酵品质的影响，为调制优质水稻秸秆青贮饲料提供技术支撑。
1 材料与方法
1．1 试验材料
水稻秸秆由江苏省农业科学院提供，水稻种植于江苏省农科院试验地，水稻秸秆为去除籽粒的茎秆。半纤维素酶购于江苏锐阳生物科技有限公司，半纤维素酶活性为200000 U/g，使用时最适pH为4.8，最适温度为50℃。乳酸菌制剂（MTD/1）主要由植物乳酸杆菌（Lactobacillus plantarum）组成，购买于美国Ecosyl公司。
1．2 试验设计
试验采用完全随机区组设计，设对照和3个添加剂组：对照组（CK）、半纤维素酶组（HC）、乳酸菌组（L）和乳酸菌+半纤维素酶组（HCL），半纤维素酶添加量为0.3 g/kg，乳酸菌制剂添加水平为1×106 cfu/g，均以鲜重为基础。在青贮第3、6、15、30和60天打开实验室青贮窖取样分析，每个处理及每个青贮时间点5个重复，共计100个实验室青贮窖。
1．3 试验方法
1．3．1 青贮饲料的调制 水稻秸秆用铡刀切成2 cm左右，按试验设计将半纤维素 酶和乳酸菌均匀喷洒在水稻秸秆上，充分混合均匀，装填至体积为1L的塑料容器中，人工压实后盖上内外盖，并用胶带密封，在室温条件下保存。
1．3．2 样品处理 在对应发酵天数将实验室青贮窖打开后，取出全部青贮样品混匀，用四分法称取20g放入100 mL的广口三角瓶中，加入60 mL去离子水，置于4℃冰箱内浸提24 h，然后通过两层纱布和定性滤纸过滤，得到的液体为青贮饲料的浸提液，保存在50 mL的离心管，于20 ℃冰箱冷冻保存待测。浸提液用于测定pH、氨态氮、乳酸、挥发性脂肪酸和乙醇。再称取10g样品于大锥形瓶中，加入90mL生理盐水，置于摇床震荡2小时，得到菌液。将剩余青贮饲料收集烘干，测定干物质、水溶性碳水化合物、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维以及酸性洗涤木质素。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 材料与方法2
1.1 试验材料 2
1.2 试验设计 2
1.3 试验方法 2
1.3.1 青贮饲料的调制2
1.3.3 样品处理3
1.3.3 测定指标及分析方法3
1.4 数据处理3
2 结果与分析3
2.1 水稻秸秆原材料化学和微生物组成3
2.2 添加剂对青贮过程中干物质、pH、Vscore、有机酸含量的影响4
2.3 添加剂对青贮过程中乙醇含量和氨态氮/总氮的影响5
2.4 添加剂对青贮过程中结构性碳水化合物降解的影响5
2.5 添加剂对青贮过程中水溶性碳水化合物含量的影响6
3 讨论7
4 结论 8
致谢 8
参考文献9 添加半纤维素酶对水稻秸秆青贮发酵品质的影响
引言
水稻(Oryza sativa, L)在我国拥有悠久的种植历史，年种植面积约302万公顷，水稻秸秆资源十分丰富。据相关数据统计，水稻秸秆年产量约为0.29亿吨，但其中大部分并没有得到有效利用。每年经过物理化学等手段处理的水稻秸秆约占总产量的10%，这些处理后的水稻秸秆可以应用在各个方面[1]，少部分作为粗饲料用于饲喂反刍家畜。丢弃的水稻秸秆常堆于田间，部分地区的农民仍有焚烧水稻秸秆的习惯，大量水稻秸秆焚烧产生的有害气体会导致严重的环境污染，同时，也造成了资源浪费。随着近年来 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
我国畜牧业的快速发展，粗饲料短缺问题不断出现，若能将水稻秸秆充分合理地开发利用，将成为缓解大气污染和粗饲料短缺等问题的有效途径。水稻秸秆的适口性相对较差，粗纤维含量高，可消化养分含量低，无法满足家畜生产所需的营养物质要求。因此，水稻秸秆调制成优质青贮饲料，提高其营养价值和适口性，对促进水稻秸秆饲料化利用具有十分重要的现实意义。
一般而言，同类青贮原料中，水稻秸秆水溶性碳水化合物含量相对较低，而附着在表面的乳酸菌数量少，使其青贮发酵结果不太理想，常规青贮无法满足调制优质青贮饲料所需的条件[2]。为了获得更优质的水稻秸秆青贮饲料，需添加乳酸菌和酶制剂改善青贮过程[3]。乳酸菌和半纤维素酶是两款优质的青贮发酵促进剂，在青贮饲料生产中应用广泛，效果良好。在青贮过程中添加同型发酵乳酸菌如植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum），可以促进青贮过程早期乳酸的快速代谢发酵，迅速降低pH，有效地抑制有害微生物的活性，进而降低营养物质的损失[45]。
半纤维素是一种异质多聚体，它将细胞壁中的纤维素和木质素相互交织在一起，关联紧密。它的分子组成是由几种不同类型的单糖构成，这些糖是五碳糖和六碳糖，包括木糖、阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖等 [6]。因为半纤维素为聚糖混合物，所以水解半纤维维素的酶也分为半乳聚糖酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶、葡萄糖醛内醇酶、阿拉伯糖若酶、木糖昔酶和葡萄糖醛内醋酶等。在青贮过程中添加半纤维素酶制剂可以降解半纤维素，增加乳酸菌发酵所需的底物含量，从而促进乳酸菌发酵过程，改善原料青贮发酵品质。此外，半纤维素酶还可以打破细胞壁结构，促进瘤胃微生物对其的利用，提高反刍动物对青贮饲料的消化效率，改善动物生长性能[7]；有研究表明乳酸菌和纤维素酶组合添加比各自单独添加，可进一步提高青贮发酵品质[8]。
本研究旨在探讨添加半纤维素酶和乳酸菌对水稻秸秆青贮结构性碳水化合物的降解和发酵品质的影响，为调制优质水稻秸秆青贮饲料提供技术支撑。
1 材料与方法
1．1 试验材料
水稻秸秆由江苏省农业科学院提供，水稻种植于江苏省农科院试验地，水稻秸秆为去除籽粒的茎秆。半纤维素酶购于江苏锐阳生物科技有限公司，半纤维素酶活性为200000 U/g，使用时最适pH为4.8，最适温度为50℃。乳酸菌制剂（MTD/1）主要由植物乳酸杆菌（Lactobacillus plantarum）组成，购买于美国Ecosyl公司。
1．2 试验设计
试验采用完全随机区组设计，设对照和3个添加剂组：对照组（CK）、半纤维素酶组（HC）、乳酸菌组（L）和乳酸菌+半纤维素酶组（HCL），半纤维素酶添加量为0.3 g/kg，乳酸菌制剂添加水平为1×106 cfu/g，均以鲜重为基础。在青贮第3、6、15、30和60天打开实验室青贮窖取样分析，每个处理及每个青贮时间点5个重复，共计100个实验室青贮窖。
1．3 试验方法
1．3．1 青贮饲料的调制 水稻秸秆用铡刀切成2 cm左右，按试验设计将半纤维素 酶和乳酸菌均匀喷洒在水稻秸秆上，充分混合均匀，装填至体积为1L的塑料容器中，人工压实后盖上内外盖，并用胶带密封，在室温条件下保存。
1．3．2 样品处理 在对应发酵天数将实验室青贮窖打开后，取出全部青贮样品混匀，用四分法称取20g放入100 mL的广口三角瓶中，加入60 mL去离子水，置于4℃冰箱内浸提24 h，然后通过两层纱布和定性滤纸过滤，得到的液体为青贮饲料的浸提液，保存在50 mL的离心管，于20 ℃冰箱冷冻保存待测。浸提液用于测定pH、氨态氮、乳酸、挥发性脂肪酸和乙醇。再称取10g样品于大锥形瓶中，加入90mL生理盐水，置于摇床震荡2小时，得到菌液。将剩余青贮饲料收集烘干，测定干物质、水溶性碳水化合物、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维以及酸性洗涤木质素。
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