Effect of bacterial enzyme complexes on the quality of silage made from Chinese medicine crop residues

doi:10.11686/cyxb2023422

Abstract

Abstract:

The aim of this study was to investigate the effects of adding different enzymes and Lactobacillus plantarum （LP） on the dynamics of silage fermentation and the quality of silage made from Chinese medicine residues. Residues of four Chinese medicine plant species （Astragalus sp.， Dioscoreae rhizome sp.， Poria cocos sp.， and Bupleuri radix sp.） were mixed with different combinations of LP and enzymes ［cellulase （CE）， pectinase （PE）， and xylanase］， and the fermentation quality of these silages and a blank control （CK） was analyzed after 3， 7， 15， and 34 days of ensiling. The results showed that after 34 days of ensiling， the pH value and fiber content were significantly lower （P<0.05）， and the soluble carbohydrate content was significantly increased （P<0.05） in the treatment groups compared with CK. The addition LP and enzymes significantly reduced the neutral detergent fiber and acid detergent fiber contents of Chinese medicine crop residues during ensiling. During the ensiling period， the soluble carbohydrate content increased in the LP+CE treatment group， and the amount of ammonia nitrogen was significantly lower in the LP+CE and LP+PE treatment groups than in CK， indicative of a lower rate of protein degradation. Thus， the addition of LP and enzymes effectively improved the quality of silage made from Chinese medicine crop residues.

Key words: traditional Chinese medicine residue, silage, resource utilization, silage additive, fermentation quality

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Figures/Tables 3

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项目Items	含量Content
干物质 Dry matter （DM，%）	33.92±1.42
中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber （NDF，%DM）	59.57±3.05
酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber （ADF，%DM）	42.35±2.08
可溶性碳水化合物 Water-soluble carbohydrates （WSC，%DM）	7.05±1.64
粗蛋白质 Crude protein （CP，%DM）	7.43±0.62
乳酸菌 Lactic acid bacteria （LAB，log₁₀ cfu·g^-1FM）	<2.00
酵母菌 Yeast （log₁₀ cfu·g^-1FM）	<2.00
霉菌 Molds （log₁₀ cfu·g^-1FM）	<2.00
大肠杆菌 Coliform bacteria （log₁₀ cfu·g^-1FM）	<2.00

项目Items	含量Content
干物质 Dry matter （DM，%）	33.92±1.42
中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber （NDF，%DM）	59.57±3.05
酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber （ADF，%DM）	42.35±2.08
可溶性碳水化合物 Water-soluble carbohydrates （WSC，%DM）	7.05±1.64
粗蛋白质 Crude protein （CP，%DM）	7.43±0.62
乳酸菌 Lactic acid bacteria （LAB，log₁₀ cfu·g^-1FM）	<2.00
酵母菌 Yeast （log₁₀ cfu·g^-1FM）	<2.00
霉菌 Molds （log₁₀ cfu·g^-1FM）	<2.00
大肠杆菌 Coliform bacteria （log₁₀ cfu·g^-1FM）	<2.00

项目 Items	处理 Treatments	青贮天数Silage days （D， d）				平均值 Mean	标准误 SEM	显著性 Significance
项目 Items	处理 Treatments	3	7	15	34	平均值 Mean	标准误 SEM	D	T	D×T
干物质 Dry matter （DM，%）	CK	32.12AB	32.42AB	33.38A	32.71A	32.66	0.23	NS	**	NS
	LP+CE	33.54A	33.79A	33.35A	33.65A	33.58	0.23
	LP+PE	31.46B	32.53AB	32.42A	32.79A	32.30	0.29
	LP+XY	31.05B	31.61B	30.89B	29.52B	30.77	0.35
pH	CK	5.35aA	4.65bA	4.71bA	4.20cA	4.73	0.13	**	**	**
	LP+CE	4.06aC	3.86bBC	3.87bB	3.73cBC	3.88	0.04
	LP+PE	3.86aD	3.70cC	3.74bB	3.65dC	3.74	0.02
	LP+XY	4.14aB	3.91bB	3.89bB	3.80cB	3.93	0.04
乳酸菌 Lactic acid bacteria （LAB，log₁₀ cfu·g^-1 FM）	CK	6.86bC	8.41aB	8.17aA	8.48aA	7.98	0.20	**	**	**
	LP+CE	8.48aB	8.32aBC	7.47bB	5.93cB	7.48	0.33
	LP+PE	8.61aAB	8.52aA	7.12bB	5.54cB	7.62	0.37
	LP+XY	8.74aA	8.23aC	7.21bB	6.02cB	7.55	0.33
酵母菌 Yeast （log₁₀ cfu·g^-1FM）	CK	<2.00	4.19	4.63	3.51	4.11	0.25	NS	NS	NS
	LP+CE	<2.00	3.15	3.55	4.11	3.66	0.19
	LP+PE	<2.00	<2.00	3.38	3.82	3.60	0.42
	LP+XY	<2.00	2.77b	3.99a	4.61a	3.92	0.31
霉菌 Molds （log₁₀ cfu·g^-1FM）	CK	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND	ND	ND	ND
	LP+CE	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND
	LP+PE	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND
	LP+XY	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND
大肠杆菌 Coliform bacteria （log₁₀ cfu·g^-1 FM）	CK	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND	ND	ND	ND
	LP+CE	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND
	LP+PE	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND
	LP+XY	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND
乳酸 Lactic acid （LA，%DM）	CK	ND	0.27	0.77	0.65	0.57	0.18	NS	NS	NS
	LP+CE	0.45	1.31	0.96	0.36	0.77	0.19
	LP+PE	0.58	0.56	0.39	0.63	0.54	0.09
	LP+XY	0.85	0.55	0.12	0.77	0.57	0.18
乙酸 Acetic acid （AA，%DM）	CK	ND	0.27	0.16AB	0.33	0.26	0.09	NS	NS	NS
	LP+CE	0.15	0.29	0.24A	0.10	0.20	0.05
	LP+PE	0.14	0.13	0.10AB	0.17	0.14	0.02
	LP+XY	0.20	0.13	0.03B	0.21	0.14	0.05

项目 Items	处理 Treatments	青贮天数Silage days （D， d）				平均值 Mean	标准误 SEM	显著性 Significance
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干物质 Dry matter （DM，%）	CK	32.12AB	32.42AB	33.38A	32.71A	32.66	0.23	NS	**	NS
	LP+CE	33.54A	33.79A	33.35A	33.65A	33.58	0.23
	LP+PE	31.46B	32.53AB	32.42A	32.79A	32.30	0.29
	LP+XY	31.05B	31.61B	30.89B	29.52B	30.77	0.35
pH	CK	5.35aA	4.65bA	4.71bA	4.20cA	4.73	0.13	**	**	**
	LP+CE	4.06aC	3.86bBC	3.87bB	3.73cBC	3.88	0.04
	LP+PE	3.86aD	3.70cC	3.74bB	3.65dC	3.74	0.02
	LP+XY	4.14aB	3.91bB	3.89bB	3.80cB	3.93	0.04
乳酸菌 Lactic acid bacteria （LAB，log₁₀ cfu·g^-1 FM）	CK	6.86bC	8.41aB	8.17aA	8.48aA	7.98	0.20	**	**	**
	LP+CE	8.48aB	8.32aBC	7.47bB	5.93cB	7.48	0.33
	LP+PE	8.61aAB	8.52aA	7.12bB	5.54cB	7.62	0.37
	LP+XY	8.74aA	8.23aC	7.21bB	6.02cB	7.55	0.33
酵母菌 Yeast （log₁₀ cfu·g^-1FM）	CK	<2.00	4.19	4.63	3.51	4.11	0.25	NS	NS	NS
	LP+CE	<2.00	3.15	3.55	4.11	3.66	0.19
	LP+PE	<2.00	<2.00	3.38	3.82	3.60	0.42
	LP+XY	<2.00	2.77b	3.99a	4.61a	3.92	0.31
霉菌 Molds （log₁₀ cfu·g^-1FM）	CK	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND	ND	ND	ND
	LP+CE	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND
	LP+PE	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND
	LP+XY	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND
大肠杆菌 Coliform bacteria （log₁₀ cfu·g^-1 FM）	CK	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND	ND	ND	ND
	LP+CE	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND
	LP+PE	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND
	LP+XY	<2.00	<2.00	<2.00	<2.00	ND	ND
乳酸 Lactic acid （LA，%DM）	CK	ND	0.27	0.77	0.65	0.57	0.18	NS	NS	NS
	LP+CE	0.45	1.31	0.96	0.36	0.77	0.19
	LP+PE	0.58	0.56	0.39	0.63	0.54	0.09
	LP+XY	0.85	0.55	0.12	0.77	0.57	0.18
乙酸 Acetic acid （AA，%DM）	CK	ND	0.27	0.16AB	0.33	0.26	0.09	NS	NS	NS
	LP+CE	0.15	0.29	0.24A	0.10	0.20	0.05
	LP+PE	0.14	0.13	0.10AB	0.17	0.14	0.02
	LP+XY	0.20	0.13	0.03B	0.21	0.14	0.05

项目 Items	处理 Treatments	青贮天数Silage days （D， d）				平均值 Mean	标准误 SEM	显著性 Significance
项目 Items	处理 Treatments	3	7	15	34	平均值 Mean	标准误 SEM	D	T	D×T
中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber （NDF，%DM）	CK	60.75A	61.11A	62.93A	62.54A	61.83	0.54	NS	**	NS
	LP+CE	53.28B	52.04B	50.21C	52.17C	51.93	0.66
	LP+PE	54.63B	54.59B	54.05BC	52.85BC	54.03	0.52
	LP+XY	57.11AB	57.97A	55.51B	56.31B	56.72	0.57
酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber （ADF，%DM）	CK	45.20	44.30	48.15A	47.10A	46.19	0.70	NS	**	NS
	LP+CE	41.21	41.30	39.56B	41.84B	40.98	0.59
	LP+PE	42.70	43.27	44.00AB	42.99B	43.24	0.48
	LP+XY	42.55	44.13	42.97B	44.66AB	43.58	0.51
可溶性碳水化合物 Water-soluble carbohydrates （WSC，%DM）	CK	5.36aB	5.88aC	3.67bC	2.61bC	4.54	0.42	*	**	**
	LP+CE	12.83bA	12.04bA	16.91aA	14.54abA	14.08	0.74
	LP+PE	11.72aA	11.03abA	11.27aB	9.80bB	10.96	0.27
	LP+XY	8.42bcB	7.57cB	10.33aB	9.62abB	8.98	0.39
粗蛋白 Crude protein （CP，%DM）	CK	7.47B	8.00B	7.64B	7.60B	7.68	0.15	NS	**	NS
	LP+CE	9.29A	9.10A	9.09A	9.13A	9.15	0.21
	LP+PE	7.82AB	7.49B	8.26AB	7.75B	7.83	0.18
	LP+XY	6.98B	7.14B	7.43B	7.42B	7.24	0.08
氨态氮 Ammonium nitrogen （NH₃-N，%TN）	CK	ND	0.69	0.96	1.29B	0.98	0.18	**	**	*
	LP+CE	0.37b	0.81ab	0.59ab	1.06aB	0.67	0.12
	LP+PE	0.25b	0.56ab	0.52ab	0.95aB	0.57	0.10
	LP+XY	0.29b	0.80b	0.98b	2.44aA	1.13	0.26