不同乳酸菌对全混合日粮（TMR）青贮中维生素 A 含量的影响及机制探究

为探究不同乳酸菌（LAB）对 TMR 青贮中维生素 A 含量的影响，研究发现 LAB 影响发酵品质和维生素 A 含量，具重要意义。

　　在畜牧业蓬勃发展的当下，饲料的质量与营养对于动物的健康成长、生产性能的提升以及畜产品品质的保障至关重要。全混合日粮青贮（TMR silage）作为一种科学调配的发酵饲料，广泛应用于反刍动物养殖中。它依据动物营养需求，将粗饲料、精饲料、矿物质、维生素等多种成分科学配比，确保动物每一口采食都营养均衡。同时，在厌氧环境下，乳酸菌（LAB）发酵 TMR silage，不仅能将糖类转化为有机酸，降低 pH 值抑制有害微生物生长，还能在一定程度上影响饲料的营养成分。

然而，TMR silage 发酵过程中维生素 A 的损失问题一直困扰着研究者。维生素 A 作为动物必需的脂溶性微量营养素，对动物的视力、免疫反应和繁殖等生理功能起着关键作用。反刍动物自身无法合成维生素 A，完全依赖饲料获取，因此减少 TMR silage 发酵过程中维生素 A 的损失至关重要。此前研究虽发现 LAB 与 TMR 发酵过程中维生素 A 的损失有关，但由于 TMR 发酵过程复杂，尚不清楚是否还有其他因素参与其中。

为了解开这些谜团，湖北文理学院食品科学与化学工程学院的研究人员 Yumeng Cheng、Zidie Wu、Kaijian Bi 等人开展了相关研究，研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。在菌株培养与处理方面，将源自 TMR silage 的植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum，LP）、干酪乳杆菌（Lacticaseibacillus casei，LC）和屎肠球菌（Enterococcus faecium，EF）从 - 80°C 冷冻保存环境中复苏，经多次培养后确定合适接种量。对于 TMR 及 TMR silage 的制备，按照特定比例将苜蓿干草、豆浆渣、豆粕等原料混合制成 TMR，分别接种不同 LAB 菌株，设置对照组，在适宜温度和黑暗环境下发酵。实验过程中，运用化学分析方法测定干物质（DM）、水溶性碳水化合物（WSC）、粗蛋白（CP）等成分含量；通过发酵品质分析检测 pH、有机酸和氨氮（NH?-N）等指标；借助微生物分析对 LAB、好氧细菌和酵母进行计数；利用多种抗氧化活性测定方法评估 LAB 及 TMR silage 的抗氧化能力。

研究结果如下：

1. 发酵品质和微生物组成：不同 LAB 菌株、青贮时间及其交互作用对 TMR 的 pH、乙酸、NH?-N 和 LAB 数量有显著影响，乳酸水平也受 LAB 类型和青贮时间影响。发酵过程中，所有 TMR 的 pH 显著下降，LP 和 LC 组下降尤为明显；乳酸和乙酸含量增加，丁酸未被检测到；NH?-N 含量逐渐上升，但 56 天时均低于 5% TN，LP 和 LC 组的 NH?-N 含量始终低于对照组（CK）和 EF 组。LAB 数量在前 7 天显著增加后趋于稳定，除 CK 组外，其他组酵母数量在 7 天后被抑制至检测限以下，好氧细菌数量在青贮前 7 天受到抑制，之后保持在 103 cfu/g 左右。
2. 化学组成：LAB 类型、青贮时间及其交互作用显著影响 WSC、CP、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）的含量，DM 含量仅受青贮时间影响。随着青贮时间延长，除 LC 和 EF 组外，其他组 DM 含量显著下降，LP 组下降幅度最大；所有 TMR silage 的 WSC 含量在第 1 个 7 天内迅速下降，之后下降缓慢；56 天后，所有 TMR silage 的 CP 和 ADF 含量略有增加，CK、LP 和 LC 组的 NDF 含量也略有增加，EF 组的 NDF 含量则略有下降。
3. 维生素 A 变化：不同 LAB 对 TMR 青贮过程中维生素 A 损失的影响存在显著差异。青贮 56 天后，LC 组维生素 A 损失率最高，达 58.9%；LP 组最低，为 44.3%；CK 和 EF 组分别为 51.3% 和 47.5%。这表明接种 LP 和 EF 可减少 TMR silage 中维生素 A 的损失，而接种 LC 则不能有效降低损失。
4. LAB 的抗氧化活性：LP 对 DPPH 自由基和超氧阴离子（O??）自由基的清除能力较强，对 H?O?的耐受性也最高；LC 次之，EF 最弱。综合来看，LAB 的抗氧化活性排序为 LP>LC>EF。
5. 发酵 TMR 的抗氧化活性：接种不同 LAB 菌株发酵 56 天后，各处理组 TMR 的抗氧化活性存在显著差异。LP 和 LC 组发酵的 TMR 的总抗氧化能力（T-AOC）显著高于 CK 和 EF 组，其中 LP 组最高；LP 和 LC 组发酵的 TMR 的超氧化物歧化酶（SOD）活性低于 CK 和 EF 组，但谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和过氧化氢酶（CAT）活性高于 CK 组，且 LP 组的 GSH-Px 和 CAT 活性最高。

研究结论和讨论部分指出，接种 LP 和 LC 的 TMR 发酵品质显著优于 CK 组，而接种 EF 的 TMR 发酵品质与 CK 组无显著差异。不同处理组 TMR silage 中维生素 A 的损失情况不同，LC 组损失最大，LP 组最小。LAB 的抗氧化能力强弱与维生素 A 损失程度相关，接种抗氧化能力较强的 LAB 菌株可增强 TMR silage 的抗氧化潜力，减少维生素 A 损失。然而，当 pH 下降过于剧烈时，即便增强了抗氧化能力，也难以完全阻止维生素 A 的降解。

这项研究为优化 TMR silage 发酵工艺、减少维生素 A 损失提供了理论依据，有助于提高反刍动物饲料的营养价值，对推动畜牧业的可持续发展具有重要意义。