产糖型和产酮型能源对热应激育肥山羊的表现、血液代谢物及健康状况的影响（是否添加酵母作为补充剂）

《Animal Feed Science and Technology》：Effects of glucogenic and ketogenic energy sources, with or without yeast supplementation, on performance, blood metabolites, and health of heat-stressed fattening Beetal goats

Stylo青贮发酵过程中糖或甲酸添加剂对生物胺动态、细菌群落及发酵参数的影响研究表明，添加剂显著降低pH、抑制不良菌群及生物胺生成，其中甲酸处理效果更优，建议热带亚热带地区青贮发酵时间不少于28天。

　　

白春生|吴英娇|毛凯|蔡焕|刘攀道|朱宇|王沐森

沈阳农业大学园艺学院，中国沈阳110866

摘要

自然发酵的斯蒂洛青贮饲料通常会出现发酵不良和蛋白质分解严重的现象，因此经常使用糖和甲酸添加剂来抑制蛋白质分解。本研究旨在探讨甲酸或糖对斯蒂洛青贮饲料在发酵过程中生物胺、细菌群落及发酵参数的影响。我们的假设是，添加糖或甲酸可以降低pH值、减少有害微生物的数量以及生物胺的含量。在花蕾后期收割的第一批斯蒂洛青贮饲料被切成约2厘米的长度，分别用蒸馏水（对照组）、甲酸（4毫升/千克鲜重）和糖（20克/千克鲜重）进行处理。250克处理后的饲料被手动装入一个25厘米×35厘米的塑料袋中，并用密封机抽真空。每种处理有四个重复实验，分别储存1天、3天、7天、14天、28天和56天。结果显示，对照组的pH值保持在较高水平（约5.5），并且丁酸和氨氮的含量在发酵过程中显著增加。生物胺中以尸胺、酪胺、腐胺和色胺为主，其含量在第28天达到峰值（分别为1,117毫克/千克干物质、1,087毫克/千克干物质、652毫克/千克干物质和446毫克/千克干物质）；尸胺和腐胺在发酵7天内迅速增加；酪胺和总胺类在发酵7天到14天以及14天到28天期间迅速增加；色胺在发酵14天到28天期间迅速积累。在对照组青贮饲料中，有害微生物Parasaccharibacter apium、Enterobacter hormaechei、Pseudomonas batumici、Pseudocitrobacter faecalis和Clostridium pabulibutyricum占主导地位。与对照组相比，添加甲酸或糖显著降低了pH值、丁酸和氨氮的水平（P<0.05），并抑制了生物胺的形成（P<0.05）。甲酸处理的效果优于糖处理（P<0.05）。此外，添加甲酸或糖还显著降低了Enterobacter hormaechei和Clostridium pabulibutyricum的相对丰度（P<0.05）。总之，在自然发酵的斯蒂洛青贮饲料中，发酵效果较差，蛋白质分解严重，主要生物胺为尸胺、酪胺、腐胺和色胺；尸胺和腐胺在发酵初期迅速增加，酪胺和总胺类在发酵初期和中期迅速增加；色胺在发酵中期迅速积累。添加甲酸或糖显著抑制了蛋白质分解和生物胺的形成，并减少了Enterobacter hormaechei和Clostridium pabulibutyricum的丰度。考虑到青贮饲料的发酵质量和安全性，添加4毫升/千克的甲酸效果较好，且在热带和亚热带地区生产斯蒂洛青贮饲料所需的最短发酵时间为28天。

引言

斯蒂洛（Stylosanthes guianensis）是热带和亚热带地区最重要的饲料之一，因其品质优良（Mao等人，2024年）和对不良土壤条件的强耐受性（An等人，2023年）。在高温高湿的气候条件下，斯蒂洛生长迅速，其产量通常超过当地反刍动物的需求（Guo等人，2025年）。因此，常采用青贮技术来保存剩余的斯蒂洛饲料。然而，由于可溶性碳水化合物（WSC）和干物质（DM）含量不足以及缓冲能力较高（Tian等人，2023年），单独青贮斯蒂洛往往会导致发酵效果不佳。随后，有害微生物会主导发酵过程，导致蛋白质分解严重（Huang等人，2022年），游离氨基酸进一步降解为生物胺。大量生物胺不仅会降低青贮饲料的质量，还会危害牲畜健康并威胁饲料的安全性（Scherer等人，2015年）。生物胺是含有氮的低分子量有机化合物，根据化学结构可分为脂肪胺（亚精胺、精胺、尸胺和腐胺）、芳香胺（苯乙胺和酪胺）和杂环胺（色胺和组胺）（Banicod等人，2025年）。根据胺基团的数量，它们还可以分为单胺（色胺、组胺、苯乙胺和酪胺）、二胺（尸胺和腐胺）和多胺（亚精胺和精胺）（?wider等人，2024年）。

生物胺主要来源于游离氨基酸的微生物脱羧作用（Lin等人，2022年）。普遍认为细菌在生物胺的形成过程中起重要作用（Park等人，2019年）。青贮饲料中的常见细菌包括乳酸菌、肠杆菌和梭菌（McDonald等人，1991年）。根据底物类型，梭菌可分为两类：蛋白水解梭菌和糖分解梭菌（Muck等人，2003年）。蛋白水解梭菌如Clostridium sporogenes和Clo. bifermentans可以将鸟氨酸、组氨酸、赖氨酸和酪氨酸分别脱羧为腐胺、组胺、尸胺和酪胺。因此，梭菌青贮饲料中通常含有较高的生物胺含量（Li等人，2022年；Dai等人，2025年）。然而也有报道指出，在保存良好的青贮饲料中也能检测到大量胺类（Van Os等人，1996年）。这表明梭菌并非唯一的胺类产生源，其他微生物也可能参与青贮过程中的胺类形成。肠杆菌也被认为参与胺类的产生，Li等人（2022年）的研究证实，肠杆菌科（Enterobacter、Escherichia和Citrobacter）是苜蓿青贮饲料中主要产生腐胺、尸胺和酪胺的细菌。除了梭菌和肠杆菌外，Pseudomonas、Photobacterium和Bacillus属的细菌也能形成生物胺（Santos，1996年；Barbieri等人，2019年）。青贮过程包括有氧呼吸阶段、厌氧发酵阶段、厌氧储存阶段和出料阶段（Dunière等人，2013年）。在第一阶段，完整的植物细胞和有氧微生物进行有氧呼吸，直到饲料颗粒间的氧气耗尽。第二阶段是乳酸（LA）的积累（pH值迅速下降）。在储存阶段，由于pH值较低且空气无法进入青贮饲料，因此生化变化和微生物活动较少。最后是出料阶段，此时青贮饲料暴露在空气中，在高温高湿条件下会迅速变质。

大量生物胺对动物健康构成潜在威胁（Van Os等人，1997年），因此通常在发酵过程中添加青贮添加剂来抑制其形成（Van Os等人，1996年；Nishino等人，2007年；Jia等人，2021年）。研究表明，糖和甲酸能有效抑制苜蓿和草类青贮饲料中生物胺的形成（Van Os等人，1996年；Li等人，2022年）。我们的最新研究表明，添加甲酸或糖显著降低了斯蒂洛青贮饲料中的生物胺含量及有害Clo. pabulibutyricum的相对丰度（Mao等人，2024年），但未追踪整个发酵过程中生物胺、质量参数和细菌群落的动态变化。因此，本研究旨在（1）探讨添加甲酸或糖后斯蒂洛青贮饲料中生物胺、质量参数和细菌群落的动态变化；（2）进一步分析生物胺与发酵参数和优势细菌之间的相关性，以了解生物胺的积累规律，并为调控热带和亚热带地区斯蒂洛青贮饲料中的生物胺含量提供依据。我们的假设是，添加糖或甲酸可以降低pH值、减少有害微生物的数量以及生物胺的含量。

部分内容

青贮制作

斯蒂洛（Stylosanthes guianensis）饲料在中国热带农业科学院的国家热带饲料种质资源库（N 19°30’，E 109°30’，海拔149米）种植，共设置了六个种植地块，每个地块面积为20平方米（4米×5米）。2023年10月7日，在花蕾后期收割了第一批斯蒂洛饲料，留茬高度为10厘米，然后用切纸机切成2厘米的长度。饲料的切割长度约为50厘米。

青贮前新鲜斯蒂洛的化学成分和生物胺

根据表1，新鲜斯蒂洛的干物质（DM）和可溶性碳水化合物（WSC）含量分别为230克/千克鲜重和17.4克/千克干物质。其主要生物胺为精胺（26.7毫克/千克干物质）、亚精胺（23.6毫克/千克干物质）和腐胺（23.1毫克/千克干物质），其次是色胺（16.6毫克/千克干物质）和尸胺（12.1毫克/千克干物质）；总胺含量为110毫克/千克干物质。

斯蒂洛青贮饲料的发酵参数动态

、显示了青贮过程中发酵曲线和化学成分的动态变化。

青贮前新鲜斯蒂洛的化学成分和生物胺

生物胺是植物、微生物和动物代谢过程中产生的低分子量化合物（Wójcik等人，2021年）。本研究中，青贮前新鲜斯蒂洛中的主要胺类为精胺、亚精胺、腐胺和色胺，这与我们之前的研究结果一致（Mao等人，2024年）。同样，腐胺和亚精胺也被确定为新鲜苜蓿（Li等人，2022年）和花生藤（Mao等人）中的主要胺类。

结论

在自然发酵的斯蒂洛青贮饲料中，发酵效果较差，蛋白质分解严重，主要生物胺为尸胺、酪胺、腐胺和色胺。尸胺和腐胺在发酵初期迅速增加，酪胺和总胺类在发酵初期和中期迅速增加；色胺在发酵中期迅速积累。有害微生物Parasaccharibacter apium、Enterobacter hormaechei、Pseudomonas batumici在青贮饲料中占主导地位。

CRediT作者贡献声明

蔡焕：数据整理。刘攀道：资源获取。朱宇：写作——审稿与编辑。王沐森：写作——审稿与编辑、可视化、验证、监督、资源管理、项目协调、资金争取、概念构思。白春生：写作——初稿撰写、可视化、方法设计、数据整理。吴英娇：写作——初稿撰写、软件使用、方法设计、数据整理。毛凯：软件使用、方法设计、数据整理。

利益冲突声明

本研究不存在利益冲突。

致谢

本研究得到了中国国家自然科学基金（32460350）、海南省自然科学基金（325MS011）和海南大学科研启动基金（KYQDZR22014）的资助。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。