葡萄糖氧化酶对全株玉米青贮品质的影响

赵和平 ， 孙 见 ， 刘云祥， 卜登攀， 陈雅坤，王 翰， 王建平， 陈延斌， 赵连生*

（1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京 100193；2.河南科技大学动物科技学院，河南洛阳 471800；3.威海海洋职业学院，山东威海 264315；4.中地乳业集团有限公司，北京 100020）

葡萄糖氧化酶是一种无残留、无抗药性的饲料添加剂，在1999年被国家农业部列入《饲料添加剂目录》，目前在医药、饲料等行业的应用比较广泛（王佰涛等，2019）。葡萄糖氧化酶具有专一性，能将β-D-葡萄糖氧化成葡萄糖酸内酯，然后迅速水解成葡萄糖酸和过氧化氢，并在过程中消耗氧气，与普通酶制剂不同，葡萄糖氧化酶并不是通过改善营养的方式来改善动物生产性能，而是起到酸化剂、益生菌和氧化剂的作用（刘延杰等，2019）。葡萄糖氧化酶在青贮上的应用，是利用其能够消耗氧气，产生的葡萄酸和过氧化氢，有利于厌氧乳酸菌的繁殖和抑制有害菌的生长，从而确保青贮的质量，但是鲜见其在全株玉米青贮上的应用报道（王鑫等，2021）。本研究将葡萄糖氧化酶作为青贮添加剂加入全株玉米青贮中，探讨其在全株玉米青贮中的合适添加量及对青贮品质的影响，为葡萄糖氧化酶在青贮上推广和应用提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 本试验所用全株玉米来源于北京顺义中地种畜有限公司，株高160 cm左右，留茬高度19 cm左右，由青贮收割机粉碎成1~2 cm的小段。葡萄糖氧化酶活性为1000 U/g，由宁夏夏盛酶生物有限公司提供。

1.2试验设计 本试验设4个处理组，分别为对照组（无添加）、试验Ⅰ组（10 mg/kg）、试验Ⅱ组（20 mg/kg）、试验Ⅲ组（40 mg/kg），每组4个重复。

1.3 青贮的制作 将收集的全株玉米随机分成4份，每份称4 kg。按试验设计称取每组葡萄糖氧化酶的用量，将其加入对应组的菌液喷壶中，每壶添加20 mL蒸馏水、混匀，对照组加等量的蒸馏水。然后将菌液喷洒在青贮上，充分混匀，装入青贮袋，使用真空包装机真空密封，室内常温发酵60 d。1.4检测指标及方法

1.4.1 感官品质评定 用四分法取发酵好的全株玉米青贮放在15 cm×20 cm样品盒中，然后随机标号，由有经验的人员严格按照《全株玉米青贮饲料分级技术规范》（郭江鹏等，2020）中的方法，进行感官评分。

1.4.2 发酵指标检测 准确称取20.00 g青贮样品于锥形瓶中，加180 mL去离子水，摇匀封口，置于4℃冰箱中低温浸提，每隔6 h，摇匀一次，浸提24 h，用定性滤纸过滤，得到浸提液，用于pH、氨态氮/总氮（NH3-N/TN）、氨氮浓度（AN）、乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）含量的测定，pH用雷磁pHS-3C精密pH计测 定；NH3-N/TN、AN、LA、AA、PA参考任丽娟等（2020）方法测定。

1.4.3 营养指标检测 干物质（DM）、粗蛋白质（CP）、粗脂肪（EE）、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）、淀粉（Starch）、30 h中性洗涤纤维降解率（30 h NDFD）等指标参考任丽娟等（2020）方法测定。

1.5 全株玉米青贮质量分级指数 全株玉米青贮质量分级指数（CSQS）（Rmh等，2021）计算公式如下：

式中：CQSI为全株玉米青贮质量指数，Si为营养指标（DM、CP、Starch、EE、30 h NDFD）和发酵指标（AN和LA）的标准化值，Wi为各个指标的权重。

1.6 统计分析 试验数据经Excel整理后，用SPSS 22.0统计软件进行方差分析和多重比较，结果以“平均值±标准误”表示，P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 葡萄糖氧化酶对全株玉米青贮感官品质的影响 由表1可知，试验Ⅲ组的气味评分最高，为21.33，与对照组相比差异不显著（P>0.05）；试验组色泽、质地、籽实破碎度与对照组相比差异均不显著（P>0.05）；总体评分除了试验Ⅱ组被评为中等，其他三组均为优良。

表1 全株玉米青贮感官品质评定结果

2.2 葡萄糖氧化酶对全株玉米青贮营养成分的影响 由表2可知，对照组的DM含量最高，为33.66%，比试验Ⅰ组高1.5个百分点（P<0.05）；试验Ⅲ组CP含量最高，为7.71%，比对照组高0.54个百分点（P<0.05）；试验组和对照组的NDF和ADF含量相比差异均不显著（P>0.05）；试验Ⅲ组的Starch含量最高，为34.15%，比对照组高3.18个百分点（P<0.05），且其余两组Starch含量也高于对照组；试验组的EE含量和对照组相比差异不显著（P>0.05），其中试验Ⅲ组EE含量最高，为4.34%，比试验Ⅰ组高0.3个百分点（P>0.05）；试 验Ⅲ组 的30 h NDFD最 高，为65.46%，分别比对照组和试验Ⅰ组高1.33个百分点和1.92个百分点（P<0.05）。

表2 葡萄糖氧化酶对全株玉米青贮营养成分的影响

2.3 葡萄糖氧化酶对全株玉米青贮发酵品质的影响 由表3可知，试验组的pH显著均低于对照组，其中试验Ⅲ组的pH最低，为3.66，比对照组低0.29（P<0.05）；试验组和对照组之间氨态氮含量差异不显著（P>0.05）；试验Ⅲ组的LA含量最高，为4.78%，比对照组高0.72个百分点（P<0.05）；试验Ⅲ组AA含量最高，为1.64%，比对照组高0.30个百分点（P<0.05）；各组中PA含量差异不显著（P>0.05）。

表3 葡萄糖氧化酶对全株玉米青贮发酵品质的影响

2.4 葡萄糖氧化酶对全株玉米青贮质量分级指数（CSQS）的影响 由表4可知，试验组的CSQS均显著高于对照组（P<0.05），且随着葡萄糖氧化酶添加量的增加，CSQS显著提高（P<0.05），其中试验Ⅲ组的CSQS最高，为71.21分，比对照组高7.45分（P<0.05）。

表4 葡萄糖氧化酶对全株玉米青贮质量分级指数（CSQS）的影响

3 讨论

3.1 葡萄糖氧化酶对全株玉米青贮感官品质的影响 青贮发酵的结果在气味、色泽、质地上有直观的体现，生产实践中常用感官评价来判断青贮品质的优劣（陈丽丽等，2019）。本试验经过60 d发酵后，4个组的全株玉米青贮感官评分均在70分以上，其中试验Ⅲ组综合评分最高，为83分，达到优良青贮等级，说明葡萄糖氧化酶在一定程度上能改善青贮饲料的品质，这与熊云霞等（2016）提出的观点一致。试验组在气味评定方面差异比较大，可能是随着葡萄糖氧化酶用量的增加，影响了青贮代谢过程中挥发性物质产生的含量。感官评价方法虽然简单，但受评价者主观影响较大，所以要求评价者按操作标准进行评分，尽量减少误差（Zhang等，2019）。

3.2 葡萄糖氧化酶对全株玉米青贮品质的影响葡萄糖氧化酶作为需氧脱氢酶，在青贮过程中消耗氧气，产生葡萄糖酸和过氧化氢，葡萄糖酸可以降低环境的pH，促进乳酸菌的快速增殖，过氧化氢具有杀菌灭菌的作用，能抑制有害菌的繁殖，从而起到缩短青贮时间，提高青贮质量的作用（罗丽等，2021）。在本研究中，试验组和对照组相比pH显著下降，说明葡萄氧化酶分解生成的葡萄糖酸使青贮饲料内部先形成酸性环境，同时在厌氧的条件下，使乳酸菌大量繁殖，乳酸含量迅速提高，使试验组的乳酸含量高于对照组，这与张相伦等（2018）在全株玉米中添加乳酸菌剂的研究结果一致。CP含量常被用来评价青贮饲料营养价值，CP含量越高，表示CP分解的越少，青贮的质量就越高（陈凌华，2018）。本研究发现，添加葡萄糖氧化酶能提高青贮的CP含量，试验Ⅲ组显著高于对照组，表明添加葡萄糖氧化酶能减少青贮中CP的分解，这与刘圈炜等（2011）在玉米秸秆中添加复合酶制剂的研究结果一致。Starch含量是判断全株玉米青贮品质优劣的重要指标，本研究表明，添加葡萄糖氧化酶可以有效提高全株玉米青贮Starch含量，经计算，试验组分别比对照组提高0.19、1.91、3.18个百分点，试验Ⅱ组和Ⅲ组均显著高于对照组，说明葡萄糖氧化酶在青贮发酵的过程中显著的减少了好氧性细菌的活动，减少了不必要的营养损失，提高了青贮的质量，这与吴鹏昊等（2020）在全株玉米青贮中加复合乳酸菌制剂的效果一致。青贮饲料中NDF的消化率越高，动物对营养物质的消化吸收越好，本研究中试验Ⅲ组30 h NDFD显著高于对照组，说明随着葡萄糖氧化酶的含量提高，NDF的消化率也随着提高，可能是全株玉米青贮中的葡萄糖酸促进了瘤胃的发酵，间接的提高了纤维的消化率，这与黄丽萍等（2021）在全株玉米中添加青贮添加剂的效果类似，均提高了NDF的瘤胃降解率。

3.3 葡萄糖氧化酶对全株玉米青贮质量分级指数（CSQS）的影响 全株玉米青贮的各项指标对青贮品质的影响效果不一致，需要综合评价来弥补单一评价的不足，让评价结果更加客观合理（蒋金 娟 等，2021）。本 研 究 中 采 用Tharangani等（2021）提出的方法进行综合评价，该方法应用于全国畜牧总站和中国农业科学院北京畜牧兽医研究所主编的《中国全株玉米青贮质量报告》系列丛书中，不仅包含了营养指标，还包含了发酵指标，能全面反映出全株玉米青贮品质的优劣，即CSQS分值越高，青贮品质就越高，葡萄糖氧化酶的添加量就越合适。本研究中试验组的CSQS的分值均高于对照组，其中试验Ⅱ组和Ⅲ组更显著，说明葡萄糖氧化酶能够改善全株玉米青贮的品质。葡糖糖氧化酶对全株玉米青贮品质改善的效果依次为试验Ⅲ组>试验Ⅱ组>试验Ⅰ组>对照组。

4 结论

全株玉米青贮中添加葡萄糖氧化酶能提高感官 评 分 和CP、Starch、LA的 含 量，提 高30 h NDFD，降低pH，进而改善全株玉米青贮的品质。全株玉米青贮质量分级指数显示，试验Ⅲ组>试验Ⅱ组>试验Ⅰ组>对照组。综上所述，添加40 mg/kg葡萄糖氧化酶对全株玉米青贮品质的效果最好。