青贮材料:青贮玉米(Zea mays)为青贮专用型玉米, 包括玉米果穗的整株玉米, 蜡熟期收获。

中药渣:混合药渣由中成药制药厂提供, 为配方中草药经水提法制取中成药后的残渣, 该配方具有补气养血、益气生津、活血行气、清热解毒的功效; 混合药渣中筛出主要组成中药渣, 白芍(Radix paeoniae)药渣、太子参(Codonopsis pilosula)药渣、牛蒡(Arctium lappa)药渣、党参(Codonopsis pilosula)药渣、川芎(Ligusticum wallichii)药渣。混合药渣含水量为40%, 在使用时不再做任何水分处理, 按试验设计添加比例直接添加于青贮中。各单一药渣含水量在40%左右, 通过晾晒和添加水分将含水量调至40%, 然后按试验设计添加比例添加于青贮中。

试验分别设6个药渣组, 分别为白芍、太子参、牛蒡、党参、川芎和混合药渣组。每组设4个添加水平, 分别以青贮全株玉米鲜重的0、5%、7%、10%添加制作青贮料, 每组3次重复。

1.3.1 青贮料调制 青贮玉米铡短至1.5~2.0 cm, 青贮量1 000 g, 按添加比例均匀混入药渣后装入青贮玻璃罐内, 压实, 聚乙烯薄膜(食品级)覆盖, 用装有沙土的聚乙烯沙袋压面, 四周压实, 缸口凡士林封口, 室温避光下贮藏300 d, 开缸进行青贮样感官品质评定, 发酵品质和营养成分的测定。

1.3.2 青贮料的品质分析 依据农业部《青贮饲料质量评定标准》, 开启青贮容器时, 根据青贮料的颜色、气味、质地、结构等指标, 通过感官评定其品质好坏^[12]。青贮玻璃罐打开后, 均匀取原始样, 剪碎后再按“ 四分法” 取样。取青贮料20 g, 加入蒸馏水, 用榨汁搅拌机搅拌1 min, 四层纱布和定性滤纸过滤, 用pH测仪测定滤液的pH^[13]; 滤液采用苯酚-次氯酸比色法测氨态氮(NH₃-TN)含量^[14]; 干物质(DM)、粗脂肪(EE)、粗蛋白(CP)测定均参照张丽英^[15]方法; 酸性洗涤纤维(NDF)、中性洗涤纤维(ADF); 可溶性碳水化合物(WSC)含量采用苯酚-硫酸比色法测定^[16]; 磷元素(P)含量采用钼锑抗比色法测定^[17]; 乳酸(AA)含量使用SBA-40X生物传感分析仪测定^[18]; 乙酸(LA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)含量采用气相色谱仪测, 色谱分析条件如下:采用FID检测器, FFAP型号毛细管色谱柱, 30 m× 0.32 mm× 0.25 μ m; 柱温180 ℃, 进样口温度220 ℃, 检测器温度220 ℃; 载气为N₂, 流速75 mL· min^-1, H₂流速50 mL· min^-1; 空气流速500 mL· min^-1; 柱前压为3.5 MPa, 分流比为1∶ 5, 进样量1.0 μ L^[19]。

利用Excel软件处理基础数据, 用SPSS 19.0软件分别对药渣处理组数据和药渣添加比例组数据进行one-wayANOVA分析, 置信区间为95%, 即P< 0.05表示差异显著。

从感官上看, 党参、牛蒡、川芎药渣添加组, 青贮料均呈黄绿色, 无霉变现象发生, 质地较好, 无粘手现象, 有强烈的酸香味, 等级为2级及以上, 可用于饲喂各种家畜(表1); 太子参、混合药渣组添加水平为5%等级为2级尚好, 添加量增大后, 青贮感官品质下降; 白芍药渣组仅在添加比例为10%时, 青贮品质2级尚好, 添加水平时为5%、7%为4级, 出现腐败, 腐败青贮料不宜饲喂任何家畜, 洗涤后也不能食用。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 药渣处理对全株玉米青贮饲料感官评价结果影响 Table 1 The sensory evaluation results of herbal medicine residues on corn silage 药渣处理组 Treatment 添加比例 Added level 指标Parameter/point 总分 General score/point 等级 Grade 气味Odour 结构Structure 色泽Colour 对照组(Control group) 0 10 4 1 15 2 白芍 Radix paeoniae 5% 4 0 0 4 4 7% 2 0 0 2 4 10% 10 2 1 13 2 太子参 Codonopsis pilosula 5% 10 4 0 14 2 7% 2 2 1 5 3 10% 2 0 0 2 4 牛蒡 Arctium lappa 5% 10 4 0 14 2 7% 10 2 1 13 2 10% 10 4 2 16 1 党参 Codonopsis pilosula 5% 10 4 0 14 2 7% 10 2 0 12 2 10% 10 2 2 14 2 川芎 Ligusticum wallichii 5% 10 2 1 13 2 7% 10 2 1 13 2 10% 10 2 1 13 2 混合药渣 Mixed medicine 5% 10 1 4 15 2 7% 4 0 1 5 3 10% 2 0 0 2 4

表1 药渣处理对全株玉米青贮饲料感官评价结果影响 Table 1 The sensory evaluation results of herbal medicine residues on corn silage

牛蒡药渣组、党参药渣组各添加水平下pH、LA、AA、PA显著低于对照组(表2)(P< 0.05), 牛蒡组各处理下NH₃-N/TN显著降低, 牛蒡组LA随添加量显著增大, 党参组添加水平为5%时LA、PA显著高于其它处理; 混合药渣组各添加水平下LA、AA、PA显著低于对照组; 川芎药渣组添加水平5%时AA显著高于对照组和其它处理组, NH₃-N/TN显著低于对照组。仅牛蒡组、混合药渣组添加水平为5%时检测出BA, 其余处理未检测到或检测量微小可忽略。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 药渣处理对全株玉米青贮饲料发酵品质的影响 Table 2 Effect of herbal medicine residues on the fermentation quality of the corn silage 药渣处理组 Treatment 添加比例 Added level pH 乳酸 LA/% 乙酸 AA/% 丙酸 PA/% 丁酸 BA/% 氨态氮/总氮 NH3-N/TN 白芍 Radix paeoniae 0 4.42± 0.04aC 10.55± 0.05aA 1.58± 0.00aA 0.79± 0.00aA 0.01± 0.00a 3.68± 0.05aB 5% 4.41± 0.04cC 2.18± 0.01fD 0.68± 0.00eD 0.23± 0.00eC / 2.95± 0.03dC 7% 6.60± 0.05aA 8.28± 0.03cB 0.82± 0.00dC 0.65± 0.00bB / 3.91± 0.03aA 10% 5.05± 0.09bB 4.93± 0.05dC 1.32± 0.00bB 0.22± 0.00fC / 2.89± 0.04eC 太子参 Codonopsis pilosula 0 4.42± 0.04aC 10.55± 0.05aA 1.58± 0.00aA 0.79± 0.00aA 0.01± 0.00a 3.68± 0.05aB 5% 4.50± 0.05bB 6.19± 0.04dB 1.23± 0.00cB 0.22± 0.00fD / 4.13± 0.07aA 7% 4.34± 0.08cC 10.11± 0.02aA 1.26± 0.00bB 0.64± 0.00cC / 3.62± 0.01cC 10% 6.32± 0.03aA 3.33± 0.02fC 0.30± 0.00fC 0.69± 0.00aB / 2.51± 0.01fD 牛蒡 Arctium lappa 0 4.42± 0.04aA 10.55± 0.05aA 1.58± 0.00aA 0.79± 0.00aA 0.01± 0.00aB 3.68± 0.05aA 5% 4.20± 0.02dB 7.16± 0.02cD 0.92± 0.00dD 0.36± 0.00cD 0.031± 0.00bA 3.02± 0.04cD 7% 4.10± 0.03dC 8.53± 0.06bC 1.27± 0.00bB 0.40± 0.00dC / 3.03± 0.01eC 10% 4.13± 0.03eC 9.11± 0.02aB 1.11± 0.00cC 0.43± 0.00cB / 3.25± 0.00dB 党参 Codonopsis pilosula 0 4.42± 0.04aA 10.55± 0.05aA 1.58± 0.00aA 0.79± 0.00aA 0.01± 0.00a 3.68± 0.05aC 5% 4.12± 0.02eC 8.54± 0.04aB 1.42± 0.01bcB 0.74± 0.00aB / 3.94± 0.00bB 7% 4.23± 0.03cB 6.18± 0.08dD 1.45± 0.00aB 0.36± 0.00eC / 3.01± 0.00eD 10% 4.25± 0.05dB 7.45± 0.03bC 0.74± 0.00dC 0.32± 0.00eD / 4.86± 0.06aA 川芎 Ligusticum wallichii 0 4.42± 0.04aC 10.55± 0.05aA 1.58± 0.00aB 0.79± 0.00aB 0.01± 0.00a 3.68± 0.05aA 5% 4.83± 0.03aA 2.84± 0.03eD 1.91± 0.00aA 0.35± 0.00dD / 2.54± 0.03fD 7% 4.59± 0.04bB 5.01± 0.06fC 1.48± 0.00aC 0.82± 0.00aA / 3.36± 0.04dC 10% 4.00± 0.08fD 7.01± 0.03cB 1.48± 0.00aC 0.63± 0.00bC / 3.46± 0.02cB 混合 Mixed residues 0 4.42± 0.04aC 10.55± 0.05aA 1.58± 0.00aA 0.79± 0.00aA 0.01± 0.00aA 3.68± 0.05aC 5% 4.51± 0.05bB 7.81± 0.04bB 0.66± 0.00eC 0.70± 0.00bB 0.04± 0.00aB 2.68± 0.01eD 7% 4.40± 0.05cC 5.24± 0.05eC 0.97± 0.00cB 0.29± 0.00fD / 3.77± 0.01bA 10% 4.74± 0.06eA 5.18± 0.04eC 0.58± 0.00eD 0.38± 0.00dC / 3.70± 0.01bB 注:不同小写字母表示同一添加比例不同药渣处理组间差异显著(P< 0.05), 不同大写字母表示同一药渣处理不同添加比例间差异显著(P< 0.05)。下同。“ /” 表示未检测出。 Note: Different lowercase letters indicate significant difference between different herbal medicine treatments of the same parameter at the 0.05 level, different capital letters the same indicate significant difference among different percentages of the same medicine residues at the 0.05 level. This is also used for the following tables. The symbol “ /” means not detected.

表2 药渣处理对全株玉米青贮饲料发酵品质的影响 Table 2 Effect of herbal medicine residues on the fermentation quality of the corn silage

与对照组比较, 牛蒡药渣组、党参药渣组DM、CP、P含量均显著增大(P< 0.05)(表3), 添加水平为5%、7%时, 党参组CP显著高于其它处理组; 混合药渣组除在添加水平为5%时, DM显著低于对照组(P< 0.05), 其它处理组显著高于对照, EE、CP、P含量在5%混合药渣添加时显著高于对照组及其它处理; 川芎组DM随添加量显著增大, 且各添加水平下CP、P及EE含量显著高于对照组。各处理组NDF、ADF并无明显的规律性。

青贮发酵是一个复杂的生化过程, 在发酵过程中多种微生物, 如乳酸菌、霉菌、腐败菌在密闭的条件下相互作用, 与乳酸菌竞争原料内的可溶性糖类或乳酸发酵产物, 进而影响乳酸菌的生长繁殖及整个发酵进程^{[20, 21]}。混合药渣添加量增大后感官分下降, 添加水平为5%时, CP高于对照组及添加水平7%、10%, NH₃-N/TN比值显著低于对照组, 且LA、PA含量显著高于添加水平7%、10%。混合药渣组ADF、NDF含量随添加量并无明显的规律性, 可能是药渣添加后本身对NDF、ADF测定产生影响较大。NH₃-N/TN比值反映了青贮饲料中蛋白质及氨基酸分解的程度^{[22, 23]}, 添加水平5%时CP显著增大, NH₃-N/TN比值显著降低, 说明青贮原料中粗蛋白的分解减少, 粗蛋白的含量提高, 可能是药渣中含有的多种活性因子, 有效地抑制和杀灭病原微生物所致。有研究表明, 贯众(Cyrtomium rhizome)、党参、桅子(Randiajasminoidesellis)、刺五加(Acanthopanaxsenticosus)、葛根(Puerariae radix)对沙门氏菌有抑制作用, 可以确定这几种中草药具有益生元的功能^{[24, 25]}。中草药作为青贮添加剂时, 单味中草药所含的活性物质比较单一、含量较少、对发酵品质的影响有限, 而复合中草药可以弥补这一缺点, 且不同药物之间的相互作用还可产生新的活性物质^[26]。以当归(Angelica sinensis)、党参、黄芪(Astragalus membranaceus)及五味子(Schisandra michx)为复合中草药作为苜蓿的青贮添加剂, 发现其可以全面提高苜蓿的青贮品质^[27]。根据本研究结果推断, 最适合的混合药渣青贮添加比例为5%。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 药渣处理对全株玉米青贮饲料营养成分的影响 Table 3 Effect of herbal medicine residues on the contents of nutrition composition of the corn silage 药渣处理组 Treatment 添加比例 Added level 干物质 DM/% 中性洗涤纤维 NDF/% 酸性洗绦纤维 ADF/% 粗蛋白 CP/% 粗脂肪 EE/% 可溶性糖 WSC/% 磷含量 P/% 白芍 Radix paeoniae 0 28.39± 0.07aD 61.87± 0.05aB 36.90± 0.07aB 5.84± 0.20aD 6.61± 0.07aA 1.18± 0.00aA 1.15± 0.01aD 5% 29.96± 0.08dC 65.07± 0.03bA 41.55± 0.07aA 7.23± 0.01bB 6.01± 0.05bB 1.19± 0.00bA 1.20± 0.00dC 7% 34.53± 0.07dA 52.17± 0.02fD 27.97± 0.05eD 6.41± 0.09eC 5.58± 0.08dC 0.79± 0.00dC 1.76± 0.01bA 10% 31.79± 0.04eB 58.23± 0.04cC 29.56± 0.10eC 7.78± 0.15cA 4.67± 0.05fD 0.94± 0.00dB 1.67± 0.01cB 太子参 Codonopsis pilosula 0 28.39± 0.07aD 61.87± 0.05aB 36.90± 0.07aB 5.84± 0.20aD 6.61± 0.07aB 1.18± 0.00aB 1.15± 0.01aC 5% 33.68± 0.06cA 65.77± 0.03aA 41.41± 0.10aA 5.98± 0.16cC 3.70± 0.05dD 0.60± 0.00fD 1.36± 0.01bB 7% 33.40± 0.07fB 61.26± 0.04bB 29.52± 0.08cD 6.57± 0.09fB 5.19± 0.05eC 1.75± 0.00aA 1.48± 0.01dA 10% 30.98± 0.06fC 56.17± 0.03eC 31.36± 0.08dC 8.79± 0.40aA 6.71± 0.05bA 0.83± 0.00fC 0.88± 0.01fD 牛蒡 Arctium lappa 0 28.39± 0.07aC 61.87± 0.05aA 36.90± 0.07aA 5.84± 0.20aD 6.61± 0.07aA 1.18± 0.00aA 1.15± 0.01aD 5% 34.54± 0.07bB 59.10± 0.04fB 31.03± 0.04dB 8.16± 0.01aB 5.99± 0.04bC 0.82± 0.00eB 1.81± 0.01aC 7% 35.28± 0.05bA 54.25± 0.04eD 27.35± 0.06dC 8.36± 0.03bA 6.54± 0.04bB 0.76± 0.00eC 1.84± 0.01aB 10% 34.42± 0.06dB 58.26± 0.04cC 21.57± 0.05fD 7.70± 0.08cC 5.77± 0.05eD 0.86± 0.00eB 2.01± 0.01aA 党参 Codonopsis pilosula 0 28.39± 0.07aD 61.87± 0.05aB 36.90± 0.07aA 5.84± 0.20aD 6.61± 0.07aA 1.18± 0.00aB 1.15± 0.01aD 5% 35.05± 0.05aC 60.80± 0.05dC 35.95± 0.05cB 8.16± 0.01aB 5.54± 0.05cC 1.91± 0.00aA 1.31± 0.01cC 7% 38.10± 0.06aB 62.86± 0.04aA 24.70± 0.10eD 9.01± 0.11aA 3.76± 0.04fD 0.61± 0.00gC 1.46± 0.01eB 10% 40.26± 0.07aA 57.60± 0.07dD 35.46± 0.10bC 6.27± 0.32eC 6.03± 0.05dB 0.58± 0.00gD 1.62± 0.00dA 川芎 Ligusticum wallichii 0 28.39± 0.07aC 61.87± 0.05aA 36.90± 0.07aB 5.84± 0.20aC 6.61± 0.07aD 1.18± 0.00aB 1.15± 0.01aC 5% 27.82± 0.05eD 59.64± 0.05eB 20.72± 0.05eD 7.91± 0.01aA 7.37± 0.05aC 0.45± 0.00gD 1.14± 0.02eC 7% 33.64± 0.06eB 58.86± 0.04cD 38.69± 0.08bA 7.25± 0.08cB 8.55± 0.04aB 0.71± 0.00fC 1.61± 0.00cB 10% 38.94± 0.08bA 58.35± 0.07bC 32.25± 0.08cC 7.98± 0.07bA 9.88± 0.05aA 1.31± 0.00aA 1.76± 0.01bA 混合 Mixed residues 0 28.39± 0.07aC 61.87± 0.05aB 36.90± 0.07aC 5.84± 0.20aC 6.61± 0.07aB 1.18± 0.00aA 1.15± 0.01aC 5% 26.72± 0.05fD 63.90± 0.05cA 37.73± 0.04bB 7.16± 0.01bA 7.51± 0.07aA 1.15± 0.00dC 1.30± 0.00cA 7% 34.86± 0.05cB 55.22± 0.05dD 39.86± 0.06aA 6.71± 0.06dB 6.35± 0.04cC 1.42± 0.00bB 1.20± 0.01fB 10% 35.22± 0.12cA 60.74± 0.04aC 36.32± 0.06aD 6.85± 0.02dB 6.27± 0.05cD 1.06± 0.00cD 1.20± 0.00eB

表3 药渣处理对全株玉米青贮饲料营养成分的影响 Table 3 Effect of herbal medicine residues on the contents of nutrition composition of the corn silage

从感官品质上来看, 牛蒡、党参及川芎药渣组感官品质2级及以上, 太子参药渣组添加量增大后青贮感官品质下降, 白芍药渣组在低添加水平下不利于青贮。研究发现, 党参含有皂甙、葡萄糖、氨基酸、无机元素及一些活性成分, 其中党参多糖可为乳酸菌的生长提供营养物质, 促进乳酸菌的生长^[28]。党参药渣组添加水平为5%及7%时, CP含量显著大于对照组及其它处理组, 添加水平为5%时LA、PA显著高于其它处理(P< 0.05), LA随添加量增大显著减小。可能的原因是, 乳酸菌可利用党参药渣中的可溶性糖类, 促进了乳酸的生成, 相对地提高粗蛋白质的含量。多糖成分的补益类中草药对益生菌有促生长作用, 且随着浓度增加促进作用增强^[11]。本研究中, 党参药渣对青贮的改善效果并不随添加量的增大而增强, 整体来看添加水平5%对青贮品质的改善较好。牛蒡富含蛋白质、氨基酸、多种维生素、矿物质以及菊科植物特有的低聚果糖^{[29, 30]}。研究表明牛蒡低聚糖能够显著促进肠道双歧杆菌、乳酸杆菌数量增长^[31]。本研究中, 牛蒡药渣组各添加水平下pH及NH₃-N/TN比值显著下降, CP显著增大, 且添加量增大LA、PA含量显著增大, 说明牛蒡药渣迅速降低原料的pH, 能较好地促进乳酸菌的繁殖。在全株玉米青贮中接种植物乳杆菌、戊糖片球菌和枯草芽孢杆菌, 明显降低了青料的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量^[32]。牛蒡药渣添加后NDF、ADF显著降低, 可能是牛蒡药渣, 促进了原料中促进分解纤维能力的乳杆菌的生长。根据本研究结果, 牛蒡药渣在各添加水平下均有益于青贮品质改善。川芎中主要含有挥发油、生物碱、酚酸、有机酸等成分^{[33, 34]}。研究发现川芎无论是作为临床饮片使用, 还是作为制剂原料使用, 其药材的资源利用率都较低^{[35, 36]}。川芎药渣组各添加水平下, EE随添加量显著增大, 可能是药渣本身带入。川芎药渣添加量增大后, pH显著下降, LA显著增大, 说明川芎药渣的添加有益于青贮发酵, 其效果随添加量增大明显改善。

综上所述, 混合药渣添加比例为5%对青贮品质改善较好, 这为混合药渣直接用于青贮生产, 节省药渣分类所需的人力和物力消耗提供了可能; 单一药渣应用中, 党参药渣添加水平5%对青贮品质改善效果较好, 牛蒡药渣及川芎药渣的添加均有益于青贮品质的改善, 但牛蒡药渣对青贮的改善效果优于川芎药渣。

Luo H F.Comprehensive utilization ofigusticum chuanxiong industrialization research.Master Thesis.Chengdu:Chengdu University of TCM, 2003.(in Chinese) (责任编辑 张瑾)